В ТРИЗ рассматриваются решения 6-ти разных уровней:

• Нулевой уровень: решение никакого творчества не содержит
• Первый уровень – мельчайшие изобретения:
• Небольшие, часто почти очевидные изменения и улучшения исходной системы, как правило, на базе опыта использования этой системы.
• Замены тех или иных подсистем и/или частей другими, известными в близких областях.
• Перенос решений из одной области в другую с минимальными изменениями.

Для таких решений характерно, что задача и средства её решения лежат, как правило, в пределах одной отрасли, например, машиностроительная задача решается способами, уже известными в машиностроении, но применительно к другим техническим системам, поэтому решение под силу практически каждому достаточно квалифицированному специалисту. 

• Второй уровень – мелкие изобретения:
• Остроумные конструкторские и технологические изменения, не меняющие общий принцип действия, но уменьшающие расходы, улучшающие функционирование и качество, устраняющие нежелательные эффекты.
• Перенос решений из удалённых областей техники с достаточно серьёзными изменениями, для приспособления к новому окружению и новым ресурсам.

Для таких решений характерно, что задача и средства её решения лежат, как правило, в пределах одной науки – «механическая» задача решается «механически», «химическая» – «химически» и т.п. Решение, как правило, под силу квалифицированным специалистам с достаточно большим опытом и людям, склонным к творчеству. 

• Третий уровень – средние изобретения:
• Создание систем нового поколения
• Переход в надсистему и/или на микроуровень
• Использование ресурсов нескольких уровней
• Гибридизация альтернативных систем

Для таких решений характерно, что задача и средства её решения лежат, как правило, далеко, и совершенно не очевидна связь задачи с возможными решениями. Решение, как правило, под силу склонным к творчеству квалифицированным специалистам и дилетантам – людям из других отраслей или областей знаний, специалистам, сменившим много разных профессий и мест работы и т.п. 

• Четвёртый уровень – крупные изобретения:
• Достижение желаемой цели принципиально иным путём
• Полное изменение принципа действия системы
• Использование физических, химических, геометрических, биологических и т.п. эффектов, как правило, ранее в данной области не использовавшихся.

Для решения задачи создаётся принципиально новая система. Решения такого уровня находятся, как правило, творческими людьми, совсем не обязательно специалистами в данной конкретной области. 

• Пятый уровень:
• Использование новых, ранее неизвестных эффектов и методов, основанных на научных открытиях
• Создание новых важных функций (нередко реализующих сказочные мечты (ковер-самолёт – самолёт) или идеи из научной фантастики (космические полёты)).

Пример
Приступая к решению задачи, изобретатель заранее не знает, каким может быть уровень решения, одна и та же задача, в зависимости от наложенных ограничений, может быть решена на разных уровнях. Например, нужно устранить вибрацию электрического генератора.

• Нулевой уровень – известное, стандартное решение – поставили генератор на массивное основание (фундамент)
• Первый уровень. Одно из решений – установка упругих опор в зонах минимумов вибрации – применение известного метода устранения вибраций, но адаптированного к конвертной системе. Сама система изменилась очень мало.
• Второй уровень. Если установка упругих опор не даёт нужного результата либо по каким-то причинам недопустима, возможно – создание гидравлической, пневматической, электромагнитной и т.п. демпферной системы, вероятно, с регулируемой жёсткостью, с обратными связями.
• Третий уровень. Активное гашение вибраций, например, предлагается использовать вибратор, создающий колебания той же частоты и амплитуды, но в противоположной фазе. При наложении колебания взаимно уничтожаются.
• Четвёртый уровень. Радикальное изменение системы, например, вместо опор используется магнитная подвеска; создаётся электрический генератор без вращающихся частей (виновников вибрации), то есть электрохимический или магнитогидродинамический.
• Для решения задачи на пятом уровне нужно сделать соответствующее открытие, например, найти новый способ получения электроэнергии. В свое время такими изобретениями были использование термоэлектричества, фотоэлектричества, магнитогидродинамическая генерация энергии и т.п.

Следует отметить, что определение уровня производится экспертным путём. При этом нередки случаи, когда изобретения характеризуются признаками, соответствующими двум соседним уровням. Для них могут быть введены дробные оценки. Например, к уровню 3,5 может быть отнесено изобретение, ряд характеристик которого соответствует третьему уровню, а другие – четвертому.

Понятие об уровнях изобретения ввёл Г.С. Альтшуллер, который провёл исследование по 14 патентным классам (Российской патентной классификации) за 1965 и 1969 годы и получил статистическое распределение изобретений по уровням, в основном соответствующее кривой нормального распределения (гауссиана). Существенно отличается только количество изобретений 1-го уровня, это связано с тем, что значительная часть изобретений первого уровня в то время не патентовалась, а внедрялась в качестве рационализаторских предложений. 

Г.С. Альтшуллер связал определение уровней с оценкой количества попыток, которые нужно сделать, чтобы найти данную идею методом проб и ошибок. На практике оценить это оказалось невозможным, но зато оказалась очень эффективной экспертная оценка сложности и неочевидности решения, близкая к той, которая применяется при патентной экспертизе для определения, является ли некоторое решение изобретением.

Опыт оценки уровней большого количества изобретений квалифицированными экспертами-ТРИЗовцами показал, что независимые оценки разных специалистов очень хорошо совпадают. Оказалось, что эксперты оценивают на основе целого комплекса явных и неявных критериев, среди которых важнейшую роль играют понятия ТРИЗ – идеальность решения, использование неожиданных ресурсов, эффективность разрешения противоречий и т.п. Важную роль играет эмпатия – эксперт на базе своего опыта оценивает – а пришла бы мне такая идея в голову или нет? И как долго я бы промучился? И ещё, как ни странно, один из сильных критериев – ощущение красоты решения.

Уровень конкретного изобретения сильно зависит от времени и области, в которой это изобретение сделано. Например, 1000 лет назад применение винта для крепления забрала рыцарского шлема было изобретением очень высокого уровня, сегодня же применение винтов для крепления изобретением вообще не является – это очевидное решение нулевого уровня.

Задачи, как правило, имеют иерархическую структуру. Чтобы внедрить одно изобретение 4-го уровня, нужно обычно решить несколько задач 3-го уровня, на каждую задачу третьего уровня – несколько задач 2-го уровня и т.п., вплоть до решения группы нормальных инженерных задач и проблем нулевого уровня. Типичная ошибка многих изобретателей и компаний, внедряющих новое, – пренебрежение формулированием и решением этих дополнительных задач, в результате чего решения высокого уровня часто не внедряются десятилетиями.  

Сроки внедрения, время и величина возможного возврата инвеста сильно зависят от уровня изобретения. Первая идея изобретения высокого уровня часто появляется ещё тогда, когда его реализация абсолютно невозможна. Например, первые попытки построить самолёт были за столетие до братьев Райт, а теория, на базе которой в конце пятидесятых были построены лазеры, создана А. Эйнштейном в 1917 г.  Сегодня, в связи с общим ускорением науки и техники, сроки внедрения для крупных изобретений сокращаются, но всё равно остаются большими. Примерное соотношение риска, величины необходимого инвеста и возврата инвеста для изобретений разных уровней приведены на рисунке.

Ни один из уровней изобретения не является оптимальным или наилучшим – изобретения низкого уровня быстро внедряются, связаны с относительно небольшим риском, но дают в среднем не слишком большой возврат инвеста. Изобретения высоких уровней могут дать большой возврат инвеста, но связаны с высоким риском и длительными сроками возврата.

Многолетний опыт работы в области ТРИЗ показал, что хотя не всякую задачу можно решить, зато любую существующую систему и любое известное изобретательское решение можно улучшить, в частности:

• Повысить идеальность, то есть улучшить полезные функции и уменьшить факторы расплаты за их выполнение
• Найти новые применения, возможности расширения маркета и т.п.
• Снизить величину необходимого инвеста и связанный с инвестом риск, ускорить возврат инвеста.

Автор: Борис Злотин