Методы применяемые на этапе определения альтернатив. Морфологический анализ (триз)

системы (образца, комплекса) для ликвидации присущих ей недостатков. Данная цель предопределяет следующий план действий:

– выявить коренные недостатки существующей системы;

– установить причины этих недостатков;

– определить новые типы компонентов системы, способных ликвидировать присущие ей недостатки;

– определить последовательность изменений (путь трансформации или эволюционную траекторию), которая позволит существующим компонентам системы эволюционировать в качественно новые.

Нетрудно увидеть, что метод может быть широко использован при определении путей модернизации образца. Однако такой подход не гарантирует успеха при поиске принципиально новых идей и технических решений, так как процедура базируется на анализе прототипа, который своими структурами несколько ограничивает допустимую область решений. Такую гарантию, в принципе, дает морфологический подход.

8.1. Морфологический анализ

Термин «морфология» употребляется во многих науках и относится к исследованию формы или структуры изучаемого объекта.

Применение морфологического анализа (и синтеза) в прогнозировании заимствовано у швейцарского астронома Ф. Цвикки, который разработал его в 30-е годы для конструирования астрономических приборов. Впервые весьма результативно анализ был практически применен Ф. Цвикки в авиационной фирме (1942 г., США), где он в короткое время получил несколько десятков новых технических решений ракетных двигателей и ракет, среди которых, как оказалось позже, были предложены решения, повторяющие немецкие ракеты ФАУ-1 , ФАУ-2.

Метод морфологического анализа основан на комбинаторике. Суть его состоит в идее получения детального описания всех существующих и возможных (допустимых) технических систем исследуемого класса с

последующим поиском на этом множестве описания технической системы, наиболее полно соответствующего поставленной цели. Для этого в интересующем изделии или объекте выделяют группу основных конструктивных или других признаков. Для каждого признака выбирают альтернативные варианты, то есть возможные варианты его исполнения. Комбинируя их между собой, можно получить множество различных решений, в том числе представляющих практический интерес.

Например, рассмотрим морфологию механического оборудования колесной крановой установки. Можно выделить четыре основных компонента: двигатель, ведущие оси, опоры (домкраты) и направляющую стрелу. У крановой установки может быть различное число этих компонентов. На рис. 8.1 показано морфологическое описание механического оборудования крановой установки. Исторически число двигателей (маршевых) варьировало между 0 и 2, ведущих осей – между 0 и 6, направляющих и опор (домкратов) – между 0 и 4.

Рис. 8.1. Морфологическая модель механического оборудования крановой установки

Можно полностью описать механическое оборудование крановой установки (в отношении указанных четырех компонентов), выбирая один из элементов каждого ряда (то есть выбрать число двигателей осей, направляющих и опор). На рисунке показано всего 3·7·8·5·5=525 возможных

m i j .

комбинаций механического оборудования установки. Возможно, большинство из них никогда не было фактически реализовано, но ни одна из них не является принципиально неосуществимой.

Таким образом, алгоритм применения метода следующий. Проблему делят на части, которые можно считать независимыми, и для каждой части находят максимальное число решений или подходов.

На первом этапе выделяют наиболее важные аспекты, характеризующие проблему (объект исследования), которые впоследствии выступают в качестве оснований деления P i . Затем для каждого i - го аспекта проблемы выявляют

возможные решения

Допустим, возможных аспектов проблемы может быть n , то естьi = 1 , 2 ,...,n , а возможных вариантов развития i -го аспекта –k i , то естьj = 1 , 2 ,...,k i .

Вся указанная совокупность аспектов проблемы и способов ее решения может быть представлена в виде системы матриц (в виде «морфологического множества»):

Если в каждой строке этой матрицы (ящика) обвести кружком один из элементов m j , а затем соединить все обведенные элементы, то полученная

цепочка элементов будет представлять собой один из возможных вариантов решения проблемы. Некоторое единичное решение проблемы можно представить системой элементов

P1 m1 j 1 , P2 m2 j 2 , P3 m3 j 3 ,..., Pn mn jn .

На следующем этапе следует определить, какие из этих решений осуществимы в действительности. Необходимо, чтобы все осуществимые решения были изучены прежде, чем будет сделан выбор лучшего решения. Одним из следствий этого может быть то, что систематическое изучение всех возможных комбинаций решений отдельных частей проблемы приведет к определению принципиально новых решений всей проблемы в целом.

После того, как отброшены все неосуществимые решения, проводится оценка технической эффективности всех оставшихся решений и из них выбираются наиболее рациональные.

Следует отметить, что в качестве аспектов проблемы могут назначаться как элементы (узлы, детали) рассматриваемого образца, так и их функции. Тогда в качестве альтернативных вариантов назначаются различные реализации каждой функции. При этом могут быть использованы:

– собственные знания и результаты опроса специалистов;

– справочники и энциклопедии;

– словари технических функций;

– международный классификатор изобретений и патентные описания по интересующим рубрикам;

– каталоги выставок для поиска технических решений элементов, соответствующих уровню лучших мировых образцов.

Наиболее сложным моментом морфологического анализа является изучение всех полученных решений с точки зрения их функциональной ценности и выбор наиболее желательных конкретных решений и их

реализации. Для этого устанавливается шкала оценок, причем для оценки решений могут быть использованы самые общие критерии.

Метод морфологического анализа представляет интерес для прогнозирования технического облика перспективного образца.

8.2. Прогнозирование технического облика перспективного образца

Поисковое прогнозирование, проводимое в рамках обоснования основных направлений развития техники, предполагает анализ объективных тенденций развития, определение возможных путей создания нового образца и получение представления как об основных технических и других количественных характеристиках, так и о техническом облике систем будущего.

Понятие облика технической системы, или технического облика системы, является сравнительно новым, появилось в связи с бурно развивающейся теорией больших технических систем и еще недостаточно определилось на практике.

Обращаясь к методологии системного анализа, можно заключить: являясь категорией системологии, понятие технического облика должно отражать не только конфигурацию образца, не только его структуру, но и взаимосвязи составляющих сложные объекты подсистем и элементов во множестве присущих им взаимосвязанных свойств (характеристик) и функций. Призванное описывать иерархические структуры, это понятие также

x ξ ϕ ξ

Рис.8.2. Граф-модель технического облика

иерархично по содержанию и уточняется по мере детализации конкретной системы. Наиболее полно концепцию облика можно отразить в виде графмодели (рис 8.2)

Вершинами графа являются: w ξ – технический облик системы;v ξ –

совокупность подсистем и элементов системы; x ξ – совокупность определяющих характеристик (параметров);ϕ ξ – совокупность выполняемых функций, гдеξ – уровень иерархии.

v ξ ,x ξ ,ϕ ξ совместно определяют облик системы наξ - м уровне ее исследования

w ξ= U N (x ξ, ϕ ξ,v ξ) ,

где N – количество уровней иерархии.

Таким образом, можно заключить, что технический облик – совокупность структурных и параметрических данных, отражающих наиболее существенные технические решения и особенности образца (комплекса, системы), состав и способ объединения его функционально связанных элементов между собой.

Исходя из приведенного определения, прогнозирование технического облика предполагает генерирование множества альтернатив возможной структуры образца, для чего необходимо произвести систематизацию, обзор и анализ всей совокупности функциональных подсистем и агрегатов, иерархически ограниченной некоторыми структурными характеристиками и способами их задания. Очевидно, что такую задачу можно решить методом морфологического анализа. Трудность заключается в том, что с введением новых элементов в морфологическую матрицу комбинаторный процесс разрастается в геометрической прогрессии, так как формирование морфологии системы предполагает одинаковую значимость всех ячеек морфологического ящика.

Размерность задачи можно значительно сократить (или упорядочить) путем придания каждой морфологической ячейке некоторого «веса» относительно выбранного критерия предпочтения.

Исходя из того, что в прогнозирующей системе на этапе выбора совокупности предпочтительных альтернатив технического облика (ТО) образца такой критерий, как правило, задается в виде

K = f(α i ,ki ) , i= 1 ,n,

где k i – компоненты критерия предпочтения;

α i – вес компонента критерия,∑ α i = 1 ,0 ≤ α i ≤ 1 , каждой

i = 1

альтернативе облика может быть поставлена в соответствие некоторая оценка приоритета (ранг) по показателю K .

Так как уже при прогнозировании технического облика перспективного образца задается уровень качества будущей системы, то выбор совокупности предпочтительных альтернатив должен вестись по компонентам (единичным критериям), которые учитывали бы факторы неопределенности, существующие на данном этапе разработки. К таким факторам относятся неопределенность в оценке истинных потребностей в образце новой техники (оценка применимости), техническая неопределенность (оценка перспективности) и технико-экономическая неопределенность (оценка риска).

Таким образом, в комплексный критерий предпочтения необходимо включить:

– оценку применимости варианта [ P ] ;

– оценку перспективности варианта [ Q ] ;

– оценку риска внедрения [ R ] ,

Компонента применимости P характеризует способность системы определенной альтернативы облика расширять состав выполняемых задач, возможность гибкого реагирования на изменение системы целей, появление новых видов и типов подсистем и так далее.

Введение в критерий компоненты перспективности Q обусловлено в первую очередь неоднозначностью структуры образцов новой техники. Многовариантность структуры, в свою очередь, обусловлена множеством типов элементов и их параметров.

Компонента риска R характеризует специфику прогнозного исследования как формирование вероятностных оценок возможности появления определенных элементов системы к фиксированному моменту времени в будущем. Так как полностью устранить факторы неопределенности процессов перспективного развития невозможно, необходимо относительно каждой альтернативы определить меру реальности свершения того или иного события, которая, в свою очередь, формирует меру риска внедрения. Эти факторы неопределенности связаны с неполным представлением об имеющихся технических возможностях или сроках внедрения элементов системы. Относительно формируемых в прогнозирующей системе альтернатив обликов способы получения оценокP ,Q иR будут различными. Это обусловлено заданием альтернатив технических обликов в виде иерархических структур.

Формирование оценок применимости ведется в такой последовательности:

1. Формируются частные показатели применимости

P = (P1 ,P2 ,P3 ,...,Pm ) .

В число частных показателей могут включаться: возможность расширения состава выполняемых задач, возможность гибкого реагирования на изменение системы целей, возможность использования новых видов подсистем, возможность изменения применения.

2. Определяется «вес» частного показателя применимости α 1 j :

3. Разрабатываются шкалы оценок частных показателей.

4. Формируется оценка применимости альтернативы облика. Оценка

перспективности Q ξ 0 (нулевой показатель иерархии) также может быть

определена относительно облика системы в целом. Эта оценка складывается из внутриуровневых оценок перспективности подсистем, входящих в системы. Естественно предположить, что оценки перспективности элементов системы на уровнях, близких к элементарному, будут оказывать незначительное влияние на общую оценку.

Формирование оценки перспективности ведется в такой последовательности:

1. Формируются частные показатели перспективности:

Q = (Q1 ,Q2 ,Q3 ,...,Qϕ ) .

В число частных показателей перспективности могут включаться: степень усовершенствования технического уровня по сравнению с прототипом, степень отличия технического решения от известного решения, степень улучшения основных характеристик технического устройства, степень конъюнктурно-лицензионной значимости технического устройства.

2. Определяется «вес» частного показателя перспективности α 2 j :

3. Вырабатываются шкалы оценки частных показателей.

4. Формируются оценки перспективности Q ξ N по уровнямN

декомпозиций. Формирование оценок начинается с первого уровня иерархии.

На всех последующих уровнях оценка перспективности ведется с учетом их взаимосвязей с элементами вышестоящих уровней Q N = Q Q N N − 1 .

5. Формируется оценка перспективности альтернативы образца, которая может быть выражена

T упр.

Рис. 8.3. Оценка риска

Формирование оценки риска ведется в такой последовательности: 1.Определяется показатель риска R q ξ для каждого элемента альтернативы

на каждом уровне иерархии.

2.Формируется оценка перспективности альтернативы технического облика образца.

После того, как определены характеристики P ,Q иR для каждой альтернативы облика, рассчитывают значениеK .

Предварительно каждая ячейка «морфологического ящика» получает оценку K ′ = P ξ R ξ , соответствующую ее «весу». В данном случае задача комбинаторики объединяется с сетевой задачей, что дает возможность применения математического аппарата сетевого планирования. Найденная критическая зона решений будет являться совокупностью предпочтительных альтернатив технического облика, еще более сужающейся по мере проверки полученных вариантов прогнозируемой системы оружия на применимость.

Сформулированная задача решается на всех уровнях иерархии системы средств, то есть морфологическому перебору на уровне подсистем предшествует составление морфологического ящика и выделение критической зоны на более низких уровнях иерархии – уровнях агрегатов и узлов. Критическая зона при этом формируется путем последовательного исключения элементов, лежащих на критическом пути.

Исходной базой морфологического анализа служит информационный массив, представляющий собой совокупность структурных характеристик и диапазон их изменения в пределах возможной системы средств.

8.3. Другие методы экспертного прогнозирования

Как уже отмечалось, экспертные методы прогнозирования применяются, как правило, в случаях, когда отсутствуют какие-либо статистические данные, на которых мог бы базироваться количественный прогноз, как, например, в случае, когда предприятие собирается выпустить на рынок совершенно новый продукт. Но даже когда статистическая информация имеется, при использовании ее для прогнозирования могут возникнуть трудности, например исходная статистическая информация зачастую бывает недостоверной. Однако даже при наличии достоверных данных о прошлом, они не всегда могут служить надежной базой для принятия плановых решений, направленных в будущее; некоторая часть информации, необходимой для выбора наилучшего варианта планового решения, имеет качественный характер и не поддается количественным измерениям (например, невозможно разработать формулу для прогнозирования (оценки) поведения людей в той или иной ситуации, в производственном коллективе); в момент принятия решения необходимая статистическая информация отсутствует, а ее получение требует времени или средств; существует большая группа факторов, которые будут влиять на реализацию планов, но при подготовке плановых решений их нельзя точно предсказать.

Для применения статистических методов прогнозирования необходимо проводить исследовательскую работу и пользоваться услугами квалифицированных статистиков – и то, и другое может дорого стоить. Кроме того, в условиях динамичного развития общества, когда происходят какие-то кардинальные изменения – в экономике, в социальной сфере, в технике, в технологии и в других областях - эффективность применения статистических методов для прогнозирования и планирования, особенно на длительный

период, снижается. Существует также опасность, что управляющие станут чрезмерно полагаться на статистические методы и на полученные на их основе результаты и поэтому могут не заметить существенных изменений, значение которых мог бы оценить другой специалист. В таких условиях особую роль в предвидении будущего приобретает интуиция специалистов, называемых экспертами. Интуиция – это способность человека делать заключения об исследуемом объекте, его будущих состояниях неосознанно, то есть без осознания пути движения мысли к этим заключениям. Методы анализа и обобщения суждений и предположений с помощью экспертов называются экспертными, или методами экспертных оценок. Сущность метода экспертных оценок заключается в проведении экспертами интуитивно-логического анализа проблемы с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результатов. Получаемое в результате обработки обобщенное мнение принимается как решение проблемы (в данном случае – прогноз). Центральным этапом экспертного прогнозирования является проведение опроса экспертов. В зависимости от целей и задач экспертизы, существа и сложности анализируемой проблемы; времени, отведенного на опрос и экспертизу в целом; и допустимой их стоимости, а также подбора участвующих в ней специалистов выбирается метод опроса:

− индивидуальный или групповой (коллективный); личный (очный) или заочный (путем пересылки анкет);

− устный или

− письменный;

− открытый или

− скрытый.

Индивидуальный опрос позволяет максимально использовать способности и знания каждого специалиста. В отличие от индивидуального при групповом опросе специалисты могут обмениваться мнениями, учесть упущенное каждым из немногих, скорректировать свою оценку. Обмен мнениями является обычно стимулирующим началом в выдвижении и

творческой разработке новых идей. В то же время, недостатки такого опроса состоят в сильном влиянии авторитетов на мнения большинства участников экспертизы, в трудности публичного отказа от своей точки зрения и в ряде других факторов психофизиологической совместимости. Из сказанного видно, что методы индивидуального опроса предъявляют более высокие требования к эксперту по сравнению с групповым опросом, при котором ошибочные мнения

и суждения отдельных экспертов могут быть «поправлены» при выведении общей оценки всей группой. Среди методов индивидуального экспертного прогнозирования следует выделить метод интервью, аналитические экспертные оценки (например, в виде докладной записки), морфологический анализ и др., хотя некоторые из них, например метод генерации идей, экспертных оценок и другие, могут применяться и в коллективном варианте.

Приведем характеристики некоторых методов экспертного прогнозирования.

1. Метод интервью предполагает беседу организатора прогнозной деятельности с экспертом-прогнозистом о будущем состоянии предприятия и его среды. Этот метод требует от эксперта умения быстро, фактически экспромтом, давать качественные советы на поставленные вопросы. Одновременно может проводиться опрос нескольких экспертов, однако в этом случае есть опасность потери самостоятельности экспертов и, кроме того, интервью грозит превратиться в дискуссию. Метод интервью по своей сути (но не по форме) очень схож с методом очного анкетирования. Анкетирование заключается в предъявлении эксперту опросного листа-анкеты, на которую он должен дать ответ в письменной форме (в то время как интервьюирование предполагает устный ответ эксперта интервьюеру). Анкетирование может быть

и заочным, когда нет непосредственного контакта эксперта с организатором прогнозной деятельности.

2. Метод аналитических докладных записок (аналитических экспертных оценок в форме докладной записки) предполагает, что экспертпрогнозист выполняет самостоятельно аналитическую работу с оценкой

состояния и путей развития, излагая свои соображения письменно. При этом для выявления важности проблем и решений используют метод предпочтения, метод рангов. При использовании метода предпочтения эксперт должен пронумеровать возможные варианты, способы и т. п. в порядке предпочтения, поставив 1 самому важному критерию, 2 – менее важному и т. д. При применении метода рангов эксперту предлагается расположить рассматриваемые варианты вдоль шкалы, имеющей определенное число делений (например, от 0 до 10). Разрешается располагать варианты (способы) в промежуточных точках между делениями, а также одному делению шкалы соотносить несколько вариантов.

3. Метод «мозговой атаки» («мозгового штурма»).

Данный метод является наиболее известным и широко используемым методом коллективной генерации идей и творческого решения проблем. Он представляет собой свободный, неструктурированный процесс генерирования всевозможных идей по поставленной проблеме, спонтанно предлагаемых участниками. Формы применения метода «мозгового штурма» («атаки») могут быть самыми разными. Рассмотрим два из возможных вариантов:

А). Обычное заседание. На таком заседании руководитель поочередно опрашивает каждого участвующего в заседании и просит назвать проблемы, которые отрицательно влияют на эффективность деятельности предприятия, структурного подразделения, результативность процесса, состояние условий труда или любой другой аспект работы, выполняемой общими усилиями.

Каждая указанная проблема заносится в список и нумеруется. Затем этот список вывешивается у всех на виду.

Критика или оценка идей не допускается. Особое значение уделяется созданию свободной и творческой обстановки, позволяющей всем сотрудникам (экспертам) беспрепятственно высказывать свои идеи и предложения.

Большое значение имеет и количество представленных предложений или высказанных идей. В процессе представления предложений и идей должны участвовать все. Особое внимание уделяется предложениям, представленным

экспромтом, поскольку такие предложения оказываются нередко наиболее эффективными.

Если процесс выдвижения идей не проходит активно, целесообразно завершить заседание и перенести его проведение на другой день. Такая мера содействует «созреванию» идей.

Б). Проведение заседания по круговой системе. Группа специалистов подразделяется на подгруппы, состоящие из 3 или 4 человек, каждый из которых записывает на листе бумаги или на карточках по две или три идеи. Затем в рамках подгруппы происходит обмен карточками, записанные на них идеи развиваются другими участниками и дополняются новыми. После троекратного обмена каждая подгруппа составляет сводный перечень выдвинутых идей. Затем собирается вся группа, и на рассмотрение всех членов группы представляются отчеты о работе, проделанной в подгруппах. Проведение такого заседания позволяет повышать активность всех участвующих в нем без словесного побуждения к высказыванию идей со стороны ведущего. Такую форму целесообразно использовать при снижении активности или когда участники отвлекаются в ожидании своей очереди. Кроме того, она позволяет дорабатывать и совершенствовать представленные предложения и генерировать новые идеи.

Определение приоритетов при применении методов «мозгового штурма». Список идей, выдвинутых в результате «мозгового штурма», обычно довольно длинный (двадцать и более идей). В связи с этим для определения первоочередных задач рекомендуется применять следующий метод. Перечень идей вывешивается у всех на виду. Каждая идея имеет порядковый номер. Каждый член группы имеет право на пять голосов, которыми он может распорядиться по своему усмотрению: по одному голосу за каждую из пяти идей, все пять – за одну, два голоса за одну идею и по одному за каждую из трех других и т. д. Такой подход позволяет каждому члену групп отдать предпочтение тем или иным идеям. Число возможных голосов может быть и

иным – в зависимости от количества выдвинутых идей и численного состава группы.

На заседании группы каждая идея зачитывается под своим номером. Все члены группы голосуют поднятием руки. Число вытянутых пальцев на поднятой руке указывает на количество голосов, которое тот или иной член групп отдает за данную идею. Секретарь подсчитывает количество голосов и ставит общий итог напротив написанной в перечне идеи. После проведения голосования по всем идеям секретарь проверяет, соответствует ли общее количество голосов закрепленному числу (например, при участии шести человек с правом на пять голосов у каждого общее количество голосов составит 30). Затем проводится второй тур голосования, в процессе которого рассматриваются идеи, получившие наименьшее количество голосов. Что считать наименьшим количеством голосов определяется группой на основе консенсуса при рассмотрении распределенных голосов. Например, группа решает, что только идеи, набравшие три голоса или больше, будут рассматриваться во втором туре голосования. Такой подход позволяет перераспределять голоса, поданные за другие идеи (например, за которые было подано один или два голоса). Для установления четких приоритетов процесс повторяется столько раз, сколько необходимо. Затем проводится окончательная проверка, предусматривающая выяснение общего мнения относительно идеи (конкретного прогноза), имеющей наивысший приоритет. После определения первоочередной задачи группа переходит к рассмотрению остальных предложений.

4. Метод «мозговой атаки наоборот». «Мозговая атака наоборот» во многом напоминает обычную «мозговую атаку», но при этом разрешается высказывать критические замечания. Вернее, не столько даже разрешается, сколько весь метод построен на том, чтобы все участники группы выявили недостатки предлагаемых идей. К проведению таких заседаний нужно относиться очень ответственно, чтобы участники дискуссии вели себя корректно по отношению друг к другу. Метод «мозговой атаки наоборот»

может дать неплохие результаты, если его задействовать в качестве предварительного шага перед использованием других методов стимулирования творческой активности. Обычно в ходе «мозговой атаки наоборот» участники должны не только найти все слабые места каждой идеи, но и предложить пути их устранения.

5. Метод «мысленного группового анализа реальной ситуации». Этот метод применяется при достаточно большом составе группы (около 20 человек), когда вопрос касается всей ситуации (процесса), которой можно дать количественную оценку на основе интуиции или здравого смысла, и когда требуется групповое обсуждение или взаимодействие. Для подобного анализа характерны следующие этапы.

Мысленный групповой анализ реальной ситуации. Проведите вертикальную ось, прошкалируйте ее от 0 до 100 с интервалом в 10 единиц. Предложите членам группы количественно оценить прогнозный «уровень качества» работы, процесса или характер ситуации. Нанесите каждую оценку, чтобы получить таким образом диаграмму рассеивания. Определите среднюю оценку и проведите горизонтальную линию, исходящую из точки на вертикальной оси, соответствующей этой оценке, напишите у правого края этой линии формулировку рассматриваемого вопроса. Проведите стрелки, «подталкивающие» вверх горизонтальную линию (движущие силы), и стрелки, «подталкивающие» горизонтальную линию вниз (сдерживающие силы). Затем, используя описанный выше метод выдвижения обезличенных предложений по круговой системе, предложите членам группы определить сдерживающие и движущие силы. Высказанные мнения записываются. На последующих заседаниях члены группы определяют приоритеты в отношении сдерживающих сил, которые затем рассматриваются как проблемы, требующие решения. Кроме того, могут быть приняты и меры, направленные на усиление движущих сил.

6. Метод составления сценариев – наиболее популярный за последние десятилетия метод экспертных оценок. Термин «сценарий» впервые был

употреблен в 1960 г. футурологом X. Каном при разработке картин будущего, необходимых для решения стратегических вопросов в военной области.

Сценарий – это описание (картина) будущего, составленное с учетом правдоподобных предположений. Для прогноза ситуации, как правило, характерно существование определенного количества вероятных вариантов развития. Поэтому прогноз обычно включает в себя несколько сценариев. В большинстве случаев это три сценария: оптимистический, пессимистический и средний – наиболее вероятный, ожидаемый. Составление сценария, как правило, включат в себя несколько этапов:

1) структурирование и формулировка вопроса. Вопрос, выбранный для анализа, должен быть определен настолько точно, насколько это возможно.

На данном этапе должна быть собрана и проанализирована базовая информация. Поставленная задача должна быть согласована со всеми участниками проекта. Необходимо осветить структурные характеристики и внутренние проблемы проекта;

2) определение и группировка сфер влияния. Для осуществления данного этапа необходимо выделить критически среды бизнеса и оценить их влияние на будущее предприятия;

3) установление показателей будущего развития критически важных факторов среды предприятия. После того как основные сферы влияния обозначены, необходимо определить их возможное состояние в будущем, исходя из намеченных предприятием целей. Показатели будущего состояния не должны быть чрезмерно благополучными, амбициозными. Для сфер, развитие которых может включать несколько вариантов, будущее состояние должно быть описано при помощи нескольких альтернативных показателей (например, предприятие устраивает, чтобы численность населения увеличилась на 2,3 или

4) формирование и отбор согласующихся наборов предположений. Если на предыдущем этапе предприятие определило будущее состояние среды и ее влияние на предприятие исходя из собственных целей, то на данном этапе

возможное развитие сфер влияния определяется исходя из их сегодняшнего состояния и всевозможных изменений. При этом различные альтернативные предположения о будущем состоянии наиболее значимых компонентов среды комбинируются в наборы. Формирование наборов предположений обычно осуществляется при помощи компьютерных программ. Из полученных наборов отбираются, как правило, три набора. Отбор осуществляется исходя из следующих критериев: высокая сочетаемость предположений, входящих в набор: наличие большого числа значимых переменных, высокая вероятность событий, относящихся к набору предположений;

5) сопоставление намеченных показателей будущего состояния сфер влияния с предположениями об их развитии. На данном этапе сопоставляются результаты третьего и четвертого этапов. Повышенные или заниженные показатели состояния среды корректируются при помощи данных, полученных на четвертом этапе. Например, если предприятие на третьем этапе прогнозировало увеличение рождаемости в регионе в 2003 году на 3 %, а анализ на четвертом этапе показал, что произойдет ухудшение экономической конъюнктуры, экологической обстановки, возможны политические и социальные коллизии, то на пятом этапе показатель 3 % должен быть изменен в сторону уменьшения, например, до 1 %. Для более точного прогноза необходимо сокращать интервал между сегодняшним днем и конечным временем прогнозирования. Например, если прогноз составляется в 1999 г. для 2004 г., то период прогнозирования нужно разделить на два этапа в три года: сначала разработать сценарий для 2001 г., а уже затем – до 2004 г.;

6) введение в анализ разрушительных событий. Разрушительное событие

– это внезапно случившийся инцидент, который не был ранее спрогнозирован и который может изменить направление тенденции. Разрушительные события могут иметь как отрицательный характер (наводнения, землетрясения, аварии атомных реакторов и т.д.), так и положительный (технологические взрывы, политические примирения между бывшими противниками и т. д.).

Из возможных разрушительных событий нужно выделить те, которые способны оказать наиболее сильное воздействие, и учесть их при составлении сценариев. Продолжим рассмотрение приведенного выше примера: на состояние рождаемости в регионе могут повлиять: во-первых, авария на атомной электростанции; во-вторых, вероятность локального конфликта; в- третьих, открытие нового месторождения. Однако реальное воздействие возможно только первого из событий;

7) установление последствий. На этом этапе сопоставляются стратегические проблемы предприятия (например, возможность роста за счет более широкого освоения рынка) и выбранные варианты развития среды. Определяется характер и степень воздействия тех или иных вариантов развития на стратегические области действий предприятия;

8) принятие мер. В узком смысле этот этап уже не относится к анализу, но он естественно вытекает из предыдущих этапов. Сценарии разрабатываются для определения рамок будущего развития: рыночных сегментов; технологий; стран или регионов и т. д.

В целом, сценарий подчинен стратегической функции предприятия и разрабатывается в процессе долгосрочного планирования. Широкий временной охват предполагает усиление неопределенности среды бизнеса, и поэтому для сценария, как правило, характерны некоторая недостоверность и повышенное количество ошибок. Поскольку определение количественных параметров будущего затруднено (так, трудно определить величину продаж предприятия через 5 лет), при составлении сценариев чаще всего используются качественные методы и интервальные прогнозы показателей. В то же время, сценарий предполагает комплексный подход для его разработки: помимо качественных могут использоваться и количественные методы - экономикоматематические, моделирование, анализ перекрестного влияния, корреляционный анализ и др.

7. Метод дерева целей – широко применяется для прогнозирования возможных направлений развития науки, техники, технологий. Так называемое

дерево целей тесно увязывает между собой перспективные цели и конкретные задачи на каждом уровне иерархии. При этом цель высшего порядка соответствует вершине дерева, а ниже, в несколько ярусов, располагаются локальные цели (задачи), с помощью которых обеспечивается достижение целей верхнего уровня. Оценка относительной важности целей и значимости связей между ними производится с помощью экспертов, причем для последовательного определения значимости целей и задач на различных уровнях обычно используются оценочные матрицы (разбиение целей на подцели и задачи): I-V – уровни системы; 1-39 – элементы системы. Оценка коэффициентов взаимосвязей с помощью этих матриц производится, например, следующим образом: в 10 баллов оценивается такое влияние одного фактора на другой, без которого невозможно решить поставленную задачу. В 9,8 и 7 баллов оценивается влияние, без которого решение задачи будет соответственно в сильной, средней и слабой степени затруднено. Оценки 6,5 и 4 балла присваиваются в тех случаях, когда влияние одного фактора может в той или иной степени (сильной, средней, слабой) ускорить развитие другого фактора или решение задачи. Минимальный уровень влияния одного фактора на другой оценивается в 1 балл.

8. Матричный метод – широко используется в планировании и прогнозировании. Например, в практике маркетинга матричный метод применяется как метод оценки позиции предприятия на рынке, что позволяет принять решение о выборе одной из возможных стратегий: стратегии атаки при благоприятной позиции (С1); стратегии обороны при средней, неопределенной позиции (С2); стратегии отступления при неблагоприятной позиции (СЗ).

Это так называемая стратегическая матрица, образованная пересечением координат, которые отражают величину двух факторов, как правило, характеризующих рыночную ситуацию (А) и собственные возможности предприятия (конкурентоспособность) (В).

Алгоритм стратегической маркетинговой матрицы. Решения о поведении на рынке (С) принимаются на основе того, на какое поле (квадрант)

матрицы, образованное комбинацией действия факторов, по своим параметрам попадает данное предприятие. Минимальным числом квадрантов должно быть четыре, хотя, в принципе, матрица может содержать любое число квадрантов. Оптимальным числом считается 9-16, так как в противном случае результаты трудно интерпретировать. Количественные оценки факторов (стратегических индексов) определяются экспертным путем (в баллах) в зависимости от величины и силы действия фактора. Однако в целях упрощения количественные оценки можно заменить эквивалентными качественными, например: хороший, высокий (ранг 1), плохой, слабый (ранг 2). Позиция предприятия в маркетинге диктует одну из стратегий: стратегию атаки (С1), когда предприятие занимает сильную позицию; стратегию обороны (С2), когда позиция оценивается как средняя; стратегию отступления (СЗ), когда позиция явно невыгодная, слабая. Индексы РН, PC и РВ означают уровень коммерческого риска - соответственно низкий, средний и высокий. Подробно о применении матричного метода прогнозирования в практике маркетинга (в сочетании со статистическими методами).

9. Метод Дельфи является наиболее формальным из всех методов экспертного прогнозирования и наиболее часто используется в технологическом прогнозировании, данные которого используются затем в планировании производства и сбыта продукции. Это групповой метод, при котором проводится индивидуальный опрос группы экспертов относительно их предположений о будущих событиях в различных областях, где ожидаются новые открытия или усовершенствования. Опрос проводится с помощью специальных анкет анонимно, то есть личные контакты экспертов и коллективные обсуждения исключаются. Полученные ответы сопоставляются специальными работниками, и обобщенные результаты снова направляются членам группы. На основе такой информации члены группы, по-прежнему сохраняя анонимность, делают дальнейшие предположения о будущем, причем этот процесс может повторяться несколько раз (так называемая многотуровая процедура опроса). После того как начинает появляться совпадение мнений,

результаты используются в качестве прогноза. Применение метода Дельфи можно проиллюстрировать на следующем примере: компания, занимающаяся морским нефтяным промыслом хочет получить информацию о том, когда можно будет использовать роботов вместо водолазов для проверки платформ под водой. Для начала прогнозирования по этому методу компания должна войти в контакт с рядом экспертов. Эти эксперты должны быть представителями самых разных областей данной отрасли промышленности, включая водолазов, инженерно-технических работников из нефтяных компаний, капитанов кораблей, инженеров по техобслуживанию и конструкторов роботов. Им объясняется стоящая перед компанией задача, и каждого эксперта спрашивают, когда, по его мнению, можно будет заменить водолазов роботами. Первые ответы дадут, вероятно, очень большой разброс данных, например, от 2000 до 2050 года. Эти ответы обрабатываются и возвращаются экспертами. При этом каждого эксперта просят пересмотреть свою оценку в свете ответов других экспертов. После повторения этой процедуры несколько раз мнения могут сблизиться, так что около 80 % ответов даст срок от 2005 до 2015 года, что будет достаточным для целей планирования производства и реализации роботов. Метод Дельфи назван в честь дельфийского оракула в Древней Греции. Он разработан Олафом Хельмером – видным математиком из корпорации «РЭНД», и его коллегами и, вероятно, поэтому, по сравнению с другими творческими подходами, дает достаточную точность прогноза. Рассмотренная выше классификация методов прогнозирования, как и классификация самих прогнозов, не является абсолютно бесспорной, имеются и другие подходы к решению этого вопроса. Успешность применения каждого метода зависит от его соответствия конкретной ситуации, цели прогнозирования, горизонта прогнозирования, исходных данных, квалификации прогнозиста и др. Так, при прогнозировании спроса и предложения чаще других применяются следующие методы и приемы прогнозирования: аналоговые модели, когда в качестве прогноза рассматриваются благоприятные показатели рыночной ситуации в каком-либо

регионе или стране; имитационные модели, когда вместо реальных данных используются построения, созданные по специальной программе с помощью ЭВМ; нормативные, или рационализированные, прогнозные расчеты, например, проистекающие из рационального бюджета или рациональных рекомендуемых норм потребления (этот метод больше подходит для рынка средств производства, где большую роль играют производственно-технические нормативы и прочие детерминанты, чем для потребительского рынка, где потребности проявляются в форме статистических закономерностей); прогнозирование по экспертным оценкам (обычно метод Дельфи); методы экстраполяции: технические, механические способы сглаживания динамических рядов, трендовые модели; методы статистического моделирования (парные и многофакторные уравнения регрессии); прогнозирование по коэффициентам эластичности.

При прогнозировании сбыта, основанного на прогнозах спроса, применяются, как уже отмечалось, методы статистического и экспертного прогнозирования. Среди последних, наряду с рассмотренными выше, можно выделить также широко применяемые их разновидности: метод получения мнений жюри, метод совокупных мнений работников сбыта, метод ожидаемых запросов потребителей, дедуктивные методы, краткая характеристика которых дана ниже.

10. Метод получения мнений жюри – наиболее старый и наиболее простой метод прогнозирования сбыта, поскольку в этом случае просто объединяются и усредняются взгляды, нередко основанные всего лишь на интуиции высших администраторов. В большинстве случаев окончательная оценка представляет собой мнение президента фирмы, основанное на рассмотрении мнений прочих руководящих работников. Преимущества метода состоят в его доступности и простоте, недостатки – в том, что прогнозы основываются на предположениях, а не на фактах и их анализе; усреднение мнений уменьшает ответственность за точность прогноза; прогнозы обычно не

разбиты на подразделы (по видам продукции), периоды времени или структурные подразделения.

Метод мнений жюри применяется и в других сферах деятельности предприятия.

11. Метод совокупных мнений работников сбыта – один из наиболее часто применяемых методов прогнозирования. Он состоит в том, что на основании мнений агентов по сбыту и руководителей подразделений сбыта составляется совокупная оценка вероятного объема сбыта. В основе метода лежит убеждение, что лучше всего знают рынок те, кто непосредственно имеет дело со сбытом, к тому же им предстоит и реализовывать свои прогнозы (хотя бы на первых порах). Этот метод позволяет детализировать прогнозы на разделы в зависимости от вида продукции, клиентов или территории. Часто оказывается, что прогнозы, полученные методом совокупных мнений работников сбыта, подтверждаются прогнозами, составленными посредством других методов. Подтверждает удивительную надежность данного метода и постоянное сопоставление работниками сбыта сделанных ими в прошлом прогнозов с фактическими результатами.

Существенным недостатком метода является неумение агентов по сбыту,

а нередко и их руководителей составлять надежные прогнозы на какой-либо срок, кроме ближайшего будущего, так как они склонны учитывать в первую очередь условия, существующие в настоящее время.

12. Метод ожидаемых запросов потребителей (модель ожидания потребителей). Как можно судить по названию, модель ожидания потребителей является прогнозом, основанным на результатах опроса клиентов предприятия. Их просят оценить собственные потребности в будущем, а также новые требования. Собрав все полученные таким путем данные и сделав поправки на переили недооценку, исходя из собственного опыта, руководитель зачастую оказывается в состоянии точно предсказать совокупный спрос. Данный метод, безусловно, трудно применять, когда число потребителей значительно, их

трудно выявить или они не проявляют желания к сотрудничеству. Кроме того, оценка потребностей еще не означает возникновения обязательств.

13. Дедуктивные методы. Каждый составитель прогнозов должен не забывать о том, что всегда необходимо руководствоваться здравыми суждениями и уметь делать логические выводы из фактов и взаимосвязей. В общем случае дело сводится к тому, чтобы выяснить, какова сейчас ситуация, какое положение со сбытом и почему, а затем дедуктивно проанализировать, исходя как из объективных обстоятельств, так и из субъективных суждений, факторы, оказывающие решающее влияние на сбыт. Полученные подобным образом данные могут быть введены в математическую модель, но могут и остаться неиспользованными, если они представляют собой неточно скоррелированный конгломерат фактов и оценок. Тем не менее они часто служат полезным средством проверки результатов, полученных с помощью точных методов.

Сочетание методов. На практике существует тенденция сочетать различные методы прогнозирования сбыта. Поскольку итоговый прогноз играет очень важную роль для всех аспектов внутрифирменного планирования, то желательно создать прогнозную систему, в которой может использоваться любой вводимый фактор. В качестве примера сочетания различных методов при прогнозировании сбыта можно привести матрицу «Товар – Рынок».

Составление прогноза сбыта начинается с анализа продаж существующих товаров или услуг и существующих потребителей в динамике за ряд лет (прогноз сбыта А). При этом необходимо ответить на следующие вопросы.

Каким был объем реализации продукции (товаров/услуг) на вашем предприятии за последние 3-5 лет и в прошлом году? Будут ли потребители и дальше продолжать приобретать вашу продукцию (товары/услуги)? Сможете ли вы в дальнейшем рассчитывать на такой же объем продаж, как и в прошлом периоде?

Прогноз А очень важен, так как скорее всего он является базовым и будет более точным, ибо базируется на проверенной информации прошлых лет. Если

расширить применение экспертных методов прогнозирования – в первую очередь, необходимо опереться на мнение своих агентов (метод совокупных мнений работников сбыта), провести опросы непосредственных потребителей (метод ожидаемых запросов потребителей), а также привлечь экспертов в этой области «со стороны». Разработка прогноза сбыта Г (оценка ожидаемых объемов продаж новых товаров или услуг на новых рынках) наиболее сложна, а такой способ развития предприятия наиболее рискованный. Методы прогнозирования объемов продаж, скорее всего, будут аналогичны методам, применяемым при разработке предыдущего прогноза. При составлении любого из рассмотренных вариантов прогнозов продаж не следует забывать о конкурентах. Необходимо также иметь в виду, что расчет объемов продаж никогда не бывает легким, точность прогнозов не может быть абсолютной, но их необходимо выполнять, так как от этого будет зависеть точность прогнозов прибыли (убытков) предприятия. Ниже приводятся некоторые советы, позволяющие сделать прогнозы полезными. Как сделать полезными прогнозы деловой активности. Прогнозы полезны для планирования и осуществления деловых операций только в том случае, если компоненты прогноза тщательно продуманы, а ограничения, содержащиеся в прогнозе, откровенно названы. Существует несколько способов сделать это:

1. Спросите себя, для чего нужен прогноз, какие решения будут на нем основаны. Этим определяется потребная точность прогноза. Некоторые решения принимать опасно, даже если возможная погрешность прогноза – менее 10 %. Другие решения можно принимать безбоязненно даже при значительно более высокой допустимой ошибке.

Определите изменения, которые должны произойти, чтобы прогноз оказался достоверным. Затем с осмотрительностью оцените вероятность соответствующих событий. Определите компоненты прогноза. Подумайте об источниках данных.

2. Определите, насколько ценен опыт прошлого в составлении прогноза. Не настолько ли быстры изменения, что основанный на опыте прогноз будет

предприятия, и в первую очередь маркетинговых целей, необходимо обеспечить реализацию функции прогнозирования.

14 9. Методы выявления «сезонной» составляющей в рядах динамики

Уровни ряда динамики формируются под влиянием взаимодействия многих факторов, одни из которых, будучи основными, главными, определяют закономерность, тенденцию развития, другие, случайные, вызывают колебания уровней.

Как ранее отмечалось, динамика ряда включает три компоненты:

− долговременное движение (так называемый тренд);

− кратковременное систематическое движение (например, сезонные колебания);

− несистематическое случайное движение, вызывающее колебания уровней относительного тренда.

Изучая ряды динамики, исследователи пытаются разделить эти компоненты и выявить основную закономерность развития явления в отдельные периоды, то есть выявить общую тенденцию в изменении уровней рядов, освобожденную от действия случайных факторов. С этой целью (устранить колебания, вызванные случайными причинами) ряды динамики подвергают обработке.

Существует несколько методов обработки рядов динамики, помогающих выявить основную тенденцию изменений уровня ряда, а именно: метод укрепления интервалов, метод скользящей средней и аналитическое выравнивание. Во всех методах вместо фактических уровней при обработке ряда рассчитываются иные (расчетные) уровни, в которых тем или иным способом взаимопогашается действие случайных факторов и тем самым уменьшается колеблемость уровней. Последние в результате становятся как бы «выровненными», «сглаженными» по отношению к исходным фактическим данным. Такие методы обработки рядов называются сглаживанием , или

выравниванием , рядов динамики.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Эвристические методы исследования систем управления. Методы активизации технологии творчества, формализованный, параметрический, морфологический, комбинаторный методы исследования систем управления. Регрессионный, корреляционный, дисперсионный анализ.

контрольная работа , добавлен 05.04.2010


Выбор критерия оценки эффективности управленческого решения. Предварительная формулировка задачи. Составление математических моделей. Сопоставление вариантов решения по критерию эффективности. Системный анализ как методология принятия сложных решений.

контрольная работа , добавлен 11.10.2012


Структуризация элементов организации в подсистемы, образующие единую систему управления объектом. Организационная структура ОАО "Ректайм". Исследование системы управления предприятия с использованием линейной карты распределения ответственности.

контрольная работа , добавлен 29.01.2010


Применение основных методов на этапе определения альтернатив на практике. Сущность управленческих решений: особенность и эффективность методов. Понятие метода "мозговой атаки". Применение метода "мозговой атаки" на предприятии ОАО "Вимм-Билль-Данн".

курсовая работа , добавлен 20.12.2013


Характеристика исследуемой организации, ее организационная структура. Построение стратегической карты конкурентов. Реинжиниринг бизнес-процессов. Функциональный анализ отдела маркетинга. Распределение претендентов по должностям, их описание и функции.

курсовая работа , добавлен 18.07.2012


Оценка внутренней среды организации по модели Мескона и взаимосвязь ее элементов. Составление дерева целей и задач. Анализ существующих подпроцессов основного бизнес-процесса управления отношениями с клиентами по продаже рекламных возможностей телеканала.

курсовая работа , добавлен 17.02.2016


Понятие и характеристика управленческого решения в менеджменте, его формы и типы, методы формирования. Основы анализа методов принятия решений на исследуемом предприятии, разработка и оценка эффективности предложений по совершенствованию данной системы.

курсовая работа , добавлен 10.01.2016

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.

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.

Главная задача исследования – найти решение проблемы, которое либо устраняет существующее препятствие развития, либо устанавливает факт нормального функционирования. Но решение, полученное в результате исследования, может быть различным. Оно может иметь вид какого-либо акта, а может быть целой концепцией деятельности на ближайшую перспективу.

В описании метода морфологического анализа будем исходить из понимания того, что непосредственным результатом исследовательской работы является эффективное решение проблемы. Тогда проведение исследования можно свести к анализу вариантов решений по определенному набору их параметров. Это и характеризует морфологический метод исследования.

Данный метод можно реализовать посредством составления так называемых морфологических карт, которые содержат, с одной стороны, перечень необходимых параметров, отражающих предполагаемый и ожидаемый результат, а с другой – варианты решений, среди которых надо делать выбор, чтобы достичь результата.

Такими параметрами могут быть, например, своевременность исполнения, равномерность загрузки, инновационность деятельности, качество работы. Все это параметры управления. Их реализация зависит от таких факторов, как контроль исполнения, ясность распоряжений, учет загрузки, нормы загрузки, информационное обеспечение, планирование работ, распределение персонала, обучение персонала, мотивирование исполнения, критерии качества, мотивирование качества и др. Все эти факторы определяют возможные решения. Но решения могут быть ключевыми и второстепенными, промежуточными и окончательными. Выбор и обоснование решений и позволяет сделать морфологическая карта. Решение должно соединить все эти факторы, отражать комплекс действий, способных изменить положение.

Метод морфологического анализа (иногда он называется методом морфологического ящика) представляет собой комбинацию метода классификации и метода обобщения. Его суть состоит в декомпозиции проблемы по составляющим ее элементам, поиске в этой схеме наиболее перспективного относительно всей проблемы элемента ее решения.

Однако морфологический анализ предполагает не простую декомпозицию, т.с. разложение целого на составляющие его части, но выделение элементов по принципам функциональной значимости и роли, т.е. влияния элемента или подпроблемы на общую проблему, а также прямую или опосредованную связь с внешней средой (иногда это называют надсистемой).

В качестве примера возьмем проблему распределения функций. Менеджер заметил, что в процессах управления очень часто встречаются задержки при принятии решений, подготовке документов либо реагировании на распоряжения (резолюции). Многие объясняют такое положение неудачным распределением функций и полномочий между подразделениями, неравномерной загрузкой.

Можно исправлять положение, опираясь на эти разумные объяснения, но менеджер должен понимать, что причина может быть глубже и включать в себя множество факторов эффективной деятельности персонала. Надо решать проблему комплексно, опираясь на глубокий и всесторонний анализ существующего положения дел. Для этого нужно провести морфологический анализ проблемы распределения функций.

Итак, исходной позицией морфологического анализа является постановка проблемы. Далее проводится ее декомпозиция, т.е. разделение на составляющие. В качестве примера можно назвать проблемы структуры системы управления, профессионализма персонала, мотивации деятельности, трудоемкости функции, учет загрузки и др.

Но декомпозицию проблем надо делать не только "вниз", но и "вверх". Ведь распределение функций зависит не только от внутреннего состояния системы управления, но и от внешних факторов ее функционирования: конкуренции, экономической обстановки, рынка специалистов, системы обучения, государственного регулирования и др.

Таким образом строится морфологическая схема проблем, и на ее основе проводится анализ каждой из проблем, чтобы найти главную, связать ее с другими. При анализе проблем можно использовать и другие методы исследования, такие как мозговой штурм, синектика и др.

Пределом развития морфологической схемы вверх и вниз является возможный переход в другой класс проблем, который сделает эту схему бесконечной.

Для того чтобы морфологическая схема была построена корректно, следует использовать ряд операторов, посредством которых можно проверять принадлежность проблемы к той или иной иерархической ступени или переходить с одной ступени на другую при декомпозиции проблем. Эти операторы существуют в форме ключевых вопросов, ответ на которые дает возможность переводить проблему на новую ступень морфологической схемы.

Любую проблему можно сформулировать в виде исходного действия. Например, изменить распределение функций. Это исходная проблема (ИП).

Первый оператор морфологического анализа: зачем это нужно? Целевые установки (ЦУ): создать инновационный климат, повысить профессионализм деятельности, обеспечить ритмичность работы.

Второй оператор морфологического анализа: как это можно сделать? Механизм решения проблемы (МР): издать общее распоряжение, изменить структуру лидерства (перераспределить персонал), использовать компьютерные программы, изменить структуру системы управления, обучить персонал.

Важно включить в морфологический анализ и декомпозицию причин возникновения проблем, причем с дифференциацией причин на внешние и внутренние. Вопрос: почему возникла проблема (ВП)? В нашем примере это могут быть изменение структуры информации, целей развития, стиля управления, возникновение отрицательных традиций, нерациональное использование техники управления, снижение профессионального уровня. Внешние причины могут заключаться в социально-психологических перегрузках урбанизированной жизни, дефиците или высокой стоимости компьютерной техники, общем изменении менталитета.

Морфологический анализ помогает глубже понять содержание проблемы и не просто найти ее решение, но и выбрать наиболее удачное, учитывая средства и методы, причины и последствия.

Разновидностью морфологического анализа является другой метод исследования – метод "букета проблем". Он основан на поиске такой формулировки проблемы, которая в большей мере способствует нахождению ее решения.

Дело в том, что решение любой проблемы во многом зависит от того, как она поставлена, как сформулированы вопросы, отражающие суть этой проблемы. Корректная постановка вопроса всегда отражает знание пути его решения. На этом и построен метод "букета проблем". Технология использования этого метода включает несколько этапов (рис. 2.13).

• 1. Постановка проблемы так, как она представлена в реальной практике управления. Например, как использовать компьютер в деятельности менеджера?
• 2. Обобщение проблемы, представление ее в общем виде. Здесь может быть использовано множество формул и уровней обобщения. В нашем примере – повысить производительность управленческой деятельности, обеспечить профессионализм управления, поднять авторитет менеджера и пр. Обобщение позволяет определить класс проблемы, ее истоки, главное в выборе ее решения.

Рис. 2.13. Технология использования метода морфологического анализа (метода "букета проблем")

• 3. Определение проблемы-аналога. Эти действия заключаются в поиске аналогичных проблем в других областях деятельности или природных сферах. Можно по поставленной нами выше проблеме (как использовать компьютер в деятельности менеджера) сформулировать аналог следующим образом: "отрастить вторую голову", "увеличить скорость мысли", "обеспечить выживание" и т.д. Это звучит парадоксально, но в исследовании не надо бояться парадоксов. Они могут подсказать удачные решения, убедить в необходимости решения проблемы, показать важность ее, они определяют отношение к проблеме, позволяют увидеть исходную проблему в новом ракурсе.
• 4. Установление роли и принципов взаимодействия проблемы в комплексе других проблем. Может быть, можно решить проблему не саму но себе, а через решение другой проблемы, т.е. решение первоначальной проблемы будет следствием решения другой проблемы. Например, в нашем примере это может быть замена менеджера другим лицом, владеющим компьютером, изменение распределения функций и полномочий в системе управления так, чтобы менеджер не нуждался в индивидуальном владении компьютером, создание должности личного помощника менеджера, владеющего компьютерной техникой, разработка предельно простых компьютерных программ и т.д.
• 5. Формулировка обратной проблемы. Это бывает очень полезным, ибо такая проблема может подсказать решение, навести исследователя на его удачный вариант. Рассмотрим наш вариант. Компьютеризация деятельности менеджера снижает действие человеческого фактора управления, а это отрицательно сказывается на эффективности управления при любом уровне его технической вооруженности. Такое формулирование обратной проблемы позволяет увидеть опасность неудачных решений, устанавливать критерии выбора успешных решений.