Найти решение как называется

Наряду со множеством других возможностей, в Microsoft Excel есть одна малоизвестная, но очень полезная функция под названием “Поиск решения”. Несмотря на то, что найти и освоить ее, может быть, непросто, ее изучение и применение может помочь в решении огромного количества задач. Функция берет данные, перебирает их и выдает самое оптимальное решение из возможных. Итак, давайте разберемся, как именно работает поиск решения и попробуем применить данную функцию на практике

Как включить функцию “Поиск решения”

Несмотря на свою эффективность, функция “Поиск решения” не находится в первых рядах панели инструментов или контекстного меню. Многие пользователи, работающие в Excel годами, даже не подозревают о ее существовании. Дело в том, что по умолчанию она вообще отключена и для ее добавления на ленту нужно проделать следующие шаги:

1. Открываем меню “Файл”, кликнув по соответствующему названию.
2. Кликаем по разделу “Параметры”, который находится внизу вертикального перечня с левой стороны.
3. Далее щелкаем по подразделу “Надстройки”. Здесь отображаются все надстройки программы, а внизу будет надпись “Управление”. Справа от нее представлено выпадающее меню, в котором должны быть выбраны “Надстройки Excel”, обычно уже установленные по умолчанию. Нажимаем кнопку “Перейти”.
4. На экране появится новое вспомогательное окно “Надстройки”. Устанавливаем флажок напротив опции “Поиск решения” и нажимаем ОК.
5. Все готово. Требуемая функция появится на ленте в правой части вкладки “Данные”.

Подготовительный этап

Добавить функцию на ленту программы – половина дела. Нужно еще понять принцип ее работы.

Итак, у нас есть данные про продаже товаров, представленные в табличном виде.

И перед нами стоит задача – назначить каждому товару скидку таким образом, чтобы сумма по всем скидкам составила 4,5 млн. рублей. Она должна отобразиться в отдельной ячейке, которая называется целевой. Ориентируясь на нее мы должны рассчитать остальные значения.

Наша задача – вычислить скидку, на которую будут умножены все суммы по продажам всех наименований. Она и будет найдена с помощью функции “Поиск решения”, а ячейка с этой скидкой будет называется искомой.

Данные ячейки (искомая и целевая) связываем вместе формулой, которую пишем в целевой ячейке следующим образом: =D13*$G$2, где ячейка D13 содержит итоговую сумму по продажам всех товаров, а ячейка $G$2 – абсолютные (неизменные) координаты искомой ячейки.

Применение функции и ее настройка

Формула готова. Теперь нужно применить саму функцию.

1. Переключаемся во вкладку “Данные” и нажимаем кнопку “Поиск решения”.
2. Откроются “Параметры”, где необходимо задать нужные настройки. В поле “Оптимизировать целевую функцию:” указываем адрес целевой ячейки, где планируется вывести сумму по всем скидкам. Можно прописать координаты вручную, либо выбрать из таблицы, для чего сначала кликаем по области ввода, затем – по нужной ячейке.
3. Переходим к настройке других параметров. В пункте “До:” можно задать максимальную границу, минимальную границу или же точное число. Исходя из поставленной задачи ставим отметку рядом с опцией “Значение” и набираем “4500000” – сумма скидок по всем наименованиям.
4. Следующее для заполнения поле – “Изменяя значения переменных:”. В него нужно внести координаты искомой ячейки, содержащей определенное значение. Это значение и есть та самая скидка, которую мы пытаемся вычислить. Также, как и с выбором целевой ячейки, координаты можно написать вручную, либо кликнуть по нужной ячейке в самой таблице.
5. Теперь нужно отредактировать раздел “В соответствии с ограничениями:”, в котором задаем ограничения используемых данных. Например, можно исключить десятичные дроби или, скажем, отрицательные числа. Это делается через кнопку “Добавить”.
6. Откроется вспомогательно окно, позволяющее добавить ограничения во время вычислений. В первом поле указываем координаты определенной ячейки или области ячеек, для которых это условие должно действовать. Согласно нашей задаче, указываем координаты искомой ячейки, в которой будет выводиться значение скидки. Следующий шаг – определить знак сравнения. Устанавливаем “больше или равно”, чтобы итоговое число не могло быть отрицательным. “Ограничение”, которое устанавливается в третьем поле, в этом случае будет равно цифре 0, поскольку именно относительно этого значения задается условие.Можно установить еще одно ограничение с помощью кнопки “Добавить”. Дальнейшие действия по его настройке будут аналогичными. По готовности щелкаем OK.
7. После выполнения описанных выше действий в самом большом поле окна появится установленное только что ограничение. Список может быть довольно большим и зависит от сложности предполагаемых расчетов, но в данном случае будет достаточно и одного условия.Под этим полем также есть опция, позволяющая делать все остальные переменные, не затрагиваемые ограничениями, неотрицательными. Однако, будьте внимательны и проследите за тем, чтобы между этим параметром и поставленными ограничениями не было противоречия, иначе при расчете в программе может возникнуть конфликт.
8. Также можно задать немалое количество дополнительных настроек. Чуть ниже справа есть кнопка “Параметры”, позволяющая это сделать. Нажимаем на нее и открываем новое окно.
9. В этих настройках у нас есть возможность установить “Точность ограничения” и “Пределы решения”. В нашем случае задавать данные параметры нет необходимости, поэтому после ознакомления с представленным окном, его можно закрыть, нажав OK.
10. Итак, все настройки выполнены и параметры установлены. Пора запускать функцию – для этого нажимаем кнопку “Найти решение”.
11. После этого программа сделает все необходимые расчеты и выдаст результаты в нужных ячейках. При этом сразу же откроется окно “Результаты поиска решения”, где можно сохранить/отменить результаты или настроить параметры поиска заново. Если результаты нас устраивают, оставляем отметку напротив опции “Сохранить найденное решение” и нажимаем ОК. При этом, если мы предварительно установим галочку слева от надписи “Вернуться в диалоговое окно параметров поиска решения”, после того, как мы щелкнем OK, мы обратно переключимся к настройке функции поиска решения.
12. Вполне вероятно, что расчеты могут показаться неправильными, либо возникнет желание немного изменить исходные данные и получить другой результат. В этом случае нужно снова открыть окно с параметрами поиска решения и внимательно посмотреть поля с введенными данными.
13. Если с данными все нормально, можно попробовать задействовать другой метод решения. Для этого щелкаем по текущему варианту и из раскрывшегося перечня выбираем способ, который нам кажется наиболее подходящим:
    • Первый – ищет решение методом обобщенного приведенного градиента (ОПГ) для нелинейных задач. Стандартно выбран именно этот вариант, но можно попробовать и другие.
    • Второй – пытается отыскать решение для линейных задач, используя симплекс-метод.
    • Третий – для выполнения поставленной задачи использует эволюционный поиск.
    • В том случае, если ни один из методов не принес удовлетворительных результатов, стоит проверить данные в таблице и параметрах еще раз, поскольку именно это является самой частой ошибкой в подобного рода задачах.
14. Теперь, когда мы получили требуемую скидку, осталось ее применить, чтобы рассчитать суммы скидок по всем наименованиям. Для этого отмечаем первую ячейку столбца “Сумма скидки”, пишем в ней формулу “=D2*$G$2” и нажимаем Enter. Знаки доллара ставятся для того, чтобы при растягивании/копировании формулы на другие строки, ячейка G2 со скидкой оставалась неизменной в расчетах.
15. Мы получили сумму скидки для первого наименования. Теперь наводим курсор на нижний правый угол ячейки с результатом, как только он поменяет форму на крестик, зажав левую кнопку мыши растягиваем формулу на все строки, по которым хотим посчитать аналогичную сумму.
16. Теперь наша таблица полностью готова в соответствии с поставленной задачей.

Заключение

Таким образом, функция “Поиск решения” в Эксель может помочь в решении определенных задач, которые достаточно сложно или невозможно решить простыми методами. Однако, проблема в использовании данного способа заключается в том, что по умолчанию данная функция скрыта в программе, из-за чего многие пользователи не догадываются о ее существовании. Также функция довольно трудна в освоении и использовании, но при ее должном изучении, она может принести значительную пользу и облегчить работу.

Проблемы, с которыми каждый из нас сталкивается в жизни, могут быть совершенно разными. Это могут быть вопросы делового или личного характера, нерешенные задачи, с течением времени превращающиеся в проблемы, личная ответственность за принятие решений. Но далеко не каждый в состоянии найти самый эффективный выход из трудного положения, ведь для принятия грамотного решения нужен большой опыт, время, мудрость и знания.

В настоящее время есть много самых разных методов и техник поиска и разработки решений. Главная же задача человека состоит в том, чтобы определиться, какая именно техника подходит для конкретного человека и для конкретной ситуации.

Сегодня бытует достаточно интересное мнение, что нет никаких проблем, а есть лишь задачи, которые нужно решить. Проблемы же являются порождением нашего разума. С этим можно и не соглашаться, ведь у каждого есть свободы выбора. Однако понятие «проблема» синонимично понятию «задача», а потому, придавая проблемам форму задач, мы существенно упрощаем их решение.

По школьным годам вы наверняка помните, что бывают задачи с одним, двумя, тремя и более неизвестными; есть даже такие, в которых содержится минимум исходных сведений. Примерно так же и в жизни: столкнувшись с неразрешимой ситуацией, человек поначалу думает, что не в силах ее одолеть. Но по мере распутывания клубка вопросов он начинает понимать, что решение-то уже найдено, причем найдено правильно.

Но можно ли сделать так, чтобы решение проблем и принятие решений подчинялись единому алгоритму? Хотим вас обрадовать – сделать это можно, и нужно для этого, во-первых, сформировать собственную систему принятия решений, а во-вторых, постоянно, всегда и везде оттачивать мастерство ее применения.

Любой человек может создать свою личную систему работы с проблемами, взяв за основу опыт со стороны – знания других людей и методы, которые они используют для повышения своей личной эффективности. Далее мы познакомим вас почти с двумя десятками таковых.

Содержание:

• Методы и техники поиска эффективных решений
• Дополнительные методы поиска решения проблем

Методы и техники поиска эффективных решений

Методов и техник поиска правильных решений существует немало. Каждый из них в отдельности и все они в совокупности способствуют эффективной творческой деятельности и являются надежными инструментами в жизни, работе и обучении. И если вы относите себя к людям, способным грамотно решать проблемы (или стремитесь стать таким человеком), знать об этих инструментах нужно в обязательном порядке.

К самым действенным методам и техникам поиска решений относятся:

• Мозговой штурм (включая разновидности)
• Синектика (включая разновидности)
• Метод Дельфи
• Конференция идей (включая разновидности)
• Идейная инженерия
• Метод созидательного сотрудничества
• Метод коллективного блокнота
• Карточный опрос
• Метод фокальных объектов
• Системный анализ
• SWOT-анализ

Также мы представим небольшую подборку дополнительных методов, т.к. описать их все в рамках одного урока просто невозможно. Плюс к этому отметим, что для освоения большинства методов вам придется воспользоваться вспомогательными материалами, например, отдельными статьями нашего сайта, а также сторонними ресурсами, к примеру, Википедией.

1

Мозговой штурм

Вообще у нас уже есть несколько материалов о мозговом штурме («Метод мозгового штурма», «Мозговой штурм и 10 правил его эффективного проведения»), но все же мы решили включить его в этот курс.

Мозговой штурм является особым методом работы, направленной на поиск альтернативных вариантов решения разного рода проблем. Более всего он подходит к ситуациям, когда решение проблемы акцентировано на получении конкретного результата.

Метод проводится на основе нескольких этапов:

• Представляется проблема
• Выдвигается максимальное число вариантов решения проблемы
• Из массива идей выбирается несколько наиболее реалистичных и эффективных
• Выбранные идеи развиваются и прорабатываются
• На основе полученных результатов разрабатываются варианты решения проблемы

В большинстве случаев мозговой штурм проводится в течение 2-3 часов. Основная часть времени отводится именно на последнюю стадию.

Существует также и обратный мозговой штурм. Вкратце он выглядит так:

• Определяется проблема
• Проблема переворачивается: нужно установить, как может быть вызвана проблема и как ее можно усугубить
• Проводится обычный мозговой штурм, цель которого – найти максимум вариантов усугубления проблемы
• Полученные варианты переворачиваются: нужно понять, как сделать наоборот – чтобы ситуация улучшилась
• Определяются и разрабатываются лучшие варианты

Эта вариация брейнсторминга несколько необычна, но не менее эффективна, чем классическая. Более подробно читайте о ней в статье «Обратный мозговой штурм».

2

Синектика

Синектика по праву признана одним из лучших методов стимулирования творческой деятельности. За основу она берет принцип того же мозгового штурма, но здесь его проводят профессионалы или полупрофессионалы. Причем штурмов проводится несколько, а полученный опыт накапливается для принятия лучшего решения.

Если в мозговом штурме предлагаемые идеи критике изначально не подлежат, то синектика допускает ее элементы. Однако очень важно использовать четыре приема, основанных на аналогиях:

• Прямая аналогия (как решаются подобные задачи?)
• Личная аналогия (как ведет себя объект проблемной ситуации?)
• Символическая аналогия (как можно образно сформулировать суть проблемы?)
• Фантастическая аналогия (как могли бы решить проблему сказочные персонажи?)

Если идти по классическому синектическому пути, то для реализации метода нужно собрать небольшую группу из 5-7 человек. Также нужно установить правила проведения дискуссии, состав группы (социальный, профессиональный и т.д.).

Далее нужно пройти три этапа:

• Обозначается проблема, определяется ее содержание (здесь же определяется и наличие взаимосвязей, а также вероятность появления новых проблем)
• При помощи аналогий содержание проблемы отчуждается (участники осознанно отходят от сути вопроса)
• Формируются варианты решения проблемы (после применения аналогий, полученные данные сопоставляются с проблемой, на основе чего и появляются идеи для решения проблемы)

При необходимости процесс может быть повторен – это позволяет отсечь бесполезные варианты и найти в оставшихся скрытые при первоначальном ознакомлении аспекты. Организатор и руководитель синектической сессии должен держать ее ход под контролем, постоянно участвуя в обсуждениях. По этой причине синектика доступна в большей степени подготовленным людям. Однако применять ее можно и не обладая соответствующими знаниями – нужно лишь провести несколько сессий, чтобы набраться опыта.

Говоря о синектике, важно сказать и о синектической конференции. Она включает в себя множество важных элементов традиционной синектики, но отличается меньшей строгостью. Примечательно, что в процессе обсуждения решения опять же находятся посредством аналогий. Они формируются в произвольном порядке, а после на их основе разрабатываются идеи. Фаза отчуждения, присутствующая в классическом варианте метода, отсутствует. Чтобы синектическая конференция была эффективной, ее должны проводить люди, в совершенстве владеющие классической синектикой.

Помимо прочего, есть еще и визуальная синектика, где идеи находятся через наблюдение рассматриваемых изображений. Эта вариация метода включает в себя несколько иные этапы:

• Участники вместе рассматривают диапозитивы
• Участники описывают изображение
• Участники анализируют ситуацию
• Участники, основываясь на элементах или отношениях рассмотренного изображения, предлагают свои идеи
• Если идеи оказываются неэффективными, участники рассматривают следующее изображение

Визуальная синектика является непростым методом, для реализации которого необходимо привлекать профессионального специалиста. Кстати, более подробно почитать о синектике вы можете на этой странице.

3

Метод Дельфи

Метод Дельфи, о котором мы уже подробно писали здесь, применяется как прогнозирующий инструмент для поиска верных решений. Реализация метода происходит по следующей схеме:

• Набирается группа экспертов (от 5 до 20 человек)
• Эксперты просят, чтобы им предоставили в письменной форме варианты решения проблемы (варианты должны быть независимыми)
• Устанавливается срок разработки и отправки потенциальных решений (чаще всего он ограничивается 14 днями)
• Полученные по истечении срока варианты суммируются (повторяющиеся – отсеиваются)
• Составленный список результатов рассылается всем участникам метода для очередного просмотра имеющихся предложений, разработки новых и дополнения готовых идей (эта стадия также должна быть ограничена во времени; при необходимости ее можно повторить)
• Все полученные и доработанные варианты оцениваются экспертной группой на основе оценочного ключа и установленных критериев, что позволяет получить предварительную выборку вариантов решения проблемы
• Эксперты проводят заключительное обсуждение подходящих вариантов и выбирают наиболее приемлемый

Метод Дельфи вполне может использоваться и неспециалистами, но если вопрос касается профессиональных сфер деятельности, необходимо привлекать экспертов.

4

Конференция идей

Конференция идей в определенной степени является еще одной интерпретация мозгового штурма. Но отличие состоит в темпе обсуждения решений, присутствии доброжелательной критики в форме комментариев и реплик. Критические оценки в конференции идей повышают ценность предложений.

В организациях популярна конференция идей Гильде. К обсуждению привлекаются руководители и рядовые сотрудники, вовлеченные в проблему, а также новички – их сознание еще не обременено стереотипами, по причине чего они нередко выдвигают интересные предложения. Нужно иметь в виду, что в конференции идей исключено присутствие скептически настроенных лиц и тех, кто «и так все знает». Руководитель конференции в процессе обсуждения ведет себя наравне с остальными, но контролирует ход дискуссии, поддерживает непринужденную атмосферу и способствует выдвижению идей.

Конференция идей тоже имеет несколько разновидностей. Первая – это «Дискуссия-66». Она представляет собой большое собрание, участники которого разбиваются на группы по шесть человек. Независимо друг от друга, группы ищут варианты решений. В каждой группе должен быть назначен спикер, протоколист и ведущий. На обсуждение вопроса дается 6 минут. После этого все группы собираются вместе, а их спикеры озвучивают то, что смогли выработать команды. Цель окончательного собрания – выработать новое решение, руководствуясь сведениями, полученными от групп. Достоинством «Дискусии-66» можно назвать то, что благодаря делению множества людей на небольшие группы в решении проблемы принимает участие каждый человек.

Вторая разновидность – это «Метод 635». В нем группа из шести человек изначально четко формулирует проблему и анализирует ее. У каждого участника на руках должен быть бланк для записи идей. В течение 5 минут все участники фиксируют в бланках по три предложения, а затем передают свой бланк соседу. Он в свою очередь записывает три новых варианта, учитывая предложения, написанные до него. В итоге за полчаса участники заполняют по шесть бланков, включающих в себя в совокупности до 108 вариантов решения проблемы.

5

Идейная инженерия

Идейная инженерия – метод, предназначенный для учета и обработки идей. Реализация метода базируется на пяти этапах:

• Определяется целеустановка. Организатор выдвигает проблему и цель, к которой приведет принятие решения.
• Подбираются участники. Отбор осуществляется примерно так же, как в мозговом штурме: привлекается каждый, кто уже имеет свое видение сложившейся ситуации (могут участвовать и непосвященные в проблему люди).
• Анализируются трудности и причины появления проблемы. Лучше всего для анализа собирать команду людей. Все доводы, гипотезы и аргументы записываются на карточках.
• Собираются варианты решения проблемы. Вся информация, собранная на предыдущем этапе, интерпретируется в форме вопросов и предлагается для решения команде. Предложения снова фиксируются на карточках.
• Составляется программа мероприятий по устранению проблемы. Идеи должны проанализировать и оценить специалисты или другие компетентные лица. Полученные результаты приводятся к согласованной программе действий.

Заметим, что обсуждать проблему и записывать варианты решений нужно поочередно. Например, 10 минут обсуждения и 10 минут записи, 5 минут обсуждения и 5 минут записи, снова 10 минут обсуждения и 10 минут записи и т.д.

6

Метод созидательного сотрудничества

Метод созидательного сотрудничества интересен тем, что в нем попеременно присутствует индивидуальная и групповая работа. Изначально проводится небольшой (15-20 минут) мозговой штурм, после которого участники расходятся для самостоятельного обдумывания проблемы еще в течение 10-15 минут. В это время можно дополнять идеи, расширять их и модифицировать, а также придумывать новые.

7

Метод коллективного блокнота

Метод коллективного блокнота сродни методу идейной инженерии. Собирается группа людей, обсуждающих проблему, и каждому из участников выдаются блокноты для идей, в которых подробно описывается проблема. Каждый участник должен на протяжении определенного периода времени заносить в свой блокнот возникающие варианты решений. Время на генерацию идей может составлять от нескольких дней до месяца.

По истечении установленного срока участники сдают свои записи координатору. Его задача – систематизировать материал, привести к общему знаменателю и найти потенциальные решения проблемы. Результаты труда координатора изучаются и обсуждаются всеми участниками. Отличительной особенностью метода коллективного блокнота является то, что участников не нужно ограничивать ни по месту, ни по времени проведения обсуждений.

8

Карточный опрос

Если для принятия решения применятся карточный опрос, участники метода собираются в спокойной обстановке, где ничего не помешает. Уже на месте они знакомятся с проблемой, записанной на доске или на карточке. Для прояснения непонятных моментов участники должны задавать встречные вопросы и озвучивать свои доводы.

После этого команде дается немного времени (от 10 до 45 минут) на запись своих идей или замечаний. Записи каждый участник производит на отдельных карточках, причем авторство не указывается, что заранее предупреждает критику в ту или иную сторону. После того как опрос проведен, карточки группируются по предметному содержанию или систематическому принципу.

Систематизированная информация рассматривается заинтересованными в решении проблемы сторонами. После проводится ее анализ, и уже не основе аналитических данных выстраивается наиболее приоритетное решение.

9

Метод фокальных объектов

Метод фокальных объектов активизирует ассоциативное мышление. Его суть состоит в том, что признаки случайно выбранных объектов переносятся на объект, который нужно усовершенствовать. Этот объект находится в фокусе переноса, а потому и называется фокальным. Детально ознакомиться с методом вы можете, перейдя по этой ссылке, а мы лишь укажем на основные этапы его реализации:

• Выбирается фокальный объект (то, что нуждается в усовершенствовании)
• Выбираются случайные объекты (это могут быть понятия из какого либо источника, например, газеты или книги, в обязательном порядке – существительные, относящиеся к разным темам и разнящиеся с фокальным объектом)
• Записываются свойства случайных объектов
• Установленные свойства присоединяются к фокальному объекту
• Полученные варианты развиваются посредством создания ассоциаций
• Полученные варианты оцениваются с позиции осуществляемости, оригинальности и эффективности

Результатом прохождения всех этих этапов могут стать очень интересные варианты решений. Самые лучшие результаты метод показал применительно к поиску модификаций уже существующих планов действий и решений, а также механизмов и устройств.

10

Системный анализ

Системный анализ относится к научным методам познания и представляет собой комплекс действий, направленных на установление структурных связей между элементами конкретной системы. Его основу составляют математические, статистические, естественнонаучные, экспериментальные и общенаучные методы.

Процедура принятия решения в рамках системного анализа выстраивается так:

• Формулируется проблема
• Определяются цели
• Определяются критерии достижения целей
• Строятся модели для обоснования решений
• Находится оптимальное решение
• Решение согласовывается
• Осуществляется подготовка к реализации решения
• Решение утверждается
• Решение реализуется
• Проверяется эффективность решения

Но этот алгоритм может дополняться и другими этапами в зависимости от того, сколько факторов следует проанализировать.

11

SWOT-анализ

SWOT-анализ относится к методам стратегического планирования. Он помогает выявить внутренние и внешние факторы посредством разделения их на четыре категории:

• Сильные стороны (Strengths)
• Слабые стороны (Weaknesses)
• Возможности (Opportunities)
• Угрозы (Threats)

Метод эффективен, когда требуется дать ситуации начальную оценку, но заменить собой разработку стратегии или анализ динамики он не может. Его задача – структурированно описать ситуацию. Полученные выводы всегда будут носить описательный характер, не давая никаких рекомендаций и не указывая на приоритеты. Чтобы получить от метода максимальную отдачу, совместно с ним рекомендуется выстраивать варианты действий. В итоге можно получить информацию о сильных сторонах, которые могут быть использованы, понять, как преодолеть слабости, что нужно применять, чтобы устранить угрозы и от чего нужно отказаться, чтобы избежать негативных последствий. Дополнительно о методе SWOT-анализа читайте здесь.

Таковы самые распространенные методы и техники поиска эффективных решений. Как вы заметили, все они отличаются по сложности – если простые можно применить без специальных знаний, то более серьезные требуют либо изучения специализированной литературы, либо привлечения опытного специалиста. В качестве дополнения к предложенным инструментам мы предлагаем вам небольшую подборку других методов, которые вы также можете взять на заметку.

Дополнительные методы поиска решения проблем

В этом блоке мы дадим лишь список методов с краткими пояснениями:

• Дерево принятия решений. Инструмент, поддерживающий принятие решений. Чаще всего он применяется при анализе данных и в статистике, но может использоваться и в обычной жизни. Дерево решений имеет «ствол», «ветки» и «листья». Ствол – это проблема, на ветках отображаются ее атрибуты, а на листьях – из значения. Среди достоинств метода следует выделить простоту его понимания и интерпретации, отсутствие необходимости в подготовке данных, возможность работать с интервалами и категориями, возможность оценки при помощи статических тестов, надежность и возможность обрабатывать большие потоки информации без подготовительных процедур.

• Метод «Колесо». Позволяет относительно быстро найти решение проблемы и произвести его оценку. Состоит из восьми шагов: сначала во всех деталях описывается проблемная ситуация, затем осуществляется поиск конкретных фактов и устанавливается недостающая информация, после этого проблема формулируется в позитивном ключе. Далее проводится мозговой штурм для создания поля идей для решения проблемы, производится оценка найденных вариантов на реалистичность, продумывается сценарий практического осуществления, составляется подробный план действий. На последнем этапе выполняются действия, после чего оценивается их эффективность.
• Метод «Три сундука». Предназначен для еще более быстрого поиска решений проблем. В процессе необходимо наполнить информацией три «сундука». В первый кладутся ответы на вопрос: «Какие негативные последствия ждут нас, если мы пойдем по этому пути?». Для наполнения второго оценивается реальная угроза рисков, содержащихся в первом сундуке. Третий сундук наполняется возможными «противоядиями» от угроз второго сундука, которые находятся методом мозгового штурма. В результате находятся решения, реализуются на практике и оцениваются.
• Метод последовательных приближений. По сути, это метод проб и ошибок. Предпочтительно применять его тогда, когда мало информации по проблеме. Суть состоит в том, что последовательно выдвигаются и рассматриваются варианты решений. Неудачные идеи отбрасываются, а вместо них предлагаются новые, и опять проверяются. Никаких особых правил для поиска и оценки здесь нет – все решается субъективно, а эффективность метода зависит от того, насколько разбираются в вопросе люди (или человек), решающие проблему. При использовании метода важно учитывать элемент случайности.
• Метод морфологического признака. Он ставит перед собой задачу охватить весь спектр решений проблемы, обусловленных закономерностями строения изучаемого объекта, а также открыть новые поисковые зоны, неочевидные изначально. При реализации метода составляется морфологическая двумерная таблица или несколько многомерных матриц, куда вносятся все сочетания характеристик объекта. Сложность метода состоит в том, что нужно проанализировать большое число сочетаний. Метод существенно расширяет поисковую зону, однако не предлагает универсального способа для оценки вариантов сочетаний характеристик.
• Матрица идей Буша. Это метод анализа проблемных ситуаций и определения поля поиска решений. Чтобы его реализовать, нужно построить матрицу двусторонних отношений, для чего нужно ответить на вопросы: «Что?», «Кто?», «Где?», «Как?», «Зачем?», «Чем?» и «Когда?». Отвечая на них, человек получает всю информацию о проблеме. Если же вопросы скомбинировать, можно получить большую эвристическую подсказку для решения.
• Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Этот метод указывает путь к поиску одного или нескольких решений проблемы. С помощью него создается алгоритм получения изобретательских идей, разрабатываются принципы, позволяющие найти оригинальные решения. Базовая предпосылка ТРИЗ состоит в том, что любая система возникает и развивается на основе объективных законов. Эти законы можно устанавливать и применять для решения задач и прогнозирования развития ситуаций. ТРИЗ дает возможность находить широкий спектр решений, в числе которых может быть и идеальное. Более подробно о ТРИЗ можно узнать здесь.
• Матрица Эйзенхауэра. Популярнейший инструмент поиска решений, применяемый обычными людьми и специалистами по всему миру. Смысл матрицы в том, чтобы научить человека оптимально распределять нагрузку, отличать важное и срочное, сокращать время на бессмысленные занятия. Матрица представляет собой четыре квадранта с двумя осями – важностью и срочностью. В каждый из них заносятся дела и задачи, и в результате человек получает объективную картину приоритетных задач. Специфика работы с матрицей Эйзенхауэра понятно и доступно описана в этой статье.
• Квадрат Декарта. Очень простая техника принятия решений, на применение которой уходит совсем немного времени. Техника помогает выявить основные критерии выбора и дать оценку последствиям принимаемых решений. Для использования техники нужно нарисовать квадрат и разделить его на четыре части. В каждой части пишется вопрос: «Что будет, если это случится?», «Что будет, если этого не случится?», «Чего не будет, если это случится?» и «Чего не будет, если это не случится?». Эти вопросы являются пунктами наблюдения за проблемой. Именно с этих позиций и нужно ее рассматривать. Ответив на все вопросы, человек получает объективную картину положения дел и возможность оценить перспективы. Квадрат Декарта мы достаточно подробно рассмотрели тут.

Хочется заметить, что при желании вы можете найти и другие методы и техники поиска и разработки эффективных решений. Эта тема очень актуальна сегодня, и над упрощением и повышением эффективности принятия решений постоянно работают специалисты по всему миру. Нам же остается лишь подвести итог уроку.

Находить эффективные решения проблем можно научиться. Для этого нужно лишь грамотно обозначить проблему и выбрать метод поиска решения, подходящий для нее более всего. Например, для ситуационного анализа проблемы подходит мозговой штурм, дерево принятия решений и анализ факторов, а для системного – метод Дельфи, метод морфологического признака и метод экспертных оценок. Для обычных жизненных ситуаций можно воспользоваться матрицей Эйзенхауэра, квадратом Декарта, методами «Колесо» и «Три сундука». Точно так же следует подбирать методы, в зависимости от количества участников, вовлеченных в проблему: если это команда или другая группа людей, можно использовать боле сложные методики (особенно, если в коллективе есть специалисты), а для одного-двух человек вполне приемлемы простые техники.

Но принятие решений предполагает не только их поиск и внедрение, но также и оценку эффективности. Несмотря на то, что о ней мы уже вкратце упоминали, о ней следует сказать отдельно. В четвертом уроке мы расскажем о том, как просто оценивать эффективность принятых решений в обычной жизни и на чем основывается оценка эффективности управленческих решений.

Хотите проверить свои знания?

Если вы хотите проверить свои теоретические знания по теме курса и понять, насколько он вам подходит, можете пройти наш тест. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу.

← 2 Виды решений4Оценка принятых решений →

Помогла ли Вам статья?

Поиск решения — это надстройка Microsoft Excel, с помощью которой  можно найти оптимальное решение задачи с учетом заданных пользователем ограничений.

Поиск решения будем рассматривать в

MS EXCEL 2010

(эта надстройка претерпела некоторые изменения по сравнению с предыдущей версией в

MS EXCEL 2007)

. В этой статье рассмотрим:

• создание оптимизационной модели на листе MS EXCEL
• настройку
  
  Поиска решения;
  
• простой пример (линейная модель).

Установка Поиска решения

Команда

Поиск решения

находится в группе

Анализ

на вкладке

Данные

.

Если команда

Поиск решения

в группе

Анализ

недоступна, то необходимо включить одноименную надстройку. Для этого:

• На вкладке
  
  Файл
  
  выберите команду
  
  Параметры
  
  , а затем — категорию
  
  Надстройки
  
  ;
• В поле
  
  Управление
  
  выберите значение
  
  Надстройки Excel
  
  и нажмите кнопку
  
  Перейти;
  
• В поле
  
  Доступные надстройки
  
  установите флажок рядом с пунктом
  
  Поиск решения
  
  и нажмите кнопку ОК.

Примечание

. Окно

Надстройки

также доступно на вкладке

Разработчик

. Как включить эту вкладку

читайте здесь

.

После нажатия кнопки

Поиск решения

в группе

Анализ,

откроется его диалоговое окно

.

При частом использовании

Поиска решения

его удобнее запускать с Панели быстрого доступа, а не из вкладки Данные. Чтобы поместить кнопку на Панель, кликните на ней правой клавишей мыши и выберите пункт

Добавить на панель быстрого доступа

.

О моделях

Этот раздел для тех, кто только знакомится с понятием Оптимизационная модель.

Совет

. Перед использованием

Поиска решения

настоятельно рекомендуем изучить литературу по решению оптимизационных задач и построению моделей.

Ниже приведен небольшой ликбез по этой теме.

Надстройка

Поиск решения

помогает определить

лучший способ

сделать

что-то

:

• «Что-то» может включать в себя выделение денег на инвестиции, загрузку склада, доставку товара или любую другую предметную деятельность, где требуется найти оптимальное решение.
• «Лучший способ» или оптимальное решение в этом случае означает: максимизацию прибыли, минимизацию затрат, достижение наилучшего качества и пр.

Вот некоторые типичные примеры оптимизационных задач:

• Определить

  план производства

  , при котором доход от реализации произведенной продукции максимальный;

• Определить

  схему перевозок

  , при которой общие затраты на перевозку были бы минимальными;

• Найти

  распределение нескольких станков по разным видам работ

  , чтобы общие затраты на производство продукции были бы минимальными;

• Определить минимальный срок исполнения всех работ проекта (критический путь).

Для формализации поставленной задачи требуется создать модель, которая бы отражала существенные характеристики предметной области (и не включала бы незначительные детали). Следует учесть, что модель оптимизируется

Поиском решения

только по одному показателю

(этот оптимизируемый показатель называется

целевой функцией

). В MS EXCEL модель представляет собой совокупность связанных между собой формул, которые в качестве аргументов используют переменные. Как правило, эти переменные могут принимать только допустимые значения с учетом заданных пользователем ограничений.

Поиск решения

подбирает такие значения этих переменных (с учетом заданных ограничений), чтобы целевая функция была максимальной (минимальной) или была равна заданному числовому значению.

Примечание

. В простейшем случае модель может быть описана с помощью одной формулы. Некоторые из таких моделей могут быть оптимизированы с помощью инструмента

Подбор параметра

. Перед первым знакомством с

Поиском решения

имеет смысл сначала детально разобраться с родственным ему инструментом

Подбор параметра

. Основные отличия

Подбора параметра

от

Поиска решения

:

• 
  Подбор параметра
  
  работает только с моделями с одной переменной;
• в нем невозможно задать ограничения для переменных;
• определяется не максимум или минимум целевой функции, а ее равенство некому значению;
• эффективно работает только в случае линейных моделей, в нелинейном случае находит локальный оптимум (ближайший к первоначальному значению переменной).

Подготовка оптимизационной модели в MS EXCEL

Поиск решения

оптимизирует значение целевой функции. Под целевой функцией подразумевается формула, возвращающая единственное значение в ячейку. Результат формулы должен зависеть от переменных модели (не обязательно напрямую, можно через результат вычисления других формул). Ограничения модели могут быть наложены как на диапазон варьирования самих переменных, так и на результаты вычисления других формул модели, зависящих от этих переменных. Все ячейки, содержащие переменные и ограничения модели должны быть расположены только на одном листе книги. Ввод параметров в диалоговом окне

Поиска решения

возможен только с этого листа. Целевая функция (ячейка) также должна быть расположена на этом листе. Но, промежуточные вычисления (формулы) могут быть размещены на других листах.

Совет

. Организуйте данные модели так, чтобы на одном листе MS EXCEL располагалась только одна модель. В противном случае, для выполнения расчетов придется постоянно сохранять и загружать настройки

Поиска решения

(см. ниже).

Приведем алгоритм работы с

Поиском решения

, который советуют сами разработчики (

]]>
www.solver.com

]]> ):

• Определите ячейки с переменными модели (decision variables);
• Создайте формулу в ячейке, которая будет рассчитывать целевую функцию вашей модели (objective function);
• Создайте формулы в ячейках, которые будут вычислять значения, сравниваемые с ограничениями (левая сторона выражения);
• С помощью диалогового окна
  
  Поиск решения
  
  введите ссылки на ячейки содержащие переменные, на целевую функцию, на формулы для ограничений и сами значения ограничений;
• Запустите
  
  Поиск решения
  
  для нахождения оптимального решения.

Проделаем все эти шаги на простом примере.

Простой пример использования

Поиска решения

Необходимо загрузить контейнер товарами, чтобы вес контейнера был максимальным. Контейнер имеет объем 32 куб.м. Товары содержатся в коробках и ящиках. Каждая коробка с товаром весит 20кг, ее объем составляет 0,15м3. Ящик — 80кг и 0,5м3 соответственно. Необходимо, чтобы общее количество тары было не меньше 110 штук.

Данные модели организуем следующим образом (см.

файл примера

).

Переменные модели (количество каждого вида тары) выделены зеленым. Целевая функция (общий вес всех коробок и ящиков) – красным. Ограничения модели: по минимальному количеству тары (>=110) и по общему объему (<=32) – синим. Целевая функция рассчитывается по формуле

=СУММПРОИЗВ(B8:C8;B6:C6)

– это общий вес всех коробок и ящиков, загруженных в контейнер. Аналогично рассчитываем общий объем —

=СУММПРОИЗВ(B7:C7;B8:C8)

. Эта формула нужна, чтобы задать ограничение на общий объем коробок и ящиков (<=32). Также для задания ограничения модели рассчитаем общее количество тары

=СУММ(B8:C8)

. Теперь с помощью диалогового окна

Поиск решения

введем ссылки на ячейки содержащие переменные, целевую функцию, формулы для ограничений и сами значения ограничений (или ссылки на соответствующие ячейки). Понятно, что количество коробок и ящиков должно быть целым числом – это еще одно ограничение модели.

После нажатия кнопки

Найти решение

будут найдены такие количества коробок и ящиков, при котором общий их вес (целевая функция) максимален, и при этом выполнены все заданные ограничения.

Совет

: в статье »

Поиск решения MS EXCEL. Экстремум функции с несколькими переменными. Граничные условия заданы уравнениями

» показано решение задачи, в которой функция и граничные условия заданы в явном виде, т.е. математическими выражениями типа F(x1, x2, x3)=x1+2*x2+6*x3, что существенно облегчает построение модели, т.к. не требуется особо осмыслять задачу: можно просто подставить переменные x в поле переменные, а ограничения ввести в соответствующее поле окна Поиска решения.

Резюме

На самом деле, основной проблемой при решении оптимизационных задач с помощью

Поиска решения

является отнюдь не тонкости настройки этого инструмента анализа, а правильность построения модели, адекватной поставленной задаче. Поэтому в других статьях сконцентрируемся именно на построении моделей, ведь «кривая» модель часто является причиной невозможности найти решение с помощью

Поиска решения

. Зачастую проще просмотреть несколько типовых задач, найти среди них похожую, а затем адаптировать эту модель под свою задачу. Решение классических оптимизационных задач с помощью

Поиска решения

рассмотрено

в этом разделе

.

Поиску решения не удалось найти решения (Solver could not find a feasible solution)

Это сообщение появляется, когда

Поиск решения

не смог найти сочетаний значений переменных, которые одновременно удовлетворяют всем ограничениям. Если вы используете

Симплекс метод решения линейных задач

, то можно быть уверенным, что решения действительно не существует. Если вы используете метод решения нелинейных задач, который всегда начинается с начальных значений переменных, то это может также означать, что допустимое решение далеко от этих начальных значений. Если вы запустите

Поиск решения

с другими начальными значениями переменных, то, возможно, решение будет найдено. Представим, что при решении задачи нелинейным методом, ячейки с переменными были оставлены не заполненными (т.е. начальные значения равны 0), и

Поиск решения

не нашел решения. Это не означает, что решения действительно не существует (хотя это может быть и так). Теперь, основываясь на результатах некой экспертной оценки, в ячейки с переменными введем другой набор значений, который, по Вашему мнению, близок к оптимальному (искомому). В этом случае,

Поиск решения

может найти решение (если оно действительно существует).

Примечание

. О влиянии нелинейности модели на результаты расчетов можно прочитать в последнем разделе статьи

Поиск решения MS EXCEL (4.3). Выбор места открытия нового представительства

.

В любом случае (линейном или нелинейном), Вы должны сначала проанализировать модель на непротиворечивость ограничений, то есть условий, которые не могут быть удовлетворены одновременно. Чаще всего это связано с неправильным выбором соотношения (например, <= вместо >=) или граничного значения. Если, например, в рассмотренном выше примере, значение максимального объема установить 16 м3 вместо 32 м3, то это ограничение станет противоречить ограничению по минимальному количеству мест (110), т.к. минимальному количеству мест соответствует объем равный 16,5 м3 (110*0,15, где 0,15 – объем коробки, т.е. самой маленькой тары). Установив в качестве ограничения максимального объема 16 м3,

Поиск решения

не найдет решения.

При ограничении 17 м3

Поиск решения

найдет решение.

Некоторые настройки

Поиска решения

Метод решения

Рассмотренная выше модель является линейной, т.е. целевая функция (M – общий вес, который может быть максимален) выражена следующим уравнением M=a1*x1+a2*x2, где x1 и x2 – это переменные модели (количество коробок и ящиков), а1 и а2 – их веса. В линейной модели ограничения также должны быть линейными функциями от переменных. В нашем случае ограничение по объему V=b1*x1+b2*x2 также выражается линейной зависимостью. Очевидно, что другое ограничение — Максимальное количество тары (n) – также линейно x1+x2
Поиска решения

можно также проверить на линейность саму модель. В случае нелинейной модели Вы получите следующее сообщение:

В этом случае необходимо выбрать метод для решения нелинейной задачи. Примеры нелинейных зависимостей: V=b1*x1*x1; V=b1*x1^0,9; V=b1*x1*x2, где x – переменная, а V – целевая функция.

Кнопки Добавить, Изменить, Удалить

Эти кнопки позволяют добавлять, изменять и удалять ограничения модели.

Кнопка Сбросить

Чтобы удалить все настройки

Поиска решения

нажмите кнопку

Сбросить

– диалоговое окно очистится.

Сохранение и загрузка модели

Эта опция удобна при использовании разных вариантов ограничений. При сохранении параметров модели (кнопка

Загрузить/ Сохранить,

далее нажмите кнопку

Сохранить

) предлагается выбрать верхнюю ячейку диапазона (столбца), в который будут помещены: ссылка на целевую функцию, ссылки на ячейки с переменными, ограничения и параметры методов решения (доступные через кнопку

Параметры

). Перед сохранением убедитесь в том, что этот диапазон не содержит данных модели. Для загрузки сохраненных параметров нажмите сначала кнопку

Загрузить/ Сохранить

, затем, в появившемся диалоговом окне кнопку

Загрузить

, после чего задайте диапазон ячеек, содержащих сохраненные ранее настройки (нельзя указывать только одну верхнюю ячейку). Нажмите кнопку OK. Подтвердите сброс текущих значений параметров задачи и их замену на новые.

Точность

При создании модели исследователь изначально имеет некую оценку диапазонов варьирования целевой функции и переменных. Принимая во внимание

ограниченную точность

вычислений в MS EXCEL, рекомендуется, чтобы эти диапазоны варьирования были значительно выше точности вычисления (она обычно устанавливается от 0,001 до 0,000001). Как правило, данные в модели нормируют так, чтобы диапазоны варьирования целевой функции и переменных были в пределах 0,1 – 100 000. Конечно, все зависит от конкретной модели, но если ваши переменные изменяются более чем на 5-6 порядков, то возможно следует «загрубить» модель, например, с помощью операции логарифмирования.

Классификация методов поиска решений

Под методом поиска понимается способ
решения какой-либо поставленной задачи,
включающий совокупность приемов
мысли­тельной деятельности, а также
операций по сбору, анализу, обра­ботке
и хранению информации. Методы поиска
новых решений применяются при необходимости
найти как можно больше решений: 1) для
реализации полезных функций объекта;
2) устра­нения или ослабления
отрицательного эффекта ненужных и
излиш­них функций; 3) при появлении
потребности в решениях, помогающих
эффективному синтезу новых или
усовершенствуемых систем. Чем больше
функционально взаимозаменяемых вариантов
удается получить, тем больше возможность
реализовать действи­тельно эффективные
решения, отвечающие современному уровню
развития науки и техники, и, следовательно,
приблизиться к мини­мальным,
функционально оправданным затратам.

Поиск решений может быть информационным
и эвристическим.

Информационный поиск предполагает
поиск готовых решений для конкретной
задачи. При ФСА технических систем
особое значение имеет такая разновидность
информационного поиска, как патентный
поиск. Процедуры патентного поиска
помогают ориентации и быстрому нахождению
нужного изобретения в огром­ном
патентном фонде. К патентному поиску
обращаются с разной целью: при анализе
и выборе задач, отыскании принципиально
новых идей, синтезе конструкций и систем,
анализе экономической эффективности
найденного решения по сравнению с
известными, прогнозировании развития
характеристик и параметров отдельных
объектов техники, составлении заявок
на изобретение и проверке его
патентоспособности и т. д.

Патентный поиск — это поиск информации
об изобретениях, решающих какую-либо
техническую задачу.

Основным источником информации об
изобретениях являются их описания,
которые включают: 1) библиографическую
часть, где приведены общие сведения об
изобретении: страна, патентное
го­сударственное ведомство, фамилия
изобретателя, дата приоритета изобретения
и т. д.; 2) вводную часть, содержащую
обоснование признаков изобретения, т.
е. его новизны, существенных отличий и
преимуществ перед ранее известными
решениями той же задачи; 3) детальное
описание изобретения или примеры его
осуществления; 4) формулу изобретения;
5) графические материалы, иллюстрирующие
изобретение (чертежи, схемы, графики и
т. п.).

Описание изобретения в своей вводной
части содержит кри­тический анализ
проблемы и трудностей, стоявших перед
изобретателем при создании данного
изобретения. Все это делает данный вид
информации основой для проведения
прогнозных и патентных исследований,
выбора принципиальных решений для
осуществления функций. В описании любого
изобретения содер­жится критика
недостатков известных технических
решений, а в большинстве случаев — и
анализ причин недостатков. Все это
позволяет разработчику нового объекта
критически оценить достигнутый
технический уровень. Нередко только в
результате тщательного анализа описаний
изобретений возникают идеи, кото­рые
порождают новые изобретения.

Необходимым и важным
средством патентного поиска является
классификация изобретений, на основании
которой проводятся индексирование и
расстановка патентной документации в
фонде. За время существования патентной
системы образован огромный фонд описаний
изобретений, отражающий научно-технический
прогресс. Этот фонд упорядочен
национальными системами классификации
изобретений, принятыми в различных
странах, а также единой Международной
классификацией изобретений (МКИ).

МКИ представляет собой 5-ступенчатую
иерархическую сис­тему, состоящую из
8 разделов, 20 подразделов, 115 классов и
607 подклассов. Разделы обозначаются
заглавными буквами латинского алфавита:
А — удовлетворение жизненных потребнос­тей
человека, В — различные технологические
процессы, С — химия и металлургия, D
— текстиль и бумага, Е — строительство,
F — прикладная механика,
освещение, отопление, двигатели и насосы,
оружие и боеприпасы, G —
техническая физика, Н — электричество;
подразделы — строчными буквами латинского
ал­фавита.

Основную схему МКИ составляют классы
и подклассы. Классы обозначаются
заглавными буквами, подклассы — строчными
соглас­ными буквами. Подклассы делятся
на две группы, обозначаемые, как правило,
нечетными цифрами, а подгруппы — четными.

Первый этап — определение предмета
поиска. На этом этапе разработчик,
ведущий поиск, предварительно знакомится
с систе­мами классификации изобретений
и особенностями структуры рубрик,
касающихся исследуемой технической
задачи, конкрети­зирует предмет поиска
и составляет рубрикатор по теме.

Второй этап — установление круга стран.
При выборе стран нужно ориентироваться
на те из них, в которых данная отрасль
промышленности наиболее развита. Кроме
того, следует учитывать оперативность
издания описания изобретений в этих
странах, качество и объем содержащейся
в них информации.

Третий этап — выбор временного интервала
поиска с учетом цели исследований, а
также задачи этапа НИОКР, на котором
ведется поиск. Так, на стадии планирования
целесообразно изучать описания
изобретений только за последние 7 — 10
лет, при патент­ных исследованиях
перед началом НИОКР — за 10— 15 лет.
Проверка же на патентную чистоту
предложенных решений требует значительно
большего временного интервала (не менее
срока действия патента).

Четвертый этап — просмотр и отбор
описаний изобретений. На этом этапе
ведется непосредственная работа с
патентным фондом, отбираются такие
изобретения, которые содержат техни­ческие
решения, обеспечивающие выполнение
заданных функций. Кроме того, отбираются
изобретения как бы в задел на перспективу,
которые могут представить интерес при
решении смежных и после­дующих задач
проектно-конструкторской разработки.

Материалы патентного поиска служат
источником для формиро­вания фондов
технических решений.

Фонды технических решений — это
систематизированные по ряду признаков
массивы информации о технических
решениях, образующих вместе с
соответствующими техническими и
програм­мными средствами, системой
классификации и кодирования
информационно-поисковые системы.

Эвристический поиск базируется на
эвристике — науке о твор­ческом
мышлении. При таком поиске используют,
кроме того, положения таких наук, как
психология творчества, системный
ана­лиз, исследование операций, теория
игр, праксеология и др. Эв­ристический
поиск часто приводит к абсолютно новым
решениям, т. е. изобретениям.

В России и за рубежом разработано большое
число методов (методик) эвристического
поиска. Их научный уровень и практи­ческая
результативность постоянно повышаются.
Если первона­чально разрабатываемые
методы опирались только на простейшие
приемы ассоциативного мышления, то для
современных методов поиска решений
характерны комплексный подход, системный
анализ проблемы и алгоритмизация
творческого процесса, помо­гающие за
короткое время найти самое эффективное
решение. Современные методы предусматривают
применение ЭВМ, что значительно расширяет
творческие возможности человека.

Методы эвристического поиска чрезвычайно
разнообразны. В настоящее время
отсутствует их строгая классификация.
Наиболее отчетливым признаком того или
иного метода является наличие или
отсутствие алгоритма, организующего
мыслительный процесс. По этому признаку
можно условно выделить две группы
методов: 1) методы ненаправленного
(малоупорядоченного) поиска и 2) методы
направленного (упорядоченного) поиска.

Методы ненаправленного поиска решений.
В качестве прос­тейшего приема
упорядочения поиска новых решений можно
указать на попытку логически мыслить,
т. с. постановку разра­ботчиком ряда
вопросов, например: «Какие имеются
недостатки?», «Что и как можно улучшить?»,
«Что может ухудшиться, если повысить
такие-то характеристики?», «Какие другие
применения возможны для данного
объекта?».

К методам наименее упорядоченного
поиска относятся простей­шие приемы
технического творчества: аналогия,
инверсия, эмпатия, идеализация.

Метод аналогии предусматривает
использование подобного из­вестного
решения, «подсказанного», например,
технической, эконо­мической или
художественной литературой, произведением
кине­матографа, изобразительного
искусства или «подсмотренного» в
природе. Для овладения этим методом
необходимы такие качества, как
наблюдательность, «зоркость» в поиске
решения задачи, способность к переносу
опыта.

Методу инверсии (от лат. invcrsio
— переворачивание, переста­новка)
присущи такие подходы к решению задачи:
перевернуть «вверх ногами», вывернуть
наизнанку, поменять местами и т. д.

Этот метод приучает к гибкости мышления,
отказу от тради­ционных решений,
позволяет преодолевать психологическую
инер­цию.

Метод эмпатии означает отождествление
себя с разрабатывае­мым предметом.
При этом разработчик как бы ставит себя
на место, например, детали, процесса или
машины и стремится ощутить вес действия,
которые над ним могут совершаться.

Метод идеализации связан с желанием
получить представление об идеальном
решении, полностью отвечающем поставленной
цели. Рассматривать идеальные решения
часто оказывается полезным, даже если
это сопряжено с некоторой долей фантазии,
так как данные решения могут натолкнуть
на новую идею или точку зрения, которая,
в конечном счете, приведет к новому
осуществи­мому решению.

К методам ненаправленного поиска с
небольшой упорядочен­ностью
мыслительного процесса относятся
«мозговой штурм», метод контрольных
вопросов, метод гирлянд ассоциаций и
метафор, синектика, некоторые разновидности
морфологического анализа и др. Эти
методы основаны на использовании разного
рода «акти­ваторов» творческого
мышления. Например, в зарубежной практике
для настроя мышления на творческий лад
применяются так назы­ваемые правила
«двадцати четырех», «двадцати пяти» и
«двад­цати шести».

Правили «двадцати четырех»
предполагает творческое отно­шение
ко всем задачам, с которыми человек
встречается на протя­жении 24 часов.
Возникающие по поводу решения этих
задач идеи следует записывать. Ежедневно
в наиболее удобное время эти идеи
дополняются новыми идеями в ходе
кратковременных сове­щаний.

В соответствии с правилом «двадцати
пяти» для решения той или иной задачи
требуется выдвинуть не менее 25 идей.
Поскольку добиться такого количества
идей чрезвычайно трудно, рекомендуется
обращаться к личному опыту человека, к
его воспоминаниям об увиденном,
прочитанном, услышанном, исполь­зовать
правило «двадцати шести». Последнее
правило (26 — коли­чество букв английского
алфавита) исходит из принципа под­сказки:
«Подумайте, какое слово, начинающееся
на букву А (В, С и т. д.), может навести на
решение проблемы». Пользуясь этим
правилом, можно просматривать словари
(«метод наводящих слов») и с его помощью
«бомбардировать мозг» словами — какое-то
из них может вызвать в сознании неожиданную
ассоциацию, разбудить воображение и
вдохновение.

В методах ненаправленного поиска большое
внимание уделяется созданию благоприятной
для творческой работы обстановки,
использованию определенных закономерностей
мыслительного процесса. Так, психологи
отмечают, что исследователь или
разработчик, прежде чем прийти к
оригинальному решению, какое-то время
только впитывает информацию и внешне
как бы отвлечен от данной проблемы. Это
процесс так называемого вынашивания
идеи. Рождение оригинальной идеи
происходит часто совершенно неожиданно
(в виде «озарения»), причем не при
напряженном обдумывании задачи, а
случайно, иногда во время отдыха, игры,
сна.

В методах ненаправленного поиска
учитываются особенности человеческой
психики. Сама процедура осуществления
поиска решений с помощью некоторых из
указанных методов внешне носит как бы
несерьезный характер, производит
впечатление детской игры. А между тем
именно такие процедуры имеют немалый
смысл: у специалистов появляется чувство
раскованности, интеллектуаль­ного
подъема, преодолевается психологическая
инерция, появляются творческий энтузиазм
и заинтересованность. Перед решением
задачи рекомендуется проводить
непродолжительную умственную «разминку»
— потренировать мозг несколькими
головоломками, ша­радами, увлекательными
физическими или математическими
зада­чами, Это помогает отказаться
от сложившихся в сознании стереотипов,
преодолеть инерцию мышления.

Методы направленного поиска решений.
Наиболее эффектив­ными для поиска
новых решений являются методы направленного
поиска, в основе которых лежит научно
обоснованный алгоритм творческого
процесса, включающий этапы, подэтапы,
шаги и процедуры. На одних этапах поле
поиска расширяется, на других, наоборот,
сужается исходя из учета определенных
закономерностей в развитии исследуемых
объектов техники и четко поставленной
цели. Алгоритм творческого процесса
реализуется путем выполне­ния следующих
друг за другом рекомендаций-предписаний:
сделай то-то и то-то, если получен такой-то
результат, то сделай то-то, и т. д. Указанный
алгоритм не имеет жесткой структуры.
На отдельных его этапах могут быть
возвраты, повторения «мыслительных
проб», попытки решить задачу то одним,
то другим приемом.

Общую направленность поиску придает
четкая постановка цели и уяснение
сущности решаемой задачи. Для этого
исполь­зуются понятия технического
противоречия и идеального конечного
результата. Техническое противоречие
характеризует несоответствие между
возникшими потребностями общества и
возможностями существующей техники. В
более узком смысле техническое
про­тиворечие проявляется при улучшении
каких-то характеристик технической
системы и объективно связанным с этим
ухудшением других ее характеристик.
Идеальный конечный результат (ИКР)
— это гипотетическое идеализированное
решение, к которому следует стремиться
и которое в полной мере соответствует
поставленной цели. С помощью ИКР
определяются как бы критерии поиска и
выбора решений: лучшим считается решение,
которое ближе к ИКР. Понятие ИКР во
многом интуитивно. При этом задача
рассматривается только с потребительской
стороны, поэтому срав­нение с ИКР не
может подменить технико-экономические
оценки вариантов, дающие комплексное
представление об эффективности решения
за весь жизненный цикл объекта,

Современные методы направленного поиска
представляют собой довольно сложные,
комплексные методики изобретательской
работы, они используют системный
алгоритмизированно-процедурный под­ход,
типизацию способов решения разнообразных
изобретательских задач на основе анализа
патентного фонда, абстрактное
символи­ческое описание техническою
противоречия, различные приемы,
активизирующие ассоциативно мышление.

К методам направленного поиска относятся
некоторые разно­видности морфологического
анализа (например, десятичные мат­рицы
поиска), метод АРИЗ и его модификации,
обобщенный эвристический алгоритм
поискового конструирования и др. В этих
методах «подсказки» носят не случайный,
а намеренный (сообразно ходу решения
задачи) характер. Здесь синтезу решения
пред­шествуют операции его анализа,
позволяющие расчленить проблему на
частные, более простые задачи. Выбор
того или иного конкретного приема в
ходе решения задачи определяется
степенью оригиналь­ности и, следовательно,
сложности поставленной проблемы.

Подавляющее большинство методов,
используемых при ФСА,— комбинированные,
сочетающие различные приемы активизации
творческого процесса: психологические,
системные, психоинтеллектуальные,
алгоритмизирующее, прогностические и
г. д. Классифи­кация данных методов
возможна также по ведущему признаку,
характеризующему главный активизирующий
эффект метода. С этой точки зрения все
методы эвристического поиска можно
подраз­делить на следующие группы.

1. Методы, в которых ведущая роль
принадлежит коллективным формам
творческой работы. Как показывает опыт,
коллективное мышление, организованное
по определенным правилам, в условиях
благоприятного психологического климата
оказывается значительно эффективнее,
чем сумма индивидуальных мышлений. Это
свойство коллективного творчества
используется в методах «мозгового
штурма», конференции идей, коллективного
блокнота, синектики.

2. Методы, в которых упор делается на
системный анализ комплексных решений,
упорядочение признаков частных решений,
анализ комплексных решений путем
комбинирования частных решений. К числу
этих методов относятся: модификации
морфо­логического анализа, метод
упорядоченных признаков, десятичных
матриц поиска и др.

3. Методы, в которых главное место
отводится ассоциативному мышлению,
использованию аналогий, метафор и
семантических свойств понятий. К ним
относятся методы каталога, фокальных
объектов, гирлянд случайностей и
ассоциаций.

4. Методы, направляющие мыслительный
процесс с помощью наводящих (контрольных)
вопросов. Предложено несколько спис­ков
этих вопросов и последовательностей
их постановок (по А. Осборну, Т.
Эйлоарту, Я.Пойа и др.).

5. Методы, в которых подсказывается
способ разрешения тех­нического
противоречия с помощью стандартных
(типовых) приемов. К их числу относятся
АРИЗ, библиотека эвристических приемов,
вепольный метод.

Практикой изобретательства и ФСА
выработано большое коли­чество
эвристических приемов поиска новых
решений. В за­висимости от тех или
иных признаков приемы группируются и
классифицируются. Таким образом,
формируются систематизиро­ванные
фонды эвристических приемов. В указанных
фондах специалист по ФСА можно найти
рекомендуемые подходы к ре­шению
конкретной задачи.

Межотраслевой фонд эвристических
приемов разработан на основе анализа
значительного числа технических решений
в промышленности.

Эвристические приемы фонда объединены
в группы в основном по характеру решаемой
задачи (изменения параметров, формы,
структуры, изменения, касающиеся усилий,
движений, простран­ственного
расположения элементов, и т.д.).

«Мозговой штурм» — наиболее
известный и широко применя­емый метод
генерирования новых идей путем творческого
сотруд­ничества группы специалистов.
Являясь как бы единым мозгом, группа
пытается штурмом преодолеть трудности,
мешающие разре­шить рассматриваемую
проблему. В процессе такого штурма
участ­ники выдвигают и развивают
собственные идеи, идеи своих коллег,
используют одни идеи для развития
других, комбинируют их. Чтобы обеспечить
максимальный эффект, «мозговой штурм»
должен подчиняться определенным
правилам. В противном случае «мозго­вой
штурм» превращается в обычное совещание.

Подлинный «мозговой штурм» основан на
строгом разделении во времени процесса
выдвижения идей и процесса их обсуждения
и оценки. На первой стадии штурма
запрещается осуждать выдви­нутые
идеи и предложения (считается, что
критические замечания уводят к частностям,
прерывают творческий процесс, мешают
выдвижению идей). 3адача руководителя
группы заключается в активизации
творческою мышления участников заседания,
обес­печении выдвижения возможно
большего числа вариантов осуществления
той или иной функции изделия или его
составной части. На этой стадии
предпочтение отдается количеству, а не
качеству выдвигаемых идей.

После выдвижения идеи следует тщательно
обсудить, дать им экономическую
оценку и в конечном итоге отобрать из
них лучшую.

На стадии обсуждения участники должны
развить выдвинутые идеи: в любой из них
можно найти рациональное зерно.
Естест­венно, участники заседания
концентрируют свое внимание, прежде
всего на положительных сторонах идей.
Именно их они и стараются развить.
Поэтому выдвигаемые в процессе обсуждения
допол­нительные идеи могут базироваться
на идеях других участников или, наоборот,
служить для них фундаментом, катализатором.
Большой эффект дает комбинирование
идей путем составления перечня всех
предложенных вариантов выполнения
анализируемой функции с указанием
преимуществ и недостатков каждого из
вари­антов. При обсуждении этого
перечня специалистами разных про­фессий
возникают новые, более оригинальные и
плодотворные идеи, основанные на
комбинациях ранее выдвинутых предложений.

Однако не всякая проблема решается этим
методом. Он эффек­тивен главным образом
при решении не слишком сложных задач
общего, особенно организационного
характера, когда проблема хорошо знакома
всем участникам заседания и группа
располагает достаточной информацией
о ней. При решении сложной задачи
необходимо иметь 400 — 500 идей, что может
быть получено в тече­ние нескольких
сессий (совещаний с применением «мозгового
штурма»).

Существует несколько модификаций
«мозгового штурма».

Индивидуальный «мозговой штурм»
проводится в основном по тем же правилам,
что и рассмотренный выше коллективный,
но проводится одним специалистом,
который одновременно генери­рует
идеи, дает им объективную оценку и
критикует их, выступает в качестве
секретаря сессии. В тех случаях, когда
лицо, проводящее индивидуальный «мозговой
штурм», неузкий специалист по данной
проблеме, целесообразно передавать
результаты эксперту для оценки и
дальнейшей работы. Длительность сессии
не должна превышать 3 — 10 мин, что требует
высокой самодисциплины. Возникающие
идеи аккуратно фиксируются на картах
краевой перфорации (или в памяти
персонального компьютера). К оценке
качества выдвину­тых идей целесообразно
приступать через несколько дней. Участник
индивидуального «мозгового штурма»
должен стремиться выраба­тывать и
совершенствовать навыки постановки
вопросов, на которые могут быть даны
альтернативные ответы. Для самопроверки
можно предложить в течение 3 — 5 мин
высказывать (зафиксировав на магнитофоне
или диктофоне) максимальное количество
идей, например, по таким задачам: «Как
лучше организовать работу по обучению
ФСА?», «По какому принципу организовать
работу канцелярии предприятия?», «Как
лучше организовать взаимо­действие
плановой и бухгалтерской служб?» и т.д.

Массовый «мозговой штурм» проводится
участниками сессии — массовой (до
нескольких сот человек) аудиторией,
решающей какую-либо сложную задачу.
Отбор идей производится на про­межуточных
этапах. Участники распределяются на
оперативные группы по 6 — 8 человек. При
комплектовании группы важно, чтобы
непосредственное отношение к задаче
имел лишь руководи­тель группы, а
остальные ее члены были бы лишь знакомы
с нею (иначе могут сыграть негативную
роль элементы амбиции специа­листов,
разработавших ранее этот проект).

За 2 — 3 дня до сессии руководитель группы
предупреждается (предпочтительно в
письменной форме) о проведении массового
«мозгового штурма», знакомится с его
процедурой, составом груп­пы. Штурм
проводится в два этапа. На первом
оперативными груп­пами проводится
прямой коллективный «мозговой штурм».
Же­лательно, чтобы задача касалась
того участка, на котором рабо­тают
участники оперативной группы. Нарушение
этих правил (постановка проблемы таким
образом, что она имеет слишком много не
связанных между собой аспектов, не
интересует группу или, наоборот, узкими
специалистами в ней являются все
участники группы) резко снижает
эффективность работы и, по существу,
сводит работу на нет. Допустим, задача
сформулирована следую­щим образом:
«Как повысить качество учета в литейном
цехе?». Такая постановка вопроса слишком
общая, и участники группы будут
формулировать ее каждый по-своему.
Предпочтительнее другая формулировка,
например «Как создать более эффективную
систему учета деталей на Вашем участке?».
В этом случае мысли участников сессии
сфокусированы на решении одного вопроса.

Длительность первого этапа — сессии
оперативной группы не более 15—20 мин.
На втором этапе по окончании сессии
руко­водители каждой группы в течение
нескольких минут оценивают выдвинутые
идеи, отбирают из них наиболее интересные
и сооб­щают их на «пленарном заседании».
После завершения работы некоторые идеи
(получившие положительные оценки)
начинают внедряться немедленно, другие
— передаются экспертам для до­работки.

Письменный «мозговой штурм»
применяется, когда нет воз­можности
собрать специалистов в одном месте (на
предприятии, в НИИ, НПО, городе). Для
организации и непосредственного
проведения сессии создается комиссия
из наиболее компетентных в решении
поставленной задачи специалистов.

Первый вариант организации работы:
комиссия формулирует творческое задание,
цели и задачи; рассылает материалы на
те предприятия, в организации
(подразделения), чьих специалистов
предполагает привлечь. Такая методика
применяется редко. Как свидетельствует
практика, поступают чаще всего стереотипные
ответы, число выдвигаемы оригинальных
идей относительно не­велико.

Второй вариант (который обычно
применяется): комиссия формулирует
творческое задание в форме довольно
подробного вопрос­ника, который
отражает в альтернативном виде основные
проб­лемы, требующие решения. В
остальном процедура та же, что и при
обычном «мозговом штурме».

Метод письменного «мозгового штурма»
исключает возможность обмена идеями,
который часто тормозит появление
оригиналь­ных, не связанных с другими
идей. Исключаются психологические
барьеры при генерировании идей.

Двойной «мозговой штурм» органически
соединяет в себе про­цессы генерирования
идей и их доброжелательной позитивной
критики. В соответствии с процедурой
всем участникам рассыла­ются письменные
приглашения, в которых дается информация
о цели и о том, какая конкретно помощь
ожидается от каждого участ­ника. К
приглашению рекомендуется прилагать
правила проведения сессии. Оптимальная
численность участников сессии до 30
человек. Продолжительность до трех
часов. Сессия обычно делится на два
формальных этапа с перерывом между ними
в 45 мин.

Первый этап — постановка творческого
задания, формулиро­вание участниками
(по метолу прямого «мозгового штурма»)
своих предложений — длится примерно
один час. На втором этапе — во время
перерыва — проводится неофициальная
часть сессии, непри­нужденное свободное
обсуждение. Поощряется обсуждение
пред­ложенных идей, их позитивная
критика, непринужденное генери­рование
новых. Работа на этом этапе длится
примерно 45 мин.

Третий этап — продолжение выдвижения
идей, но более конкрет­ных, практически
реализуемых (с учетом работы на первых
двух этапах). Регламент выступлений –
2-3 мин. Длительность ра­боты — в пределах
одного часа.

По окончании сессии экспертами проводится
оценка идей, как и в других модификациях
«мозгового штурма». Отобранные идеи
рекомендуются к внедрению, направляются
для детальной про­работки в
соответствующие службы.

Особенность «мозгового штурма» с
оценкой идей — в более радикальном
подходе к устранению отрицательных
последствий отсутствия критики. Область
применения метода — решение задач
повышенной сложности, требующих знаний
и опыта творческого коллектива.

Этапы работы:

1) прямой коллективный «мозговой штурм»;

2) размноженный перечень предложенных
во время первого этапа идей в несколько
развернутом виде передается каждому
участнику сессии для предварительной
оценки;

3) каждый участник в индивидуальном
порядке отбирает и ре­комендует для
дальнейшей разработки 3 — 5 идей;

4) участники сессии вновь собираются
для рассмотрения вы­двинутых
рекомендаций. Итоги обобщаются
руководителем в форме таблицы;

5) каждый участник отбирает наилучший
подход к решению задачи, а также
набрасывает эскизы (схемы) решения,
которые вновь обсуждаются;

6) руководитель выступает с обобщающим
докладом; копия его раздается каждому
участнику для замечаний. После
окончательной доработки предложения
передаются для практическою использо­вания.

В тех случаях, когда участники групп не
могут прийти к общему мнению в оценке
идей, проводится сессия «мозгового
штурма» самих экспертов.

Обратный «мозговой штурм» отличается
от прямого тем, что здесь большое внимание
уделяется критике высказываемых идей.
На совещании (сессии) решаются более
узкие, специальные задачи. Содержанием
работы на сессии является всесторонний
анализ слабых мест в объекте, который
необходимо усовершенствовать или
заменить новым. Обеспечивается свободное
обсуждение. В ре­зультате сессии
(сессий) составляется своеобразная
ведомость всякого рода недостатков в
объекте. Разработанная ведомость
передается экспертам для
их объективности и правильности.
Исключаются лишь явно ошибочные замечания
и выводы. После этого проводится прямой
«мозговой штурм» по ликвидации вскры­тых
недостатков.

Конференция идей — одна из
разновидностей коллективного творчества.
От «мозгового штурма» отличается темпом
проведения совещания по выдвижению
идей и допущением доброжелательной
критики в форме реплик, комментариев.
Считается, что критика может даже
повысить ценность выдвинутых идей.
Поощряется фантазирование и комбинирование
идей. Все выдвинутые идеи фиксируют в
протоколе без указания их авторов
(исходят из посыл­ки, что конференция
идей — это коллективный труд и личное
автор­ство не имеет значения).

К конференции идей привлекаются
руководители и рядовые сотрудники,
лица, постоянно имеющие дело с данной
проблемой, и новички, которые (поскольку
на них не давят традиции) часто выдвигают
новые, свежие идеи. Не следует приглашать
на конфе­ренцию лиц, скептически
настроенных в отношении возможности
решения данной проблемы, специалистов,
которые больше всех знают и для которых
все — пройденный этап.

На конференции идей председатель —
равный среди равных. От остальных
участников его отличает обязанность
следить за хо­дом конференции,
поддерживать непринужденную обстановку,
неуклонно двигаться к цели — выдвижению
идей.

Известны разновидности конференции
идей — «дискуссия 66» и «метод 635»

«Дискуссия 66» представляет разбивку
больших по составу творческих коллективов
на мелкие дискуссионные группы по 6
че­ловек, которые в течение 6 мин
(отсюда название метода) прово­дят
мини-конференции по четко сформулированной
проблеме (6 мин, конечно, условная
ориентировочная продолжительность
конферен­ции).

Каждая группа избирает руководителя и
секретаря, который записывает и сортирует
высказанные идеи. Затем руководители
групп собираются вместе и проводят
дискуссию на основе выдви­нутых во
всех группах идей с целью найти оптимальный
вариант решения.

Суть «метода 635» такова: четко
сформулированную проблему записывают
на специальные бланки и предлагают
каждому из шести членов созданной
творческой группы. После небольшой
подготовки каждый работник, получивший
бланк, в течение 5 мин должен запи­сать
не менее трех вариантов (идей) решения
проблем (эти цифры образуют название
метода).

Методы ассоциаций и аналогий
предполагают активизацию в первую
очередь ассоциативного мышления
человека. К этим методам относятся метод
фокальных объектов и метод гирлянд
случайностей и ассоциаций.

Сущность метода фокальных объектов
состоит в перенесении признаков случайно
выбранных объектов на совершенствуемый
объект, который лежит как бы в фокусе
переноса и поэтому называется фокальным.
В результате возникает ряд неожиданных
вариантов решения. Метод фокальных
объектов дает хорошие результаты при
поиске новых модификаций известных
устройств и способов, может быть
использован для тренировки воображения
(упражнения вида: придумать фантастические
механизм, инструмент и т. д.).

Метод реализуется в следующем порядке:

1. Выбирается фокальный объект и
устанавливается цель его усовершенствования
(например, требуется предложить часы с
оригинальной конструкцией циферблата).

2. Выбирается 3 — 4 случайных объекта
(например, кино, змея, кассу, полюс; их
берут наугад из словаря, каталога и т.
д.).

3. Составляются списки признаков случайных
объектов (на­пример, кино широкоэкранное,
звуковое, цветное, объемное и т. д.).

4. Присоединяются признаки случайных
объектов к фокальному объекту и
генерируются новые идеи (часы
широкоэкранные, звуко­вые, объемные
и т. д.).

5. Полученные сочетания развиваются
путем свободных ассоци­аций (например,
широкоэкранные часы: вместо узкого
циферблата взят широкий, может быть
узкий циферблат, который способен
растягиваться в широкий, проецируется
на что-то и т.д.).

6. Продумываются принципиальные решения,
оцениваются полученные варианты и
отбираются наиболее эффективные решения
(обычно это выполняется экспертным
способом).

Этот метод позволяет, например, быстро
найти идеи новых, совершенно необычных
товаров народного потребления, расширить
их ассортимент, предложить принципиально
новые подходы к конст­руированию
машин и оборудования.

Развитием метода фока фокальных объектов
является метод гирлянд случайностей
и ассоциаций. Он помогает найти большое
количество подсказок для новых идей с
помощью ассоциаций. Например, необходимо
предложить оригинальные и полезные
модификации стульев для расширения
ассортимента мебельной фабрики. Метод
реализуется в такой последовательности.

1. Определение синонимов объекта. Для
слова «стул» получаем первую гирлянду
синонимов: стул — кресло — табурет —
пуф — скамейка.

2. Произвольный выбор случайных объектов.
Из взятых наугад слов образуется вторая
гирлянда, например электролампочка —
решетка — карман — кольцо — цветок —
пляж.

3. Образование комбинаций и элементов
гирлянд синонимов и случайных объектов.
Для этого каждый синоним соединяют с
каждым случайным объектом: стул с
электролампочкой, решетча­тый стул,
стул с карманами, табурет для цветов и
т. д.

4. Составление перечня признаков для
каждого случайного объекта. Например,
признаки объекта «электролампочка»:
стек­лянная, свето-и теплоизлучающая,
колбообразная, с цоколем, с электроконтактами,
матовая, цветная. Признаки объекта
«решет­ка»: металлическая, пластмассовая,
плетеная, сварная, кованая, гибкая,
жесткая, крупная, мелкая, с одинаковыми
или неодинако­выми по размеру ячейками,
составная из нескольких элементов.
Аналогично записываются признаки для
других случайных объек­тов.

5. Генерирование идей путем поочередного
присоединения к техническому объекту
и его синонимам признаков случайно
выбран­ных объектов. Например, введя
в гирлянду синонимов признаки
электролампочки, можно получить:
стеклянный стул, теплоизолирующее
кресло, колбообразный пуф, прозрачное
кресло, табурет с цоколем и т. д. Аналог
получают новые идеи конструкций,
присоединяя к гирлянде синонимов
признаки других случайных объектов, т.
е. решетки, кармана, кольца, цветка,
пляжа.

6. Генерирование гирлянд ассоциаций.
Поочередно из приз­наков случайных
объектов выявленных на шаге 4, генерируются
гирлянды ассоциаций. Например, если у
объекта «электролампочка» взять в
качестве ключевой, слова признак «с
цоколем», то можно получить гирлянду
ассоциаций: цоколь—дом—кирпич—порис­тый
— губка — моющее средство — порошок —
пена — пузырь — воздух — кислород —
окислы — металл — звон — звук —
колеба­ния и т. д.

7. Генерирование новых идей. К элементам
гирлянды синонимов технического объекта
присоединяют элементы гирлянд ассоциации.
Тогда образуются такие варианты: кресло
в виде пузыря, табурет из пены, стул из
пористого металла, пуф, наполненный
воздухом, и т.д.

8. Выбор альтернативы. На этом шаге решают
вопрос: «Продол­жать генерирование
гирлянд ассоциаций или их уже
достаточно для отбора полезных идей?».

9. Оценка и выбор рациональных вариантов
идей.

10. Отбор оптимального решения.

Синектика — комплексный метод
стимулирования творческой деятельности,
использующий приемы и принципы как
«мозгового штурма», так и метода аналогий
и ассоциаций. Само слово «синектика» —
неологизм, означающий объединение
разнородных эле­ментов.

В основе метода лежит поиск нужного
решения за счет преодо­ления
психологической инерции, состоящей в
стремлении решить проблему традиционным
путем. Синектика позволяет выйти за
рамки какого-то конкретного образа
мыслей (действий) и значительно расширяет
диапазон поиска новых идей за счет
представления привычного непривычным
и, наоборот, непривычного — привычным.

Сторонники данного метода полагают,
что умственная деятель­ность человека
более продуктивна в новой, незнакомой
ему обста­новке. Тем самым устраняется
одна из опасностей, присущих творческим
дискуссиям, когда приверженность
привычным реше­ниям ограничивает
возможности специалиста выдвигать
новые идеи.

При использовании синектики решение
проблемы ищет группа специалистов
разных профессий, как владеющих этим
методом, так и только приступающих к
его овладению. Рекомендуется, чтобы
члены синектической группы (кроме ее
руководителя) перед нача­лом работы
не знали сути рассматриваемой проблемы,
что позво­ляет им абстрагироваться
от привычного стереотипа мышления.

Обычно заседание группы начинается не
с формулирования проблемы в целом, а с
обсуждения отдельных ее аспектов,
намечен­ных руководителем. Это могут
быть, например, физические условия, в
рамках которых ищут решение. Предположим:
надо найти способ сверления отверстий
в условиях невесомости. Чтобы дать
участни­кам заседания представление
о специфических условиях этого процесса,
на нитке подвешивают кусок пенопласта
и присутствующим предлагают просверлить
в нем отверстие обычной дрелью (ничем,
естественно, этот предмет не удерживая).
Убедившись, что этого сделать нельзя,
участники получают импульс для поиска
необычных способов сверления, пригодных
для условий невесомости (напри­мер,
прожигание раскаленным стержнем,
лазерным лучом).

Одна из важнейших частей синектической
процедуры — выясне­ние того, как
участники представляют себе обсуждаемую
проб­лему. Для этого они, включая
эксперта, предлагают свои варианты ее
определения. Руководитель записывает
их на доске, что имеет существенное
психологическое значение: каждый
участник воспринимает проблему как
свою. У него возникает желание ее решить.
В дальнейшем руководитель задает
наводящие вопросы, вызываю­щие
ассоциации и аналогии. Например, одним
из оригинальных способов поиска аналогий
является перечисление названий книг.

На синектических заседаниях широко
используется также личная аналогия
(эмпатия). С помощью такого приема
человек мысленно вживается в образ
рассматриваемого объекта, т. е. старается,
как бы отождествить себя с ним,
проанализировать возника­ющие
ощущения. Это помогает при поиске новых
вариантов осуществления функций. В
последнее время эмпатию успешно применяют
при решении особо сложных проблем, а
также для проверки осуществимости
различных идей. При этом один из участников
обсуждения как бы олицетворяет ту или
иную идею, а другой задает ему вопросы
и высказывается как в защиту этой идеи,
так и против нее.

Метод контрольных вопросов применяется
для психологической активизации
творческого процесса. Цель его — с
помощью наводящих вопросов подвести к
решению задачи. Метод может при­меняться
как в индивидуальной работе, когда
исследователь сам себе задает вопросы
и ищет на них ответы, так и при коллективном
обсуждении проблемы, например при
«мозговом штурме». В прак­тике
изобретательства применяются вопросники,
составленные А. Осборном, Э. Раудзенпом,
Т. Эйлоартом, Д. Пирсоном, Г. Я. Бушем и
др. Широко распространенный за рубежом
вопросник A. Осборна
включает 9 групп вопросов: 1. «Какое новое
применение объекту можно предложить?».
2. «На какой другой объект похож данный
объект и что можно скопировать?». 3.
«Какие возможны модификации путем
вращения, изгиба, скручивания, поворота,
изменения функций, цвета, формы,
очертаний?». 4. «Что можно в техническом
объекте увеличить (размеры, прочность,
число эле­ментов и т.д.)?». 5. «Что можно
в техническом объекте уменьшить
(уплотнить, сжать, ускорить, сузить,
раздробить)?». 6. «Что можно в техническом
объекте заменить (элемент, материал,
привод и т.д.)?». 7. «Что можно в объекте
преобразовать (схему, компо­новку,
порядок работы и т.д.)?». 8. «Что можно в
объекте сделать наоборот?». 9. « Какие
новые комбинации элементов объекта
воз­можны?». Нетрудно заметить, что в
данных вопросах содержатся рекомендации
опробовать тот или иной эвристический
прием (инверсия, аналогия, дробление,
перенос, динамизация и т.д.) для решения
поставленной задачи.

Вопросник по Т. Эйлоарту отличается
тем, что вопросы в нем образуют определенный
алгоритм действий для решения технической
задачи. Такой метод приближается к
направленному поиску по определенной
программе.

В практике ФСА получили распространение
списки контрольных вопросов, относящихся
к конкретным задачам рационализации
конструкции и технологии производства
деталей и узлов.

Контрольные вопросы для рационализации
узлов

Для чего служит узел? Если его убрать,
какие функции перестанет выполнять
изделие?

Как формулируется основная функция
узла?

Как точнее назвать узел, чтобы название
отражало существо выполняемой им
основной функции?

К каким областям техники можно отнести
данный узел исходя из выполняемых им
функций? Как там решаются подобные
задачи? Что указывается в справочниках
по этому поводу?

Сколько функций выполняет узел? Можно
ли часть из них сократить?

Каким образом обеспечивается выполнение
требуемых функций?

Нельзя ли их обеспечить как-нибудь еще?

Можно ли разделить на независимые
подузлы?

Если узел разборный, нельзя ли его
сделать неразборным и наоборот?

Какой элемент узла самый «слабый»?
Нельзя ли его отделить от узла?

Какое конструктивное решение в узле
совершенно очевидно?

Что получится, если подвижную деталь
сделать неподвижной, а неподвижную
подвижной? Какая деталь узла самая
«главная»? Нельзя ли все остальные
детали исключить?

Если узел работает непрерывно, что
произойдет, если «непрерывно» заменить
«периодически»?

Нельзя ли устранить холостые ходы в
работе узла? Какие факторы в работе узла
наиболее «вредные»? Нельзя ли их
использовать?

Нельзя ли дорогой элемент заменить
дешевым?

Нельзя ли заменить механическую систему
электрической, оптической, тепловой и
т. д.?

Нельзя ли то, что в узле выполняется до
сборки, выполнить при сборке?

Что необходимо сделать для упрощения
сборки?

Что получится с изделием, если узел
будет совершать действие, противоположное
тому, которое от него требуется?

Что произойдет, если закрепить «вверх
ногами», повернуть его на 90°?

Как может измениться узел, если попытаться
получить не 100% технического
эффекта, а чуть меньше?

Сколько всего деталей в узле, можно ли
часть из них объединить?

Можно ли уменьшить размеры узла?

Можно ли сделать менее жесткими
технические требования чертежа к узлу?

Можно ли заменить специальные детали
узла стандартными?

Можно ли применить более экономичный
способ сборки узла?

Можно ли заменить винтовые соединения
другими?

Можно ли заменить клепаные соединения
другими?

Какие материалы необходимы для данного
узла? Что произойдет, если их заменить?

Узел вроде бы нужен в изделии. Чем
все-таки он плох?

Что представлял бы собой «идеальный»
вариант данного узла?

Контрольные
вопросы для рационализации деталей

Для чего эта деталь, какие функции она
выполняет в узле, изделии?

Какая из функций основная, как ее
сформулировать?

Можно ли сократить количество функций,
выполняемых этой деталью?

Можно ли увеличить количество функций?

Каким другим способом можно обеспечить
выполнение тех или иных функций?

Как данная деталь влияет на себестоимость
изделий в целом?

Соизмерима ли «полезность» детали с
затратами на ее изготовление?

Если деталь изъять из узла, будет ли он
работоспособен?

Нельзя ли объединить деталь с другими
деталями, узлами?

Можно ли заменить марку материала, его
толщину?

Можно ли применить другой материал?

Можно ли уменьшить отходы или использовать
их?

Можно ли уменьшить размеры детали,
массу?

Можно ли сделать менее жесткими допуски?

Можно ли уменьшить параметр шероховатости
поверхности?

Можно ли заменить деталь стандартной
покупкой?

Сколько требуется штампов, пресс-форм,
чтобы изготовить деталь?

Все ли они необходимы?

Какой элемент детали «мешает» упростить
процесс ее изготовления?

Можно ли исключить какие-либо операции
из технологического процесса?

Нет ли похожих деталей?

Какие элементы детали «работают» и
какие «не работают» на главную (основную)
функцию?

Нельзя ли исключить элементы, «не
работающие» на главную (основную)
функцию?

Что в детали изнашивается?

Аналогичные этим списки контрольных
вопросов можно при­менять для
рационализации технологии, совершенствования
работы складов, тарного хозяйства,
производственных мастерских и других
объектов.

Практика применения ФСА в социалистических
странах под­тверждает, что характеризуемый
метод используется не только для
организации поиска решений па творческом
этапе, но и для организации работы па
всех стадиях ФСА. Например, подробные
перечни контрольных вопросов,
сгруппированные по этапам иссле­дования
и областям ФСА, могут быть хорошим
подспорьем при проведении
конкретного анализа.

При использовании этого метода следует
соблюдать определен­ные правила, в
частности, не следует работать с вопросами
более полутора часов, лучше через
некоторое время к ним вернуться еще
раз.

Метод коллективного блокнота позволяет
сочетать независи­мое выдвижение
идей каждым членом рабочей группы с
коллектив­ной их оценкой и процессом
выработки решения. Метод реализуется
следующим образом.

Каждый участник получает блокнот, в
котором записывает в общих чертах без
применения специальных терминов существо
проблемы, а также данные, позволяющие
ориентироваться в ее су­ществе. В
течение месяца каждый участник ежедневно
заносит в блокнот возникающие, но
рассматриваемой проблеме идеи, оценивает
их и определяет, какие из них могут
обеспечить наилучшее решение задачи.
Одновременно формулируются наиболее
целесообразные направления исследования
на последующем этапе работы. Кроме того,
в блокноте фиксируются идеи, хотя и
находящиеся несколько в стороне от
основной проблемы, но развитие, которых
может оказаться полезным для нахождения
конечного решения.

Участники сдают свои блокноты руководителю
группы для систематизации содержащихся
в них материалов. Затем следует
окончательное творческое обсуждение
систематизированного мате­риала
всеми членами группы. Для выбора
окончательного решения можно использовать
«мозговой штурм» или другой аналогичный
метод.

При применении этого метода анализируемый
объект делится на отдельные элементы
или функции. Элементы подразделяются
на две группы: основные и вспомогательные.
Каждый элемент рассматривается как
самостоятельный объект и отрабатывается
отдельно с целью максимально качественного
выполнения воз­ложенных на него
функций при минимальных затратах; после
отработки всех элементов проводится
анализ результатов про­деланной
работы. Поэлементный анализ показывает,
что в боль­шинстве случаев затраты,
особенно по вспомогательным груп­пам
элементов, как правило, являются
завышенными и их можно сократить без
ущерба для объекта. При этом лишние
затраты становятся очевидными благодаря
расчленению детали на эле­менты.
Каждый элемент должен отрабатываться
независимо от его значимости в
конструкции.

Рассмотрим более подробно содержание
и последовательность применения метода
на примере детали.

Работа начинается с разбивки детали на
элементы. Под элементом подразуме­вается
любая конструктивная составляющая
детали, определенная требованиями к
детали, ее функциям или дополняющая ее
конструктивное оформление: материал,
шероховатость поверхности, размер,
допуск, отделка, плоскость, резьба, ее
чистота и класс точности, отверстие,
фаска, радиус, лекальная кривая, сфера
и др., т. е. все, что в той или иной мере
характеризует деталь, заложено в
техническое требование чертежа.

Каждый элемент относится к одной из
двух групп — основной или вспомога­тельной.
В о с н о в н о й группируются элементы,
от которых зависит удовлетворение
эксплуатационных требований, предъявляемых
к данной детали, к изделию в целом, их
функциям. Они влияют на разные факторы
работы детали: на се качество и надеж­ность
и др., т. е. обеспечивают выполнение
возложенных на деталь, объект функций.
Для наглядности возьмем деталь —
соединительную планку (рис. 5.2).
Пред­положим, что основными ее
элементами являются: два посадочных
отверстия, размер которых определен
диаметром осей; минимальная величина
в средней части планки, гарантирующая
ее прочность; расчетная толщина планки;
расстояние между центрами;

сечение материала вокруг отверстий,
рассчитанное на необходимый запас
прочности. Будем считать, что все эти
элементы тесно связаны с общей компоновкой
изделия и созданы на этапе конструирования
детали в момент, когда конструктор
стремится к обеспечению надежности и
высоких эксплуатационных качеств
изделия.

К в с п о м о г а т е л ь н о й группе
относятся элементы, которые не влияют
непосредственно на качество изделия,
его работу и не определяются требованиями,
предъявляемыми к данной детали с точки
зрения ее эксплуатации. При сохранении
всех основных вспомогательные элементы
позволяют по-разному решать общую
конструкцию детали, а следовательно,
технологию се изготовления. Можно
облегчить деталь, увеличив процент
отхода материала, можно увеличить вес
детали, упростив изготовление инструмента,
можно просто нарубить куски материала
и просверлить отверстия.

Таким образом, элементы основной группы
характеризуются тем, что от них зависят
качество и работа детали, ее функция.
Элементы вспомогательной группы
характеризуются тем, что служат для
полного конструктивного оформления
детали, они не влияют на работу и качество
изделия и не изменяют ее функционального
назначения, но при их различном
конструктивном оформлении они часто и
весьма значительно влияют на объем
затрат, стоимость материала и труда.

При отнесении элементов к той или иной
группе исходит из особенностей работы
детали, ее назначения, ее главной функции
и конструкции объекта. Точное распреде­ление
элементов по группам способствуют
правильному подходу к их отработке, а
это в свою очередь исключает случайные
решения, которые могут ухудшить уже
достигну­тое качество конструкции
или помешать достичь максимальной
экономии. Для элемента, отнесенного к
вспомогательной группе, основным
критерием является экономичность. Здесь
можно и должно добиваться дешевизны
исполнения элемента, отнесение же его
к основной группе как бы сужает границы
поиска возможной переработки элемента
ради главной цели
— экономичности.

Используют три варианта различного
конструктивного оформления планки за
счет изменения вспомогательных элементов.
Если для надежной работы конструкции
решающую роль играл бы вес детали или
значительная стоимость отхода материала,
то вспомогательные элементы контура
детали вошли бы в основную группу и
конфигурацию детали необходимо было
сохранить при любом виде производства.
При отсутствии требовании и весу детали,
к ее формам можно принять тот из трех
вариантов, который будет наиболее
технологичным для данного объема и вида
производства.

После разбивки детали на элементы
конструктор начинает тщательную
проработку каждого элемента независимо
от его величины и значимости. С этого
момента деталь не является для него
единым целым: каждый элемент рассматривается
как особая, самостоятельная экономическая
задача. Разделение объекта на отдельные
составляющие, мысленное выделение
элемента из общей конструкции детали
является основой метода, так как именно
при таком поэлементном анализе легче
сосредоточиться на главной функции
рассматриваемого элемента, отчетливо
увидеть его положительные и отрицательные
стороны. Деталь, объект не будет заслонять
элемент, требующий наибольшего внимания.
При этом легче отыскать обоснованное
решение.

Каждый элемент основной и вспомогательной
группы анализи­руется со всех точек
зрения: конструктивной — обеспечения
воз­ложенных на элемент функций,
технологической и экономической —
обеспечения простейшего, следовательно,
максимально экономич­ного способа
изготовления элемента, выполнения
требований, гарантирующих высокое
качество работы элемента в составе
объекта.

Тщательному анализу и отработке
подвергают в первую очередь элементы
основной группы. Они рассматриваются
с учетом всех требований, которые
предъявлены к детали. Это —
конструктивно-эксплуатационные
характеристики, взаимозаменяемость,
правиль­ная простановка допусков,
отделка, износоустойчивость, обеспече­ние
требований эксплуатации, возложенные
на элемент функции и др. Одновременно
рассматриваются вопросы экономики и
тех­нологии: правильность выбора
конструкторских, технологических,
метрологических баз, возможность
применения минимального количества
специального инструмента при изготовлении
детали и более широкого использования
нормализованного и стандартизо­ванного
инструмента, достижение необходимой
точности, а также другие вопросы,
связанные с обработкой детали и
трудоемкостью ее изготовления.

Практика показала, что в большинстве
случаев группа основ­ных элементов
отрабатывается конструкторами достаточно
тща­тельно в процессе создания детали.
Тем не менее, индивидуальная отработка
любого элемента способствует повышению
качества и снижению себестоимости
конструкции. В отличие от основной
вспомогательная группа в момент основного
конструирования отрабатывается слабо,
а иногда так и остается неотработанной
(если рассматривать ее с экономической
точки зрения). Это озна­чает, что резерв
экономии заложен главным образом в
элементах вспомогательной группы, хотя
бывает, что, и отработка элементов
основной группы приносит весьма ощутимые
экономические ре­зультаты.

Каждый элемент вспомогательной группы
отрабатывается с целью достижения
максимально экономичного использования
потребляемого для производства детали
материала, простоты изго­товления
необходимого инструмента, расширения
применяемых допусков и т. д.

После отработки и полного обоснования
всех элементов и их функций, основных
и второстепенных, следует провести
тщательную контрольную проверку. При
ее проведении уточняется, как на работу
детали и изделия в целом повлияют
внесенные в конст­рукцию изменения.
Проводится всесторонняя проверка
результатов отработки с целью обеспечения
гарантий сохранения качественных
параметров, ранее заложенных функций
конструкций. (11одробнее см.: Соболев Ю.
М. Конструктор выбирает решение. —
Пермь, 1987.)

Метод морфологического анализа основан
на комбинаторике — систематическом
исследовании всех теоретически возможных
вариантов, вытекающих из закономерностей
строения (морфоло­гии) анализируемого
объект;). Синтез охватывает как известные,
так и новые, необычные варианты, которые
при простом переборе могли быть упущены.
Путем комбинирования вариантов получают
большое число различных решений, ряд
которых представляет практический
интерес. Идея метода — состоит в том,
чтобы «уйти в зону, далекую от того, что
лежит на виду».

Реализация метода предусматривает
следующие этапы.

1. Точная формулировка проблемы (задачи),
подлежащей ре­шению.

2. Раскрытие всех важных характеристик
объекта, его пара­метров, от которых
зависит решение проблемы. (Уточненная
фор­мулировка задачи или точное
определение класса изучаемых устройств
позволяет раскрыть основные характеристики
или пара­метры, облегчающие поиск
новых решений.)

3. Раскрытие возможных вариантов по
каждой характеристике путем составления
матрицы. Каждая характеристика (параметр)
обладает определенным числом различных
независимых свойств. Эти матрицы-строки
могут быть записаны в следующем виде:

А₁, А₂, А₃ …А

В₁, В₂, В₃ …В

………………

С₁, С₂, С₃….С

Если в каждой строке матрицы зафиксировать
один из элемен­тов, то их набор будет
представлять возможный вариант решения
исходной задачи.

Чтобы не нанести ущерба беспристрастному
применению морфо­логического метода,
приняв преждевременное решение или
отдав предпочтение какому-либо варианту,
до определенного момента не производится
оценка того или иного варианта решения.
Однако как только получены все решения,
их можно сопоставить с любой системой
принятых критериев, что позволяет более
объективно подойти к выбору варианта.
Эту операцию удобно оформлять в виде
матрицы:

4. Определение функциональной ценности
полученных решений. Этот этап — главный
в методе. Чтобы не запутаться в огромном
числе вариантов и деталей, оценка
характеристик должна прово­диться
на универсальной и по возможности
упрощенной основе.

5. Выбор наиболее желательных конкретных
решений (заключи­тельный этап).

С помощью метода морфологического
анализа создается основа для мышления
в категориях основных принципов и
параметров, чем и обеспечивается
эффективность его применения. Он является
способом упорядоченного поиска решений,
позволяющим добиться систематического
обзора всех возможных решений данной
крупно­масштабной проблемы.

Несмотря на то, что морфологическому
образу мышления внутренне присуще
убеждение, что все решения могут быть
реали­зованы, многие из них оказываются
нерациональными и вообще неприемлемыми.
Наряду с большими достоинствами имеются
тех­нические трудности в применении
метода: 1) отсутствие надежного метода
оценки эффективности применения того
или иного варианта; 2) высокая трудоемкость
перебора вариантов. Наличие метода
оценки позволило бы выбирать оптимальную
комбинацию элементов для каждого
проектируемого устройства исходя только
из теоре­тических соображений. Если
достичь этого, процесс изобретатель­ства
по сути заменится непосредственным
анализом альтернативных .вариантов,
что может в ближайшем будущем стать
подлинной революцией в организации
изобретательства.

Наиболее целесообразно, применять
морфологический метод при решении
конструкторских задач общего плана:
при проектиро­вании объектов и поиске
компоновочных или схемных решений.
Морфологический метод может иногда
применяться для выявления простых
решений, которые до сих пор не были
найдены, при прогно­зировании развития
систем (в том числе при определении
возмож­ности патентования основных
параметров с целью «заблокировать»
возможные будущие изобретения, что
характерно для капиталисти­ческих
фирм).

При заполнении морфологической матрицы
вначале вносится информация о прототипе
создаваемого объекта. При записи
вариан­тов широко используется
информация, полученная при опросе
специалистов (экспертов), из справочников,
международных клас­сификаторов
изобретений, патентных описаний,
каталогов выста­вок, из технических
журналов, отечественных и зарубежных.

Рассмотрим пример составления матрицы
вариантов электродвигателей при
использовании морфологического метода
(табл. 16.2).

Таблица 16.2

Примечание. ПМ—с постоянным током;
ЭМ—с электромагнитом.

Анализ показывает, что ротор (пли статор)
может быть пассивным и немагнитным,
пассивным постоянным магнитом или
электромагнитом. В последнем случае он
может питаться постоянным или переменным
током, быть однополюсным или многополюсным.
Имеется шесть различных вариантов для
ротора и столько же для статора и 36 для
электродвигателя. Однако если рассмотреть
каждый из них в отдельности, то окажется,
что только 12 вариантов позволяют получить
отличный от нуля крутящий момент.

Одной из наиболее интересных позиций
в таблице является униполярный дви­гатель
переменного тока. Такой вариант был
обнаружен в результате использования
морфологического подхода. Этот
электродвигатель будет иметь, по крайней
мере, одно преимущество перед более
известной конструкцией двигателя
постоянного тока; необходимые для его
работы большие токи при низких напряжениях
можно будет получать с помощью обычного
трансформатора.

Приведем еще один пример применения
морфологического метода.

Каждая техническая система состоит из
подсистем, выполняющих свой участок
работы. Например, авторучка состоит из
пера или шарика, баллона или стержня с
чернилами или пастой, механизма для
приведения ручки и рабочее состояние,
устройства крепления на одежде человека,
корпуса и т.д. Сочетание различных
вариантов каждой подсистемы позволит
придумать совершенно небывалые и очень
полезные виды авторучек.

Рассмотрим возможный вариант
морфологической таблицы для авторучки
(табл. 16.3).

Таблица 16.3

Так выглядит морфологическая таблица
для авторучки. Пользуясь ею, можно
представить себе авторучки с самыми
неожиданными свойствами.

Метод «матриц открытия» получил широкое
распространение во Франции (понятия
«изобретение» и «открытие» во Франции
отождествляются).

Как и в морфологическом методе, здесь
преследуется цель систематически
исследовать псе мыслимые варианты,
вытекающие из закономерностей и строения
(морфологии) совершенствуемого объекта,
выработать и изучить поле возможных и
технических решений. Однако метод
«матриц открытия» проще и дает
возмож­ность ограничить количеств:
рассматриваемых вариантов. Суть метода
— в построении таблицы, в которой
пересекаются два ряда характеристик —
вертикальный и горизонтальный. Ряды
могут быть упорядоченными и неупорядоченными,
выражены количест­венно и качественно.
Если в методе морфологического анализа
все выбранные характеристики относятся
к объекту, то здесь часть из них может
относиться к условиям эксплуатации.
Основные этапы метода «матриц открытия»
следующие.

1. Составление перечня элементов,
свойств, объектов, фактов, идей
и т.п.

2. Выработка поля анализа. Определяют
проблему в наиболее общей и абстрактной
форме уточняют ее, строят структуру
поля (размещение характеристик выбранных
элементов, свойств и т. д. по рядам и
столбцам).

3. Определение пересечения рядов и
столбцов, обнаружение возможных
комбинаций. Выясняется поле возможных
решений, что является целью исследования.
Каждая ячейка таблицы представ­ляет
собой связь двух характеристик.

4. Изучение выбранных комбинаций и выбор
рациональных решений.

Четвертый этап иногда может проводиться
одновременно с предыдущим, при этом
возникают три возможности: а) комбинация
лишена смысла; б) повторение уже
известного; в) наличие проб­лемы,
которую следует разрешить.

Сам по себе метод «матриц открытия» еще
не дает закопченных технических решений.
Комбинация двух параметров может давать
решения лишь очень простых задач. Чаще
метод может слу­жить для систематической
организации имеющегося материала и
определения отправных пунктов дальнейшего
исследования. Комбинации характеристик
дают возможность для плодотворных
ассоци­аций, постановки проблем,
которые оставались незамеченными.

Существует много вариантов матриц.
Прямоугольные матрицы предполагают
пересечение двух разных рядов
характеристик. Квадратные — пересечение
ряда с самим собой, что позволяет изучать
возможные взаимодействия. Приведем
один из примеров матрицы (табл. 16.4).

Таблица 16.4

Приемы

Материалы

Оборудование

Потребности

Рынки

Автор метода А. Моль считает, что его
метод является всеоб­щим, хорошо
соответствует инженерной практике и
приемлем для всех областей познания и
деятельности. Наибольшие практичес­кие
результаты метод принес при разработке
новых видов продукции.

Теория решения изобретательских задач
(ТРИЗ) — эвристи­ческий метод решения
технических задач, ориентированный на
идеальный ответ, максимальное использование
имеющихся ресур­сов, переход от
технических к физическим противоречиям.
В основе ТРИЗ лежит представление о
закономерном развитии технических
систем. Материалом для вовлечения
конкретных закономерностей является
патентный фонд, содержащий описания
миллионов изобретений. ТРИЗ разработана
инж. Г. С. Альтшуллером. Работы по ее
созданию начались в нашей стране в 1946
г. Первые публикации относятся к 1956 г.,
первая книга по ТРИЗ появилась в 1961 г.

На базе ТРИЗ создан ряд алгоритмов
решений изобретатель­ских задач
(АРИЗ). Постепенно АРИЗы совершенствуются.
В стра­не созданы многочисленные
школы по широкому обучению ТРИЗ. Теория
решения изобретательских задач широко
используется на практике для повышения
эффективности изобретательской, а
так­же рационализаторской деятельности,
развития творческого мыш­ления
специалистов.

В ТРИЗ принято делить задачи на пять
уровней.

Решение задач первого уровня не
связано с устранением тех­нических
противоречий и приводит к мельчайшим
усовершенство­ваниям. Задачи такого
уровня под силу каждому специалисту
(«неизобретательские изобретения»).
Объект задачи указан точно и правильно.
Вариантов изменений мало, обычно не
более десяти, сами изменения перестраивают
объект незначительно.

Задачи второго уровня — с техническими
противоречиями, легко преодолеваемыми
с помощью способов, известных примени­тельно
к родственным системам. Например, задача,
относящаяся к токарным станкам, решена
приемом, уже используемым в стан­ках
фрезерных или сверлильных. Меняется (и
то частично) только один элемент системы.
Ответы на задачи второго уровня — мелкие
изобретения. Для получения ответа обычно
приходится рассмот­реть несколько
десятков вариантов решений.

Задачи третьего уровня противоречие
и способ его преодоле­ния находятся
в пределах одной науки. Полностью
меняется один из элементов системы,
частично меняются другие элементы.
Количество вариантов, рассматриваемых
в процессе решения, измеряется сотнями.
В итоге — добротное среднее изобретение.

При решении задач, четвертого уровня
синтезируется новая техническая система.
Поскольку эта система не содержит
техничес­ких противоречий, иногда
создается впечатление, что, изобретение
сделано без преодоления технических
противоречий. Па самом деле техническое
противоречие было, но относилось к
прототипу — старой технической системе.
В задачах этого уровня противоречия
устраняются средствами, подчас далеко
выходящими за пределы науки, к которой
относится задача. Число вариантов
измеряется тысячами и даже десятками
тысяч. В итоге — крупное изобретение.
Нередко найденный принцип — база для
решения задач второго — четвертого
уровней.

Задачи пятого уровня — изобретательская
ситуация, пред­ставляющая собой клубок
сложных проблем (например, очистка
океанов и морей от нефтяных и прочих
загрязнений). Число вариантов, которое
необходимо перебрать для решения,
практически не ограничено. В итоге —
крупнейшее изобретение, создающее
принципиально новую систему, которая
постепенно обрастает, менее крупными
изобретениями. Возникает новая отрасль
техники (самолет—авиация, радио—радиотехника,
лазер—квантовая оптика,
киноаппарат—кинотехника).

Условия задачи пятого уровня обычно не
содержат прямых ука­заний на
противоречие. Поскольку системы-прототипа
нет, то нет и присущих этой системе
противоречий. Они возникают в процессе
синтеза принципиально новой системы.