7.2. Основные методы активизации технологии творчества

Интенсивность (производительность) любого процесса (в том числе творческого) обусловлена взаимным действием трех основных причин [23]:

- движущих сил процесса – внешних и внутренних побудительных обстоятельств, причин, мотивов, вызывающих течение процесса;

- факторов ускорения – внешних и внутренних условий процесса воздействия, на которые позволяет увеличить интенсивность процесса;

- факторов торможения – внешних и внутренних условий процесса, воздействие на которые позволяет уменьшить интенсивность процесса.

Эффективность решения творческой проблемы в первую очередь определяется продуктивностью творческого мышления при отсутствии информации о технологии поиска. Но продуктивность, в свою очередь, зависит от искусства преодоления препятствий, лежащих на пути познания.

Исследуя творческую деятельность, Ф. Бэкон указывает на четыре вида препятствий – призраки познания. Первые два коренятся непосредственно в человеческой природе, будучи врожденными. Два других порождены особенностями социальной жизни и психологии.

Первый вид заблуждений – это "призраки рода ". Они свойственны всем людям, поскольку результаты мыслительной деятельности базируются на искаженной информации органов чувств. К этому же виду заблуждений относится стремление человека при разрешении проблемных ситуаций пользоваться готовыми решениями, привычными штампами, освоенными стандартами (психологическая инерция мышления).

Второй вид заблуждений – это "призраки пещеры", к которым относятся разнообразные индивидуальные вариации и отклонения в проявлении "призраков рода": неодинаковые интересы людей ориентируют различным образом их познавательные усилия и оценки.

Третий вид заблуждений – это "призраки рынка", проистекающие из особенностей социальной жизни человека. Эти "призраки" состоят в подверженности общераспространенным взглядам, предрассудкам и умственным заблуждениям.

Четвертый вид заблуждения – это "призраки театра ", которые производны от "призраков рынка". Здесь речь идет об искажающем влиянии ложных теорий и философских учений.

Р. Декарт в работе "Рассуждение о методе" изложил четыре правила познания:

первое правило – принимать за истинное все, что воспринимается в очень ясном и отчетливом виде и не дает повода к какому-либо сомнению, т.е. вполне очевидно;

второе правило – каждую сложную вещь, ради успеха ее изучения, следует делить на более простые составляющие, чтобы затем сосредоточить внимание на этих простых, не поддающихся дальнейшему делению умом, части;

третье правило – в познании мыслью следует идти от простейших, т.е. элементарных и наиболее для нас доступных вещей, к вещам более сложным и соответственно трудным для понимания;

четвертое правило – осуществлять полные описания предмета исследования, не упуская ничего из внимания [11].

Как видно, рассмотренные правила основаны на системном подходе, в них четко просматриваются элементы системного анализа.

В работе А.Б. Потапова [28] рассматривается методика творческого поиска, в основе которой лежит принцип узлового элемента системы.

Алгоритм поиска узлового элемента включает:

- определение состава элементов исходной системы;

-определение вида потребительского противоречия, установление потребительского свойства, требующего улучшения, – критичного потребительского свойства;

- установление и исследование причинно-следственной цепи взаимодействия элементов, влияющих на проявление системой критичного потребительского свойства;

- определение круга элементов, которые допускают видоизменение;

- выявление элемента цепи, изменение физического параметра которого является необходимым условием улучшения критического потребительского свойства и первопричиной ухудшения конфликтного потребительского свойства.

Метод активизации технологии творчества позволяет решать проблемные ситуации поэтапно и может быть представлен в следующем виде.

Этап 1. Формулировка задачи в системных категориях в виде потребительского противоречия. Важной особенностью данного этапа является необходимость принятия решения о стратегии дальнейшей поисковой деятельности.

Этап 2. Задача решается на базе условий первого этапа, т.е. отталкиваясь только от системной формулировки задачи. Решение производится за счет личных творческих возможностей и информированности разработчика (исследователя, руководителя и т.д.), без применения каких-либо внешних методических приемов.

Этап 3. Если проблемная ситуация не решается на втором этапе простым силовым наскоком, значит, творческие ресурсы исчерпаны и пришло время применить методические средства – специальные приемы и логические операторы.

Этап 4. Если задача не решается на третьем этапе, следует продолжить решение, используя операторы предварительного "дробления" задачи (оператор выявления противоречия; оператор применения приемов и таблиц разрешения противоречий; оператор применения законов интеграции и дифференциации).

Этап 5. Если процедуры четвертого этапа не привели к разрешению проблемной ситуации, следует продолжить решение задачи, используя операторы полного "ослабления" задачи (оператор определения физического противоречия; оператор применения приемов разрешения физических противоречий).

Рассмотрим некоторые эвристические методы, используемые при принятии управленческих решений.

Прежде всего, следует отметить, что среди множества разработанных методов эвристического синтеза выделяют две группы:

- методы ненаправленного синтеза, опирающиеся только на простейшие приемы ассоциативного мышления;

- методы направленного синтеза, для которых характерны комплексный подход, системный анализ проблемы и алгоритмизация творческого процесса.

К методам ненаправленного синтеза решений относятся:

1. Метод аналогий. Предусматривает использование подобного (аналогичного) известного решения (подсказанного, например литературой по экономике, менеджменту и т.п.).

Понятие аналогии связано с понятием адекватности в той мере, в какой один объект может рассматриваться как полномасштабная модель другого объекта – аналога, а цели и задачи совершенствования управления данным объектом подтверждаются достигнутыми результатами на объекте – аналоге.

Метод аналогии особенно действенен при использовании собственного опыта путем сопоставления возникшей задачи с некогда успешно решенной аналогичной проблемой.

При решении технических и организационных проблем используют личную, прямую и биологическую аналогию.

Личная аналогия строится на отождествлении творца с объектом исследования. Альберт Эйнштейн, судя по воспоминаниям, нередко допускал отождествление себя с априорными математическими конструкциями.

Подобным методом в годы второй мировой войны штаб английского флота сумел разработать эффективные приемы борьбы с торпедами фашистских подводных лодок. Группе офицеров было предложено представить себя на корабле, атакованном торпедой. Кто-то из офицеров после долгих и бесплодных аналогий вдруг предложил: "Я бы выстроил всех матросов вдоль борта и скомандовал дуть изо всех сил". Идея была реализована в техническом исполнении: для отгона торпеды использовали насосную технику. Мощные струи отклоняли торпеду от курса и она миновала корабли. Тысячи жизней английских моряков были спасены [15].

Прямая аналогия осуществляется сравнением параллельных фактов. Например, проблема одной подводной конструкции была решена на основе наблюдения за тем, как черви прокладывают себе ходы в дереве: червь конструирует трубку для себя по мере того, как он продвигается вперед [15].

Биологическая аналогия используется при исследовании систем управления организациями и заключается в проведении аналогии между способами и особенностями управления жизнедеятельностью живых организмов и организациями.

Сравним, например, промышленное предприятие с человеческим организмом. Так, здание подобно скелету, поскольку оба обеспечивают существование структурной основы. Производственные цеха можно уподобить человеческим мускулам, выполняющим работу. Недаром Карл Маркс называл основные средства "костной и мускульной системой производства". Службы планирования, учета, маркетинга, кадров как органы чувств реагируют на изменения внешней и внутренней среды. Нервной системой является коммуникационная система. Она представляет собой комплекс путей и каналов, по которым идеи и вся информация передаются от одного элемента предприятия к другому. Управляющая подсистема – мозг предприятия.

2. Метод инверсии. Заключается в постановке вопроса: что произойдет, если сделать что-либо наоборот, или поменять местами элементы, или уменьшить значения факторов. Этот метод весьма эффективен в развитии воображения. Попытка, хотя бы мысленная, сделать наоборот всегда вызывает приток новых идей. Пока нас не побуждают к проведению мысленных экспериментов, наши мысли движутся в одном только направлении.

3. Метод Гордона. Использование этого метода предполагает, что не ставится какая-то совершенно конкретная проблема и не изыскивается ее немедленное наиболее эффективное решение, а темой дискуссии сначала является гораздо более широкая проблема, образующая как бы основу, исходный материал для конкретной проблемы, которая участникам заранее не сообщается. Таким образом, участники дискуссии рассматривают эту более широкую проблему каждый со своей стороны, не подозревая при этом, на что конкретно направлена дискуссия. Постепенно руководитель обсуждения конкретизирует и сужает проблему, пока не изыскивается оптимальное решение целевой проблемы.

Метод Гордона применяется в случаях, когда при решении задачи необходимо уменьшить привычные идеи и устоявшиеся представления.

4. Метод эмпатии. Означает отождествление себя с разрабатываемой системой (исследователь ставит себя на место товара, фирмы и т.п. и стремиться ощутить все действия, которые над ним могут совершаться).

5. Метод идеализации. Связан с желанием получить представление об идеальной системе, полностью отвечающей поставленной цели. Рассматривать идеальные решения часто оказывается полезным, даже если это сопряжено с определенной долей фантазии, поскольку такие решения могут натолкнуть на новую идею.

В основе методов ненаправленного синтеза используются различного рода "активизаторы" творческого мышления. Например, могут быть применены следующие эвристические правила:

Эвристическое правило "двадцати четырех". Предполагает творческое отношение ко всем задачам, с которыми человек встречается на протяжении 24 часов. Все возникающие идеи записываются и дополняются.

Эвристическое правило "двадцати пяти". Предполагает для решения ой или иной задачи выдвижение не менее 25 идей. Вследствие того, что сгенерировать такое количество идей достаточно трудно, рекомендуется обращаться к личному опыту исследователя, его воспоминаниям об увиденном, прочитанном, услышанном, использовать правило "двадцати шести".

Эвристическое правило "двадцати шести". Исходит из принципа подсказки: "Подумайте, какое слово, начинающееся на букву А, затем В и т.д., может навести на решение проблемы". (Число 26 - количество букв английского алфавита.) Используя это правило можно активизировать мозг словами из словаря – в результате какое-то из них может вызвать в сознании неожиданную ассоциацию и привести к решению проблемы.

В методах ненаправленного поиска учитываются особенности человеческой психики. Сама процедура поиска решений указанными методами хотя и производит впечатление детской игры, тем не менее способствует раскрепощению и повышению интеллектуального подъема у специалистов, позволяет преодолеть у последних психологическую инерцию.

К методам направленного синтеза решений относятся:

1. Метод "мозговой атаки". Бывают ситуации, когда один человек не может принять окончательное решение. Тогда применяют метод "мозгового штурма" (или метод номинальной группы), который полезен в тех случаях, когда необходимо выявить и сопоставить индивидуальные суждения, а затем принять решение. Этот метод был разработан в 1939 г. американским ученым А. Осборном.

Методы мозгового штурма, или мозговой атаки, основываются на следующем психологическом эффекте. Если взять группу в 5-8 человек, каждому из которых предложить независимо и индивидуально высказать идеи и предложения по решению поставленной изобретательской или рационализаторской задачи, то в сумме можно получить N идей. Если предложить этой группе коллективно высказать идеи по той же задаче, то получится N×k идей. При этом оказывается, что N×k, намного больше N. Во время сеанса мозгового штурма происходит как бы цепная реакция идей, приводящая к интеллектуальному взрыву.

Метод мозгового штурма предназначен для активизации поиска различных вариантов решений и выбора из них лучшего. Он широко применяется в управленческой практике с целью получения максимального количества оригинальных идей за короткий промежуток времени (30 мин, максимум 40 мин). Причем экспертами являются как генераторы идей – специалисты в этой сфере, так и генераторы идей – дилетанты (специалисты в другой сфере).

Метод "мозгового штурма" предполагает разделение по времени и по исполнителям этапов "мозгового штурма". Участников разбивают на "генераторов" и "критиков". Генераторы высказывают как можно больше идей, а критики оценивают их идеи. Все высказанные идеи записывают на бумаге или на магнитофон.

Правила проведения мозговой атаки:

- краткость высказывания идеи (менее 1 мин);

- отсутствие критики высказанных предложений;

- возможность развития идеи, высказанной ранее;

- возможность записи идей на магнитофонную пленку.

Существует несколько видов мозговых атак.

Прямая мозговая атака ("мозговой штурм"). Постановка задачи перед творческой группой – участниками мозговой атаки – может иметь самую различную форму и содержание. Однако в ней должны быть четко сформулированы два момента: что в итоге желательно получить или иметь и что мешает получению желаемого. Постановка задачи для мозгового штурма должна отличаться краткостью изложения. Она может быть представлена в виде описания проблемной ситуации. Иногда имеет смысл дать более детальное изложение постановки, когда описание проблемной ситуации дополняют предварительной формулировкой задачи в соответствии с операцией.

Наиболее оптимальное число участников в творческой группе для проведения сеанса мозговой атаки составляет 5-12 человек, хотя допустимо и меньшее, и большее число участников.

Цель проведения прямой мозговой атаки состоит в выработке управленческого решения путем обсуждения предложенных идей для решения данной проблемы. Метод прямого мозгового штурма целесообразно использовать:

- при решении изобретательских и рационализаторских задач в самых различных областях техники и видах деятельности, в том числе управленческой (по форме, деятельности и глубине проработки);

- на различных этапах решения творческой задачи и на различных стадиях разработки и проектирования изделий;

- в сочетании с другими эвристическими методами.

Обратная мозговая атака. В основе обратной мозговой атаки лежит закон прогрессивной конструктивной эволюции. Согласно этому закону переход к новому происходит через выявление и устранение дефектов в существующем. Таким образом, обратная мозговая атака не генерирует идеи, а целиком направлена на критику уже имеющихся идей.

Метод обратной мозговой атаки ориентирован на решение первой творческой задачи, то есть цель обратной мозговой атаки заключается в составлении наиболее полного списка недостатков рассматриваемого объекта, который подвергается ничем не ограниченной критике. Объектом обратной мозговой атаки может быть конкретное изделие, процесс, сфера обслуживания и т.д.

Формулировка задач для обратной мозговой атаки должна содержать краткие и достаточно исчерпывающие ответы на следующие вопросы: Что представляет собой объект, который требуется улучшить? Какие недостатки объекта известны? Что требуется получить в результате мозговой атаки? На что нужно обратить особое внимание?

Обратная мозговая атака может быть использована:

- при уточнении постановки изобретательских и рационализаторских задач;

- при разработке технического задания или технического предложения;

- при проведении экспертизы проектно-конструкторской документации на любой стадии разработки.

Двойная мозговая атака. Суть двойной мозговой атаки заключается в том, что после проведения прямой мозговой атаки делается перерыв от двух часов до двух-трех дней, затем еще раз повторяется прямая мозговая атака. При двойной мозговой атаке число участников может возрасти до 20 и более человек. Обсуждение задачи идет в непринужденной обстановке и во время перерыва, при этом допускается критика высказанных идей, причем как бы "неофициальная". После перерыва генерация высказанных идей продолжается, но уже с учетом высказанных замечаний.

Теневая атака – мнения фиксируются на бумаге, затем выполняется их обработка.

Метод индивидуального мозгового штурма. Человек поочередно выполняет роль "генератора" и "критика".

2. Ассоциативные методы. Основываются на применении в творческом процессе семантических свойств понятий путем использования аналогии их вторичных смысловых оттенков.

Основными источниками для генерирования новых идей служат ассоциации, метафоры и случайно выбранные понятия. Для возникновения ассоциаций и генерирования идей можно использовать различные метафоры. Метафоры могут служить подсказкой для нахождения идеи. С целью расширения пространства поиска идей и повышения степени их оригинальности прибегают к гирляндам метафор (ассоциаций). Чаще всего применяют две их разновидности: концентрированные гирлянды, различным образом выражающие одно и то же ключевое понятие; гирлянды последовательных метафор, при генерировании которых предыдущая метафора является ключевым понятием для образования последующей.

Если на совершенствуемый объект перенести признаки других, случайно выбранных объектов, то резко возрастает число неожиданных вариантов решения. Эта идея явилась основой метода каталога и усовершенствованного метода фокальных объектов.

Метод фокальных объектов дает хорошие результаты при поиске новых модификаций известных способов и устройств и для тренировки воображения. Сущность этого метода состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса.

Дальнейшим развитием метода фокальных объектов является метод гирлянд случайностей и ассоциаций. Он помогает найти большое количество подсказок для новых идей путем образования ассоциаций.

3. Метод контрольных вопросов используется для психологической активизации творческого процесса, когда с помощью наводящих вопросов пытаются подвести к решению задачи. Суть метода состоит в том, что исследователь (изобретатель) отвечает на вопросы, содержащиеся в универсальных вопросниках (составленных Д. Пирсоном, Э. Раудзенпом, А. Осборном и др.) и в связи с ними рассматривает свою задачу.

4. Метод коллективного блокнота. Позволяет сочетать независимое выдвижение идей каждым членом рабочей группы с коллективной их оценкой и процессом выработки решения. Процедура реализации данного метода выглядит следующим образом.

Каждый участник получает блокнот, в котором записывает в общих чертах без применения специальных терминов существо проблемы, а также данные, позволяющие ориентироваться в ней. В течение установленного периода каждый участник ежедневно заносит в блокнот возникающие по 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. Систематизация зафиксированных идей осуществляется руководителем группы, а заключительное творческое обсуждение – всеми членами группы. Выбор окончательного решения проводится методом мозгового штурма.

5. Морфологический анализ. Разработан в 1942 г. амер. астрофизиком Цвике. Данный метод может быть использован в целях расширения области поиска вариантов решения проблемы. Он предполагает углубленную классификацию объектов и позволяет на основе построения модели (двух- или трехмерной матрицы) получать новые решения, составляя комбинации элементов морфологической модели. Основные этапы анализа:

- определение характеристик объекта или задач;

- определение разновидностей реализации задач;

- формирование морфологической модели в виде матрицы, где по вертикали отражается совокупность всех задач, которые необходимо решить для достижения поставленной цели. По горизонтали для каждой задачи даются варианты решения;

- получение комбинации элементов матрицы, причем каждое новое решение представляет собой сочетание элементов, взятых по одному из каждой строки матрицы;

- анализ на предмет выявления совместимости элементов друг с другом в полученной комбинации. В случае несовместимости комбинация исключается из рассмотрения. Оставшиеся варианты оцениваются по установленным критериям.

6. Метод "матриц открытия". Преследует цель систематически исследовать все мыслимые варианты, вытекающие из закономерностей строения совершенствуемой системы, выбрать и изучить поле возможных решений. Суть метода в построении квадратной матрицы, в которой пересекаются два ряда характеристик по вертикали и горизонтали. В отличие от морфологического анализа часть выбранных характеристик может относиться не к системе, а к условиям ее эксплуатации. Основные этапы:

1) составление перечня элементов, свойств, объектов, фактов, идей и т.п.;

2) выработка поля анализа – определение проблемы в наиболее общей и абстрактной форме, уточнение ее, построение структуры поля;

3) определение пересечения рядов и столбцов, обнаружение возможных комбинаций;

4) изучение выбранных комбинаций и выбор рациональных решений.

Данный метод, как правило не дает законченных решений и служит для систематизации имеющегося материала и определения отправных пунктов дальнейшего исследования.

7. Метод синектики. Слово "синектика" означает соединение воедино различных, а порой даже очевидно несовместимых элементов.

Идея синектики состоит в объединении отдельных творцов в единую группу для совместной постановки и решения конкретных задач. При использовании синектики формируются постоянные группы людей (5-7 человек) различных специальностей, которых обучают творческим приемам. Полный курс обучения методике рассчитан на год.

Теоретической основой синектики стали утверждения, что творческий процесс познаваем и может быть рационально организован. Творческие процессы отдельного лица и коллектива аналогичны, иррациональный момент в творчестве важнее рационального; в скрытом состоянии находится очень много творческих способностей, которые можно выявлять и стимулировать.

Структура современного синектического метода включает следующие этапы.

Этап 1. Формулируется проблема в общем виде

На синектические заседания приглашаются эксперты (специалисты в области данных проблем), которые поясняют проблемную ситуацию. Главная задача эксперта – выявление полезных и конструктивных идей путем оперативного анализа высказываний. Анализируя первые решения, эксперт обязан показать их слабые стороны и разъяснить сущность действительной проблемы. Этот этап иногда называют "формулировка проблемы как она дана".

Этап 2. Осуществляется анализ проблемы

На этом этапе изыскиваются возможности превратить незнакомую и непривычную проблему в привычную. Каждый участник, включая эксперта, обязан найти и оригинально сформулировать одну цель решения. По существу, в большинстве случаев этот этап означает дробление проблемы на части, на подпрограммы. Одну из наиболее удачных формулировок выбирает эксперт или руководитель.

Этот этап синекторы называют "формулировка проблемы как ее понимают".

Этап 3. Генерирование идей решений проблемы в той ее формулировке, на которой остановлен выбор

Фактически на этом этапе ищется новая точка зрения на рассматриваемую проблему. При этом синектический процесс состоит в попытках превратить незнакомое в знакомое и наоборот – превратить знакомое в незнакомое.

Процесс превращения неизвестного в известное ведет за собой огромное разнообразие решений, но требование новизны – это, как правило, требование новой точки зрения, взгляда на проблему. Большинство проблем не являются новыми. Смысл в том, чтобы сделать их новыми, создав тем самым потенциал для выхода на новые решения.

Превратить знакомое в незнакомое означает исказить, перевернуть, переменить повседневный взгляд и реакции на вещи, события.

Для этого синекторы используют четыре вида аналогий: личная, прямая, символическая и фантастическая.

Личная аналогия, или эмпатия, – отождествление себя с исследуемым объектом. Решающий задачу вживается в образ совершенствуемого объекта, пытаясь выяснить возникающие при этом ощущения. Для развития личной аналогии целесообразно последовательно использовать три приема:

- описание фактов воображаемого положения исследуемого объекта от первого лица;

- описание эмоций и чувств, приписываемых объекту, от первого лица;

- эмпатию, отождествление себя с исследуемым объектом, вживание в его цели, функции, трудности.

При прямой аналогии рассматриваемый объект сравнивается с более или менее аналогичным из другой отрасли или из живой природы.

Применение прямой аналогии — это свободный ассоциативный поиск в огромном внешнем мире, основанный на родстве выполняемых в различных областях жизни функций, процедур.

Символическая аналогия – некоторая обобщенная, абстрактная аналогия. Цель символической аналогии – обнаружить в привычном парадокс, неясность, противоречие. Требуется в парадоксальной форме сформулировать фразу, отражающую суть явлений. Она должна выражать связь между словами, которые обычно никак друг с другом не сопоставляются и содержат в себе нечто неожиданное, удивительное. Достигается это тем, что каждое из слов является характеристикой предмета, а в целом они образуют противоречие. Вернее, являются противоположностями.

Например, для объекта "паркет" символическая аналогия может быть представлена так: скользкое трение, целая дробность, блестящая шероховатость и т.д.

При фантастической аналогии вводятся фантастические персонажи, средства, которые выполняют то, что требуется по условиям задачи.

Фантастические аналогии способствуют генерации свежих и оригинальных идей, активизируют творческое мышление, но не имеют точного определения.

Этап 4. Выявление возможностей идей и их критическая оценка

Далее производят перенос обнаруженных в процессе генерации новых идей к этапам 1 или 2 и выявляют их возможности. Важным элементом этого этапа является критическая оценка экспертов.

Этап 5. Развитие и максимальная конкретизация идеи

Заключительный этап синектического заседания — развитие и максимальная конкретизация идеи, признанной наиболее удачной, и описание ее на специальном (техническом, семантическом и др.) языке.

8. Метод "букета проблем". Данный метод состоит в том, что, основываясь на исходной формулировке проблемы, рассматривают несколько иных проблем, формулируя тем самым группу, или "букет" проблем, состав которых представлен ниже.

ПКД – проблема, как она дана. Это исходная формулировка.

ПОВ – проблема в общем виде. Наша частная задача может быть обобщена не единственным образом. Существует простой алгоритм, позволяющий получить обобщенные формулировки при разных уровнях обобщения. Для его реализации делят исходную формулировку на смысловые группы, затем для каждой из смысловых групп пытаются подобрать более общее понятие. Если для N смысловых групп исходной формулировки операция прошла успешно, то после этого можно сформировать N обобщенных формулировок первого уровня (когда в исходной формулировке только одна смысловая группа заменена обобщенным ее выражением), N (N – 1)/2 обобщенных формулировок второго уровня (заменены более общими две смысловые группы) и т.д.

ПА – проблема-аналог. Уяснив себе функцию, действие, которое требуется осуществить в исходной задаче, следует мысленно посмотреть, где, в каких областях человеческой деятельности (или в каких природных явлениях, в животном или растительном мире) возникает необходимость в таком же действии или такой же функции и как эти проблемы решены там. Очевидно, проблем-аналогов можно найти очень много. Наибольшую эвристическую ценность представляют в данном случае аналоги, найденные в областях, достаточно далеких от исходной.

ПФВ – проблема на уровне физических взаимодействий. Затруднение, вызвавшее исходную проблему, обычно связано с тем, что какой-либо объект или часть его не обладает теми свойствами или теми возможностями, которые позволили бы снять или решить исходную проблему. Поэтому на данном этапе полезно просмотреть, а что в объекте или его окружении можно было бы изменить так, чтобы исходная проблема либо исчезла вообще, либо решалась тривиально. Иногда это – изменение каких-либо физических свойств объекта, иногда приходится привлекать геометрию или химию, а иногда достаточно изменить какие-либо временные или организационные характеристики процесса или системы. В общем, нужно проблему разделить на элементарные взаимодействия и попытаться их изменением разрешить ситуацию. Очевидно, список ПФВ может быть довольно велик.

ОП – обратная проблема. Иногда формулирование обратного, противоположного действия наводит на решение прямой проблемы. Между прочим, обратная проблема может быть и не в единственном варианте, так как отрицать можно не только действие целиком, но и часть его.

Метод "букет проблем" хорошо работает на задачах любого уровня и из любой сферы человеческой деятельности.

9. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). Смысл АРИЗ состоит в том, чтобы путем сравнения идеального и реального выявить техническое противоречие или его причину – физическое противоречие, и устранить (разрешить) их, перебрав варианты их устранения.

Стратегия решения изобретательской задачи при помощи АРИЗ состоит в следующем. Формулируют исходную задачу в общем виде. Обрабатывают и уточняют ее, учитывая действие вектора психологической инерции и технические решения в данной и других областях. Излагают условия задачи, состоящей из перечисления элементов технической системы и нежелательного эффекта, производимого одним из элементов. Затем формулируют по определенной схеме идеальный конечный результат, который служит ориентиром. В сравнении с идеальным конечным результатом реального технического объекта выявляется техническое противоречие, а затем его причина – физическое противоречие.

К недостаткам АРИЗ относят то, что он чрезвычайно трудоемкий, не предусмотрено решение задач синтеза, а также отсутствует анализ структуры противоречия технической системы.

Обобщенный алгоритм поиска новых технических решений

Обобщенный алгоритм поиска новых технических решений состоит из 17 этапов (табл. 7.1) при прохождении которых используется большой информационный аппарат, состоящий из восьми массивов информации. Хранение их в памяти ЭВМ обеспечивает быстрый поиск нужных вариантов на каждом этапе решения задачи.

Массив 1 (Ml) – список требований, предъявляемых к техническим решениям. Включает как общие требования, применимые к решениям в различных отраслях техники, так и частные, относящиеся к конкретным решениям. Источниками для составления такого списка являются требования, сформулированные в ГОСТах, нормативах и технических условиях на различные виды изделий, а также специализированные перечни требований, обеспечивающих минимизацию стоимости изготовления, габаритов веса, потребности в энергии и т.д. (некоторые перечни содержат более 800 требований). На начальных этапах решения задачи используют обычно общие требования, а на этапах анализа и выбора технического решения, кроме них, включают также конкретные и частные.

Массив 2 (М2) – список методов выявления недостатков в технических решениях. Содержит разнообразные приемы и методы, вскрывающие их в объектах различных отраслей техники: от внешнего осмотра до проведения специальных испытаний. Часть методов общеизвестна, источниками других являются отраслевые стандарты, руководящие материалы по проектированию и изготовлению конкретных изделий, различные технические условия.

Таблица 7.1

Этапы обобщенного алгоритма [23]

Обозначение	Название	Используемый массив информации
Е1	Определение общественной потребности	Ml, M2
Е2	Определение цели решения задачи
ЕЗ	Предварительное изучение задачи	МЗ, М4
Е4	Сбор и анализ информации о задаче	М4
Е5	Исследование задачи
Е6	Выбор параметров объекта и предъявляемых к нему ограничений (требований)	Ml
Е7	Уточнение формулировки задачи
Е8	Формулировка конечного результата
Е9	Выявление технических и физических противоречий в технической системе	М5
Е10	Выбор поисковых процедур и эвристических приемов	М6, М7
Е11	Поиск идей решения задачи
Е12	Анализ и проработка идей решения задачи	МЗ, М4
Е13	Выбор рациональных вариантов ТР
Е14	Выбор наиболее рационального варианта	М8
Е15	Развитие и упрощение технического решения	Мб
Е16	Анализ технико-экономической эффективности найденного технического решения	М4
Е17	Обобщение результатов решения задачи

Массив 3 (МЗ) – фонд физических эффектов. В фонде физических эффектов должны быть все известные на данное время науке, а также практике физические, физико-химические и прочие эффекты и явления.

Массив 4 (М4) – фонд технических решений содержит наиболее эффективные технические решения из всех отраслей техники, включая последние запатентованные.

Массив 5 (М5) – список методов выявления причин возникновения недостатков в технических решениях (объектах) включает известные методы анализа неудовлетворительного выполнения основных функций, отказов, разрушений объектов или их элементов в различных отраслях техники.

Массив 6 (М6) – фонд эвристических приемов. Содержит описание перечня из 420 эвристических приемов, в которые входят 826 поисковых процедур. Назначение фонда – конструктивно-технологические преобразования объектов и их элементов в процессе решения задачи.

Массив 7 (М7) – список поисковых процедур. Включает ряд процедур из известных методов поиска новых технических решений, из материалов по инженерному проектированию и личного опыта изобретателей.

Массив 8 (М8) – список методов оценки и выбора вариантов технических решений содержит те из них, которые применяются в зависимости от требований к искомому техническому решению. Наиболее распространены методы экспертной оценки.

Метод Дельфи. Этот метод представляет собой метод коллективной экспертной оценки. Сущность метода Дельфи состоит в последовательном анкетировании экспертов различных областей науки, техники и формировании массива информации, отражающего индивидуальные оценки экспертов, основанные на строго логическом опыте. Данный метод предполагает использование серии анкет, в каждой из которых содержатся информация и мнения, полученные из предыдущей анкеты.

Область применения метода: прогноз развития науки и техники, будущих открытий и изобретений, для которых нет достаточной теоретической базы в момент составления прогноза, а также составление картины будущего мира, долгосрочного прогнозирования, изучения ряда экономических и социальных проблем. Сбор и обработка индивидуальных мнений экспертов о прогнозах развития объекта исследования производится исходя из следующих принципов:

- вопросы в анкетах ставятся таким образом, чтобы можно было дать количественную характеристику ответам экспертов;

- опрос экспертов проводится в несколько этапов, на каждом последующем этапе вопросы и ответы все более уточняются;

- после каждого этапа всех опрашиваемых экспертов знакомят с результатами опроса;

-эксперты обосновывают оценки и мнения, отклоняющиеся от мнения большинства;

- статистическая обработка ответов производится последовательно, от этапа к этапу, с целью получения обобщающих характеристик.

Покажем, как используется метод при подготовке научно-технических прогнозов [23].

Опрос экспертов производится в четыре этапа с промежутками в два месяца.

Разумеется, еще до первого этапа должны быть проведены подготовительные мероприятия с экспертами.

Этап 1. Целью первого этапа является составление перечня событий для прогноза в определенной области науки и техники. Первая анкета может быть полностью бесструктурной и допускать любые ответы.

Эксперты в письменной форме называют изобретения или научные открытия, которые, по их мнению, должны быть сделаны в последующие 50 лет (можно взять и другой период). При этом требуется доказать, что потребность в данных открытиях ощущается уже в настоящее время, поэтому их реализация должна осуществиться в течение 50 лет. В результате этого этапа эксперты называют определенное число событий (изобретений и открытий).

После того, как прогнозы группы возвратились к организатору, он должен объединить их, идентифицировать и составить перечень, который становится основой второй анкеты.

Этап 2. Экспертам направляют сводный перечень событий и просят оценить даты, когда могут произойти эти события. Эксперты приводят соображения, по которым они считают свои оценки правильными, т.е. указывают причины того, почему, по их мнению, то или иное событие не должно произойти раньше или позже прогнозируемой ими даты.

После того как прогнозы и оценки дат, сделанные членами группы, вернулись к организатору, последний должен подготовить статистическую сводку мнений, упоминая аргументы и доводы в пользу того, что рассматриваемое событие произойдет раньше или позже средней оценки.

Затем аналитики проводят статистическую обработку полученных оценок: уточняют перечень событий и анализируют характеристики ряда, т.е. рассчитывают медианы, моды, квартили и децили.

Под медианой понимается такое значение прогнозируемого признака (к примеру, времени реализации некоторого события), которым обладает центральный член ряда, составленного в порядке возрастания значений признака. Под модой понимается наиболее часто встречающееся в ранжированном ряду значение прогнозируемого признака. Квартилем называется значение прогнозируемого признака, которым обладают члены ряда под номером, представляющим 1/4 всего ряда (нижний квартиль) и 3/4 от всего ряда (верхний квартиль). Аналогично определяются децили.

Предположим, что от экспертов получено какое-либо число оценок, например 11. Эти оценки упорядочиваются, скажем, в порядке убывания. За медиану принимается средний член ряда (при нечетном числе экспертов), по отношению к которому число оценок с начала и с конца ряда будет одинаковым. При четном числе экспертов медиана равна среднему из значений оценок двух центральных экспертов. В нашем случае – нечетное число экспертов 11, медиана будет совпадать с оценкойN₆ (рис. 7.1). Затем определяются верхний и нижний квартили, т.е. интервалы N₁Q₁ и N₁1Q_3. Величины этих квартилей в первом приближении равны значениям оценок ряда в интервале, равном 25% от начала и 25% от конца ряда. Таким образом, медиана и квартили образуют на оси ряда четыре интервала, среди которых два средних Q₁M_e и Q₃M_e считаются наиболее предпочтительными. Полученные таким образом показатели принимаются за характеристики распределения оценок: медиана служит характеристикой группового ответа, а предпочтительный интервал квартилей – показателем разброса индивидуальных оценок.

Рис. 7.1. Медиана и квартили в методе Дельфи

Каждому эксперту сообщаются значения этих характеристик. Экспертов, чьи оценки оказались в крайних квартилях, просят их мотивировать, т.е. обосновать причины расхождения с групповым мнением. Эксперты могут приводить любые аргументы или возражения, такие же, какие они приводят во время дискуссии. Разница заключается лишь в том, что эти аргументы анонимны. Они могут пересмотреть свои мнения и при желании исправить оценки.

С полученными обоснованиями знакомят остальных экспертов, не указывая при этом, чьи они. Такая процедура позволяет всем экспертам принять в расчет обстоятельства, которые они могли случайно пропустить или которыми пренебрегли во время первого и второго этапов.

Этап 3. Третья анкета состоит из перечня событий, групповой медианы дат наступления события, верхнего и нижнего квартилей для каждого события, а также сводных данных (аргументов) о причинах более ранних или поздних оценок. Участники экспертизы вновь рассматривают аргументы и формулируют новые оценки по каждому событию. Если их новая оценка не попала в интервалы между квартилями, полученными на втором этапе опроса, то их просят обосновать свою точку зрения.

После того как пересмотренные оценки и новые аргументы возвратились к организатору, он опять должен суммировать оценки группы, рассчитав новые медианы и новые квартили, суммировать аргументы, представленные с обеих сторон, и подготовить на этой основе новые прогнозы.

Этап 4. Участникам экспертизы вновь передают перечень событий, статистическое описание оценок группы и аргументы обеих сторон.

Эксперты должны принять во внимание аргументы и их критику и составить новый прогноз. Организатор рассчитывает медианы и квартили дат для каждого события. На этом заканчивается работа экспертов.

Процедуры, используемые в методе Дельфи, характеризуются тремя основными чертами: анонимностью, регулируемой обратной связью и групповым ответом. Анонимность достигается применением специальных вопросников или другими способами индивидуального опроса, регулируемая обратная связь осуществляется за счет проведения нескольких этапов опроса, причем результаты каждого этапа обрабатываются и сообщаются экспертам. С помощью статистических методов группового ответа уменьшается статистический разброс индивидуальных оценок и получается групповой ответ, в котором правильно отражено мнение каждого эксперта.

В последние годы разработан ряд модификаций метода Дельфи. В этих модификациях изменяются многие элементы методики, используемой в классическом методе Дельфи, но принцип группового ответа соблюдается.

Выводы

Под эвристикой понимают искусство изобретать, метод нахождения нового. Она занимается изучением того, как делаются открытия, как устанавливаются новые, ранее неизвестные истины, как решаются такие задачи, которые требуют не только определенных, прочно усвоенных знаний и умений, но и догадки, выдумки, сообразительности. Иными словами, эвристика изучает методы и приемы, применяемые в процессе творческой деятельности.