1.5. Морфологический анализ

Морфологический анализ - метод нахождения всех вариантов решения проблемы или изобретательской задачи. Морфологический анализ чаще всего применяется, когда находятся все возможные конструктивные варианты. Следует иметь в виду, что проектирование тождественно изобретению нового. В отличие от мозгового штурма морфологический анализ - индивидуальный метод, хотя его можно использовать и коллективно.

Морфологический анализ предложил в 1942 году Ф. Цвикки - известный швейцарский астроном [1-7]. С 1925 года он работал в США и во время войны был привлечен к работам по ракетным двигателям. Его удивило то, что одна группа разрабатывает один тип двигателя, другая - другой, третья - третий, а почему именно такой, а не иной - никто не задумывался. Цвикки решил систематизировать поиск. Он составил список важнейших элементов (признаков), определяющих конструкцию двигателя. Затем по каждому признаку были выписаны варианты исполнения. Таким образом. Цвикки получил тысячи (36864) комбинаций возможных и невозможных устройств ракетных двигателей, анализ которых позволил установить наиболее эффективные или оптимальные варианты.

Допустим, разрабатываем установку для добычи нефти в этом случае за основные функциональные узлы можно принять: А – источник энергии; Б - энергопровод; В – рабочий орган; Г – система автоматики [8]. Выбираем варианты исполнения, которые заносим в морфологические матрицу – табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Морфологическая таблица установки для добычи нефти

	1	2	3	4
А	Электродвигатель	Двигатель внутреннего сгорания	Гидродвигатель	Ветродвигатель
Б	Электрический кабель	Штанга	Вал	Трубопровод
В	Центробежный	Поршневой	Винтовой	Струйный
Г	Механическая	Гидравлическая	Пневматическая	Электрическая

Морфологические матрицы или таблицы могут быть одномерные (линейные), двумерные (плоские) и трехмерные (объемные). В данном случае получена двухмерная матрица. Полученная матрица наглядно показывает возможные варианты устройства систем.

Морфологический анализ облегчает получение множества новых сочетаний (решений), дает возможность окинуть их единым взором, систематически исследовать и выбрать оптимальный вариант. Морфологический анализ целесообразно применять при решении задач общего характера, при поиске компоновочных или схемных решений.

Д. И. Менделеев попытался расположить известные в то время химические элементы в порядке возрастания атомного веса, то есть построить одномерную (линейную) матрицу Классифицировав элементы, он расположил их в виде таблицы (двухмерная матрица), на основе анализа которой смог предсказать существование нескольких неизвестных элементов и их свойства