基于TRIZ 理論的大慶老產油區生態重建問題的研究

張穎 郭志江 郭占斌

1、黑龍江八一農墾大學

2、大慶油田技術監督中心

引言

大慶油田是我國最大的石油生產基地，其石油開采和石油化工在國民經濟中占重要地位，但大規模、長時間的石油開采，對生態環境造成了不同程度的影響。這些生態問題制約了農林牧副漁各產業的發展，影響了大慶老產油區居民的生活，因而受到普遍關注。“百年油田”的目標，不僅要考慮油田生產方面，還要重視環境問題，實現油田開發和生態環境建設的協調統一。隨著社會各界的不斷努力，大慶市的生態環境已經得到了一定程度的保護，但是在油田老產油區脆弱生態環境大背景下，隨著資源開發和生態環境的破壞，如何實現油田老產油區生態環境的重建及可持續發展成為一個亟待解決的管理類創新性問題。

TRIZ 理論是一套解決新技術、新產品開發實際問題的成熟的理論和方法體系。以良好的操作性、系統性和實用性在全球的創新和創造學研究領域占據獨特的地位。目前，國內外已經廣泛并深入展開TRIZ 理論在管理創新方面的研究，包括發明原理、矛盾思想、流分析等工具，已被證明在生產運營、信息管理、服務流程管理等方面具有適應性。

1 正文

本文嘗試利用TRIZ 理論中的理想化原則、矛盾沖突理論兩種工具，引入老產油區生態重建問題系統，分析各方面影響因素，嘗試為老產油區生態重建及發展路徑的優化提供新的思路。

1.1 利用理想化最終結果，立生態重建問題的目標

TRIZ 理論中提出的理想度I，可以用以下公式表達，即

是指技術系統中有用功能之和與所有有害功能及成本之和的比值。同時提出，技術系統總是向著提高其理想度的方向進行，即有用功能不斷增加，而成本及有害作用不斷降低，以追求最終理想解的提高直至趨向無窮，理想化的最終結果是一個技術系統發展的最高目標，這一概念深刻揭示了技術系統進化趨勢，也是解決問題的正確方向——即用盡可能小的投入得到更多的有用功能。在解決問題的開始階段，可以先拋開各種限制條件，設立各種理想化目標，將其當作解決問題的方向，類似于船舶行駛中遠方的燈塔，并且調動各種資源，努力向目標趨近，問題就會向著更可靠、更簡單和更有效的方向發展，理想度越高，系統效率越高、結構越簡單、成本越低。

根據TRIZ 理想化原則，可以為大慶老產油區生態重建問題的解決提供優化路徑。將老產油區生態環境做為一個資源- 環境- 經濟復合的技術系統，生態系統的重建即其進化和發展的過程，要提高理想度，首先可以從政府宏觀、企業中觀、作業微觀的高中低三個層面上引入新的發展思路，即增加新的功能，即引入新的發展思路；

（1）從市政府宏觀角度，以政策為激勵力，需要制定環境保護政策，設立激勵機制，鼓勵老產油區環境重建項目的研究，鼓勵油田企業向環保型發展，促進老區環境友好化；

（2）從企業中觀角度，以技術為推動力，重視與環保相關，特別是老產油區環境控制及環境治理等方面的技術創新，優先發展環境技術，在重大課題的立項中對環境保護相關研究有所傾向，走科技帶動老區重建的道路。

（3）從作業區微觀層面，要重視群策群力，調動大眾創業、萬眾創新的積極性，結合科研項目、革新項目、五小成果等多方面的企業創新活動，調動各類資源，想辦法、搞創新，從設備結構改造、特種工具改良、局部工藝優化等實實在在能看得見的環節入手，控制老產油區生產中突出的污染環節，降低產油相關作業中對環境的影響。

2 借鑒矛盾理論，探索推動老產油區環境重建的有效途徑

矛盾理論是TRIZ 理論中重要觀點，其中技術矛盾是指技術系統中存在屬性對立沖突的現象。

例如我們增加了桌面的厚度，那么桌面的耐用性提高，對桌子的功能實現有利——為改善，但是桌面的重量增加，對功能實現不利——為惡化，這就是一種矛盾沖突的現象，并且這種沖突無論在技術系統中還是管理系統中普遍存在，它尖銳地描述了一種措施或一項技術都有“好壞”的雙面屬性，即存在矛盾，而且顯然，在一個系統中存在著很多的矛盾。我們解決了一對矛盾，往往還會產生新的矛盾，但是恰恰是不斷解決矛盾沖突的過程，推動了技術或管理系統的發展，是系統進化的一種內在動力。

按照TRIZ 中矛盾沖突理論，創新標志是解決或去除系統中的矛盾沖突。在工程領域，TRIZ 理論研究者通過上百萬份專利的分析和整理，突破性地總結出解決矛盾的規律，歸納出39 個通用工程參數，將它們之間形成的矛盾與40 個發明原理建立對應的矩陣關系，可以提供求解矛盾問題的一般模式。借鑒這一思路，我們可以找到一條解決矛盾，推動老產油區環境重建的有效途徑。

大慶油田老產油區生態重建是一個復雜的社會問題，由來自各相關領域的多種因素相互關聯構成，涉及社會、經濟、生態、環境、技術、法律法規等多個要素，是一個復雜的管理系統，當改變某個要素從而實現某方面環保指標改善的同時，可能會影響到與這一要素有關的其他要素性能的惡化，產生負面效應，例如，提高老產油區作業的環保指標，有利于老產油區生態向好發展，但是會限制石油生產中某些技術的實施，進而危害到企業的經濟效益，同時加大了經營風險。因此，老產油區生態重建是多因素復合體，為了實現這些功能，需要不斷根據老產油區外部環境和內部情況的變化進行發展模式的選擇和優化。

我們提出產油區環境重建問題涉及的七個因素，（1）資源利用率，（2）經濟投入量，（3）技術創新水平，（4）政策法規，（5）社會效益，（6）生產效益。建立環境重建矛盾矩陣，對應沖突的39 個工程參數，找到TRIZ 解（發明原理），然后根據系統的情況提出解決思路和方案。

表1 老產油區生態重建系統的沖突矩陣表

從表1 中可以看出，環境重建問題六個因素都可以相互形成矛盾關系，我們可以按照它們對應的工程參數查找解決每個因素主要矛盾的發明原理解。

表2 重建系統的沖突化解原理

這些原理可以表明問題解決的可能方向，對產油區生態重建具體情況進行深入分析，解決矛盾沖突。例如利用1 分割原理，可以將產油區進一步按生產工藝劃分為不同子環節、子子環節，對可能產生的不良影響進行預測和評估，分等級進行控制；結合2 局部質量原理，將污染區域劃分為重度、中度和輕度等不同區域，將有限的資金投入重度區域，集中技術創新，提高重建效率；12 等勢原理，加大政策法規的執行力度并堅持政務信息公開，杜絕信息不對稱，使政策發揮實效；27 廉價物品替代，嘗試用生物材料等新型材料及能源代替傳統的易揮發、易污染化學品；23 反饋原理，重建中注意調查研究，積極收集信息，保障社會效益；19 周期性作用原理，對區域環境的生態過程進行深入研究，充分利用產油區周期性季節特征，科學的引入技術手段，實現生態重建。

3 結論

TRIZ 理論是一種邏輯性很強的創新方法，提供了一種解決問題的思考路徑，本文將其應用于大慶油田老產油區生態重建問題中，是將TRIZ 理論應用于環境管理問題中的探索和嘗試，理想化方法，利用理想化最終結果，確立生態重建問題的目標；矛盾沖突化解法，借鑒矛盾模型，探索推動老產油區環境重建的途徑，對大慶老產油區生態重建的策略制定提供參考依據。