Основная сфера применения морфологического анализа поиск возможных ошибок

Метод морфологического анализа предполагает специальную систематическую и планомерную работу с морфотаблицами и морфологическим ящиком. В отличие от большинства приемов ТРИЗ, эти игры и упражнения не получится проводить от случая к случаю, безсистемно. Но затраченные усилия вполне оправдывают себя. У ребенка развивается творческое воображение, формируется представление о мире как о бесконечном сочетании различных элементов, которыми можно управлять, метод способствует преодолению инерционности мышления и активизации творческих процессов.
Морфологический анализ


– это метод систематизации перебора вариантов всех теоретически возможных решений, основанный на анализе структуры объекта.

Метод морфологического анализа в его современном виде появился в 30-х годах прошлого века. Автором метода является Фриц Цвикки, швейцарский астроном, который использовал данный подход в ракетостроении. Благодаря методу морфологического анализа он смог не только за короткое время получить большое количество оригинальных технических решений, но и предсказать существование нейтронных звезд, а так же предположить существование «адских звезд», описание которых крайне схожи с открытыми сорок лет спустя черными дырами.

Но корни метода морфологического анализа уходят в глубокую древность. Монах и логик Раймонд Луллий (1235-1315 гг.) в своем труде «Великое искусство» писал о том, что путем систематической комбинации очень малого числа принципов имеется возможность разрешить все проблемы философии и метафизики. Девять принципов Р. Луллия воплотились в приборах, где блоки одних окружностей вращались вокруг других. В результате перемещения окружностей относительно друг друга можно было получать различные высказывания и суждения. В современной ТРИЗ-педагогике используются упрощенные и модернизированные « ».

У Луллия были свои последователи и почитатели. Среди них – Джордано Бруно, отмечавший, что человеческое знание согласовано с природой и понятия ума соответствуют иерархии вещей и Г.Лейбниц, написавший труд «О сочетательном искусстве».

Морфологический анализ основан на построении таблицы, в которой перечисляются все основные элементы, составляющие объект и указывается по возможности большее количество известных вариантов реализации этих элементов. Комбинируя варианты реализации элементов объекта, можно получить самые неожиданные новые решения, в поле зрения могут попасть варианты, которые ранее не рассматривались.

Последовательность действий при морфологическом анализе:

1. Точно сформулировать проблему.

2. Определить важнейшие элементы.

3. Определить варианты исполнения элементов.

4. Занести их в таблицу.

5. Оценить все имеющиеся в таблице варианты.

6. Выбрать оптимальный вариант.

Морфологическую таблицу можно представить в виде двух осей координат – по вертикали и по горизонтали:

Для примера возьмем ставшую популярной многофункциональную мебель. Данный пример – один из самых простейших. Мы не будем сейчас рассматривать материалы, форму, функциональность и др. Овладев самим принципом морфологического анализа, вы без труда сделаете это сами при необходимости. Несомненно, вы узнаете прием , но Морфологическая таблица дает значительно больше вариантов для творчества, нежели перебор и объединение случайно выбранных объектов мебели.

Усложненный вариант, но и более творческий, интересный — по вертикали и по горизонтали раскладываются части (подсистемы) объектов и комбинируются между собой.

Основная цель многофункциональной мебели – экономия жилого или офисного пространства.

Основные элементы, которые мы разделим на 2 категории: для хранения одежды и вещей – шкаф, полки, тумбочка; и для отдыха и удобства – кровать, стул, стол.

Объединяя объекты по горизонтали и по вертикали мы получаем:

А1 – шкаф-кровать, А2 – шкаф-стул, А3 – шкаф-стол

Б1 – полки-кровать, Б2 – полки-стул, Б3 – полки-стол

В1 – тумбочка-кровать, В2 – тумбочка-стул, В3 – тумбочка-стол.

Мы так же можем добавить третью ось – например, материалы: дерево, пластик, ткань. Тогда получится Морфологический ящик, а количество возможных вариантов возрастет втрое.

Морфологический анализ разработан в 1942 г. швейцарским астрономом Ф.Цвикки, который в этот период был привлечен к участию в ранних стадиях ракетных исследований и разработок в американской фирме «Аэроджет инжиниринг корпорейшн». С помощью метода морфологического ящика, наиболее разработанного из всех методов морфологического анализа, созданных Ф.Цвикки, ученому удалось за короткое время получить значительное число оригинальных технических решений в ракетостроении, чем он очень удивил ведущих специалистов и руководителей фирмы. Многие из предложенных решений были впоследствии реализованы.

Сам морфологический анализ определил эру системных исследований и стал первым ярким примером системного подхода в области изобретательства. По мнению Ф.Цвикки, предметом метода морфологического ящика является проблема вообще (техническая, научная, социальная и другая). Он допускает, что точная формулировка проблемы автоматически раскрывает наиболее важные параметры, от которых зависит ее решение, и каждый такой параметр может быть разбит на ряд значений. Причем любое сочетание значений параметра считается принципиально возможным.

Сущность анализа заключается в следующем. В совершенствуемой технической системе выделяют несколько характерных для нее структурных или функциональных морфологических признаков. Каждый признак может характеризовать, например, какой-то конструктивный узел системы, какую-то ее функцию, какой-то режим работы системы, то есть параметры или характеристики системы, от которых зависит решение проблемы и достижение основной цели.

По каждому выделенному морфологическому признаку составляют список его различных

конкретных вариантов, альтернатив, технического выражения. Признаки с их альтернативами можно располагать в форме таблицы, называемой морфологическим ящиком (картой, матрицей), что позволяет лучше представить себе поисковое поле. Перебирая всевозможные сочетания альтернативных вариантов выделенных признаков, можно выявить новые варианты решения задачи, которые при простом переборе могли быть упущены.

План действия
. Метод предусматривает выполнение работ в пять этапов :

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

Если первоначально ставить вопрос об одной конкретной системе, метод непосредственно обобщает изыскание на все возможные системы с аналогичной структурой и в итоге дает ответ на более общий вопрос. Например, необходимо изучить морфологический характер всех видов транспортных средств и предложить новую эффективную конструкцию устройства для транспортирования по снегу — снегохода.

2. Составление списка всех морфологических признаков, то есть всех важных характеристик объекта, его параметров, от которых зависит решение проблемы и достижение основной цели.

Точная формулировка и определение класса изучаемых систем (устройств) позволяют раскрыть основные признаки или параметры, облегчающие поиск новых решений. Применительно к транспортному средству (снегоходу) морфологическими признаками могут быть: А — двигатель; Б-движитель, В — опора кабины, Г — управление, Д — обеспечение заднего хода и так далее.

3. Раскрытие возможных вариантов по каждому морфологическому признаку (характеристике) путем составления матрицы.

Каждая из n характеристик (параметров, морфологических признаков) обладает определенным числом различных вариантов, независимых свойств, форм конкретного выражения. Например, для снегохода варианты: А1 — двигатель внутреннего сгорания; А2 — газовая турбина, АЗ -электродвигатель, А4 — реактивный двигатель и так далее; Б1 — воздушный винт, Б2 — гусеницы, БЗ — лыжи, Б4 — снегомет, Б5 — шнеки и так далее; В1 — опора кабины на снег, В2 — на двигатель, ВЗ — на движитель и так далее. Сочетание одного из возможных вариантов морфологического признака с другими от каждого признака дает одно из возможных технических решений.

Структура технической системы может быть выражена морфологическими признаками (например, в приведенном примере — формулой АБ-ВГД…), но сочетание их конкретных вариантов (например, А1 Б2 В1 ГЗ Д4)- лишь одно конкретное из множества технических решений, вытекающих из закономерностей строения системы.

Совокупность всех возможных вариантов, каждого из перечисленных морфологических признаков, выраженная в виде матрицы, дает возможность определить полное число решений в этом случае

Если в приведенном выше примере ограничиться только названными морфологическими признаками, то число возможных вариантов решений будет определяться следующим образом:

N = 4х5хЗх…х…

Если построить n-мерное пространство (где n — число морфологических признаков) и на каждой из осей, принадлежащей одному из признаков, отложить все возможные его варианты, то получим «морфологический ящик» (название, удачное для трехмерного пространства, то есть для трех признаков). В каждой точке его, характеризуемой n конкретными координатами, находится одно возможное техническое решение.

Очень важно, чтобы вплоть до данного момента не ставился вопрос о практической осуществимости и ценности того или иного варианта решения. Такая преждевременная оценка всегда наносит ущерб беспристрастному применению морфологического метода. Однако сразу после получения всех возможных решений можно сопоставить их с любой системой принятых критериев.

4. Определение функциональной ценности всех полученных вариантов решений.

Это наиболее ответственный этап метода. Чтобы не запутаться в огромном числе решений и

деталей, оценка их характеристик должна проводиться на универсальной и, по возможности, простой основе, хотя это не всегда легкая задача.

Должны быть рассмотрены все N вариантов решений, вытекающих из структуры морфологической таблицы, и проведено их сравнение по одному или нескольким наиболее важным для данной технической системы показателям.

5. Выбор наиболее рациональных конкретных решений. Нахождение оптимального варианта может осуществляться по лучшему значению наиболее важного показателя технической системы.

Морфологический анализ создает основу для системного мышления в категориях основных структурных признаков, принципов и параметров, что и обеспечивает высокую эффективность его применения. Он является упорядоченным способом исследования, позволяющим добиться систематического обзора всех возможных решений данной крупномасштабной проблемы. Метод строит мышление таким образом, что генерируется новая информация, касающаяся тех комбинаций, которые при бессистемной деятельности воображения ускользают от внимания.

Хотя морфологическому образу мышления внутренне присуще убеждение, что все решения могут быть реализованы, при этом, естественно, многие из них оказываются сравнительно тривиальными. Трудность применения морфологического анализа заключается в том, что до сих пор не существует какого-либо действительно практического и универсального метода оценки эффективности того или иного варианта решения. Если бы он был найден, то можно было исходя только из теоретических соображений выбирать оптимальную комбинацию элементов для каждого проектируемого устройства. Таким образом, процесс изобретения был бы заменен непосредственным анализом альтернативных вариантов, что по силам и ЭВМ. Чаще всего, конечно, оказывается, что рабочие характеристики устройства, в основу построения которого положена неизвестная ранее комбинация элементов, являются более или менее неопределенными.

Применение.
Морфологический анализ может быть использован как на первых этапах поиска технических идей и решений, так и на последней фазе поиска, когда найдена новая техническая идея, удовлетворяющая поставленным требованиям. В этом случае приемы морфологического анализа могут быть применены для расширения сферы использования найденной идеи и для нахождения различных вариантов реализации найденной идеи с целью ее развития и совершенствования.

В силу своей универсальности приемы морфологического анализа могут быть использованы, таким образом, на различных этапах поиска при решении самых разнообразных технических задач, причем не только при поиске идей, но и в других видах инженерной деятельности, например при подготовке материалов для руководства, в обучении и прочее. Поэтому внедрение этих приемов в практику работы инженеров может повысить эффективность их деятельности в целом.

Наиболее целесообразно использовать морфологический анализ при решении конструкторских задач общего плана: при проектировании машин и поиске компоновочных или схемных решений. Например, требуется предложить новый тип индивидуального транспорта в условиях города, выбрать рациональную конструкцию подводного (донного) транспорта и так далее. Метод может применяться для выполнения простых изобретений, а также при прогнозировании развития технических систем, при определении возможности патентования в том или ином абстрактном виде комбинаций основных параметров с целью «заблокировать» будущие изобретения.

Однако его использование предполагает наличие определенной исходной информации об аналогах технического объекта, подвергаемого анализу.

Применение морфологического анализа возможно на эмпирическом уровне, когда исходная информация перерабатывается по довольно формальным признакам, и на естественном уровне, предполагающем вскрытие природы всего класса объектов, к которому относится объект анализа.

Овладение приемами морфологического анализа позволяет не только увеличить поисковый потенциал инженера, но и способствует повышению эффективности всей его деятельности, связанной с разработкой и совершенствованием новой техники.

АРИЗ

Одной из научно обоснованных и хорошо зарекомендовавших себя в практике массового технического творчества является методика программного решения технических задач, созданная изобретателем Г.С.Альтшуллером. Он назвал ее алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ). Методика основана на учении о противоречии. Алгоритм -это комплекс последовательно выполняемых действий (шагов, этапов), направленных на решение изобретательской задачи (понятие «алгоритм» используется здесь не в строгом математическом, а более широком смысле). Процесс решения рассматривается как последовательность операций по выявлению, уточнению и преодолению технического противоречия. Последовательность, направленность и активизация мышления достигаются при этом ориентировкой на идеальный конечный результат (ИКР), то есть идеальное решение, способ, устройство.

Совершенствуемый технический объект рассматривается как целостная система, состоящая из подсистем, взаимосвязанных элементов, и одновременно являющаяся частью надсистемы, состоящей из взаимосвязанных систем. Перед решением прямой задачи, связанной с техническим объектом, производят поиск задач в надсистеме (обходные задачи) и выбирают наиболее приемлемый путь.

При постановке задачи в АРИЗ учитывается тот факт, что источником психологической инерции служит техническая терминология и пространственно-временные представления объекта. Поэтому рекомендуют формулировать нежелательный эффект или главную трудность какой-либо ситуации, а не требования того, что надо сделать.

Действие психологической инерции уменьшают также применением оператора РВС (Размеры – Время-Стоимость), суть которого состоит в проведении серии мысленных экспериментов по изменению размеров объекта от заданной величины до 0 и затем до ∞ времени действия (скорости) объекта от заданного до 0 и затем до ∞ и стоимости объекта от заданной до 0 и до ∞. Формулировка условий задачи дается по определенной схеме в терминах, доступных неспециалисту.

Стратегия решения изобретательской задачи по АРИЗ (рис.7) состоит в следующем. Формулируют исходную задачу (ЗИ) в общем виде. Обрабатывают и уточняют ее, учитывая действие вектора психологической инерции (ВИ) и технические решения в данной и других областях.

Излагают условия задачи, состоящие из перечисления элементов технической системы и нежелательного эффекта, производимого одним из элементов. Затем формулируют по определенной схеме ИКР. Он служит ориентиром (маяком), в направлении которого идет процесс решения задачи (при формулировке ИКР не нужно задумываться над тем, как он будет достигнут).

В сравнении ИКР с реальным техническим объектом выявляется техническое противоречие, а затем его причина — физическое противоречие (на рис.16 противоречие между ИКР и 30 может быть проиллюстрировано расстоянием между ними на плоскости поискового поля).

Понятие о техническом противоречии основано на том что всякая техническая система, машина или процесс характеризуется комплексом взаимосвязанных параметров: вес, мощность и так далее. Попытка улучшить один параметр при решении задачи известными способами неизбежно приводит к ухудшению какого-либо другого параметра. Так, увеличение прочности конструкции может быть связано с недопустимым увеличением веса, увеличение производительности — с недопустимым ухудшением качества, повышение точности — с недопустимым увеличением расходов и так далее.

Смысл АРИЗ состоит в том, чтобы путем сравнения идеального и реального выявить техническое противоречие или его причину — физическое противоречие — и устранить (разрешить) их, перебрав относительно небольшое число вариантов.

Алгоритм решения изобретательских задач

Часть 1. Выбор задачи

1.Определить конечную цель решения задачи.

2.Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально нерешима: какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат?

3.Определить, решение какой задачи целесообразнее — первоначальной или одной из обходных, и выбрать.

4.Определить требуемые количественные показатели.

5.Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.

6.Уточнить задачу, используя патентную информацию.

7.Применить оператор РВС.

Часть 2. Построение модели задачи

1. Записать условия задачи, не используя специальные термины.

Шлифовальный круг плохо обрабатывает изделия сложной формы с впадинами и выпуклостями, например ложки, заменять шлифование другим видом обработки невыгодно, сложно, применение притирающихся ледяных шлифовальных кругов в данном случае слишком дорого. не годятся и эластичные надувные круги с абразивной поверхностью — они быстро изнашиваются. Как быть?

2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов.

Правило 1. В конфликтующую пару элементов обязательно должно входить изделие.

Правило 2. Вторым элементом пары должен быть элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (инструмент или второе изделие).

Правило 3. Если один элемент (инструмент) по условиям задачи может иметь два состояния, надо взять то состояние, которое обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции всей технической системы, указанной в задаче).

Правило 4. Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов (А1,А2,… и Б1,Б2 …), достаточно взять одну пару (А1Б1).

Изделие — ложка. Инструмент, непосредственно взаимодействующий с изделием, — шлифовальный круг.

3. Записать два взаимодействия (действия, свойства) элементов конфликтующей пары: имеющееся и то, которое надо ввести; полезное и вредное.

1. круг обладает способностью шлифовать,

2. круг не обладает способностью приспосабливаться к криволинейным поверхностям.

2. Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие.

Даны круг и изделие. круг обладает способностью шлифовать, но не приспосабливается к криволинейной поверхности изделия.

Часть 3. Анализ модели задачи

1. Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменить, и так далее.

Правило 5.Технические объекты легче менять, чем природные.

Правило 6.Инструменты легче менять, чем изделия.

Правило 7.Если в системе нет легко изменяемых элементов, следует указать «внешнюю среду».

форму изделия нельзя менять: плоская ложка не будет держать жидкость. круг можно менять (сохраняя его способность шлифовать) — таковы условия задачи.

2. Записать стандартную формулировку ИКР (идеального конечного результата).

Элемент (указать выбранный на шаге 1) сам (сама, само) устраняет вредное взаимодействие, сохраняя способность выполнять (указать полезное взаимодействие).

Правило 8. В формулировке ИКР всегда должно быть слово «сам» («сама»,»само»).

круг сам приспосабливается к криволинейной поверхности изделия, сохраняя способность шлифовать.

3. Выделить ту зону элемента (указанного на шаге 2), которая не справляется с требуемым по ИКР комплексом двух взаимодействий. Что в ней — вещество, поле? Показать эту зону на схематическом рисунке, обозначив ее цветом, штриховкой и тому подобное.

Наружный слой круга (внешнее кольцо, обод); вещество (абразив, твердое тело)

4. Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к состоянию выделенной зоны элемента конфликтующими взаимодействиями (действиями, свойствами).

А. Для обеспечения (указать полезное взаимодействие или то взаимодействие, которое надо, сохранить) необходимо (указать физическое состояние: быть нагретой, подвижной, заряженной и так далее).

Б. Для предотвращения (указать вредное взаимодействие или взаимодействие, которое надо ввести) необходимо (указать физическое состояние: быть холодной, неподвижной, незаряженной и так далее).

Правило 9.Физические состояния, указанные в пп. А и Б, должны быть взаимопротивоположными.

А. Чтобы шлифовать, наружному слою круга надо быть твердым (или жестко связанным с центральной частью круга для передачи усилий).

Б. Чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия, наружному слою круга не надо быть твердым (или не быть жесткосвязанным с центральной частью круга).

5. Записать стандартные формулировки физического противоречия.

Полная формулировка: (указать выделенную зону элемента) должна (указать состояние, отмеченное на шаге и.), чтобы выполнять (указать полезное взаимодействие), и должна (указать состояние, отмеченное на шаге Б.), чтобы предотвращать (указать вредное взаимодействие).

Краткая формулировка: (указать выделенную зону элемента) должна быть и не должна быть.

Наружный слой круга должен быть твердым, чтобы шлифовать изделие, и не должен быть

твердым, чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия.

Наружный слой круга должен быть и не должен быть.

Часть 4. Устранение физического противоречия

1. Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны элемента, то есть разделение противоречивых свойств. (В пространстве, во времени и так далее.)

Если получен физический ответ (то есть выявлено необходимое физическое действие), перейти к 5, а если нет — перейти к 2.

2. Использовать, таблицу типовых моделей задач и выполненных преобразований. Если получен физический ответ, перейти к 4, а если нет — перейти к 3.

Если разделить круг на две части, то наружная часть улетит под действием центробежной силы. Поэтому центральная часть круга должна крепко держать наружную часть и в то же время должна давать ей возможность свободно изменяться, при использовании магнитного поля и ферромагнитного порошка появляется возможность сделать наружную часть круга подвижной, меняющейся и обеспечить требуемую связь между частями круга.

3. Использовать таблицу применения физических эффектов и явлений. Если получен физический ответ, перейти к 5, а если нет — перейти к 4.

Применить электромагнитное поле.

4.Использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий. Если до этого получен физический ответ, использовать таблицу для его проверки.

5.Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ.

Центральная часть круга выполнена из магнитов. Наружный слой состоит из ферромагнитных частиц или абразивных частиц, спеченных с ферромагнитным. Так, наружный слой будет принимать форму изделия. В то же время он сохранит твердость, необходимую для шлифовки.

Часть 5. Предварительная оценка полученного решения

1.Провести предварительную оценку.

2.Проверить (по патентным данным) формальную новизну полученного решения.

Какие подзадачи могут возникнуть при технической разработке полученной идеи? Записать возможные подзадачи — изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.

Часть 6. Развитие полученного ответа

Определить, как дожна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.

Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.

Использовать полученный ответ при решении других технических задач.

Часть 7. Анализ хода решения

1.Сравнить реальный ход решения с теоретическим. Если есть отклонения — записать.

2.Сравнить полученный ответ с табличными данными (таблица физических эффектов, таблица основных приемов ). Если есть отклонения — записать.

Приведенный алгоритм направляет мысль изобретателя по оптимальному пути поиска решения творческой технической задачи. Более подробно алгоритм решения изобретательских задач приведен в .

Морфологический
анализ разработан в 1942 г. швейцарским
астрономом Ф. Цвикки, который в этот
период был привлечен к участию в ранних
стадиях ракетных исследований и
разработок в американской фирме «Аэроджет
инжиниринг корпорейшн». С по­мощью
метода морфологического ящика, наиболее
разра­ботанного из всех методов
морфологического анализа, созданных
Ф. Цвикки, ученому удалось за короткое
время получить значи­тельное количество
оригинальных технических решений в
ракето­строении, чем он очень удивил
ведущих специалистов и руководи­телей
фирмы. Многие из предложенных решений
были впоследст­вии реализованы.

В
дальнейшем Ф. Цвикки создал еще несколько
методов: систе­матического покрытия
поля поиска; отрицания и конструирования;
экстремальных ситуаций; сопоставления
совершенного с дефект­ным и метод
обобщения. Но все эти методы могут
рассматривать­ся как дополнения к
морфологическому ящику, наиболее
универсальному и перспективному методу,
основанномуна
морфологиче­ском подходе.

Сам
морфологический анализ опередил эру
системных исследо­ваний и стал первым
ярким примером системного подхода в
области изобретательства. По мнению Ф.
Цвикки, предметом метода морфо­логического
ящика является проблема вообще
(техническая, науч­ная, социальная и
т. д.). Он допускает, что точная формулировка
проблемы автоматически раскрывает
наиболее важные параметры, от которых
зависит ее решение, и каждый такой
параметр может быть разбит на ряд
значений. Причем любое сочетание значений
параметра считается принципиально
возможным. Основ­ной принцип такого
анализа, в частности метода морфологическо­го
ящика, состоит в систематическом
исследовании всех мыслимых вариантов,
вытекающих из закономерностей строения
(т. е. морфо­логии) совершенствуемой
системы.

Морфологический
метод исследования был применен к целому
ряду систем: по утверждению Ф. Цвикки,
более 70 крупных про­мышленных фирм
используют его при решении разнообразных
научно-технических задач. В результате
применения своего метода сам Ф. Цвикки
создал серию оригинальных изобретений,
в том числе баллистические устройства,
оригинальные силовые установки,
взрывчатые вещества, способ комбинированной
фотографии и т. д.

Сущность
анализа заключается в следующем. В
совершенствуе­мой технической системе
выделяют несколько характерных для нее
структурных или функциональных
морфологических признаков. Каждый
признак может характеризовать, например,
какой-то кон­структивный узел системы,
какую-то ее функцию, какой-то режим
работы системы, т. е. параметры или
характеристики системы, от которых
зависит решение проблемы и достижение
основной цели.

По
каждому выделенному морфологическому
признаку состав­ляют список его
различных конкретных вариантов,
альтернатив, технического выражения.
Признаки с их альтернативами можно
располагать в форме таблицы, называемой
морфологическим ящи­ком, что позволяет
лучше представить себе поисковое поле.
Пе­ребирая всевозможные сочетания
альтернативных вариантов вы­деленных
признаков, можно выявить новые варианты
решения зада­чи, которые при простом
переборе могли быть упущены.

Метод
предусматривает выполнение работ в
пять этапов:

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

Если
первоначально ставится вопрос об одной
конкретной си­стеме, метод непосредственно
обобщает изыскание на все возмож­ные
системы с аналогичной структурой и в
итоге дает ответ на бо­лее общий
вопрос. Например, необходимо изучить
морфологический характер всех видов
транспортных средств и предложить новую
эффективную конструкцию устройства
для транспортирования по снегу —
снегохода.

2.
Составление списка всех морфологических
признаков, т. е. всех важных, характеристик,
объекта, его параметров, от которых
зависит решение проблемы и достижение
основной цели.

Точная
формулировка задачи и определение
класса изучаемых систем (устройств)
позволяют раскрыть основные признаки
или па­раметры, облегчающие поиск
новых решений. Применительно к
транспортному средству (снегоходу)
морфологическими признака­ми могут
быть: А-двигатель, Б-движитель, В-опора
кабины, Г — управление, Д — обеспечение
заднего хода и т. д.

3.
Раскрытие возможных вариантов по каждому
морфологиче­скому признаку
(характеристике) путем составления
матрицы.

Каждая
из п

характеристик (параметров, морфологических
при­знаков) обладает определенным
числом ki

различных вариантов, независимых
свойств, форм конкретного выражения.
Например, для снегохода варианты: A 1
— двигатель внутреннего сгорания, А 2
— газовая турбина, А 3 -электродвигатель,
А 4 -реактивный
двига­тель и т. д.; B 1
— воздушный винт, Б 2
— гусеницы, Б 3
— лыжи, Б 4 —
снегомет, Б 5
— шнеки и т. д.; B 1
— опора кабины на снег, В 2
— на двигатель, В 3
— на движитель и т. д. Сочетание одного
из возмож­ных вариантов морфологического
признака с другими от каждого признака
дает одно из возможных технических
решений.

Структура
технической системы может быть выражена
морфо­логическими признаками (например,
в приведенном выше приме­ре-формулой
АБВГД…), но сочетание их конкретных
вариантов (например, А 1
Б 2
B 1
Г 3
Д 2)
-лишь одно конкретное из множества
технических решений, вытекающих из
закономерностей строения системы.

Совокупность
всех возможных вариантов, каждого из
перечис­ленных морфологических
признаков, выраженная в виде матрицы,
дает возможность определить полное
число решений в этом случае

Если
в приведенном выше примере ограничиться
только назван­ными морфологическими
признаками, то число возможных вариан­тов
решений будет определяться следующим
образом:

Если
построить n-мерное
пространство (где п-

количество мор­фологических признаков)
и на каждой из осей, принадлежащей одному
из признаков, отложить все возможные
его варианты, то по­лучим «морфологический
ящик» (название удачное для трехмер­ного
пространства, т. е. для трех признаков).
В каждой точке его, характеризуемой п

конкретными координатами, находится
одно возможное техническое решение.

Очень
важно, чтобы вплоть до данного момента
не ставился вопрос о практической
осуществимости и ценности того или
иного варианта решения. Такая
преждевременная оценка всегда наносит
ущерб беспристрастному применению
морфологического метода. Однако сразу
после получения всех возможных решенийможно
со­поставить их с любой системой
принятых критериев.

4.
Определение функциональной ценности
всех полученных ва­риантов решений.

Это
наиболее ответственный этап метода.
Чтобы не запутаться в огромном числе
решений и деталей, оценка их характеристик
должна проводиться на универсальной
и, по возможности, простой основе, хотя
это не всегда легкая задача.

Должны
быть рассмотрены все N

вариантов решений, вытекаю­щих из
структуры морфологической таблицы, и
проведено их срав­нение по одному или
нескольким наиболее важным для данной
технической системы показателям.

5.
Выбор наиболее рациональных конкретных
решений.

Нахождение
оптимального варианта может осуществляться
по лучшему значению наиболее важного
показателя технической си­стемы.

Морфологический
анализ создает основу для системного
мыш­ления в категориях основных
структурных признаков, принципов и
параметров, что и обеспечивает высокую
эффективность его приме­нения. Он
является упорядоченным способом
исследования, позво­ляющим добиться
систематического обзора всех возможных
реше­ний данной крупномасштабной
проблемы. Метод строит мышление таким
образом, что генерируется новая
информация, касающаяся тех комбинаций,
которые при бессистемной деятельности
вообра­жения ускользают от внимания.

Хотя
морфологическому образу мышления
внутренне присуще убеждение, что все
решения могут быть реализованы, при
этом, естественно, многие из них
оказываются сравнительно тривиальны­ми.
Трудность применения морфологического
анализа заключает­ся в том, что до сих
пор не существует какого-либо действительно
практического и универсального метода
оценки эффективности то­го или иного
варианта решения. Если бы он был найден,
то можно было, исходя только из
теоретических соображений, выбирать
оп­тимальную комбинацию элементов
для каждого проектируемого устройства.
Таким образом, процесс изобретения был
бы за­менен непосредственным анализом
альтернативных вариантов, что по силам
и ЭВМ. Чаще всего, конечно, оказывается,
что рабо­чие характеристики устройства,
в основу построения которого по­ложена
неизвестная ранее комбинация элементов,
являются более или менее неопределенными.

Наиболее
целесообразно использовать морфологический
анализ при решении конструкторских
задач общего плана: при проекти­ровании
машин и поиске компоновочных или схемных
решений. Например, требуется предложить
новый тип индивидуального транспорта
в условиях города, выбрать рациональную
конструк­цию подводного (донного)
транспорта и т. д. Метод может при­меняться
для выполнения простых изобретений, а
также при про­гнозировании развития
технических систем, при определении
возможности патентования в том или ином
абстрактном виде ком­бинаций основных
параметров с целью «заблокировать»
будущие изобретения.

Создавая
морфологический анализ, Ф. Цвикки
основное вни­мание уделял не столько
совершенствованию уже созданных им
методов, сколько разработке новых,
которые обеспечат их различ­ные
практические приложения.

В
целях повышения эффективности и
расширения возможно­сти применения
морфологического метода и в нашей стране
ведет­ся его дальнейшее изучение и
доработка. Так, В. М. Одриным и С. С.
Картавовым проведен глубокий теоретический
анализ метода, сформулированы основные
понятия и термины, предложе­ны новые
принципы и подходы к анализу и синтезу
технических систем.

Метод
матриц открытия

Этот
метод разработан в 1955 г. во Франции. Его
автор А. Моль. Метод матриц открытия
близок к известному морфологическому
методу Ф. Цвикки, но имеет свои специфические
особенности. Как и в методе Ф. Цвикки,
он преследует цель систематически
исследовать все мыслимые варианты,
вытекающие из закономерностей строения
(морфологии) усовершенствуемого объекта
и изучения поля возможных технических
решений. Но метод А. Моля дает возможность
гораздо проще ограничить рассматриваемые
варианты приемлемым их числом. В наиболее
простом виде суть метода матриц открытия
заключается в построении матрицы, в
которой пересекаются два ряда характеристик
(вертикальный и горизонтальный). Ряды
могут быть упорядоченными и неупорядоченными,
выражены количественно и качественно.
Если в морфологическом ящике все
выбранные характеристики относятся к
объекту, то у А. Моля часть из них может
относиться, например, к условиям
производства, потребления, эксплуатации
и т. п.

Метод морфологического анализа

Суть метода состоит в том, что в системе выделяют несколько характерных (структурных или функциональных) признаков. Каждый из них может характеризовать какой-то параметр или характеристику системы, от которых зависит решение проблемы. По каждому выделенному признаку составляют список его различных вариантов-альтернатив. Признаки с альтернативами располагают в таблицу — «морфологический ящик». Перебирая всевозможные сочетания этих альтернатив, можно выявить новые варианты решения. Модификации морфологического метода – матричные методы.

Морфологический анализ — эффективный способ решения системных задач требующих нетрадиционного, оригинального решения. Идеи современного морфологического анализа были впервые опробованы монахом Раймондом Лулием (примерно 1235 — 1316 г.г.). Вторую жизнь методу дал известный швейцарский астрофизик, работавший в США в середине XX века Фриц Цвикки. Используя свой метод Ф.Цвикки, смог генерировать внушительное количество оригинальных решений для задач ракетостроения. Название метода «морфологический» частенько заменяют термином «метод Цвики». Сейчас морфологический анализ широко применяется в различных областях человеческой деятельности. Развитие метода сформировало отдельное его направление – Теорию Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ Г.С. Альтшуллера).

Основной идеей морфологического анализа является упорядочение процесса выдвижения и рассмотрения различных вариантов решения задачи. Расчет строится на том, что в поле зрения могут попасть варианты, которые ранее не рассматривались. Принцип морфологического анализа легко реализуется с помощью компьютерных средств. Морфологический анализ основан на следующих последовательных действиях-шагах – алгоритме.

Рисунок 7.3.1 Алгоритм проведения морфологического анализа

Принцип морфологического анализа рационален для достаточно простых систем – рекламы, дизайна и т.д. Для объектов имеющих большое количество элементов и множество вариантов, таблица становится громоздкой и метод становится трудоемким. Таблица для анализа вариантов для попарного сочетания и выбора оптимального приведена ниже.

Таблица 7.3.1 Таблица морфологического анализа

для попарного сочетания вариантов

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4

Основными преимуществами морфологического анализа считаются:

· равноценность всех элементов анализируемого объекта;

· максимальная четкость формулировки поставленной задачи;

· снятие ограничений в анализе элементов исследуемого объекта;

· возможность получения новых и/или развития уже имеющихся идей.

Основные схемы морфологического анализа:

Метод выделения опорных элементов исследуемой системы и работа с комбинациями вариантов решения;

Метод отрицания и конструирования. В основе этого метода морфологического анализа — замена сформулированных идей на противоположные и анализ несоответствий;

Метод морфологического ящика (наиболее приемлем для больших и сложных объектов). Состоит в определении всех возможных параметров решения задачи, формирования матрицы и анализ различных сочетаний до выбора наилучшего варианта сочетания.

Метод наблюдения

Метод наблюдения один из основных методов сбора первичной информации. Наблюдение простой и распространенный в силу его дешевизны и доступности метод. По этим характеристикам, наблюдение может обойти, пожалуй, только метод совещания.

Наблюдение
— это получение информации (сбор и регистрация) в открытом или скрытом варианте о процессе поведения и о свойствах изучаемого объекта.

Основными задачами наблюдения, например, в торговой организации, являются:

Определение частоты посещения

Определение пола и возраста клиентов

Определение продолжительности процесса покупки, процесса выбора товара и пр.

Оценка эффективности места расположения объекта и возможность путей подхода к этой точке.

При проведении наблюдения необходим специальный инструментарий. Это может быть: дневник наблюдения, карточки для регистрации, протокол наблюдения, аудиовизуальные средства фиксации.

Достоверность и надёжность данных по результатам наблюдения могут быть повышены при следовании следующим правилам:

· Максимально дробно фиксировать элементы наблюдаемых событий, пользуясь четкими критериями (индикаторами).

· Наблюдать один и тот же объект следует в разных ситуациях. Например, психолого-социологические наблюдения за сотрудниками может проводиться в нормальных, стрессовых, стандартных и конфликтных ситуациях.

· Контролировать достоверность описания фактических событий или их элементов, не подменяя их эмоциональными или желаемыми представлениями.

· Основные наблюдения предпочтительнее проводить несколькими лицами по единой технологии, для сопоставления впечатлений, оценок, интерпретаций.

Рисунок 7.4.1 Этапы проведения наблюдения

Наблюдения могут быть классифицированы по различным признакам: по степени формализации, по положению наблюдения, по условиям организации наблюдения, по регулярности наблюдения.

Таблица 7.4.1 Классификация видов наблюдения

Классификационный признак (критерий) Вид наблюдения Особенности
По степени формализации Контролируемые наблюдения Организовываются по четкому формализованному плану, процедурам. Обязательно наличие разработанного списка признаков событий, инструкций для наблюдателей, регистрационного инструментария.
Неконтролируемые наблюдения (нестандартизированные, бесструктурные) Наблюдения проводятся лишь по общему принципиальному плану, результаты фиксируются в свободной форме.
По принципу положения наблюдения Включенные наблюдения Имитируется вхождение в среду объекта, адаптация и сбор информации «изнутри». Исследователь может работать как в открытом, так и в закрытом (инкогнито) варианте.
Не включенные наблюдения (простое) Регистрация событий проводится «со стороны». При этом желательно наблюдателю быть «невидимым», чтобы уменьшить помехи, вносимые при его исследовании.
По условиям организации наблюдения Полевые наблюдения Наблюдение проводится в естественных условиях.
Лабораторные наблюдения Ситуация для наблюдения создается экспериментально, искусственно.
По регулярности наблюдения Систематические наблюдения Регулярная фиксация, как правило, по определенному графику в соответствии с программой наблюдения.
Случайные наблюдения (не-систематические) Наблюдения, не предусмотренные исследовательской программой.

В заключении хочет отметить, что наблюдение с исследовательской, научной целью отличается от наблюдения обывательского, прежде всего тем, что оно подчинено четкой цели и задачам, во-вторых, планируется и проводится по специальной процедуре.

ВЫ СТУДЕНТ ММУ (Московский Международный Университет) и ОБУЧАЕТЕСЬ ДИСТАНЦИОННО?
На ЭТОМ сайте, Вы найдете ответы на вопросы тестов ММУ.
Регистрируйтесь, пополняйте баланс и без проблем сдавайте тесты ММУ.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПОЛЬЗОВАНИЯ САЙТОМ ЗДЕСЬ

Как посмотреть ответ ИНСТРУКЦИЯ 

У ВАС ДРУГОЙ ВУЗ, НЕ БЕДА…..
ПОСМОТРИТЕ ДРУГИЕ НАШИ САЙТЫ С ОТВЕТАМИ — СПИСОК
Если в списке нет Вашего вуза, вернитесь сюда и купите найденный Вами вопрос, иногда предметы полностью совпадают в разных вузах.

Основная сфера применения морфологического анализа.

Выберите один ответ.

a. выбор наилучших альтернатив

b. поиск возможных конструктивных построений

c. поиск возможных ошибок

ОТВЕТ предоставляется за плату. Цена 4 руб. ВОЙТИ и ОПЛАТИТЬ

ПРЕДМЕТ: Управленческие решения (1/1)

КУПЛЕНО РАЗ: 560

/upravlencheskie-resheniya-1-1/65348-osnovnaya-sfera-primeneniya-morfologicheskogo-analiza

Морфологический анализ

Морфологический
анализ разработан в 1942 г. швейцарским
астрономом Ф. Цвикки, который в этот
период был привлечен к участию в ранних
стадиях ракетных исследований и
разработок в американской фирме «Аэроджет
инжиниринг корпорейшн». С по­мощью
метода морфологического ящика, наиболее
разра­ботанного из всех методов
морфологического анализа, созданных
Ф. Цвикки, ученому удалось за короткое
время получить значи­тельное количество
оригинальных технических решений в
ракето­строении, чем он очень удивил
ведущих специалистов и руководи­телей
фирмы. Многие из предложенных решений
были впоследст­вии реализованы.

В
дальнейшем Ф. Цвикки создал еще несколько
методов: систе­матического покрытия
поля поиска; отрицания и конструирования;
экстремальных ситуаций; сопоставления
совершенного с дефект­ным и метод
обобщения. Но все эти методы могут
рассматривать­ся как дополнения к
морфологическому ящику, наиболее
универсальному и перспективному методу,
основанному
на
морфологиче­ском подходе .

Сам
морфологический анализ опередил эру
системных исследо­ваний и стал первым
ярким примером системного подхода в
области изобретательства. По мнению Ф.
Цвикки, предметом метода морфо­логического
ящика является проблема вообще
(техническая, науч­ная, социальная и
т. д.). Он допускает, что точная формулировка
проблемы автоматически раскрывает
наиболее важные параметры, от которых
зависит ее решение, и каждый такой
параметр может быть разбит на ряд
значений. Причем любое сочетание значений
параметра считается принципиально
возможным. Основ­ной принцип такого
анализа, в частности метода морфологическо­го
ящика, состоит в систематическом
исследовании всех мыслимых вариантов,
вытекающих из закономерностей строения
(т. е. морфо­логии) совершенствуемой
системы.

Морфологический
метод исследования был применен к целому
ряду систем: по утверждению Ф. Цвикки,
более 70 крупных про­мышленных фирм
используют его при решении разнообразных
научно-технических задач. В результате
применения своего метода сам Ф. Цвикки
создал серию оригинальных изобретений,
в том числе баллистические устройства,
оригинальные силовые установки,
взрывчатые вещества, способ комбинированной
фотографии и т. д.

Сущность
анализа заключается в следующем. В
совершенствуе­мой технической системе
выделяют несколько характерных для нее
структурных или функциональных
морфологических признаков. Каждый
признак может характеризовать, например,
какой-то кон­структивный узел системы,
какую-то ее функцию, какой-то режим
работы системы, т. е. параметры или
характеристики системы, от которых
зависит решение проблемы и достижение
основной цели.

По
каждому выделенному морфологическому
признаку состав­ляют список его
различных конкретных вариантов,
альтернатив, технического выражения.
Признаки с их альтернативами можно
располагать в форме таблицы, называемой
морфологическим ящи­ком, что позволяет
лучше представить себе поисковое поле.
Пе­ребирая всевозможные сочетания
альтернативных вариантов вы­деленных
признаков, можно выявить новые варианты
решения зада­чи, которые при простом
переборе могли быть упущены.

Метод
предусматривает выполнение работ в
пять этапов:

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

Если
первоначально ставится вопрос об одной
конкретной си­стеме, метод непосредственно
обобщает изыскание на все возмож­ные
системы с аналогичной структурой и в
итоге дает ответ на бо­лее общий
вопрос. Например, необходимо изучить
морфологический характер всех видов
транспортных средств и предложить новую
эффективную конструкцию устройства
для транспортирования по снегу —
снегохода.

2.
Составление списка всех морфологических
признаков, т. е. всех важных, характеристик,
объекта, его параметров, от которых
зависит решение проблемы и достижение
основной цели.

Точная
формулировка задачи и определение
класса изучаемых систем (устройств)
позволяют раскрыть основные признаки
или па­раметры, облегчающие поиск
новых решений. Применительно к
транспортному средству (снегоходу)
морфологическими признака­ми могут
быть: А—двигатель, Б—движитель, В—опора
кабины, Г — управление, Д — обеспечение
заднего хода и т. д.

3.
Раскрытие возможных вариантов по каждому
морфологиче­скому признаку
(характеристике) путем составления
матрицы.

Каждая
из п
характеристик (параметров, морфологических
при­знаков) обладает определенным
числом ki
различных вариантов, независимых
свойств, форм конкретного выражения.
Например, для снегохода варианты: A1
— двигатель внутреннего сгорания, А2
— газовая турбина, А3—электродвигатель,
А4—реактивный
двига­тель и т. д.; B1
— воздушный винт, Б2
— гусеницы, Б3
— лыжи, Б4
снегомет, Б5
— шнеки и т. д.; B1
— опора кабины на снег, В2
— на двигатель, В3
— на движитель и т. д. Сочетание одного
из возмож­ных вариантов морфологического
признака с другими от каждого признака
дает одно из возможных технических
решений.

Структура
технической системы может быть выражена
морфо­логическими признаками (например,
в приведенном выше приме­ре—формулой
АБВГД…), но сочетание их конкретных
вариантов (например, А1
Б2
B1
Г3
Д2)
—лишь одно конкретное из множества
технических решений, вытекающих из
закономерностей строения системы.

Совокупность
всех возможных вариантов, каждого из
перечис­ленных морфологических
признаков, выраженная в виде матрицы,
дает возможность определить полное
число решений в этом случае

Если
в приведенном выше примере ограничиться
только назван­ными морфологическими
признаками, то число возможных вариан­тов
решений будет определяться следующим
образом:

N=4X5X3X…X…

Если
построить n-мерное
пространство (где п—
количество мор­фологических признаков)
и на каждой из осей, принадлежащей одному
из признаков, отложить все возможные
его варианты, то по­лучим «морфологический
ящик» (название удачное для трехмер­ного
пространства, т. е. для трех признаков).
В каждой точке его, характеризуемой п
конкретными координатами, находится
одно возможное техническое решение.

Очень
важно, чтобы вплоть до данного момента
не ставился вопрос о практической
осуществимости и ценности того или
иного варианта решения. Такая
преждевременная оценка всегда наносит
ущерб беспристрастному применению
морфологического метода. Однако сразу
после получения всех возможных решений
можно
со­поставить их с любой системой
принятых критериев.

4.
Определение функциональной ценности
всех полученных ва­риантов решений.

Это
наиболее ответственный этап метода.
Чтобы не запутаться в огромном числе
решений и деталей, оценка их характеристик
должна проводиться на универсальной
и, по возможности, простой основе, хотя
это не всегда легкая задача.

Должны
быть рассмотрены все N
вариантов решений, вытекаю­щих из
структуры морфологической таблицы, и
проведено их срав­нение по одному или
нескольким наиболее важным для данной
технической системы показателям.

5.
Выбор наиболее рациональных конкретных
решений.

Нахождение
оптимального варианта может осуществляться
по лучшему значению наиболее важного
показателя технической си­стемы.

Морфологический
анализ создает основу для системного
мыш­ления в категориях основных
структурных признаков, принципов и
параметров, что и обеспечивает высокую
эффективность его приме­нения. Он
является упорядоченным способом
исследования, позво­ляющим добиться
систематического обзора всех возможных
реше­ний данной крупномасштабной
проблемы. Метод строит мышление таким
образом, что генерируется новая
информация, касающаяся тех комбинаций,
которые при бессистемной деятельности
вообра­жения ускользают от внимания.

Хотя
морфологическому образу мышления
внутренне присуще убеждение, что все
решения могут быть реализованы, при
этом, естественно, многие из них
оказываются сравнительно тривиальны­ми.
Трудность применения морфологического
анализа заключает­ся в том, что до сих
пор не существует какого-либо действительно
практического и универсального метода
оценки эффективности то­го или иного
варианта решения. Если бы он был найден,
то можно было, исходя только из
теоретических соображений, выбирать
оп­тимальную комбинацию элементов
для каждого проектируемого устройства.
Таким образом, процесс изобретения был
бы за­менен непосредственным анализом
альтернативных вариантов, что по силам
и ЭВМ. Чаще всего, конечно, оказывается,
что рабо­чие характеристики устройства,
в основу построения которого по­ложена
неизвестная ранее комбинация элементов,
являются более или менее неопределенными.

Наиболее
целесообразно использовать морфологический
анализ при решении конструкторских
задач общего плана: при проекти­ровании
машин и поиске компоновочных или схемных
решений. Например, требуется предложить
новый тип индивидуального транспорта
в условиях города, выбрать рациональную
конструк­цию подводного (донного)
транспорта и т. д. Метод может при­меняться
для выполнения простых изобретений, а
также при про­гнозировании развития
технических систем, при определении
возможности патентования в том или ином
абстрактном виде ком­бинаций основных
параметров с целью «заблокировать»
будущие изобретения.

Создавая
морфологический анализ, Ф. Цвикки
основное вни­мание уделял не столько
совершенствованию уже созданных им
методов, сколько разработке новых,
которые обеспечат их различ­ные
практические приложения.

В
целях повышения эффективности и
расширения возможно­сти применения
морфологического метода и в нашей стране
ведет­ся его дальнейшее изучение и
доработка. Так, В. М. Одриным и С. С.
Картавовым проведен глубокий теоретический
анализ метода, сформулированы основные
понятия и термины, предложе­ны новые
принципы и подходы к анализу и синтезу
технических систем.

Метод
матриц открытия

Этот
метод разработан в 1955 г. во Франции. Его
автор А. Моль. Метод матриц открытия
близок к известному морфологическому
методу Ф. Цвикки, но имеет свои специфические
особенности. Как и в методе Ф. Цвикки,
он преследует цель систематически
исследовать все мыслимые варианты,
вытекающие из закономерностей строения
(морфологии) усовершенствуемого объекта
и изучения поля возможных технических
решений. Но метод А. Моля дает возможность
гораздо проще ограничить рассматриваемые
варианты приемлемым их числом. В наиболее
простом виде суть метода матриц открытия
заключается в построении матрицы, в
которой пересекаются два ряда характеристик
(вертикальный и горизонтальный). Ряды
могут быть упорядоченными и неупорядоченными,
выражены количественно и качественно.
Если в морфологическом ящике все
выбранные характеристики относятся к
объекту, то у А. Моля часть из них может
относиться, например, к условиям
производства, потребления, эксплуатации
и т. п.

ВЫ СТУДЕНТ ММУ (Московский Международный Университет) и ОБУЧАЕТЕСЬ ДИСТАНЦИОННО?
На ЭТОМ сайте, Вы найдете ответы на вопросы тестов ММУ.
Регистрируйтесь, пополняйте баланс и без проблем сдавайте тесты ММУ.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПОЛЬЗОВАНИЯ САЙТОМ ЗДЕСЬ

Как посмотреть ответ ИНСТРУКЦИЯ 

У ВАС ДРУГОЙ ВУЗ, НЕ БЕДА…..
ПОСМОТРИТЕ ДРУГИЕ НАШИ САЙТЫ С ОТВЕТАМИ — СПИСОК
Если в списке нет Вашего вуза, вернитесь сюда и купите найденный Вами вопрос, иногда предметы полностью совпадают в разных вузах.

Основная сфера применения морфологического анализа.

Выберите один ответ.

a. выбор наилучших альтернатив

b. поиск возможных конструктивных построений

c. поиск возможных ошибок

ОТВЕТ предоставляется за плату. Цена 4 руб. ВОЙТИ и ОПЛАТИТЬ

ПРЕДМЕТ: Управленческие решения (1/1)

КУПЛЕНО РАЗ: 493

/upravlencheskie-resheniya-1-1/65348-osnovnaya-sfera-primeneniya-morfologicheskogo-analiza


Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Одним из показателей деятельности менеджера является его способность принимать оптимальные управленческие решения. Управленческие решения являются важнейшим элементом процесса управления организацией, своеобразным центром, вокруг которого вращается жизнь организации. Решение можно рассматривать как продукт управленческого труда, а его принятие – как процесс, ведущий к появлению этого продукта [1, с. 8]. Эффективность управленческого решения – это «степень достижения запланированного результата на единицу затрат путем реализации решения» [2].

В ходе выполнения основных функций управления (планирование, организация, мотивация и контроль) менеджеры имеют дело с постоянным потоком решений по каждой из них. Выработка и принятие решений – это творческий процесс в деятельности руководителей. Существует множество методов принятия решений и каждый из них несёт свой вклад в устранение проблемы.

Одним из таких методов является морфологический анализ. Его актуальность заключается в том, что он способен максимально расширить область поиска решения и сформировать наиболее полное множество альтернатив, охватывающее все возможные способы решения проблемы.

Метод морфологического анализа в его современном виде появился в 30-х годах прошлого века. Автором метода является Фриц Цвикки, швейцарский астроном, который использовал данный подход в ракетостроении. Благодаря методу морфологического анализа он смог не только за короткое время получить большое количество оригинальных технических решений, но и предсказать существование нейтронных звезд, а так же предположить существование «адских звезд», описание которых крайне схожи с открытыми 40 лет спустя черными дырами [3].

Однако корни метода морфологического анализа уходят в глубокую древность. Монах и логик Раймунд Луллий (1235-1315 гг.) в своем труде «Великое искусство» писал о том, что путем систематической комбинации очень малого числа принципов имеется возможность разрешить все проблемы философии и метафизики. Девять принципов Р. Луллия воплотились в приборах, где блоки одних окружностей вращались вокруг других. В результате перемещения окружностей относительно друг друга можно было получать различные высказывания и суждения. В современной педагогической системе используются упрощенные и модернизированные «Круги Луллия».

У Луллия были свои последователи и почитатели. Среди них – Джордано Бруно, отмечавший, что человеческое знание согласовано с природой и понятия ума соответствуют иерархии вещей и Г.Лейбниц, написавший труд «О сочетательном искусстве».

Морфологический анализ (метод морфологического анализа) — это анализ, который основан на подборе возможных решений для отдельных частей задачи (так называемых морфологических признаков, характеризующих устройство) и последующем систематизированном получении их сочетаний (комбинировании). Он относится к эвристическим методам [4].

Цель морфологического метода — создать условия, расширяющие область поиска новых идей и решений проблемы, исходя из особенности строения (морфологии) совершенствуемого объекта.

Суть морфологического метода — с помощью комбинаторики путем построения морфологической матрицы постараться получить все теоретически возможные варианты реализации объекта с требуемой главной функцией. Данный метод основан на построении таблицы, в которой перечисляются все основные элементы, составляющие объект и указывается, возможно, большее число известных вариантов реализации этих элементов. Комбинируя варианты реализации элементов объекта, можно получить самые неожиданные новые решения.

Основной идеей морфологического анализа является упорядочение процесса выдвижения и рассмотрения различных вариантов решения задачи. Расчёт строится на том, что в поле зрения могут попасть варианты, которые ранее не рассматривались. Принцип морфологического анализа легко реализуется с помощью компьютерных средств.

Для проведения морфологического анализа необходима точная формулировка проблемы для рассматриваемой системы. В итоге даётся ответ на более общий вопрос посредством поиска всевозможных вариантов частных решений, независимо от того, что в исходной задаче речь шла только об одной конкретной системе.

Основные этапы применения метода.

1. Выясняется цель задачи — поиск вариантов функциональных схем, либо принципов действия, либо структурных схем, либо конструктивных разновидностей разрабатываемой системы. Возможно исследование одновременно по нескольким признакам.

2. Выделяют узловые точки (оси, отдельные части задачи), которые характеризуют разрабатываемую систему с позиции ранее сформулированной цели. Это могут быть частные функции подсистем, принципы их работы, их форма, расположение, характеристики и свойства (состояние вещества и энергии, вид совершаемого движения, физические, химические, биологические, психологические, потребительские свойства и т. д.). Удобно предварительно (допустим, из анализа аналогичной системы) построить соответствующую блок-схему (функционирования, принципа действия, структурную схему), элементы которой и образуют узлы.

Количество узлов обычно выбирается из условия обозримости и реальности анализа получаемых впоследствии вариантов: при ручной обработке — 4…7 узлов, при работе на компьютере — в пределах физической возможности вычислительной техники и отведенного на решение задачи времени. Удобно задачу решать в ряд этапов: сначала по ограниченному числу наиболее важных узловых точек, а затем — для дополнительных, второстепенных или выявленных в ходе анализа и представляющих интерес новых узлов.

3. Для каждой узловой точки предлагаются варианты решений: либо исходя из личного опыта (зависит от эрудиции), либо беря их из справочников и банков (баз) данных, т.е. на каждую ось нанизываются возможные решения, по аналогии со счетами.

Варианты должны охватывать всю область возможных решений для данной узловой точки. Но чтобы задача была обозримой, рекомендуется сначала выделять укрупнённо-обобщённые группы вариантов, которые при необходимости впоследствии конкретизируются. Варианты могут быть не только реальные, но и фантастические.

4. Проводят полный перебор всех вариантов решений (каждый раз берут по одному варианту для каждой оси) с проверкой комбинаций на соответствие условиям задачи, на несовместимость отдельных вариантов в предлагаемой их общей группе, на реализуемость и иные условия [4].

При необходимости для выбранных решений можно повторить морфологический анализ, конкретизируя узлы (оси) и варианты. Морфологический анализ удобнее и нагляднее проводить с применением морфологических таблиц (ящиков). Морфологическая таблица содержит классификационные признаки, по которым классифицируются структурные решения объектов рассматриваемого класса, а также значения этих классификационных признаков. Обычно классификационные признаки записываются в левом столбце, а их значения размещаются правее в том же ряду.

Формальное комбинирование вариантов создает впечатление автоматизма в применении метода. Однако его эвристическая природа весьма существенна и зависит от следующих субъективных факторов:

  • интуитивное выделение узлов и их признаков, состава вариантов. Отсутствие уверенности, что учтены все (и особенно, перспективные) узлы и варианты;

  • конкретное решение является следствием анализа просматриваемых комбинаций, возникновения продуктивных ассоциаций и образов.

Достоинство этого метода заключается в том, что он помогает лицу, принимающему решение, глубже понять проблему и заставляет его расширить область поиска решения.

Недостаток морфологического анализа состоит в том, что для разработки критериев выбора и поиска приемлемых комбинаций «частичных решений» требуется хорошее знание структуры проблемы, которую сам метод не раскрывает [5].

Для примера разберем многофункциональную мебель — трансформер. Морфологическая таблица даёт значительно больше вариантов для творчества, нежели перебор и объединение случайно выбранных объектов мебели. Усложненный вариант, но наиболее творческий — по вертикали и по горизонтали раскладываются части (подсистемы) объектов и комбинируются между собой.

Итак, основная цель многофункциональной мебели – экономия жилого или офисного пространства. Выделим основные предметы мебели, которые разделяются на две категории (таблица 1):

1 категория — для хранения одежды и вещей (шкаф, полки, тумбочка);

2 категория — для отдыха и удобства (кровать, стул, стол)

Таблица 1

Разделение предметов мебели на две категории

Наименование

Кровать

Стул

Стол

Шкаф

     

Полки

     

Тумбочка

     

Объединяя объекты из таблицы 1 по горизонтали и по вертикали, мы получаем таблицу 2.

Таблица 2

Морфологическая таблица на примере многофункциональной мебели

Наименование

Кровать

Стул

Стол

Шкаф

Шкаф-кровать

Шкаф-стул

Шкаф-стол

Полки

Полки-кровать

Полки-стул

Полки-стол

Тумбочка

Тумбочка-кровать

Тумбочка-стул

Тумбочка-стол

В таблице 2 показано распределение многофункциональной мебели по её структуре и применению.

Так же можно добавить третью ось – например, материалы, их которых изготовлены предметы мебели: дерево, пластик, ткань. Тогда получится Морфологический ящик, в котором уже фиксируются более существенные параметры, а количество возможных вариантов возрастет втрое.

Область применения морфологического анализа — это решение творческих задач в многовариантном поле. Также морфологический анализ применяется для составления списка всех возможных вариантов решения задачи, для сравнения или выбора одного из многих возможных решений технических, организационных и прочих задач. В настоящее время метод морфологического анализа широко используется во всех областях человеческой деятельности.

Список литературы

  1. «ГОСТ Р 52104-2003. Национальный стандарт Российской Федерации. Ресурсосбережение. Термины и определения» http://www.consultant.ru

  2. Методы принятия управленческих решений : учебное пособие / Л.А. Трофимова, В.В. Трофимов. – СПб. : Изд-во СПбГУЭФ, 2012. –101с.

  3. http://studopedia.ru

  4. https://ru.wikipedia.org

  5. http://studme.org

Один из недостатков метода проб и ошибок состоит в том, что наиболее интересные варианты задачи просто могут не попасть в поле зрения.

Автор: Николай Яковлевич Кириленко

Введение[править | править код]

Идеальным было бы иметь список всех возможных вариантов. Вероятно, многим приходила на ум эта замечательная возможность. На самом деле изобретатель никогда не имеет «полного» списка. Получив задачу, вообще говоря, не трудно приступить к составлению такого списка вариантов (иногда так и делают), но это будут только те варианты, которые попали в поле зрения изобретателя, а отнюдь не все возможные.

Хорошо бы иметь специальный метод, который позволил бы действительно охватить все возможные варианты. Приближением к такому методу является морфологический анализ (morphological analysis).

Морфологический анализ[править | править код]

История морфологического анализа[править | править код]

Хотя термин «морфологический анализ» сформулирован Ф. Цвикки [1-3], на самом деле этот метод очень стар. Можно проследить его историю вплоть до мальорского логика и мистика монаха Райглунда Луллия (1235-1315 гг.). Луллий выдвинул идею, которую он назвал «Великим Искусством»: путём систематической комбинации очень небольшого числа принципов имеется возможность разрешить все проблемы философии и метафизики. Но практические средства, имевшиеся в его распоряжении, были недостаточны. Его принципы воплотились в приборах, в которых блоки окружностей вращались вокруг других окружностей. Перемещая окружности, относительно друг друга, можно было получить различные высказывания и суждения.

Декарт изучил «Великое Искусство» Луллия и увидел в этом опасность механизации мышления, сказав об этом в своем «Рассуждении о методе» за несколько строк до объяснения знаменитых «Четырех правил». Об этом пишет и Гегель в «Средневековой философии»: «Луллий, таким образом, систематичен, но вместе с тем, он становится механистичным».

Впрочем, у Луллия были и почитатели. Среди них надо назвать Джордано Бруно. Человеческое знание, по мнению Бруно, согласуется с природой, понятия ума соответствуют иерархии вещей. Верным приверженцем «Искусства» Луллия был Готфрид Лейбниц, написавший в 1666 году, когда ему не было и двадцати лет, небольшой труд под названием «О сочетательном искусстве». Более того, метод был обобщен. Фактически Луллий ограничил число принципов, которыми следует комбинировать, девятью. Но некоторые ученые поняли, что это ограничение можно отбросить.

Морфологический подход Ф. Цвикки[править | править код]

В современной форме морфологический анализ создан швейцарским астрофизиком Ф. Цвикки. В 30-е годы ХХ в. Ф. Цвикки интуитивно применил морфологический подход к решению астрофизических проблем и на этой основе предсказал существование нейтронных звезд. На первый взгляд может показаться странным, что метод активизации и организации мышления создан астрофизиком. На самом деле здесь все закономерно. Астрономия первой из наук столкнулась с большими и сложными динамичными системами (звездами, галактиками) и первой ощутила необходимость в методах, позволяющих анализировать такие системы.

Технические системы по своему многообразию и сложности также являются большими динамическими системами. Поэтому в годы второй мировой войны, когда Цвикки привлекли к американским ракетным разработкам, морфанализ уже вполне сознательно был использован для решения технических задач.

Суть метода состоит в систематическом исследовании всех мыслимых вариантов, вытекающих из закономерностей строения (морфологии) усовершенствуемого объекта. При этом выявляются как известные, так и новые, необычные варианты, которые при простом переборе могли быть упущены. Идея метода – уйти в зону, далекую от того, что лежит на виду.

Основные этапы работы[править | править код]

1. Формулировка задачи.

Часто обнаруживается, что этот этап является гораздо более сложным, чем первоначально думалось. Это объясняется тем, что в имеющейся литературе часто трудно найти удовлетворительное определение рассматриваемых объектов, в частности, даже таких хорошо известных устройств, как насосы, тормоза, электрогенераторы и т.д.

2. Составление списка характерных параметров (или признаков) объекта.

В любой технической системе можно выделить несколько характерных для неё признаков. Например, для технической системы «автомобиль» такими признаками будут: вид двигателя, вид кузова, количество осей, тип системы управления и т.д.

К этим признакам предъявляются определённые требования. Они должны быть:

— существенными для любого решения;

— независимыми друг от друга;

— охватывающими все аспекты задачи;

— достаточно немногочисленными, чтобы можно было составить ящик, допускающий быстрое изучение.

Чтобы выйти за пределы известного, найти новые формы объекта, необходимо как можно полнее раскрыть основные его параметры (или признаки). К сожалению, приходится констатировать, что не существует надежного способа проверки полноты такого списка.

3. Составление списка частичных решений для каждого параметра (или признака).

По каждому признаку записывают возможные варианты. Например, «какие могут быть двигатели для автомобиля? Внутреннего сгорания, электрические, паровые и т.д.». Тут очень важно не ограничиваться перечислением очевидных вариантов, а записать всё, что удастся вспомнить или придумать. Так, кроме перечисленных традиционных двигателей, надо упомянуть двигатели мускульные, пружинные, инерционные и т.д. Целесообразно, по-видимому, при решении любых задач указывать для каждого параметра как один из возможных вариантов, что данного параметра (части, особенности, характеристики) нет вообще. Например, для двигателей на¬до указать и вариант «без двигателя». Ведь появились автомобили без колес, хотя совсем недавно это казалось невероятным. Это облегчит выход к новым и эффективным решениям.

4. Определение функциональной ценности всех возможных сочетаний.

Выбирая по одному варианту каждого признака (иногда говорят: по одному элементу с каждой оси), надо составить комбинацию, решающую поставленную задачу.

Чтобы не запутаться в огромном числе вариантов, оценка решений должна производиться на универсальной и простой основе.

Если вообразить некоторое геометрическое пространство, каждая ось которого соответствует отдельному признаку системы, и на каждой оси отмечать точки, соответствующие отдельным элементам (вариантам), то мы получим пространство, каждая точка которого соответствует определённому варианту технической системы. Это пространство получило название морфологического ящика. На практике чаще всего используют морфологическую карту, т.е. берут две оси и составляют таблицу, в каждой клетке которой оказывается один (возможный или невозможный) вариант системы. Такой подход облегчает систематизированный перебор различных вариантов возможных решений.

5. Выбор наиболее приемлемого решения.
Это самый трудный этап морфанализа. Правил отбора нужного сочетания нет, поэтому приходится действовать наугад. Между тем, сильное сочетание «прячется» среди миллионов слабых и бессмысленных сочетаний. Наиболее распространенная ошибка состоит в стремлении получать сочетания путем выбора на каждой оси наиболее «яркого», внешне привлекательного элемента. Такие элементы при объединении не дают гармонического сочетания. Разумнее действовать иначе – выбрать несколько главных элементов, а остальные подбирать так, чтобы они соответствовали, «подыгрывали» главным элементам.

Особенности метода[править | править код]

При составлении обычной морфологической таблицы лишь 30…40 процентов сочетаний могут дать интересный результат. Кроме того, такую таблицу необходимо строить при решении каждой новой задачи. В связи с этим логично возникает вопрос: нельзя ли построить универсальную таблицу, годную для морфологического анализа многих технических систем?

Такая таблица была создана в 1970 году Г. Альтшуллером и получила название фантограммы. Вертикальной осью фантограммы служат универсальные показатели, характеризующие любую систему (от часового механизма до человеческого общества):

1. Химический состав вещества. 2. Физическое состояние вещества. 3. Объект. 4. Элементы микроструктуры объекта (например, для дерева – клетка, для общества – человек). 5. Надструктура (т.е. система, в которую входит объект, например, для дерева – лес). 6. Направление развития. 7. Воспроизведение. 8. Энергопитание. 9. Способ передвижения. 10. Сфера распространения. 11. Управление. 12. Цель, назначение, смысл существования.

В качестве горизонтальной оси используют перечень приемов изменения:

1. Уменьшить. 2. Увеличить. 3. Объединить. 4. Разъединить. 5. Заменить данное свойство «антисвойством». 6. Ускорить. 7. Замедлить. 8. Сместить по времени назад. 9. Сместить по времени вперед. 10. Сделать свойство меняющимся во времени (а если оно уже меняется, сделать его постоянным). 11. Отделить функцию от объекта. 12. Изменить связь со средой (включая полную замену среды).

По сравнению с обычным морфанализом выход осмысленных сочетаний в фантограмме составляет 60…70 процентов. В этом их преимущество. Однако и здесь возможности весьма ограничены. Следовало бы увеличить число элементов на каждой оси, повысив точность и конкретность этих элементов, а, следовательно, и определённость сочетаний. Но с увеличением числа элементов на¬чинает снижаться доля осмысленных сочетаний, фантограмма теряет компактность и удобство пользования.

Один из недостатков морфологического анализа – отсутствие уверенности в том, что при построении ящика были учтены все оси и все альтернативы на каждой оси. Интуитивный поиск вариантов заменяется интуитивным поиском признаков и их альтернатив. Выигрыш лишь в том, что мы переходим от случайного перебора ва¬риантов к более или менее систематическому. Проигрыш в том, что, упустив хотя бы одну ось, мы автоматически теряем очень большую группу вариантов. А с осями как и с вариантами – самые тривиальные лезут в глаза, а самые интересные прячутся за психологическими барьерами.

Другой из недостатков состоит в том, что при решении изобретательской задачи даже средней трудности в морфологическом ящике могут оказаться сотни тысяч и миллионы вариантов, перебор которых представляет собой чрезвычайно большую трудность.

И всё-таки у морфологического анализа есть свои достоинства. Прежде всего, он упорядочивает мышление, делает его более систематичным, отучивает хвататься за первые попавшиеся варианты. Морфологический анализ при тщательном выполнении позволяет хотя бы в первом приближении представить все «поле вариантов», а это очень полезно, особенно на начальном этапе проектирования технических систем.

Морфологический анализ достаточно успешно и эффективно можно применять при решении конструкторских задач общего плана, при проектировании новых машин и поиске новых машин и компоновочных или схемных решений. Наилучшие результаты этот метод может дать при исследовании ограниченных областей поиска, а не при изучении плохо определённых и нечетко сформулированных проблем.

Преимуществом морфологического анализа надо считать и возможность применения к задачам не только техническим. В частности, морфологический анализ можно применять при решении научных задач.

Пути повышения эффективности метода[править | править код]

Чтобы повысить эффективность морфологического анализа при решении изобретательских задач можно рекомендовать некоторые приемы:

1. Составлению морфологического ящика должно предшествовать тщательное изучение структуры данного класса объектов.

2. При составлении морфологического ящика надо убрать термины, привязанные к исходному прототипу.

3. Морфологический ящик должен быть достаточно большим: нужно иметь много осей и много элементов на каждой оси, чтобы выйти за пределы очевидных представлений.

4. Выбирая конструкции (сочетания элементов), надо помнить, что лучшая машина – это «идеальная машина» (т.е. машины нет вообще, а результаты достигаются).

Дальнейшее усовершенствование морфологического анализа связано с применением к нему некоторых (хотя бы) понятий и идей алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗа). Например, представляется перспективным внести в морфологический анализ идею технических противоречий. Если до выбора сочетания сгруппировать оси по принципу их взаимной противоречивости, можно упорядочить выбор сочетания, взяв на одной оси элемент, надо будет искать на другой оси самый «непротиворечивый» элемент по отношению к первому.

Работая по АРИЗ, необходимо после получения решения построить на основе найденной идеи морфологическую таблицу «поля – агрегатные состояния». При этом найденная идея соответствует одной клетке таблицы, а другие клетки могут дать идеи новых технических систем. Таблица «поля – агрегатные состояния» характеризуется сильным изменением исходного принципа: переход от одной клетки к другой обычно сопровождается полной сменой функций и области применения системы. Но возможны более простые морфологические изменения.

См. статью Текст:Николай Кириленко:Концепция творчества

Источники[править | править код]

1. Zwicky F. The Morphological Method of Analysis and Construction. – Courant, Anniversary Volume, 1948.

2. Одрин В. М., Картавов С. С. Морфологический анализ систем. Построение морфологических таблиц. — Киев: Наукова думка, 1977.

3. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. – М.: Машиностроение, 1988.

См. Кириленко Н.Я. Методы принятия решений в управлении. – Коломна: КИППК, 2005.

Кириленко Н.Я. Концепции современного естествознания. – Коломна: КИППК, 2005.

Кириленко Н.Я. Естественнонаучная картина мира. – Коломна: КФ ВАУ, 1999.

Кириленко Н.Я. Физическая картина мира. – Коломна: КФ ВАУ, 1997.

Ссылки[править | править код]

  • Духовность и гармония
  • Нравственность, духовность, сознание, гармония и здоровье
  • Проза.ру

metod_morfologicheskogo_yashchika_primery

Статья рассказывает про метод морфологического ящика: примеры его применения в обыденной жизни ребенка и о результатах этого применения.

Человек, у которого развито сильное мышление имеет все шансы на интересную и успешную жизнь. Один из признаков сильного мышления – креативность, умение находить новые, нестандартные идеи. Для этого нужно творческое управляемое воображение. Метод морфологического ящика – это инструмент для развития такого воображения и поиска идей.

Немного о силе творческого воображения

«Воображение важнее, чем знания. Ведь знание ограничено тем, что мы понимаем и знаем, в тот момент, как воображение охватывает весь мир».

Альберт Эйнштейн

Творческое воображение, в отличие от воссоздающего воображения, создает образы, которые в дальнейшем могут быть воплощены в реальность. И это отличает их от фантазийных образов, которые не имеют к реальности никакого отношения. Например, джинн из бутылки, василиск или зубная фея.

fantasticheskie_obrazy

Не нужно уходить в пустые, беспочвенные и бесцельные фантазии.

Ценны те идеи, те мысленные продукты фантазии и воображения, которые имеют фундамент в виде знаний, разнообразного собственного и общечеловеческого опыта. Те, которые создают новый мир — системный, с множеством связей. Пусть даже вымышленный.

Что дает творческое воображение?
Творческое воображение в паре с мышлением двигает мир вперед: создает новые технологии, развивает науку, украшает жизнь искусством, находит новые смыслы и стратегии в любой области.

С таким воображением можно создать вокруг себя такую среду, пространство для жизни, в которой хочется жить и продуктивно работать. Сначала в голове, а затем и в реальности.

Человек с творческим воображением интересен другим, его идеи дают многим импульс для их собственного развития.

Воссоздающее воображение есть у всех. Если вы можете представить в голове образ собаки, то оно есть. А вот творческое нужно развивать.

Кстати, творческое воображение – это не муза, которая к кому-то приходит, а кого-то обходит стороной. Этим процессом можно управлять.

Метод морфологического ящика – один из таких способов управления творческим воображением.

Что такое метод морфологического ящика (анализа)

Весь наш мир – это морфологический ящик. Огромное поле поиска ответов на разные вопросы. И вариантов в нем бесконечное количество.

У каждого есть возможность уменьшить морфологический ящик до размеров своего вопроса и вытащить из него несколько десятков, а может и тысяч вариантов решений.

Этот метод иначе называют метод морфологического анализа — один из методов РТВ (Развитие Творческого Воображения) ТРИЗ. Его используют для активизации творческого процесса и преодоления психологической инерции мышления.

Автор метода морфологического анализа Ф.Цвикки. Использование метода в науке было предложено им даже раньше, чем он стал делать это для решения технических задач. В 1934 году Цвикки таким образом предсказал нейтронные звезды и черные дыры («адские звезды»).

cvikke_morfologicheskij_yashchik

Далее этот метод подхватили изобретатели. И невозможно посчитать сколько изобретений появилось благодаря этому методу.

В чем суть метода

Морфологический ящик выглядит как таблица, матрица, пространство вариантов. Эта таблица системно охватывает все главные варианты структуры объекта.

Морфоящик похож на фоторобот для составления портрета преступника. Добавляем одну форму носа – один портрет, меняем форму носа – другой портрет. То же самое и с разрезом глаз, размером губ. Вариантов портрета сотни.

fotorobot_morfologicheskij_analiz

Из чего состоит таблица

На вертикальной оси размещают признаки исследуемого объекта: его части, характеристики. На горизонтальной оси – значения этих признаков. Значения берут не только те, которые могут быть для этого объекта, а те, которые существуют для этого признака. Например, если в качестве признака выбран тип двигателя для объекта автомобиль, то его значения не только двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, а и ветряной, паровой, пневмо, гидродвигатель.

Например, морфологический ящик «Модель платья».

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Для одной модели комбинируем ячейки, например: Лиф укороченный + Юбка расклешенная + Рукав фонарик + Воротник испанский. Таким образом собираются различные модели.

Как вы думаете, сколько здесь вариантов платья? 256. Есть из чего выбрать.

А если для каждой части указать еще десяток значений ткани и столько же цветов, то количество вариантов возрастет в несколько тысяч раз.

Этапы морфологического анализа

  1. Формулируем цель поиска, исследования

Цель, которую мы можем достичь с помощью метода морфологического анализа – создание новых вариантов исполнения объекта. И для создания продуктов творческого воображения и фантазии – это то, что нужно.

Если же перед нами стоит точная задача, например сшить платье для приема у английской королевы, то морфологический ящик скорее НЕ поможет. Без погружения в задачу. Потому что мы не знаем какие параметры важны для ее решения.

morfoyashchik_plat'e

Еще немаловажное замечание по выбору цели. Чем проще объект исследования, тем точнее и перспективнее будут варианты исполнения. Ниже будет пример фантазирования новой планеты. Это слишком сложно. Описание поверхностное, ребенку не хватает знаний и насмотренности. Он либо уходит в пустословие, чепуху, либо погружается в создание одного элемента.

  1. Выделяем признаки объекта

Чем больше признаков мы выпишем, тем больше будет матрица, больше вариантов. Размещаем их в 1ый столбик. Каждую ячейку с признаком можно назвать буквой (А, Б, В…) Для того, чтобы в дальнейшем использовать шахматную кодировку.

Особое внимание нужно уделить функции – как главному признаку, назначению объекта.

Здесь, помимо основных функций можно указать дополнительные, возможные функции.

  1. Для каждого признака перечисляются его возможные значения

Можно, кстати, не только записывать значения признаков, а и зарисовывать их.

metod_morfologicheskogo_yashchika_primer_domik

Что здесь интересно? Указываются значения самого признака. Их может быть много больше, чем бывает у объекта исследования. Поэтому, в случае когда мы мало знакомы с признаком и его значениями, лучше его изучить.

Например, признак – ткань для объекта «платье». Если здесь у нас мало данных в голове, то мы идем к источникам информации. Тогда, вместо 3-4 видов ткани, которые мы знали, занесем в морфологическую матрицу 8-10. Получается, что исследуем одну систему, а от нее тянутся ниточки – связи к другим. Но якоримся все же за основную цель.

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Если значений признаков мало, как у формы ручки кружки, то заимствуем варианты в смежных сферах: дверные, приборные, ручки от ручных инструментов.  Значения записываются в строку и можно указать их порядковый номер, опять же для шахматного обозначения ячейки.

  1. Комбинируем варианты

Этап морфологического синтеза. Когда различные элементы соединяют в новое целое, новую систему.

Таблица из 6 признаков и 10 значений каждого признака дает 1 000 000 вариантов исполнения объекта. Запись комбинации может выглядеть так: А1, Б3, В5, Д2, Е6, Ж8.

Дети иногда очень точно формулируют шаг 4: «Здесь надо смело довоображёвывать!

И. Л. Викентьев

Не просто сложить значения признаков, а попытаться довести комбинацию до работоспособного решения.

  1. Выбираем лучший

На этапе выбора снова обращаемся к поставленной цели. Если она была конкретная для конкретной ситуации, значит выбираем тот вариант, который отвечает условиям.

Если цель была исследовательская, собрать разнообразные варианты, то и она будет достигнута. Выбираем, какие больше нравятся.

Недостатки и преимущества метода морфологического ящика

Сначала о недостатках. Если не полениться и подойти к делу с энтузиазмом, то количество вариантов может измеряться тысячами. Но какой из них окажется нужным? Это как искать иголку в стоге сена.

nedostatki_metoda_morfologicheskogo_yashchika

Именно из-за такой громоздкости метод не прижился в науке. Перебирать тысячи клеточек – слабых вариантов в поисках жемчужины, нецелесообразно.

Зато для работы воображения, для появления фантастической идеи такое многообразие вовсе не минус, а плюс.

И часто, если бессмысленный набор признаков додумать, то получится сильный, интересный образ.

Сколько признаков мы можем удержать в голове? А сколько комбинаций мы можем мысленно составить и не возвращаться к ним постоянно? Немного.  Психологи определили, что человек может удерживать во внимании одновременно 5-7 объектов.

Морфологический анализ позволяет оперировать большим объемом данных и не упустить ни одного возможного варианта исполнения объекта, решения задачи.

Примеры применения метода морфологического ящика

Пример №1 Исследование объекта: треугольники

Можно ребенку рассказать, что бывают прямоугольный, тупоугольный, остроугольный треугольник. А можно составить таблицу с двумя признаками: углами и сторонами. Например, такую:

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Ячейка Г1 обозначает, что все стороны разные по длине, Г2 — 2 стороны одинаковые, Г3 — 3 стороны одинаковые

Мы строили треугольники по заданным комбинациям ячеек и делали выводы при каких условиях возможно начертить ▲, а при каких нет.

primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika_treugol'niki

После всех экспериментов с углами и сторонами, ребенок понимает, что треугольники бывают разные и понимает как их делать разными самому.

Пример №2 Развитие творческого воображения: рисование машин

На фоне любимой игры у мальчика появилось желание самому нарисовать автомобили и дроны к ним. Мы решили не просто срисовывать, а сделать матрицу вариантов различных элементов.

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Морфологический ящик Дроны

В течение трех часов ребенок беспрерывно рисовал, с удовольствием. И явно он знал, что делает. У него получилось 12 собственных вариантов машин. Я уверена, что без таблицы не было бы ни такого количества, ни такого разнообразия.

Пример №3 Написание сочинения

Метод морфологического анализа можно использовать для создания историй, написания школьных и не только сочинений.

Известно, что драматург А. Афиногенов изобрел таблицу, похожую на таблицу умножения. В ней он в первом столбце записывал имена героев пьесы, а в клетках с «+»  — тип личности. В оставшихся клетках по горизонтали он записывал взаимоотношения с тем персонажем с чъей буквой пересекалась его строка. Т. е. персонаж под буквой А в клетке на пересечении с Б1, А с В1 и далее, пишется все, что касается взаимоотношений А с Б, А с В…

primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika_scenarii

Многие авторы, по словам С. Л. Лунгина, были благодарны такой «карте драматического сражения». На ней все видно и можно добавить новых подробностей в любой момент.

Вот еще морфологическая таблица для написания захватывающих историй:

sochinenie_primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika

Как уже было отмечено, придумывать планеты, города, большие системы ребенку не под силу, да и для взрослых это громадная работа.

Но мы взялись попробовать, чтобы почувствовать, что это трудно. Мысли вязнут в неопределенностях и не хватает знаний для опоры. Признаки взяты абстрактные, чтобы не погрязнуть в деталях. Они могут еще расходиться в глубину на десятки уровней.

morfologicheskaya_matrica_planeta

Тем не менее, были искорки перспективных идей. Вот, что у нас получилось.

Планета Крыс

Эта планета твердая, покрыта кристаллами. Большие и маленькие голубые кристаллы покрывают всю поверхность. Раз в 100 лет идет кристальный дождь и засыпает все новым слоем.
Там обитают крысы. Они используют кристаллы, чтобы телепортироваться в другие места. На другие планеты. Для этого садятся на кристалл, говорят куда им нужно попасть и кристалл отправляет голубой луч на ту планету. А крыса через луч перемещается.
Они берут в запас один кристалл, чтобы вернуться обратно.

Пример №4 Задачи в быту

Частенько, перед нами встают задачки, которые начинаются с вопроса: Что бы нам … (поделать, приготовить, придумать на праздник, изменить в интерьере и т.д.)

В таких случаях, чтобы найти решение нужно просто систематизировать большой объем информации, который уже есть. Нужно выгрузить из головы знания по вопросу в виде морфологического ящика.

reshenie_zadach_primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika

Например, хочется чего-нибудь необычного на Новый год. Лучше взять конкретный элемент праздника, чем всю тему целиком. Если меньше будет матрица и более точно прописана, значит выше вероятность, что это будет сделано.

Ставим задачу: украсить комнату.

По вертикали выделяем признаки праздничной комнаты:
стилизация под страну, свет, гирлянды, елка, игрушки…

Только первый признак — стилизация и его значения, дадут море идей. Но если дойти все-таки до конца заполнения всего поискового поля, то качество идей будет много выше. Главное не утонуть в море вариантов 🏊

На примере Морфологического ящика «Пирожное» посмотрите как решить вопрос: Что приготовить?

morfologicheskij_yashchik_pirozhnoe


Выводы:

  1. Знание значений признаков, да и само выделение признаков — это опора из реальности для творческого воображения.
  2. Метод морфологического ящика подходит для решения только тех задач, где мы знаем какие параметры объекта влияют на ответ. Потому что у нас нет критериев отбора этих параметров для составления поля поиска.
  3. Когда ребенок использует этот метод, он развивает творческое воображение и расширяет свои границы возможного.
  4. Метод тренирует системное мышление. Он учит видеть мир как взаимосвязи множества систем. Мир, где изменяя что-то одно, меняется другое.

P.S. Присылайте мне на почту работу своих детей, в которой использован метод морфологический ящик: примеры применения – рисунки, истории, новые образы, решения задач.

Она будет размещена на этой страничке. У ребенка будут положительные эмоции, мотивация делать еще проекты.


Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Морфологический анализ

Морфологический
анализ разработан в 1942 г. швейцарским
астрономом Ф. Цвикки, который в этот
период был привлечен к участию в ранних
стадиях ракетных исследований и
разработок в американской фирме «Аэроджет
инжиниринг корпорейшн». С по­мощью
метода морфологического ящика, наиболее
разра­ботанного из всех методов
морфологического анализа, созданных
Ф. Цвикки, ученому удалось за короткое
время получить значи­тельное количество
оригинальных технических решений в
ракето­строении, чем он очень удивил
ведущих специалистов и руководи­телей
фирмы. Многие из предложенных решений
были впоследст­вии реализованы.

В
дальнейшем Ф. Цвикки создал еще несколько
методов: систе­матического покрытия
поля поиска; отрицания и конструирования;
экстремальных ситуаций; сопоставления
совершенного с дефект­ным и метод
обобщения. Но все эти методы могут
рассматривать­ся как дополнения к
морфологическому ящику, наиболее
универсальному и перспективному методу,
основанному
на
морфологиче­ском подходе .

Сам
морфологический анализ опередил эру
системных исследо­ваний и стал первым
ярким примером системного подхода в
области изобретательства. По мнению Ф.
Цвикки, предметом метода морфо­логического
ящика является проблема вообще
(техническая, науч­ная, социальная и
т. д.). Он допускает, что точная формулировка
проблемы автоматически раскрывает
наиболее важные параметры, от которых
зависит ее решение, и каждый такой
параметр может быть разбит на ряд
значений. Причем любое сочетание значений
параметра считается принципиально
возможным. Основ­ной принцип такого
анализа, в частности метода морфологическо­го
ящика, состоит в систематическом
исследовании всех мыслимых вариантов,
вытекающих из закономерностей строения
(т. е. морфо­логии) совершенствуемой
системы.

Морфологический
метод исследования был применен к целому
ряду систем: по утверждению Ф. Цвикки,
более 70 крупных про­мышленных фирм
используют его при решении разнообразных
научно-технических задач. В результате
применения своего метода сам Ф. Цвикки
создал серию оригинальных изобретений,
в том числе баллистические устройства,
оригинальные силовые установки,
взрывчатые вещества, способ комбинированной
фотографии и т. д.

Сущность
анализа заключается в следующем. В
совершенствуе­мой технической системе
выделяют несколько характерных для нее
структурных или функциональных
морфологических признаков. Каждый
признак может характеризовать, например,
какой-то кон­структивный узел системы,
какую-то ее функцию, какой-то режим
работы системы, т. е. параметры или
характеристики системы, от которых
зависит решение проблемы и достижение
основной цели.

По
каждому выделенному морфологическому
признаку состав­ляют список его
различных конкретных вариантов,
альтернатив, технического выражения.
Признаки с их альтернативами можно
располагать в форме таблицы, называемой
морфологическим ящи­ком, что позволяет
лучше представить себе поисковое поле.
Пе­ребирая всевозможные сочетания
альтернативных вариантов вы­деленных
признаков, можно выявить новые варианты
решения зада­чи, которые при простом
переборе могли быть упущены.

Метод
предусматривает выполнение работ в
пять этапов:

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

Если
первоначально ставится вопрос об одной
конкретной си­стеме, метод непосредственно
обобщает изыскание на все возмож­ные
системы с аналогичной структурой и в
итоге дает ответ на бо­лее общий
вопрос. Например, необходимо изучить
морфологический характер всех видов
транспортных средств и предложить новую
эффективную конструкцию устройства
для транспортирования по снегу —
снегохода.

2.
Составление списка всех морфологических
признаков, т. е. всех важных, характеристик,
объекта, его параметров, от которых
зависит решение проблемы и достижение
основной цели.

Точная
формулировка задачи и определение
класса изучаемых систем (устройств)
позволяют раскрыть основные признаки
или па­раметры, облегчающие поиск
новых решений. Применительно к
транспортному средству (снегоходу)
морфологическими признака­ми могут
быть: А—двигатель, Б—движитель, В—опора
кабины, Г — управление, Д — обеспечение
заднего хода и т. д.

3.
Раскрытие возможных вариантов по каждому
морфологиче­скому признаку
(характеристике) путем составления
матрицы.

Каждая
из п
характеристик (параметров, морфологических
при­знаков) обладает определенным
числом ki
различных вариантов, независимых
свойств, форм конкретного выражения.
Например, для снегохода варианты: A1
— двигатель внутреннего сгорания, А2
— газовая турбина, А3—электродвигатель,
А4—реактивный
двига­тель и т. д.; B1
— воздушный винт, Б2
— гусеницы, Б3
— лыжи, Б4
снегомет, Б5
— шнеки и т. д.; B1
— опора кабины на снег, В2
— на двигатель, В3
— на движитель и т. д. Сочетание одного
из возмож­ных вариантов морфологического
признака с другими от каждого признака
дает одно из возможных технических
решений.

Структура
технической системы может быть выражена
морфо­логическими признаками (например,
в приведенном выше приме­ре—формулой
АБВГД…), но сочетание их конкретных
вариантов (например, А1
Б2
B1
Г3
Д2)
—лишь одно конкретное из множества
технических решений, вытекающих из
закономерностей строения системы.

Совокупность
всех возможных вариантов, каждого из
перечис­ленных морфологических
признаков, выраженная в виде матрицы,
дает возможность определить полное
число решений в этом случае

Если
в приведенном выше примере ограничиться
только назван­ными морфологическими
признаками, то число возможных вариан­тов
решений будет определяться следующим
образом:

N=4X5X3X…X…

Если
построить n-мерное
пространство (где п—
количество мор­фологических признаков)
и на каждой из осей, принадлежащей одному
из признаков, отложить все возможные
его варианты, то по­лучим «морфологический
ящик» (название удачное для трехмер­ного
пространства, т. е. для трех признаков).
В каждой точке его, характеризуемой п
конкретными координатами, находится
одно возможное техническое решение.

Очень
важно, чтобы вплоть до данного момента
не ставился вопрос о практической
осуществимости и ценности того или
иного варианта решения. Такая
преждевременная оценка всегда наносит
ущерб беспристрастному применению
морфологического метода. Однако сразу
после получения всех возможных решений
можно
со­поставить их с любой системой
принятых критериев.

4.
Определение функциональной ценности
всех полученных ва­риантов решений.

Это
наиболее ответственный этап метода.
Чтобы не запутаться в огромном числе
решений и деталей, оценка их характеристик
должна проводиться на универсальной
и, по возможности, простой основе, хотя
это не всегда легкая задача.

Должны
быть рассмотрены все N
вариантов решений, вытекаю­щих из
структуры морфологической таблицы, и
проведено их срав­нение по одному или
нескольким наиболее важным для данной
технической системы показателям.

5.
Выбор наиболее рациональных конкретных
решений.

Нахождение
оптимального варианта может осуществляться
по лучшему значению наиболее важного
показателя технической си­стемы.

Морфологический
анализ создает основу для системного
мыш­ления в категориях основных
структурных признаков, принципов и
параметров, что и обеспечивает высокую
эффективность его приме­нения. Он
является упорядоченным способом
исследования, позво­ляющим добиться
систематического обзора всех возможных
реше­ний данной крупномасштабной
проблемы. Метод строит мышление таким
образом, что генерируется новая
информация, касающаяся тех комбинаций,
которые при бессистемной деятельности
вообра­жения ускользают от внимания.

Хотя
морфологическому образу мышления
внутренне присуще убеждение, что все
решения могут быть реализованы, при
этом, естественно, многие из них
оказываются сравнительно тривиальны­ми.
Трудность применения морфологического
анализа заключает­ся в том, что до сих
пор не существует какого-либо действительно
практического и универсального метода
оценки эффективности то­го или иного
варианта решения. Если бы он был найден,
то можно было, исходя только из
теоретических соображений, выбирать
оп­тимальную комбинацию элементов
для каждого проектируемого устройства.
Таким образом, процесс изобретения был
бы за­менен непосредственным анализом
альтернативных вариантов, что по силам
и ЭВМ. Чаще всего, конечно, оказывается,
что рабо­чие характеристики устройства,
в основу построения которого по­ложена
неизвестная ранее комбинация элементов,
являются более или менее неопределенными.

Наиболее
целесообразно использовать морфологический
анализ при решении конструкторских
задач общего плана: при проекти­ровании
машин и поиске компоновочных или схемных
решений. Например, требуется предложить
новый тип индивидуального транспорта
в условиях города, выбрать рациональную
конструк­цию подводного (донного)
транспорта и т. д. Метод может при­меняться
для выполнения простых изобретений, а
также при про­гнозировании развития
технических систем, при определении
возможности патентования в том или ином
абстрактном виде ком­бинаций основных
параметров с целью «заблокировать»
будущие изобретения.

Создавая
морфологический анализ, Ф. Цвикки
основное вни­мание уделял не столько
совершенствованию уже созданных им
методов, сколько разработке новых,
которые обеспечат их различ­ные
практические приложения.

В
целях повышения эффективности и
расширения возможно­сти применения
морфологического метода и в нашей стране
ведет­ся его дальнейшее изучение и
доработка. Так, В. М. Одриным и С. С.
Картавовым проведен глубокий теоретический
анализ метода, сформулированы основные
понятия и термины, предложе­ны новые
принципы и подходы к анализу и синтезу
технических систем.

Метод
матриц открытия

Этот
метод разработан в 1955 г. во Франции. Его
автор А. Моль. Метод матриц открытия
близок к известному морфологическому
методу Ф. Цвикки, но имеет свои специфические
особенности. Как и в методе Ф. Цвикки,
он преследует цель систематически
исследовать все мыслимые варианты,
вытекающие из закономерностей строения
(морфологии) усовершенствуемого объекта
и изучения поля возможных технических
решений. Но метод А. Моля дает возможность
гораздо проще ограничить рассматриваемые
варианты приемлемым их числом. В наиболее
простом виде суть метода матриц открытия
заключается в построении матрицы, в
которой пересекаются два ряда характеристик
(вертикальный и горизонтальный). Ряды
могут быть упорядоченными и неупорядоченными,
выражены количественно и качественно.
Если в морфологическом ящике все
выбранные характеристики относятся к
объекту, то у А. Моля часть из них может
относиться, например, к условиям
производства, потребления, эксплуатации
и т. п.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

    03.03.201611.69 Mб654Курс_Obez.doc

  • #
  • #


Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Сложность и динамичность рыночной экономики требует комплексного подхода к решению проблем деятельности, представляющей собой в ряде случаев слабо структурированные процессы, то есть имеет место неопределенность или отсутствие полной информации о проблеме, возникающей при исследовании системы (объекта) в образовательном учреждении. В основе такого исследования лежит системный анализ, который позволяет найти правильное решение проблемы или, как минимум, выяснить причины ее появления [1].

Для этого привлекается широкий спектр средств, используются возможности различных наук и практических сфер деятельности – математики, вычислительной техники, моделирования, наблюдений и экспериментов.

Морфологический анализ эффективный способ решения системных задач требующих нетрадиционного, оригинального решения. Идеи современного морфологического анализа были впервые опробованы монахом Раймондом Лулием (примерно 1235 — 1316 г.г.). Вторую жизнь методу дал известный швейцарский астрофизик, работавший в США в середине XX века Фриц Цвикки. Используя свой метод Ф.Цвикки, смог генерировать внушительное количество оригинальных решений для задач ракетостроения. Название метода «морфологический» часто заменяют термином «метод Цвики». Сейчас морфологический анализ широко применяется в различных областях человеческой деятельности. Развитие метода сформировало отдельное его направление – Теорию Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ Г.С. Альтшуллера) [3].

Морфологический анализ это один из эффективнейших способов решения системных задач требующих нетрадиционного, оригинального решения.

Основной идеей морфологического анализа является упорядочение процесса выдвижения и рассмотрения различных вариантов решения задачи [1]. Расчет строится на том, что в поле зрения могут попасть варианты, которые ранее не рассматривались.

Суть данного метода — выявление нескольких морфологических (типовых, видовых, отличительных) признаков (параметров), значимых для решаемой задачи, и составление всех возможных сочетаний этих признаков.

Выявленные признаки можно расположить в форме таблицы, называемой морфологическим ящиком (матрицей). Это позволяет лучше представить себе поисковое поле решения задачи. В результате направленного и системного анализа генерируется новая информация, которая при простом переборе вариантов ускользает из внимания [2].

Далее с помощью морфологического анализа параметров матрицы начинается решение задачи в несколько этапов [3]:

1. Формулируется проблема, подлежащая решению. Необходимо рассмотреть какие известны объекты подобного назначения и какими могут быть такие объекты. Далее нужно исследовать проблему. Основная рекомендация на этом этапе — максимально точная формулировка цели морфологического исследования, снятие акцента директивности, возможная переформулировка или уточнение цели.

2. Выявляются и уточняются все параметры, которые могли бы войти в решение заданной проблемы. При анализе задач «на устройство» под параметром следует понимать функциональный узел этого устройства, при анализе задач «на способ» — операцию, осуществляющую достижение той или иной целевой функции. Основная рекомендация — все параметры должны быть примерно равнозначемы с точки зрения поставленной цели.

3. Конструируется морфологический ящик или многомерная матрица, содержащая все решения заданной проблемы. Основная рекомендация — никаких оценок вариантов не следует проводить до полного оформления морфологического множества.

4. Все решения, содержащиеся в морфологическом ящике, внимательно анализируются и оцениваются с точки зрения целей, которые должны быть достигнуты. Основная рекомендация — для каждой строки морфологической таблицы проверяется, являются ли частные варианты реализации параметра альтернативными и является ли осмысленным вариант «отсутствует».

5. Выбираются наилучшие решения (при условии наличия необходимых средств).

Помимо морфологической таблицы, морфологический ящик может быть представлен в виде морфологического И/ИЛИ-дерева, морфологического графа, либо с помощью специальных языков (например, Structuralist) и счислений. [4]

На практике морфологический анализ можно использовать для составления списка всех возможных вариантов решения задачи, для сравнения или выбора одного из многих возможных решений технических, организационных и прочих задач, например: при разработке информационных систем управления деятельностью образовательной организации, в частности, функционированием приемной комиссии ВУЗа, важное значение имеет предварительная оценка абитуриентом перспективной профессии методом морфологического анализа.

Рассмотрим пример использования вышеописанного метода на практике.

Допустим, абитуриента интересуют три направления и связанные с ними профессии, по которым проводится обучение в институте технологий (филиале) ДГТУ в г. Волгодонске:

1) «Информационные системы и технологии»;

2) «Экономика»;

3) « Сервис» [5].

Эти номера вариантов профессий запишем в морфологическую матрицу.

В каждой профессии есть свои достоинства и недостатки. Какую из них выбрать?

Для решения задачи выбираются наиболее значимые (для данного абитуриента) параметры и записываются в морфологическую матрицу. Выбираются пять параметров, но их число может быть намного больше.

Во второй колонке записывается шкала значимости (балл), по которой будут оцениваться параметры. Необходимо отметить, что каждый из приведенных в примере параметров имеет разную значимость для разных людей. Поэтому при самостоятельном заполнении таблицы значения параметров будут различными.

В примере наиболее значимый параметр — величина зарплаты, на втором месте — престижность и на третьем — возможность заниматься творческой работой. Остальные параметры оцениваются по более низким шкалам (таблица 1). [2]

В пределах выбранных шкал экспертно оцениваются все три профессии. В результате сложения суммы экспертных оценок по всем параметрам определяется, что наиболее предпочтительной является направление «Информационные системы и технологии».

Принцип морфологического анализа легко реализуется с помощью компьютерных средств.

Принцип морфологического анализа рационален для достаточно простых систем. Для объектов имеющих большое количество элементов и множество вариантов, таблица становится громоздкой и метод становится трудоемким.

Таблица 1- Пример морфологической матрицы

Наиболее значимые параметры

Значимость параметра, балл

Варианты профессий (1,2,3)

1.Зарплата

100

80

95

100

2.Престижность

90

85

80

60

3.Возможность заниматься самостоятельной творческой деятельностью

100

100

70

30

4.Режим работы

80

60

60

80

5.Возможность смены мест, путешевствия

50

20

30

50

Итого:

 

345

335

320

В настоящее время автором статьи разрабатывается программный продукт, с учетом вышеизложенных материалов.

Таким образом материалы, рассмотренные в данной статье, позволяют применять на практике метод морфологического анализа, который является основой для проектирования новых информационных систем управления деятельностью образовательной организации, в частности системы прогнозирования востребованности направлений в информационной системе приемной комиссии ВУЗа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Метод морфологического анализа

URL: http://poznayka.org/s46963t1.html (дата обращения 02.12.2017).

  1. Морфологический анализ. Суть.

URL: http://berezaklim.ru/u4eb_rabota/metodika/texno/texno11/1_6.html (дата обращения 02.12.2017).

  1. Морфологический анализ от Фрица Цвикки. Титов В.В. Морфологический подход; и др.

URL: http://brainmod.ru/magazine/article-morphological-analysis-of-fritz-zwicky/

(дата обращения 02.12.2017).

  1. Энциклопедический словарь. Метод морфологического ящика.

URL: http://structuralist.narod.ru/dictionary/morphbox.htm (дата обращения 02.12.2017)

  1. ИТ (филиал) ДГТУ в г. В г. Волгодонске

URL:http://www.vis2.ru/ (дата обращения 02.12.2017)

Методы поиска идей и решений проблем Морфологический анализ

Морфологический
анализ основан на перечислении
альтернатив решения проблем. Лучше
всего морфоло­гический анализ может
быть объяснен с позиций многомерной
пере­крестной
классификации, а именно: различные
альтернативы представляют
собой
результаты классификации решений,
характеризующихся
несколькими признаками — «компонентами».
Каждый компонент имеет несколько
вариантов альтернативных решений —
градаций. Смысл
морфологического анализа — формально
перечислить все возможные решения,
чтобы «ничего не упустить».

Ступени
морфологического анализа:

1)
описание проблемы в целом. На этом этапе
решений не предлагает;

2)
проблема
разлагается на отдельные компоненты,
которые влияют
на
ее
решение;

3) для каждого
компонента предлагается ряд альтернативных
вариантов;

4)компоненты
и альтернативные варианты изображаются
графически с помощью многомерной
многопараметрической модели —
морфологического
ящика;

5)
проверка решений на реализуемость и
отсев неприемлемых идей. шя
ступень фактически соответствует
второму этапу решения проблем,
который
в данном случае основан на опыте того,
кто проводит отсев
идей.

Первый
способ
примечателен
тем, что компоненты перечисляются в
графе
подлежащего
таблицы, а варианты (градации) — в графах
таблицы. Причем по различным компонентам
может быть различное число вариантов.
В качестве примера в табл. 1.2 дан пример
морфологического
анализа, когда рассмотрены четыре
компонента. Для примера
рассмотрена ситуация выбора новой
комплексной маркетинговой
стратегии.
Компонентами являются элементы комплекса
маркетинга «4Р».
Альтернативными вариантами по каждому
компоненту являются частные стратегии.

Таблица 1.2. Схема
морфологического анализа

Компоненты

.Альтернативные
варианты компонентов

А.
Product

А1

А2

A3

А4

А5

B.
Place

В1

В2

C. Promotion
jkhhhllllllPPPpppPromotion

С1

С2

СЗ

C4

D. Price

D1

D2

D3

Особенность
данной формы представления решений в
том, что каждое
решение характеризуется сочетанием
четырех ячеек в табли­це. Одно из
возможных решений — (А1, В2, С4, D1)
выделено тем­ным цветом. Общее
количество альтернативных решений
проблемы равно
произведению вариантов по каждому
компоненту. В данном случае
имеется 5x2x4x3=120
вариантов решений.

Второй
способ
построения
морфологического ящика позволяет каждое
альтернативное решение проблемы
представить в виде одной ячейки.
Морфологический ящик при двух компонентах
изображается в
виде двухмерной матрицы. Графической
моделью является обычная таблица
перекрестной классификации.

Многомерный
морфологический ящик также может быть
изобра­жен
на плоскости по принципам перекрестной
классификации. При этом,
чтобы видеть все возможные альтернативы
и затем «отсеять» неприемлемые
идеи, можно применить таблицу, аналогичную
при­меняемой
в статистическом методе комбинированной
группировки со
сложным подлежащим и (или) сложным
сказуемым. Подобная, но определенным
образом заполненная таблица, называется
таблицей дисперсионного
анализа (табл. 1.3).

Таблица
1.3. Морфологический ящик по методу
перекрестно классификации

ВI

B2

B3

Cl

C2

Cl

C2

Cl

С2

A1

Al,С1
,В1

А2

A3

Неприемлемые
варианты закрашены. Общее число вариантов
3 х х 3 х 2 = 18. После исключения трех
заведомо неприемлемых вари­антов
остается 15 альтернативных вариантов.

Метод
мозговой атаки относится к
интуитив­но-творческим
методам. Метод разработал в 1939 г.
американец Осборн
— основатель Института творческих
методов обучения, консуль­тант
в области рекламы. Метод основан на
групповом обсуждении проблемы
под руководством ведущего. Первоначально
метод хорошо зарекомендовал
себя, когда позволил получить хорошие
результаты при
разработке военной техники.

Основной
принцип метода — неконтролируемая
генерация и спонтанное
переплетение идей участниками группового
обсуждения. Одна высказываемая идея
базируется на предыдущей и порождает
следующую.
В результате возникают поток идей,
цепочки ассоциаций, которые
могут привести к неожиданному решению
проблемы. В соответствии с принципом
синергизма исследования показали, что
групповое
мышление дает на 70% больше новых ценных
идей, чем сумма индивидуальных
мышлений.

Организационные
условия осуществления метода достаточно
многочисленны
и строги по отношению к участникам и к
ведущему:

  1. группа включает
    8—10 специалистов разных областей
    знания;

  2. ведущий поощряет
    высказывание самых неожиданных идей;

  3. чем больше идей,
    тем лучше;

  4. обмен мыслями и
    сочетание идей. Члены группы должны
    стараться развивать идеи своих коллег,
    строить одну идею на другой и
    пытаться
    комбинировать некоторые идеи в различных
    сочетаниях;

  5. критика
    запрещается. Замечания «Это уже
    продавалось», «Это
    никто
    не купит» или «Это не будет работать»
    запрещены;

  6. продолжительность
    сеанса от 15 до 30 минут;

  7. отсутствие
    авторских прав на идеи — любой участник
    может
    развить
    идеи другого участника;

  8. уровень квалификации
    участников не должен сильно отличаться;

  9. идеи записываются;

  1. ведущий не должен
    подчеркивать свою осведомленность;

  2. ведущий не должен
    подчинять людей своей воле;

  3. высказываемые
    идеи обсуждаются не сразу.

Один
из вариантов мозговой атаки — «метод
635», что означает,
что присутствуют шесть участников,
имеется три предложения, осуществляется
пять передач предложений по кругу. Шесть
участников
письменно представляют как минимум по
три предложения по решению
проблемы в течение пяти минут. В результате
имеется восемнадцать исходных предложений,
которые варьируются пять раз с различных
точек зрения.

Метод
синектики ориентирован на поиск
неожиданных, оригинальных решений в
результате группового обсуждения
проблемы. В переводе синектика означает
соединение различных и не соответствуюших
друг другу элементов. Метод также
является групповым. Члены
группы подбираются из разных сфер
деятельности. Каждый член
группы
вносит заранее задуманную идею. Когда
появляется интересная идея, руководитель
направляет обсуждение на ее развитие.
Отличие синектики от метода мозгового
штурма заключается в том, а
ведется
поиск небольшого числа идей (двух-трех),
которые затем рассматриваются детально.
В процессе обсуждения основную роль
играет
руководитель.

Идеи
берутся из различных областей знания.
В руководствах по методу отмечается,
что, например, при рассмотрении системы
уборки снега
полезно обсудить перемещение грунта и
уборку опавшей листвы. Рассматривая
строительство, полезно обсудить
устройство пчелиного улья. Пример
успешного применения синектики в технике
— изобре­тение
позвоночной антенны.

Одной
из областей использования синектики
является поиск но­вого
применения товара. Эта задача возникает,
в частности, и ситуа­ции,
когда у товара заканчивается его
жизненный цикл. Известны удачные примеры
нового применения товаров, например
жеватель­ной резинки, которая
первоначально позиционировалась как
своеоб­разная
конфета для детей и модная успокаивающая
«жвачка» для при­общения
к клану самостоятельных взрослых мужчин,
как правило, некурящих. Сейчас потребителям
гарантируются свежее дыхание и отсутствие
кариеса.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

  • Основная суть лексическая ошибка
  • Основная причина дтп это поломка автомобиля ошибки водителей плохое состояние дорог
  • Основная природная зона центральной азии лесостепь найти ошибку
  • Основная ошибка среднего значения
  • Основная ошибка спикера конгруэнтность или неконгруэнтность