因果分析是TRIZ中一种常用的分析问题的方法，可以快速、有效地梳理和收敛问题。

找出问题产生的根本原因，是彻底地解决问题的基础。

问题不会平白无故地产生，问题的背后总是隐藏着原因。通常，消除引起问题的原因要比消除问题本身更容易，也更有效。在头脑中理清技术系统在过去和未来的功能，有助于理解技术系统的工作条件。对技术系统未来应具备的功能的理解还可以帮助我们发现新的、未预见到的、不会出现当前问题的工作条件，从而使问题自动得到解决。如果找到了某原因，一旦将其消除就彻底解决了问题，那么我们把该原因叫作根本原因。

因果分析中常用“追问法”，即就所看到的问题现象，进行一步一步地追问，直到找到可以消除问题的根本原因为止。操作方法很简单，先问第一个“为什么”，获得答案后，再问为何会发生，依次类推，连续问多个“为什么”。这种方法一般用于分析比较简单的问题。

对于复杂的问题，则需要根据问题情境和已知资源信息，启动一个审慎的、逻辑化的、多层次的思考和推理过程。不仅要就问题现象连续问“为什么”，还要主动挖掘更多的隐性解题资源，尤其是导致产生问题的系统组件的物质属性和功能属性资源。在思考的顺序上，可以立足系统的当前状态向过去回溯（由果及因），也可以立足技术系统的过去状态向当前推演（由因及果）。在每一个因果层次上，都可能潜藏着解决问题的机会。

（1）由因及果或由果及因

有因必有果，有果必有因。因果分析就是从系统存在的问题入手，层层分析形成问题的原因，直至分析到最后不可能再分为止。

每个事件（如技术系统的问题）发生一定是有原因存在的，而对原因导致的每一个结果也需继续寻找其原因。因此，如果从不同的角度分析，原因与结果是同一个事情，即一个原因可能是前一个结果的原因，而另一个结果可能又是这个原因的结果。如此，原因与结果可以构成一个无限链接的因果分析方法如图8-17所示。

图8-17 理论上无限链接的因果分析法

该图中最后终止用“停止”或“？”。“？”表示由于某些条件或情况，我们已经找不到原因了，但并不等于进一步的原因不存在。原因与结果都是原因无限连续的部分。不管从这个因果链的何处开始分析问题，我们的问题状态总是处于这个因果链的中间，我们只是需要找出这个因果链中各元素之间的关系，并找出引起事件的最根本原因。只有当原因和结果在同一时间、地点发生时，事件才能出现。

分析的过程和方向，可以由因及果，也可以反过来由果及因。事实上，在具体的分析过程中，两种分析过程都经常用到。在具体画因果分析图时，往往是从上往下（由果及因）画一部分，也从下往上（由因及果）画一部分，最后把两个部分的因果链合理地对接起来。

因果分析是对技术系统的问题做分析的必需步骤，其目的是获得对问题在因果链上的多级分析结果，启发人们找到恰当的解决问题工具（如FOS的问题查询式等）。

案例：原因现象：改变一个物体的温度；结果现象：就改变了它的尺寸。

就原因现象而言，我们可以把它作为结果再向前追溯产生“改变了物体的温度”的原因，例如可能受摩擦或烘烤等；就结果现象而言，我们也把它作为原因再向后追溯“尺寸改变了”以后，又引起了自身或其他物体的什么变化，例如挤压了相邻的物体。

案例：原因现象：飞机机翼上下翼面空气流速不同；结果现象：使机翼上下翼面产生压力差（升力）。

就原因现象而言，可以把它作为结果再向前追溯产生“机翼上下翼面空气流速不同”的原因，例如翼型（翼面形状）的改变；就结果现象而言，也把它作为原因再向后追溯“使机翼上下翼面产生压力差（升力）”以后，又引起了自身或其他物体的什么变化，例如带动飞机爬升或下降。

我们也可以利用因果关系推断一下由于机翼结冰而造成的飞机失事原因，如图8-18所示。

图8-18 飞机失事的因果分析

不管从这个因果链的何处开始分析问题，我们的问题状态总是处于这个因果链的中间，我们只是需要找出这个因果链中各元素之间的关系，并找出引起问题的最根本原因。只有当原因和结果在同一时空条件下发生时，问题才能出现。

（2）绘制因果分析图

对问题进行因果分析的结果可以横向形成一个因果链，也可以纵向形成一棵“因果树”。两种表达形式都能将构成问题的各个要素之间的因果关系形象地表现出来。

如果把各要素间存在的因果关系加以分离，概括起来不外乎有三种基本因果关系，如图8-19所示。就上下两层要素的关系来说，上为果，下为因。从上往下是由果及因，从下往上是由因及果。如果存在多层要素，对于某个中间层要素来说，该要素既是下层要素的果，也是上层要素的因。(www.daowen.com)

因果关系的画图规则：一个长方框代表一个因果要素，一条连线表示有一个因果关系，箭头表示从因到果的方向，小圆弧表示两条以上因果连线存在“与”的关系，即同时具备两个（或两个以上的）原因才能导致结果；没有小圆弧则是“或”的关系，有一个原因即可导致结果。

长方框内表述的是一个因果事件。在填写长方框中的内容时，要求用较为精炼的词汇描述，以达到意简言赅、精确表达的效果。一般长方框内只能填写三种词汇短语：动词+名词（功能），形容词+名词（状态），定语+名词（位置/所属，如我的，你的，他的），例如，挤压桁梁，压紧的蒙皮，等等。

图8-19 因果要素之间的三种基本因果关系

如果根据问题情境，将三种基本因果关系合理地串接起来，就会形成前文中提到的“因果树”，如图8-20所示。

图8-20 由三种基本因果关系形成的因果树

（3）因果分析的作用和画图注意事项

因果分析是对技术系统的问题做分析的必需步骤，其目的是获得对问题在因果链上的多级分析结果，启发人们找到恰当的问题查询式，可以起到以下三个作用：

•梳理问题中隐含的逻辑链及其形成机制，找出问题产生的根本原因。逻辑链的形成机制通常是按时间或操作程序或出现问题的状态顺序

•从梳理出的逻辑链条及其形成机制中找出解决问题的所有可能的“突破点”

•从所有可能的突破点中找出“最优”的突破点。“最优”是指在满足要求的前提下和在现有资源条件下（知识、技术、时间、成本……），花费的代价最小。

画图时的三个注意事项：

•一定要对着一个东西来画（只画客观的、看到的画面，问题情境画面中没有看到的一定不要往上画）；

•一定不要跳跃，要一小步、一小步地画，注重揭示细节，暴露出来的细节越多，后期解题手段也就越多；

•不要带着自己的经验、解题方案来画，尤其是经验丰富技术人员，避免先入为主。

实际上，画因果分析图可以类比为看摄影胶片，胶片的每一格都表达了某个时刻的问题情境和结果的变化。如果你感觉有的细节没有介绍清楚，即两格画面之间还缺信息的话，那么，请引入“高速摄影”模式，把两格之间的时段再予以细分，给出高速摄影的细分片段，可能就把问题发生的过程信息捕捉到了。这就是第二个注意事项所要强调“揭示细节”的意思。

案例：用铆钉枪铆接飞机蒙皮造成蒙皮局部凹陷质量问题的因果分析。在本案例中，初始状态是铆钉枪抵紧钉头，而挡铁抵紧钉帽，蒙皮和桁梁都处于在铆钉轴向的一定范围内可移动状态。铆钉枪发力后，铆钉头逐渐发生预期的变形，让蒙皮和桁梁可移动的范围越来越小，直至完全压紧。如果击打铆钉头时间过长，则导致蒙皮凹陷的质量问题，如图8-21所示。

图8-21 用铆钉枪铆接飞机蒙皮的因果分析图

每一次铆钉枪击打都会造成铆钉头部的微量变形，即形成新的技术系统的状态，也即形成系统组件彼此之间新的相互作用关系。为了表达清楚所有的状态过程，从理论上说，应该画出每一次铆钉头变形之后的因果分析图。当然在实际画图操作中无需这样去做，只是把几个关键的相互作用状态表达清楚就可以了，即铆钉头未变形、开始变形但未压紧蒙皮、恰好压紧蒙皮、过度压紧蒙皮这几个关键状态。但是如果问题的成因比较复杂的话，可能就要考虑更多的中间状态，画出更多层次的因果分析图。

在图8-21中，首先把问题情境中可能用到的因果要素放在下面待选，根据因果关系来随时选用。但图中并没有把所有的因果关系都考虑进去，也并不是所有待选的因果要素都用得上，如“抖动的人手”在上图中就没有采用。但是，如果一定要分析“抖动的人手”所引起的质量问题，例如，“抖动的人手”造成了“歪斜的铆钉枪”，继而造成了“歪斜变形的铆钉头”，继而造成了“倾斜的铆钉杆”，“倾斜的铆钉杆”横向挤压了蒙皮，造成了“局部裂纹的蒙皮”等，同样可以画出另一个因果分析图。请读者自行练习。