Методы ассоциаций и аналогий
Массовый мозговой штурм проводится участниками сессии массовой (до нескольких сот человек) аудиторией, решающей какую-либо сложную задачу. Отбор идей производится на промежуточных этапах. Участники группируются по 6 8 человек, при этом важно, чтобы непосредственное отношение к задаче имел лишь руководитель группы, а остальные члены группы были бы лишь знакомы с нею (иначе могут сыграть негативную роль элементы амбиции специалистов, разработавших ранее этот проект). Штурм проходит в два этапа.
На первом этапе оперативными группами проводится прямой коллективный мозговой штурм. При этом желательно, чтобы задача касалась того участка, на котором работают участники оперативной группы. Длительность первого этапа не более 15-20 мин. На втором этапе по окончании сессии руководители каждой группы в течение нескольких минут оценивают выдвинутые идеи, отбирают из них наиболее интересные и сообщают их на пленарном заседании.
После завершения работы некоторые идеи начинают внедряться, а другие передаются экспертам для доработки.
Письменный мозговой штурм применяется, когда нет возможности собрать специалистов в одном месте. В этом случае формируется творческое задание в форме довольно подробного вопросника, который отражает в альтернативном виде основные проблемы, требующие решения.
В остальном процедура та же, что и при обычном мозговом штурме. Метод письменного мозгового штурма исключает возможность обмена идеями и поэтому тормозит появление оригинальных идей.
Двойной мозговой штурм органически соединяет в себе процессы генерирования идей и их доброжелательной позитивной критики. Сессия делится на два формальных этапа с перерывом между ними в 45 мин.
Первый этап постановка творческого задания, формулирование участниками своих предложений. На втором этапе проводится неофициальная часть сессии, непринужденное свободное обсуждение.
Поощряются обсуждение предложенных идей, их позитивная критика, непринужденное генерирование новых. Третий этап продолжение выдвижения идей, но более конкретных, практически реализуемых.
По окончании сессии экспертами проводится оценка идей, их проработка и внедрение в жизнь.
Обратный мозговой штурм отличается от прямого тем, что здесь большое внимание уделяется критике высказываемых идей. На совещании решаются более узкие, специальные задачи. Содержанием работы на сессии является всесторонний анализ слабых мест в объекте, который необходимо усовершенствовать или заменить новым. В результате составляется своеобразная ведомость всякого рода недостатков в системе.
Недостатки оцениваются экспертами, которые исключают ошибочные замечания и выводы. После этого проводится прямой мозговой штурм по ликвидации вскрытых недостатков.
Конференция идей одна из разновидностей коллективного творчества. От мозгового штурма она отличается темпом проведения совещания по выдвижению идей и допущением доброжелательной критики в форме реплик, комментариев.
Считается, что критика может даже повысить ценность выдвинутых идей. Поощряется фантазирование и комбинирование идей.
К конференции идей привлекаются руководители и рядовые сотрудники, лица, постоянно имеющие дело с данной проблемой, и новички, которые часто выдвигают новые, свежие идеи. Например, разновидность конференции идей дискуссия 66 представляет собой разбивку больших по составу творческих коллективов на мелкие дискуссионные группы по 6 человек, которые в течение 6 мин (отсюда название метода) проводят мини-конференции по четко сформулированной проблеме.
6.4. Методы ассоциаций и аналогий
Методы ассоциаций и аналогий предполагают активизацию в первую очередь ассоциативного мышления человека. К этим методам относятся метод фокальных объектов и метод гирлянд случайных ассоциаций.
Метод фокальных объектов состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса и поэтому называется фокальным. В результате возникает ряд неожиданных вариантов решения. Этот метод дает хорошие результаты при поиске новых модификаций известных систем.
Он позволяет, например, быстро найти идеи новых совершенно необычных товаров, способов обслуживания в супермаркетах, новых способов управления.
Метод генерирования случайных ассоциаций формализован двумя алгоритмами.
Алгоритм 1. Перед началом работы алгоритма задается следующая информация: А список объектов; В список признаков; С матрица связей А и В, причем Сij = 1, если i-й объект обладает j-м признаком, в противном случае Сij = 0.
Работа алгоритма заключается в случайном выборе объекта из списка А и всех его признаков из списка В. В результате получается случайная ассоциация объект признаки. Следующая ассоциация получается независимо от предыдущей.
Алгоритм 2. Входная информация в этом алгоритме совпадает с входной информацией алгоритма 1.
Выполняются следующие процедуры:
1. Случайный выбор из списка А объекта а.
2. Выбор из списка В всех признаков объекта а. Результат список Ba.
3. Случайный выбор из списка Ba признаков b.
4. Выходные данные: а, Ba, b.
5. Выбор из списка А всех объектов, обладающих признаком b. Результат список Аb.
6. Случайный выбор из списка Аb объекта а.
7. Перейти k раз к процедуре 2.
8. Конец.
На каждой итерации алгоритма пользователю выводится очередная случайная ассоциация объект признаки случайный признак. Результатом работы является гирлянда ассоциаций длины k. Последовательность объектов в гирлянде характерна тем, что соседние объекты имеют общий признак.
Оригинальность и допустимость идей, получаемых на основе случайных ассоциаций, существенно зависят от входных списков А и В. При этом, чем больше пересечение признаков фокального объекта со списком В, тем больше вероятность получения допустимой идеи и меньше оригинальной.
Рассмотрим пример генерирования случайных ассоциаций при решении задач по созданию нового потребительского товара.
Исходная информация:
А = {а1 авторучка, а2 фонарь, a3 радиоприемник, a4 часы}.
В = {b1 стеклянный, b2 светотеплоизлучающий, b3 многоцветный, b4 плавающий, b5 встроенный, b6 гигантский, b7 миниатюрный, b8 источник энергии тепловая энергия, излучаемая телом человека}.
Матрица С связей А и В для рассматриваемого примера имеет следующий вид:
Выполняемые процедуры:
1. Случайный выбор из списка А объекта:
a2 фонарь.
2. Выбор из списка В всех признаков объекта а2.
= {b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8}.
3. Случайный выбор из списка 
признака b:
b4 плавающий.
4. Выходные данные:
a2 фонарь;
= {b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8}.
b4 плавающий.
5. Выбор из списка А всех объектов, обладающих признаком b.
= {а1, a2, a3, a4}.
6. Случайный выбор из списка 
объекта:
a3 радиоприемник.
После первой итерации гирлянда случайных ассоциаций имеет следующий вид: а2 фонарь, в4 плавающий, a3 радиоприемник.
Признак b4 является общим для объектов а2 и а3.
7. Переход к процедуре 2.
Результат список 
= {b4, b5, b6, b7, b8}.
8. Случайный выбор из списка 
признака: b8 источник энергии тепловая энергия.
9. Выходные данные:
а3 радиоприемник; 
= {b4, b5, b6, b7, b8}; b8 источник энергии температура тела человека.
10. Выбор из списка А всех объектов с признаком b8:
= {a2, a3, a4}.
11. Случайный выбор из списка 
объекта: a4 часы.
После второй итерации гирлянда случайных ассоциаций имеет следующий вид: а2 фонарь, b4 плавающий, а3 радиоприемник, b8 источник энергии температура тела человека, a4 часы.
В результате двух итераций алгоритма возникшие ассоциации от синтезированной гирлянды позволяют сгенерировать следующие идеи потребительского товара:
- фонарь для подводного плавания;
- радиоприемник для плавания с источником энергии от температуры тела человека;
- часы с подзарядом от тепловой энергии, излучаемой телом человека.
6.5. Синектика
Синектика комплексный метод стимулирования творческой деятельности, использующий приемы и принципы как мозгового штурма, так и метода аналогий и ассоциаций. Само слово синектика неологизм, означающий объединение разнородных элементов.
В основе метода лежит поиск нужного решения благодаря преодолению психологической инерции, состоящей в стремлении решить проблему традиционным путем. Синектика позволяет выйти за рамки какого-то конкретного образа мыслей и значительно расширяет диапазон поиска новых идей за счет представления привычного непривычным и, наоборот, непривычного привычным.
При использовании синектики решение проблемы ищет группа специалистов разных специализаций, как владеющих этим методом, так и только приступающих к его овладению. Рекомендуется, чтобы члены синектической группы (кроме руководителя) перед началом работы не знали сути рассматриваемой проблемы, что позволяет абстрагироваться от привычного стереотипа мышления.
Одна из важнейших частей синектической процедуры выяснение того, как участники представляют себе обсуждаемую проблему. С этой целью они предлагают свои варианты ее определения.
Руководитель записывает их на доске, что имеет существенное психологическое значение, поскольку каждый участник начинает воспринимать проблему как свою и делает попытки ее решить. Далее руководитель задает наводящие вопросы, вызывающие ассоциации и аналогии. Метод синектики широко использует личную аналогию (эмпатию). Человек мысленно вживается в образ рассматриваемой системы, стараясь отождествить себя с ней и проанализировать возникающие ощущения.
Это помогает при синтезе новых вариантов систем. Эмпатия успешно применяется при решении особо сложных проблем, а также для проверки осуществимости различных идей.
6.6. Методы контрольных вопросов и коллективного блокнота
Метод контрольных вопросов применяется для психологической активизации творческого процесса. Цель метода состоит в том, чтобы с помощью наводящих вопросов подвести к решению задачи. Метод может применяться как в индивидуальной работе, так и при коллективном обсуждении проблемы, например при мозговом штурме.
Один из широко распространенных вопросников А. Осборна включает девять групп вопросов: 1. Какое новое применение системе можно предложить? 2. На какую другую систему похожа данная система и что можно скопировать?
3. Какие возможны модификации путем изменения функций? 4. Что можно в системе увеличить?
5. Что можно в системе уменьшить (сжать, ускорить, сузить, раздробить)? 6. Что можно в системе заменить? 7. Что можно в системе преобразовать (схему, порядок работы и т.д.)? 8. Что можно сделать в системе наоборот?
9. Какие новые комбинации элементов системы возможны?
В данных вопросах содержатся рекомендации по апробированию эвристических приемов (инверсия, аналогия, дробление, перенос, динамизация и т.д.) для решения поставленной задачи.
Метод коллективного блокнота позволяет сочетать независимое выдвижение идей каждым членом рабочей группы с коллективной их оценкой и процессом выработки решения. Метод реализуется следующим образом.
Каждый участник получает блокнот, в котором записывает в общих чертах без применения специальных терминов существо проблемы, а также данные, позволяющие ориентироваться в ней. В течение месяца каждый участник ежедневно заносит в блокнот возникающие по рассматриваемой проблеме идеи, оценивает их и определяет, какие из них могут обеспечить наилучшее решение задачи. Одновременно формулируются наиболее целесообразные направления исследования на последующем этапе работы.
Кроме того, в блокноте фиксируются идеи, находящиеся в стороне от основной проблемы, но развитие которых может оказаться полезным для нахождения конечного решения.
Систематизация зафиксированных в блокнотах идей осуществляется руководителем группы, а заключительное творческое обсуждение всеми членами группы. Выбор окончательного решения проводится методом мозгового штурма.
6.7. Метод матриц открытия
Метод матриц открытия получил широкое распространение во Франции. Как и в морфологическом методе синтеза, здесь преследуется цель систематически исследовать все мыслимые варианты, вытекающие из закономерностей строения (морфологии) совершенствуемой системы, выбрать и изучить поле возможных решений.
В то же время метод матриц открытия проще и дает возможность ограничить количество рассматриваемых вариантов. Суть метода в построении квадратной матрицы (табл. 6.1), в которой пересекаются два ряда характеристик по вертикали и горизонтали. Ряды могут быть упорядоченными по какому-либо признаку или неупорядоченными. Характеристики могут быть выражены количественно или качественно.
В отличие от метода морфологического анализа здесь часть выбранных характеристик может относиться не к системе, а к условиям ее эксплуатации.
Таблица 6.1
Структура матрицы открытия
| Влияющий фактор | Материалы | Оборудование | Потребности | Рынки |
| Материалы | ||||
| Оборудование | ||||
| Потребности | ||||
| Рынки |
Основные этапы метода матриц открытия по обработке информации следующие:
- составление перечня элементов, свойств, объектов, фактов, идей и т.п.;
- выработка поля анализа определение проблемы в наиболее общей и абстрактной форме, уточнение ее, построение структуры поля;
- определение пересечения рядов и столбцов, обнаружение возможных комбинаций;
- изучение выбранных комбинаций и выбор рациональных решений.
Метод матриц открытия, как правило, не дает законченных решений и служит для систематизации имеющегося материала и определения отправных пунктов дальнейшего исследования. Комбинации характеристик дают возможность для плодотворных ассоциаций, постановки проблем, которые ранее оставались незамеченными.
6.8. Алгоритм решения изобретательских задач
Алгоритм решения изобретательских задач [1, 2] эвристический метод, ориентированный на идеальный ответ, максимальное использование имеющихся ресурсов, получение решения задачи путем выявления и разрешения внутренних противоречий системы. Наибольшее распространение до настоящего времени этот алгоритм получил в области технического проектирования.
Тем не менее основные подходы данного метода могут быть эффективно применены при синтезе новых экономических, управленческих и организационных систем.
Алгоритм решения изобретательских задач может быть использован для решения четырех задач, иерархически упорядоченных по сложности.
Решение задач первого уровня не связано с устранением противоречий в системе и приводит к мельчайшим усовершенствованиям. Такие задачи под силу каждому специалисту.
Здесь объект задачи указан точно и правильно, вариантов изменений мало, а сами изменения перестраивают систему незначительно.
Задачи второго уровня с внутрисистемными противоречиями, легко преодолеваемыми с помощью способов, известных применительно к родственным системам. Ответы на задачи этого уровня мелкие изобретения.
Для получения ответа рассматривается несколько десятков вариантов решений.
Задачи третьего уровня характеризуются тем, что противоречие и способ его преодоления находятся в пределах одной науки. При этом можно полностью изменить один или два функционально значимых элемента системы и частично изменить другие элементы. Количество рассматриваемых вариантов здесь исчисляется сотнями.
В итоге получаются решения с высокой степенью новизны и эффективности.
При решении задач четвертого уровня синтезируется новая система. В таких задачах противоречия устраняются средствами, выходящими за пределы науки, к которой относится задача. Число вариантов измеряется тысячами и десятками тысяч.
В итоге создание принципиально новой системы.
Рассмотрим основные этапы и процедуры алгоритма решения изобретательских задач, адаптированных к экономическим, управленческим и организационным проблемам.
Этап 1. Выбор задачи.
1.1. Определить конечную цель решения задачи:
- Какую характеристику системы необходимо изменить?
- Какие характеристики объекта заведомо нельзя менять при решении задачи?
- Какие расходы снизятся, если задача будет решена?
- Каковы допустимые затраты?
- Какой главный показатель качества необходимо улучшить?
1.2. Проверить обходной путь.
Допустим, что задача принципиально не решена. Тогда какую другую задачу необходимо решить, чтобы получить требуемый конечный результат:
- переформулировать задачу, перейдя на уровень надсистемы, в которую входит данная в задаче система;
- переформулировать задачу, перейдя на уровень подсистем, входящих в данную в задаче систему;
- на трех уровнях (надсистема, система, подсистема) переформулировать задачу, заменив требуемое действие обратным.
1.3. Определить, решение какой задачи целесообразнее первоначальной или одной из обходных.
Произвести выбор.
1.4. Определить требуемые количественные показатели.
1.5. Увеличить требуемые количественные показатели, учитывая время, необходимое для реализации изобретенной системы.
1.6. Уточнить требования, выдвинутые конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретенной системы.
1.7. Проверить, решается ли задача прямым применением стандартных решений.
1.8. Применить оператор РВС (размеры, время, стоимость):
- мысленно меняем размеры системы от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
- мысленно меняем размеры системы от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?
- мысленно меняем время процесса (или скорость) от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
- мысленно меняем время процесса от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?
- мысленно меняем стоимость системы или процесса от заданной величины до 0 или от заданной величины до ∞. Как при этом решается задача?
Этап 2. Построение модели задачи.
2.1. Записать условия задачи, не используя специальные термины.
2.2. Выделить и записать конфликтную пару элементов системы.
2.3.Записать два взаимодействия элементов конфликтующей пары: имеющееся и то, которое надо ввести.
2.4.Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и внутреннее противоречие системы.
Этап 3. Анализ модели задачи.
3.1. Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменять, заменять и т.д.
3.2. Записать стандартную формулировку идеального конечного результата (ИКР).
3.3. Выделить ту зону системы или элемента системы, которая непосредственно не обеспечивает достижение требуемого ИКР.
3.4. Сформулировать противоречивые требования к состоянию выделенной зоны системы.
3.5. Записать стандартную формулировку экономического, управленческого или организационного противоречия: выделенная зона системы (указать) должна быть (указать состояние), чтобы выполнять полезное взаимодействие (указать), и должна быть (указать состояние), чтобы предотвращать вредное воздействие (указать).
Этап 4. Устранение противоречия.
4.1. Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны:
- разделение противоречивых свойств в пространстве;
- разделение противоречивых свойств во времени;
- разделение противоречивых свойств путем использования переходных состояний, при которых сосуществуют или попеременно появляются противоречивые свойства;
- разделение противоречивых свойств перестройкой структуры (частицы выделенной зоны наделяются имеющимся свойством, а вся выделенная зона в целом наделяется требуемым (конфликтующим) свойством).
4.2. Использовать фонд эвристических приемов для устранения противоречия в системе.
Этап 5. Предварительная оценка полученного решения.
5.1. Провести предварительную оценку полученного решения.
5.2. Оценить новизну полученного решения.
5.3. Определить подзадачи, которые могут возникнуть при практической реализации полученной идеи.
Этап 6. Развитие полученного ответа.
6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.
6.2. Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.
6.3. Использовать полученный ответ при решении других экономических, управленческих и организационных задач.
6.9. Автоматизация эвристических методов синтеза новых систем
В настоящее время из эвристических методов наиболее подготовленными к автоматизации являются метод генерирования случайных ассоциаций и алгоритм решения изобретательских задач (см. разд. 6.4). Программная реализация этих алгоритмов не представляет особого труда. Здесь рассматривается проект оболочки компьютерной системы, реализующей алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) в области экономики, управления или проектирования организационных структур.
Структура данной программной оболочки (рис. 6.1) во многом основывается на структуре системы Изобретающая машина (ИМ)[17].
Компьютерная система по решению изобретательских задач включает ряд базовых подсистем. Подсистемы Приемы и Стандарты основаны на эвристических правилах преобразования экономических, управленческих или организационных систем.
Подсистема Эффекты должна накапливать информацию об экономических, управленческих или технологических эффектах. В технических приложениях данная подсистема накапливает информацию о физических, химических и геометрических эффектах.
Подсистема АРИЗ достаточно универсальна. Она предназначена для разрешения экономических и управленческих противоречий в различных областях экономики и управления: Профильность подсистемы может меняться за счет ее наполнения разным содержанием в зависимости от типа задач, а также от используемых ресурсов.
Подсистема ФСА служит для проведения функционально-стоимостного анализа исследуемых систем.
Подсистема Самоучитель АРИЗ обеспечивает обучение экономистов и управленцев основам теории решения изобретательских задач и технологии решения задач с использованием ЭВМ.
Подсистема Прогноз позволяет формировать идеи по прогнозированию развития экономико-управленческих систем.
Подсистема Пульсар предназначена для более качественного решения задач по анализу и синтезу алгоритмов работы информационных экономических и управленческих систем.
Архитектура развиваемой оболочки компьютерной системы может быть построена по аналогии с архитектурой системы Изобретающая машина и предусматривает следующие блоки (рис. 6.2): обучение основным понятиям, содержащимся в базе знаний, диалог по постановке задачи по результатам диалога, выдача идеи решения задачи, развитие идеи.
Пред выдачей идей решения проводится предиалог, целью которого является подготовка ЛПР к пониманию сути идеи решения.
Блок постдиалога обеспечивает привязку идеи решения к задаче пользователя, а блок убеждения формирует файл разбора задач-аналогов.
В тех случаях, когда при получении идеи требуется решение дополнительных задач, управление передается блоку формирования подзадач с последующим выходом на начальный диалог. В остальных блоках проводятся оценка технико-экономического уровня и перспективности идеи, развитие получаемых идей, например, для получения дополнительных эффектов или распространения найденного принципа на другие области экономики и управления.
Для разрешения экономических, управленческих или организационных противоречий с использованием эвристических приемов может быть использована компьютерная экспертная система, основанная на формуле Байеса [18]. Эта экспертная система является инструментальным средством для быстрого создания экспертных систем принятия решений в различных предметных областях.
Модель базы знаний экспертной системы представляется в виде
М = {Н, S, G, P, VH, VS},
В процессе работы экспертной системы используются следующие зависимости:
Симптом с максимальной ценой в наибольшей мере изменяет априорные вероятности гипотез при подтверждении или отрицании этого симптома. Цены симптомов вычисляются для определения очередного симптома, относительно которого следует задать очередной вопрос пользователю. Вопросы пользователю задаются в виде текста соответствующего симптома. При этом требуется подтвердить или отвергнуть симптом.
Ответ пользователя задается в шкале: (-5,..., 0,...,+5), где -5 означает нет, 0 не знаю, +5 да. Если ответ пользователя -5 (отрицание соответствующего симптома Si), то априорная вероятность гипотезы Нj будет P(Si ? Нj). Если ответ 0, то вероятность гипотезы Нj не изменяется. Если ответ +5, то априорная вероятность гипотезы Нj будет P(Si ? Нj).
Для определения априорной вероятности гипотезы при остальных ответах пользователя используется кусочно-линейная аппроксимация.
