2.12. Морфологический подход

Термином «морфология» в биологии и языкознании определяется учение о внутренней структуре исследуемых систем (организмов, языков) или сама внутренняя структура этих систем. Идея морфологического опроса мышления восходит к Аристотелю и Платону, к известной средневековой модели механизации мышления Р. Луллия. Однако в систематизированном виде методы морфологического анализа сложных проблем были разработаны швейцарским астрономом Ф. Цвикки, и долгое время морфологический подход к исследованию и проектированию сложных систем был известен под названием метода Цвикки.

Этот метод называют иногда морфологическим «ящиком», и заключается он в декомпозиции сложной проблемы на более простые подпроблемы (но наиболее значимые с точки зрения решения проблемы) и дальнейшей разработке и изучении всех возможных вариантов достижения поставленной цели исследования, вытекающих из специфики строения и форм исследуемого объекта – его морфологии. При этом предлагаются как известные, так и новые, даже во многом нелогичные, варианты разрешения противоречий в каждой подпроблеме. Затем проводится анализ полученных вариантов на основе их сопоставления. Последнее может осуществляться различными методами, в том числе и квалиметрии. Таким образом, решение сложной задачи подменяется совокупностью более простых.

Составление банка вариантов может быть осуществлено с помощью морфологической матрицы. При поиске данным методом наиболее предпочтительного способа выполнения той или иной функции в специальной таблице против каждой из них записывают возможные способы.

Несмотря на то, что данный метод достаточно прост, он может рассматриваться как один из способов генерации новых вариантов. При его использовании в первую очередь следует правильно определить проблему, провести ее декомпозицию (в ряде случаев осуществляют обратный процесс – композицию), проверить принадлежность подпроблем к определенному иерархическому уровню на основе ключевых вопросов (зачем, как, почему возникла проблема и т.д.). Слайд 46

При анализе возможных вариантов разрешения подпроблем для упрощения их можно классифицировать, например, по критерию реализации на несколько групп:

– возможные для реализации в данных условиях;

– возможные для реализации, но в других условиях;

– возможные для реализации только теоретически;

– невозможные для реализации, т.е. нереальные варианты.

Из всех групп целесообразно изъять из рассмотрения последнюю группу вариантов, а все остальные подвергнуть анализу по заранее избранным критериям, например экономическим, организационным, методическим, техническим (таблица слайда 46).

Для оценки можно воспользоваться балльным методом (0-10 или 0-1 балл) или более простым – стрелочным (положительно оцениваемые варианты – стрелка вверх, отрицательно – вниз, нейтрально – горизонтально, непригодные для оценки – крест, неподдающиеся оценке – вопросительный знак).

Отобранные варианты с помощью этой матрицы заносятся в морфологическую матрицу для дальнейшей оценки, или решение принимается на основе оценок, проведенных ранее. Дальнейшая оценка в рамках морфологических матриц может осуществляться любым из перечисленных методов.

1. Методом независимых критериев, который основывается на произвольном предположении, что фиксирующий в морфологической таблице наиболее важные значения классификационных признаков по каждой в отдельности строке морфологической матрицы вариант, является одним из лучших или, как минимум, не хуже других. Для этого следует ранжировать все значения классификационных признаков и выбирать те варианты, для которых сумма (или произведение) чисел, сопоставленных значениям признаков, максимальна.

2. Многократных последовательных классификаций, который имеет много общего с методом независимых критериев, гак как для выбора вариантов здесь также используется независимая оценка значений каждого из классификационных признаков. Отличие его в том, что после выбора варианта из морфологической матрицы каждое значение классификационного признака того или иного варианта следует рассматривать как самостоятельный классификационный признак. Это позволяет получить новую более подробную морфологическую матрицу с описанием вариантов.

3. Методом варьирования по одному из признаков, который обусловливает необходимый выбор из морфологической матрицы только наиболее интересных вариантов. Именно они служат исходной базой для последующих операций по отбору нужного варианта с помощью метода независимых критериев или другим способом, например логико-интуитивным с учетом пожеланий работников предприятия. Слайд 47

Основная идея морфологического подхода – систематически находить наибольшее число, а в пределе – все возможные варианты решения поставленной проблемы или реализации системы путем комбинирования основных (выделенных исследователем) структурных элементов системы или их признаков. При этом система или проблема может разбиваться на части разными способами и рассматриваться в различных аспектах.

Отправными точками морфологического исследования Ф. Цвикки считает:

1) равный интерес ко всем объектам морфологического моделирования;

2) ликвидацию всех ограничений и оценок до тех пор, пока не будет получена полная структура исследуемой области;

3) максимально точную формулировку поставленной проблемы.

Кроме этих общих положений, Цвикки предложил ряд отдельных способов (методов) морфологического моделирования: метод систематического покрытия поля (МСПП), метод отрицания и конструирования (МОК), метод морфологического ящика (ММЯ), метод экстремальных ситуаций (МЭС); метод сопоставления совершенного с дефектным (МССД), метод обобщения (МО). Наибольшую известность получили три первых метода.

МСПП предполагает, что существует некоторое число так называемых «опорных пунктов» знания в любой исследуемой области. Этими пунктами могут быть теоретические положения, эмпирические факты, открытые законы, в соответствии с которыми протекают различные процессы, и т.д. Исходя из ограниченного числа опорных пунктов знания и достаточного числа принципов мышления, морфологическим методом покрытия поля ищут все возможные решения поставленной проблемы.

Таким образом, морфологический анализ позволяет более глубоко рассмотреть проблему и найти наиболее рациональное ее решение с учетом связей с внешней средой, причин возникновения противоречий, имеющихся средств, возможных методов и последствий рекомендуемого решения.

К разновидности метода морфологического анализа можно отнести метод «букета проблем», основанный на специальном формулировании проблемы, способствующем в большей мере нахождению ее рационального решения. Действительно, от того, как поставлена и насколько корректно сформулирована проблема, зависит выбор метода исследования и путей ее разрешения. Сущность этого метода доходчиво раскрывается в порядке выполнения работ при его использовании, который сводится к следующим действиям:

1) обобщение, постановка и формулирование проблемы в конкретном и реальном виде в том числе и на различных иерархических уровнях, что позволяет выявить причины ее возникновения, пути решения;

2) поиск и определение аналогичной проблемы (из близких и ряда других отраслей и сфер деятельности);

3) определение значимости и взаимосвязи рассматриваемой проблемы с другими проблемами объекта исследования; особое внимание здесь уделяется возможности решения ее при разрешении других проблем;

4) определение обратной проблемы, позволяющей выявить недостатки в ранее поставленной и сформулированной проблеме, выбрать наиболее целесообразные критерии оценки вариантов ее решения;

5) корректировка формулировки проблемы;

6) формирование вариантов решения проблемы, их оценка и выбор.

Слайд 48