Генрих Альтов - Теория решения изобретательских задач - 88
Обзор книги Генрих Альтов - Теория решения изобретательских задач - 88
Альтов Генрих
Теория решения изобретательских задач - 88
Г.Альтшуллер
Теория решения изобретательских задач
СПРАВКА "ТРИЗ-88"
1. НАУКА ИЗОБРЕТАТЬ
1.1. МЕТОД ПРОБ И ОШИБОК - КАТАСТРОФИЧЕСКИ ПЛОХАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
ТВОРЧЕСТВА
Изобретательство - древнейшее занятие человека. С изобретением первых орудий труда и начинается история человека. За многие тысячи лет, прошедшие с тех пор, все изменилось, неизменной осталась только технология создания новых изобретений - МЕТОД ПРОБ И ОШИБОК: "А что, если сделать так? Ах, не получается? Ну, тогда можно попробовать сделать вот так..." ЭТА ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРЧЕСТВА ПРЕДЕЛЬНО НЕЭФФЕКТИВНА В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОЙ НТР.
В СССР ежегодно выполняется около 150 000 научно-исследовательских разработок. Приблизительно две трети их прерываются на стадии эксперимента или испытания нового образца. Огромные средства оказываются затраченными впустую. Из 50 000 разработок, что доходят до стадии внедрения, лишь тысяча находит более или менее широкое внедрение ("Социалистическая индустрия" от 26.06.82г.). Таким образом, из 150 000 разработок жизненными оказываются только 1 000, т.е. менее 7% !
Представьте себе аэропорт, в котором из 150 ежедневно взлетающих самолетов поднимается только один, а остальные разбиваются при разбеге и взлете. Или же представьте строительную организацию, у которой из 150 домов обваливаются в процессе постройки 100, а в 49-ти домах пригодны только отдельные квартиры, и лишь один (!) дом может быть полностью заселен. Таков по эффективности метод проб и ошибок - самая расточительная из всех технологий. Применение этого метода в современном промышленном обществе неизбежно приводит к разорению общества, к упадку темпов его прогресса, к застою экономики и производства.
М.С.Горбачев в докладе на пленуме ЦК КПСС 25 июня 1987г. сказал:
"Нельзя успешно двигаться вперед методом проб и ошибок, это дорого обходится обществу. Искусство политического руководства требует умения выявлять и эффективно разрешать противоречия..."
Конечно, речь в докладе идет о политике, но политика базируется на экономике, а экономика - на творческом решении задач.
К методу проб и ошибок привыкли, слова "творчество" и "перебор вариантов" стали синонимами. Упорство в переборе вариантов рассматривают как доблесть. Вот строки из обычного очерка об изобретателях: "Шли к решению проблемы почти на ощупь, перебрали множество теорий, в конце каждой из которых стояло: нуждается в практической проверке. Поставили тысячи экспериментов только для того, чтобы убедиться: пошли не туда. Испытали десятки конструкций приборов, перепаяли сотни метров проволоки и извели не поддающееся учету количество кинопленки" (Е.Марголин. Как падают яблоки. Изд. "Лиесма", Рига, 1976, с.8).
За нерешенные вовремя изобретательские задачи расплачиваться приходится не только недополученными прибылями, но и жизнями людей. ПОТЕРИ ВРЕМЕНИ, СИЛ И ЖИЗНЕЙ ИЗ-ЗА НЕСОВЕРШЕНСТВА МЕТОДА ПРОБ И ОШИБОК СТРАШНЕЕ ПОТЕРЬ ОТ ЧУМЫ, ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И НАВОДНЕНИЙ.
1.2. МЕТОДЫ АКТИВИЗАЦИИ ПЕРЕБОРА ВАРИАНТОВ - ПУТЬ В ТУПИК
Иногда пытаются модернизировать метод проб и ошибок или интенсивнее его использовать. Такова, например, японская практика. Ее сущность: в с е служащие в с е в р е м я должны перебирать всевозможные варианты решений. На прогулке, дома, во время еды всегда! Тосабуро Наката приучил себя перебирать варианты в туалете (чтобы не пропадало время) и через два года изобрел шариковую ручку, став национальным героем...
Главный недостаток метода проб и ошибок - это, во-первых, медленное генерирование новых идей, а во-вторых, отсутствие защиты от психологической инерции (т.е. выдвижение идей тривиальных, обыденных, неоригинальных). С 20-х годов нашего столетия в разных странах стали появляться методы активизации перебора вариантов. Один из наиболее распространенных методов такого рода - мозговой штурм. Решение задачи проходит в два этапа. На первом этапе (генерирование идей) запрещена всякая критика, поощряются "дикие", явно неосуществимые, даже фантастические предложения (чтобы по возможности устранить психологическую инерцию). На втором этапе эксперты критически оценивают результаты штурма, пытаясь отобрать рациональные идеи.
Другой метод - морфологический анализ. Суть его состоит в построении таблиц, которые должны охватить все мыслимые варианты. Например, требуется предложить новую упаковку для изделий. Если на одной оси записать, скажем, двадцать видов материала (металл, дерево, картон и т. д.), а на другой - двадцать видов формы (сплошная жесткая упаковка, сплошная гибкая упаковка, рейчатая упаковка, сетчатая и т. д.), получится таблица, включающая 400 сочетаний, каждое из которых соответствует одному варианту. Можно ввести и другие оси, неограниченно наращивая число полученных вариантов. А затем в безграничном море этих вариантов - в основном, "пустых" - надо найти несколько разумных идей.
Есть и другие методы активизации перебора вариантов, например, синектика, метод фокальных об'ектов, метод контрольных вопросов и пр. Все эти методы обладают общими, принципиально непреодолимыми, недостатками:
а) нет механизма для составления списка в с е х возможных
вариантов (а значит, нет гарантии выхода на самые выгод
ные, экономичные решения),
б) нет о б ' е к т и в н ы х критериев отбора лучших ва
риантов: предложения оцениваются специалистами, и выбира
ют они, естественно, то, что подсказывает им здравый
смысл (т.е. психологическая инерция): генерирование нет
ривиальных идей сводится на нет тривиальным отбором.
Причина неэффективности подобных методов в том, что они не меняют сути старой технологии перебора вариантов, сам этот перебор. Нужен принципиально новый инструмент творчества, а не "косметический" ремонт старого.
Методы активизации хороши при решении простых задач и неэффективны для задач сложных, - а таких задач в современной изобретательской практике большинство. Именно от решения сложных задач зависят темпы прогресса.
Со времени своего появления эти методы активизации не претерпели существенных изменений, это означает, что выбран неверный путь, ведущий в тупик. Нужна иная - более эффективная - технология решения изобретательских задач.
1.3. ЧТО ТАКОЕ ТРИЗ?
В 1946 году в СССР началась работа над созданием научной технологии творчества. Новая технология получила название ТРИЗ теория решения изобретательских задач. Первая публикация по ТРИЗ относится к 1956 году (7). Дальнейшее развитие отражено в книгах (8-12, 14-16) и в материалах, регулярно публиковавшихся журналом "Техника и наука" В 1979-1983 г.г. (13).
Отечественная теория решения изобретательских задач принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций, основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развиваются не "как попало", а по определенным законам: эти законы можно познать и использовать для сознательного - без множества "пустых" проб - решения изобретательских задач. ТРИЗ превращает производство новых технических идей в точную науку. Решение изобретательских задач - вместо поисков вслепую - строится на системе логических операций.
Теоретической основой ТРИЗ являются законы развития технических систем. Прежде всего это законы материалистической диалектики. Используются также некоторые аналоги биологических законов, ряд законов выявлен изучением исторических тенденций развития техники, широко применяются общие законы развития систем.
Законы проверены, уточнены, детализированы, а иногда и выявлены путем анализа больших массивов патентной информации по сильным решениям (десятки и сотни тысяч отобранных патентов и авторских свидетельств). Весь инструментарий ТРИЗ, включая фонды физических, химических, геометрических эффектов, также выявлялся и развивался на основе изучения больших массивов патентной информации, вообще, каждое нововведение в ТРИЗ проходит тщательную проверку и корректировку на патентных и историко-технических материалах. В этом смысле ТРИЗ можно считать обобщением сильных сторон творческого опыта многих поколений изобретателей: отбираются и исследуются сильные решения, критически изучаются решения слабые и ошибочные.
Главный закон развития технических систем - стремление к увеличению степени идеальности: идеальная техническая система когда системы нет, а ее функция выполняется. Пытаясь обычными (уже известными) путями повысить идеальность технической системы, мы улучшаем один показатель (например, уменьшаем вес транспортного средства) за счет ухудшения других показателей (например, снижается прочность). Конструктор ищет компромиссное решение оптимальное в каждом конкретном случае. Изобретатель должен сломать компромисс: улучшить один показатель, не ухудшая других. Поэтому в наиболее распространенном случае процесс решения изобретательских задач можно рассматривать как выявление, анализ и разрешение технического противоречия .
