Каплан Л.А. Новый подход к анализу и разрешению противоречий
Подождите немного. Документ загружается.
15
идей и придавало уверенность, что любое встретившееся противоречие может быть
рано или поздно разрешено. И скорее рано, чем поздно.
Но были и свои недостатки. Во
-первых, никогда и никем не была доказана полнота
предлагаемых ТРИЗ подсказок. А значит, всегда был риск не найти нужную подсказку
среди предлагаемых 40 Приемов устранения технических противоречий, 11 Приемов
разрешения физических противоречий, 76 Стандартов на решение изобретательских
задач... Во
-вторых, до сих пор не существует более-менее ясно написанных
инструкций: что должно быть получено в результате анализа? Даже АРИЗ-85В,
главный аналитический инструмент классической ТРИЗ, дает весьма расплывчатые
рекомендации по тому, как отличить успешный анализ от неуспешного. Этих
рекомендаций достаточно, если АРИЗ изучается в течение как минимум недели, с
разбором множества учебных задач и при активном участии опытного преподавателя.
Тогда – медленно, постепенно – у будущих пользователей появляется «интуитивное
понимание», когда противоречие сформулировано правильно, а когда – неправильно.
В-третьих, при широком разнообразии ТРИЗовских инструментов, до сих пор не
существует достаточно конкретных рекомендаций, в каких случаях какие инструменты
наиболее эффективны. АРИЗ предлагает использовать их все – по очереди.
Эти недостатки были несущественными в те времена, когда времени на обучение
инженеров не жалели, а на решение одной проблемы отводился как минимум месяц.
Но эти благодатные времена давно канули в Лету... Сейчас же на обучение инженеров
основам ТРИЗ дается не более 3-5 дней, да и проблемы иногда нужно решать быстро и
с участием малообученных специалистов заказчика. В этих условиях возникла острая
необходимость в быстром, но результативном анализе, а также в как можно более
полном наборе простых подсказок, напрямую относящихся к данной проблеме.
Цель и задачи исследования
Целью данного исследования является повышение эффективности методологических
инструментов анализа и разрешения противоречий, возникающих в различных сферах
человеческой деятельности. Эта цель достигается путем разработки процесса анализа
и разрешения противоречий, основанного как на принципах ТРИЗ, так и на механизме
формирования противоречий путем неосознанного включении в понимание
проблемной ситуации различных необоснованных ограничений.
Следующие задачи должны быть решены для достижения поставленной цели:
Выявить типовые необоснованные ограничения;
Разработать методологические инструменты и рекомендации для анализа и
выявления этих скрытых необоснованных ограничений;
Разработать способы формулирования «прицельных» подсказок по
устранению выявленных необоснованных ограничений;
Разработать алгоритм разрешения противоречия путем устранения
выявленных необоснованных ограничений;
Разработать практические рекомендации по использованию предложенных
методологических инструментов и рекомендаций.
16
Рабочая гипотеза
Проводя данное исследование, автор руководствовался следующей рабочей гипотезой:
1. Легко разрешимая проблемная ситуация превращается в неразрешимое
противоречие потому, что решатель «по умолчанию» вводит в понимание
проблемной ситуации множество необоснованных ограничений. Эти
неосознаваемые ограничения перекрывают все пути разрешения противоречия.
Выявление и устранение необоснованных ограничений
– наиболее
«естественный» путь разрешения неразрешимых проблем.
2. Эти необоснованные ограничения – типичные. А значит, их можно выявить,
составить достаточно полный словарь, а затем использовать его при анализе
разнообразных противоречий.
3. На основе выявленных необоснованных ограничений можно составить
практически полный список подсказок, напрямую относящихся к данному
противоречию, и с помощью этих подсказок сгенерировать идеи, нацеленные
на разрешение данного противоречия.
Основные положения, выносимые на защиту
На защиту выносятся следующие положения:
1. Способ анализа противоречий, заключающийся в выявлении скрытых типовых
необоснованных ограничений, введенных «по умолчанию» в понимание
проблемной ситуации.
2. Способ подготовки к генерированию идей, заключающийся в формулировании
подсказок в форме наводящих вопросов, сформулированных к каждому
выявленному и инвертированному типовому необоснованному ограничению.
3. Подход к разрешению противоречий, заключающийся в генерировании идей в
форме ответов на наводящие вопросы, объединении этих идей в
концептуальные решения и выборе наиболее «локально
-идеальных» решений.
Объект исследования: Противоречие
Итак, мы должны рассмотреть семь различных аспектов противоречия:
1. Возражение, высказывание «вопреки моему мнению»
2. Столкновение в одной и той же ситуации двух противоположных интересов
разных сторон, возникших «вопреки ожиданиям каждой из сторон»
3. Противодействие предпринятому действию, возникающее «вопреки моему
ожиданию», «вопреки моему пониманию ситуации»
4. Нежелательное изменение ситуации «вопреки моему ожиданию»
5. Нежелательное ухудшение ситуации, вызванное моей попыткой улучшить
ситуацию и возникшее «вопреки моему ожиданию»
6. Возникшая «вопреки моему пониманию ситуации» необходимость выдвигать
два несовместимых требования к состоянию одной и той же сущности
7. Возникшее «вопреки моему пониманию» нежелательное последствие
предпринятого мною действия по изменению ситуации
Теперь можно выявить «общий знаменатель» всех этих аспектов. Он включает в себя
три части:
1. Противоречие всегда возникает «вопреки моему ожиданию, мнению,
пониманию ситуации». Фактически, противоречие возникает «на границе»
между реальностью и нашим восприятием этой реальности.
17
2. Несовместимость реальной и воображаемой компонент противоречия. То, как
ситуация происходит в реальности, несовместимо с тем, как мы представляем
себе развитие и последствия этой ситуации.
3. Фактическое наличие и воображаемое отсутствие путей устранения
противоречия из ситуации. История человечества показывает, что не бывает
безвыходных ситуаций – просто люди долго не видят этих выходов. Точнее,
бессознательно запрещают себе видеть эти выходы.
Из первой части противоречия можно сделать следующий вывод: мать-природа не
знает противоречий; противоречия возникают в голове наблюдателя, когда реальный
ход событий существенно отличается от представлений наблюдателя, как эти события
должны происходить. Иными словами, противоречие – это столкновение наших
представлений о реальности с самой реальностью, с реальным ходом событий,
принимающих неожиданно для нас нежелательный оборот.
Из второй части противоречия следует вывод о том, что «несовместимость»,
характерная для противоречия, должна каким-то образом отразиться и в его
разрешении. Здесь уместно вспомнить хорошо знакомый химикам принцип:
«Подобное – подобным». Этот принцип ляжет в основу метода проведения
предлагаемого исследования.
Третья часть противоречия приводит нас к выводу о необходимости поиска «запретов»,
мешающих нам своевременно обнаружить и использовать доступные выходы из
противоречивой ситуации. Этот вывод привел к гипотезе о «типовых необоснованных
ограничениях», которые мы сами «по умолчанию» налагаем на понимание проблемных
ситуаций, тем самым превращая решаемые проблемы в неразрешимые противоречия.
Итак, противоречивая ситуация включает в себя следующие составные части:
1. Наше отношение к различным вариантам развития событий и их результатам
2. Наши ожидания, представления о реальности
3. Реальный ход событий, выражающийся в нежелательном для нас результате
4. Наше восприятие хода событий, приведшее нас в состояние противоречия
5. Противоречие как таковое
Соответственно, изменить в этой ситуации можно только эти составные части. В ходе
исследования будут рассмотрены возможности изменения каждой из них в
отдельности.
Личный вклад соискателя
Личный вклад соискателя состоит в детальном анализе ранее не рассматривавшегося
подробно механизма возникновения противоречия. Этот механизм заключается во
внесении «по умолчанию» в восприятие проблемной ситуации так называемых
«необоснованных ограничений». Эти ограничения препятствуют нахождению выходов
из проблемной ситуации. Тем самым они превращают разрешимую проблемную
ситуацию в неразрешимое противоречие. Личный вклад соискателя также заключается
в разработке нового алгоритма анализа и разрешения противоречий, основанного на
понимании этого механизма, а также в создании первого расширенного списка
типовых необоснованных ограничений.
18
Автор считает необходимым также отметить огромную помощь в данной разработке,
оказанную ему коллегами, и выразить им свою глубокую благодарность.
Исследования механизма введения «по умолчанию» необоснованных ограничений в
понимание ситуации осуществлялись соискателем совместно с А.Л. Капланом.
Теоретическое и экспериментальное изучение влияния ощущения «неразрешимости»
противоречия на ход решения сложных технических проблем основано на подходах,
изложенных Б.Л. Злотиным, и проведено совместно с С.Ю. Малкиным и П.И.
Ульяницким.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы успешно использовались автором при
консультировании инновационных малых и средних бизнесов, и по частям были
доложены на конференциях TRIZCON2000 (The Altshuller Institute for TRIZ Studies, Inc.,
2000), NCPCR 2001 (George Mason University, 2001), Future Trend Conference (Miami,
FL
, 2006), Глобальная ТРИЗ Конференция 2010 в Корее (Сеул, Южная Корея, 2010),
16-
я Конференция по Индустриальному Инжинирингу и Менеджменту (Тель-Авив,
Израиль, 2010), Japan TRIZ Symposium (Токио, Япония, 2010), а также Глобальная
ТРИЗ Конференция 2011 в Корее (Сеул, Южная Корея, 2011).
19
Глава 2. Методы исследования
Основные научные методы, используемые в этом исследовании, являются
традиционными в исследовании ТРИЗ, особенно в области разработки аналитических и
решательных инструментов.
Согласно [54], все общенаучные методы для анализа целесообразно распределить на
три группы
: общелогические, теоретические и эмпирические.
В данном исследовании использовались все виды общенаучных методов. Это
многообразие методов объясняется природой исследования.
Примечание: все цитаты в этой главе, выделенные курсивом, взяты из источника [54].
Общелогические методы
Общелогическими методами являются анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия.
Рассмотрим применение общелогических методов в данном исследовании.
Анализ – это расчленение, разложение объекта исследования на составные части. Он
лежит в основе аналитического метода исследования. Разновидностями анализа
являются классификация и периодизация.
Объект исследования – противоречие – был проанализирован путем разделения его на
следующие составные части:
1. Предпринимаемое (или предполагаемое) действие (изменение, вносимое в
ситуацию)
2. Полезный, ожидаемый результат действия
3. Вредный, нежелательный результат действия
4. Причинно-следственная связь между действием и его полезным результатом
5. Причинно-следственная связь между действием и его вредным результатом.
На основании результатов этого анализа, была построена обобщенная модель
противоречия, используемая в работе с противоречием.
Кроме этого, единое понятие «типовые необоснованные ограничения» было в ходе
анализа разбито на отдельные категории.
Синтез – это соединение отдельных сторон, частей объекта исследования в единое
целое.
В данном исследовании синтез использовался, например, в следующих случаях. Во-
первых, разнообразные аспекты противоречия были объединены в единое понятие, для
чего были выявлены их общие черты. Во-вторых, отдельные операции по анализу и
разрешению противоречия были соединены в единый алгоритмический подход.
Индукция – это движение мысли (познания) от фактов, отдельных случаев к общему
положению. Индуктивные умозаключения «наводят» на мысль, на общее.
20
Невозможно представить себе исследование такого плана без индуктивных
умозаключений. Например, отдельные факты – экспериментально выявленные
необоснованные ограничения, создавшие в конкретных ситуациях противоречия
–
навели на мысль о существовании некоторых стереотипов. Затем, сопоставление
противоречий, возникших из
-за неправильных допущений, с известными их
решениями привело к гипотезе об инверсии допущений (необоснованных
ограничений) как эффективном способе разрешения противоречий.
Дедукция – это выведение единичного, частного из какого-либо общего положения;
движение мысли (познания) от общих утверждений к утверждениям об отдельных
предметах или явлениях
. Посредством дедуктивных умозаключений «выводят»
определенную мысль из других мыслей.
Построение гипотез методом индукции в дальнейшем позволяет рассматривать и ранее
не включенные в исследование факты как относящиеся к анализируемому явлению.
Так, после возникновения гипотезы о роли необоснованных ограничений в создании
рассматривавшихся противоречий, оказалось возможным выявить другие типы
необоснованных ограничений.
Аналогия – это способ получения знаний о предметах и явлениях на основании того,
что они имеют сходство с другими; рассуждение, в котором из сходства изучаемых
объектов в некоторых признаках делается заключение об их сходстве и в других
признаках.
Метод аналогии – наиболее известный подход в разработке и использовании
инструментов ТРИЗ. Так, гипотеза о "необоснованных ограничениях", которые
формируют противоречия в наших головах, была основана не только на фактах, т.е.
реальных проектах, но и на аналогии с исследованиями, проведенными в НЛП –
нейролингвистическом программировании.
Методы теоретического уровня
К методам теоретического уровня причисляют аксиоматический, гипотетический,
формализацию, абстрагирование, обобщение, восхождение от абстрактного к
конкретному, исторический, метод системного анализа.
В данном исследовании использовались все методы теоретического уровня, кроме
исторического. Последнее вызвано тем, что изучение и анализ истории развития
методов анализа и разрешения противоречий в ТРИЗ выходило за рамки исследования.
Аксиоматический метод – способ исследования, который состоит в том, что
некоторые утверждения (аксиомы, постулаты) принимаются без доказательств и
затем по определенным логическим правилам из них выводятся остальные знания.
Ни одно исследование невозможно провести без принятия некоторых аксиом.
Например, в этом исследовании были без доказательств приняты следующие аксиомы:
1. Противоречия возникают тогда, когда решающие их специалисты запрещают
себе думать о тех направлениях разрешения, которые и позволяют разрешить
эти противоречия.
21
2. Противоречия разрешимы, если снять эти запреты.
3. Существуют аналитические процедуры, позволяющие выявить в описании
противоречия эти скрытые запреты.
Эти аксиомы позволили построить гипотезу о «типовых необоснованных
ограничениях», вводимых «по умолчанию» в понимание проблемной ситуации, а
также разработать новый алгоритм разрешения противоречий.
Гипотетический метод – способ исследования с помощью научной гипотезы, т.е.
предположения о причине, которая вызывает данное следствие, или о существовании
некоторого явления или предмета.
Разновидностью этого метода является гипотетико-дедуктивный способ
исследования, сущность которого состоит в создании системы дедуктивно связанных
между собой гипотез
, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.
В структуру гипотетико-дедуктивного метода входит:
1)
выдвижение догадки (предположения) о причинах и закономерностях
изучаемых явлений и предметов
;
2) отбор из множества догадок наиболее вероятной, правдоподобной;
3)
выведение из отобранного предположения (посылки) следствия (заключения) с
помощью дедукции
;
4) экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий.
Построение гипотез и делание дедуктивных выводов из них – основа любого научного
исследования. В ходе данного исследования были построены, например, следующие
гипотезы:
1. Все противоречия, возникающие в технике, имеют одну природу.
2. Необоснованные ограничения, вводимые «по умолчанию» в понимание
проблемной ситуации, закрывают все пути разрешения противоречия.
3. Необоснованные ограничения типичны.
4. Каждый элемент противоречия содержит как минимум одно необоснованное
ограничение.
5. Инверсия необоснованного ограничения открывает, как минимум, одну
возможность разрешить противоречие.
Из этих гипотез были дедуктивно выведены основные типы необоснованных
ограничений и алгоритм анализа и разрешения противоречий.
Формализация – отображение явления или предмета в знаковой форме какого-либо
искусственного языка (например, логики, математики, химии) и изучение этого
явления или предмета путем операций с соответствующими знаками. Использование
искусственного формализованного языка в научном исследовании позволяет
устранить такие недостатки естественного языка, как многозначность,
неточность, неопределенность.
При формализации вместо рассуждений об объектах исследования оперируют со
знаками (формулами). Путем операций с формулами искусственных языков можно
получать новые формулы, доказывать истинность какого-либо положения.
22
Хотя данное исследование и было нацелено на разработку ТРИЗовского инструмента,
оперирующего естественным языком задачедателя, в нем использовался и метод
формализации. Во
-первых, формализацией является запись противоречия на
искусственном языке модели противоречия. Во
-вторых, инверсия выявленных
скрытых ограничений осуществляется добавлением частицы НЕ или слов НЕВЕРНО,
ЧТО перед этим ограничением.
Абстрагирование – мысленное отвлечение от некоторых свойств и отношений
изучаемого предмета и выделение интересующих исследователя свойств и отношений.
Обычно при абстрагировании второстепенные свойства и связи исследуемого
объекта отделяются от существенных свойств и связей
.
Виды абстрагирования: отождествление, т.е. выделение общих свойств и отношений
изучаемых предметов, установление тождественного в них, абстрагирование от
различий между ними, объединение предметов в особый класс; изолирование, т.е.
выделение некоторых свойств и отношений, которые рассматриваются как
самостоятельные предметы исследования.
Абстрагирование в данном исследовании позволило выделить слова, обладающие
следующими свойствами: (а) участвовать в любом объяснении; (б) вводиться в это
объяснение «по умолчанию»; и (в) изменять границы истинности объяснения.
Обобщение – установление общих свойств и отношений предметов и явлений;
определение общего понятия, в котором отражены существенные, основные признаки
предметов или явлений данного класса. Вместе с тем обобщение может выражаться
в выделении не существенных, а любых признаков предмета или явления. Этот метод
научного исследования опирается на философские категории общего, особенного и
единичного.
Главным образом метод обобщения в данном исследовании использовался при
выдвижении гипотез (а) единства природы всех видов противоречий и (б) единого
механизма возникновения «неразрешимых» противоречий.
Восхождение от абстрактного к конкретному как метод научного познания
состоит в том, что исследователь вначале находит главную связь изучаемого
предмета (явления), затем, прослеживая, как она видоизменяется в различных
условиях, открывает новые связи и таким путем отображает во всей полноте его
сущность.
В предлагаемом исследовании сначала была сформулирована гипотеза о введении «по
умолчанию» необоснованных ограничений в понимание проблемной ситуации как
едином механизме возникновения «неразрешимых» противоречий. В ходе
восхождения от абстрактного к конкретному из словаря русского языка были
выделены типовые необоснованные ограничения. Затем выделенные слова, в целях
упорядочивания, были классифицированы. В результате были выделены основные
категории необоснованных ограничений.
Системный метод заключается в исследовании системы (т.е. определенной
совокупности материальных или идеальных объектов), связей её компонентов и их
23
связей с внешней средой. При этом выясняется, что эти взаимосвязи и
взаимодействия приводят к возникновению новых свойств системы, которые
отсутствуют у составляющих её объектов.
Системный метод, наряду с методом аналогии – наиболее популярный в ТРИЗ.
В предлагаемом исследовании в качестве системы рассматривалось противоречие.
Внешней средой (скорее, надсистемой) для противоречия является восприятие
проблемной ситуации людьми, пытающимися решить это противоречие. Выявленная
связь элементов противоречия с восприятием проблемной ситуации заключается в
введении «по умолчанию» необоснованных ограничений. В результате, это приводит к
возникновению нового свойства системы: противоречие становится неразрешимым.
Методы эмпирического уровня
К методам эмпирического уровня относятся: наблюдение, описание, счет, измерение,
сравнение, эксперимент, моделирование.
В данном исследовании использовались все методы эмпирического уровня, кроме
численных (счет и измерение). Последнее связано с характером и стадией изучения
исследуемого явления.
Наблюдение – это способ познания, основанный на непосредственном восприятии
свойств предметов и явлений при помощи органов чувств. В результате наблюдения
исследователь получает знания о внешних свойствах и отношениях предметов и
явлений.
Наблюдением в данном исследовании являлся собственный опыт разрешения
противоречий в различных областях человеческой деятельности, а также опыт
применения выявленного подхода в реальных инновационных проектах. Эти
наблюдения выступают в качестве эмпирической основы предлагаемого исследования.
Описание – это фиксация признаков исследуемого объекта, которые
устанавливаются, например, путем наблюдения или измерения. Описание бывает: 1)
непосредственным, когда исследователь непосредственно воспринимает и указывает
признаки объекта; 2) опосредованным, когда исследователь отмечает признаки
объекта, которые воспринимались другими лицами.
В предлагаемом исследовании использовались два вида описаний, т.е. информации о
реальных решениях сложных противоречий: литература и реальные проекты, в
которых участвовал сам автор или о которых ему рассказывали коллеги.
Сравнение – это сопоставление признаков, присущих двум или нескольким объектам,
установление различия между ними или нахождение в них общего.
В ходе данного исследования использовались разнообразные сравнения. Например,
созданные принимаемыми «по умолчанию» ограничениями допущения сравнивались с
типовыми убеждениями, разделяемыми большинством людей, сталкивающихся с
подобными ситуациями. В результате таких сравнений выявлялись новые стороны
изучаемого явления.
24
Также автор проводил сравнения рекомендаций, полученных в результате
исследования, с известными рекомендациями классической и пост-классической ТРИЗ.
В результате этих сравнений были выявлены основные преимущества и недостатки
предлагаемого подхода к анализу и разрешению противоречий.
Эксперимент – это искусственное воспроизведение явления, процесса в заданных
условиях
, в ходе которого проверяется выдвигаемая гипотеза.
Эксперименты могут быть классифицированы по различным основаниям:
по отраслям научных исследований – физические, биологические, химические,
социальные и т.д.;
по характеру взаимодействия средства исследования с объектом – обычные
(экспериментальные средства непосредственно взаимодействуют с
исследуемым объектом
) и модельные (модель замещает объект исследования).
Последние делятся на мысленные (умственные, воображаемые) и
материальные (реальные).
Приведенная классификация не является исчерпывающей.
Многочисленные экспериментальные работы проводились в рамках данного
исследования с целью подтверждения или опровержения возникавших гипотез.
«Материальными» экспериментами можно считать фасилитирование различных групп
в ходе реальных производственных проектов. «Мысленными» экспериментами можно
считать, например, разборы различных проблем, проведенные автором.
Моделирование – это получение знаний об объекте исследования с помощью его
заменителей – аналога, модели. Под моделью понимается мысленно представляемый
или материально существующий аналог объекта.
На основании сходства модели и моделируемого объекта выводы о ней по аналогии
переносятся на этот объект.
В теории моделирования различают:
1. идеальные (мысленные, символические) модели, например, в виде рисунков,
записей, знаков, математической интерпретации;
2. материальные (натурные, вещественные) модели, например, макеты, муляжи,
предметы-аналоги для опытов.
В данном исследовании широко использовались «идеальные» модели – например,
модели разнообразных противоречий. «Материальные» модели в данном исследовании
не использовались.