vchernik (vchernik) wrote in zonasingularn,
vchernik
vchernik
zonasingularn

Category:

Методы прогнозирования на основе ТРИЗ

(источник)

М.С.Рубин, 1999 г., Петрозаводск.

Методы прогнозирования на основе ТРИЗ






Опубликовано в сборнике: "Вестник Академии Прогнозирования",

гл. редактор Бестужев-Лада И.В., изд. «Нектар Науки», № 1 1999 г., стр. 19.


1. Введение.

Можно выделить два типа  методов прогнозирования:

- количественные, основанные на экстраполяции уже известных тенденций и моделей;

- качественные, составляемые на основе оценок экспертов и  дающие представление о возможных принципиальных изменениях в прогнозируемой системе.

[...]

Настоящая статья посвящена качественным методам прогнозирования. Главное отличие предлагаемого подхода состоит в том, что для подготовки качественного прогноза используется методология, разработанная Г.С. Альтшуллером в теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) [1].

Важные повороты в развитии социальных, социально-экономических и социально-технических системах рассматриваются как изобретения, как решение основных противоречий существующих в прогнозируемой системе.

В настоящей статье мы рассмотрим методологию составления подобных прогнозов, отдельные примеры их использования и перспективы развития предлагаемых методик.

2. Прогнозирование на основе метода разрешения «узловых» противоречий.

2.1. Противоречия и идеальность как методы прогнозирования.

[Spoiler (click to open)]

Любое изобретение можно рассматривать как прогноз. Например, К.Э. Циолковский сделал комплекс изобретений: ракеты, системы   жизнеобеспечения в космосе, орбитальные станции. Понадобились десятилетия, чтобы эти идеи были реализованы. По существу процесс технического изобретательства и составления качественных прогнозов отличается только областью, в которой рассматриваются задачи и ресурсами, которые можно использовать для решения этих задач. Методологическая основа решения технических задач и  составления качественных прогнозов -  одинакова.

Окружающие нас системы (технические, природные, социальные, экономические  и др.) развиваются по диалектическим законам. В ТРИЗ выявлены фундаментальные механизмы этого развития, основные из которых:

- разрешение имеющихся в системе противоречий;

- стремление  систем к идеальности (получение максимальной пользы при минимальных затратах).

ТРИЗ рекомендует формулировку противоречий в определенной форме. Приведем несколько примеров. В городских стенах, защищавших средневековые города, можно выделить несколько противоречий:

- длина городской стены должна быть большой, чтобы защищать как можно большую площадь, и должна быть маленькой, чтобы было меньше затрат на строительство;

- высота стены должна быть большой, чтобы надежно защищать город, и должна быть маленькой, чтобы меньше уходило материалов;

- ширина стены должна быть большой, чтобы она была крепкой, и должна бытьмаленькой, чтобы площадь внутри стены была больше.

В разных странах, независимо друг от друга развитие городских стен шло в направлении разрешения этих противоречий. Например, появлялись сторожевые башни; стены приобрели зубчатую форму (таким образом часть стены высокая, а часть - низкая); вокруг городских стен сооружали рвы, заполняющиеся водой. Внутри толстых городских стен сооружали внутренние комнаты (таким образом сохраняли полезную площадь, не уменьшая толщину стен).

Можно, конечно, и не решать возникающие противоречия, но тогда возникают нежизнеспособные монстры. На многие века, например, памятником полного игнорирования действия законов развития систем стала Великая Китайская стена: противоречия и не думали решать, и до идеальности далеко - затрат очень много, а польза исключительно музейная.

При разрешении противоречий происходит качественный скачок, принципиально изменяющий облик системы. Вместо экипажей, например, появились автомобили, городской транспорт. Вместо городских стен возникли совершенно иные системы - регулярные войска, государственная граница, противовоздушная оборона и т.д. Возникновение подобных качественных скачков в развитии систем вполне возможно предсказывать  при использовании технологий ТРИЗ, которые позволяют выявлять ключевые противоречия в системах, проводить анализ имеющихся ресурсов и находить решения, соответствующие общим тенденциям развития этих систем.

2.2. Прогнозирование социально-технических и социальных систем.

[Spoiler (click to open)]

Социальные системы, как и технические, развиваются через возникновение и преодоление противоречий. Например, спорт, олимпийское движение зародились как инструмент, направленный против ведения войн. Со временем внутри спорта и олимпийского движения  зарождаются противоречия. Спорт из инструмента развития человека превращается в угрожающую для человеческого здоровья систему. Олимпийское движение из идеологии мира превращается в инструмент   политических игр и крупного капитала.   Достаточно вспомнить об Олимпийских играх в фашисткой Германии перед Второй Мировой войной, которые открывал А.Гитлер. Таким образом сложилось противоречие: спорт должен быть массовым, чтобы способствовать физическому развитию людей, и должен быть узкопрофессиональным, чтобы показывать рекордные результаты. Здоровье массового спорта все сложнее удается совмещать с допингом и другими ухищрениями профессиональных спортсменов. Очевидно, что решение этого противоречия должно привести к разрыву между спортом и физической культурой. Совсем недавно профессиональным спортсменам разрешили участвовать в Олимпийских играх, а членов Международного Олимпийского комитета стали ловить на взятках.

Культ здоровья, а не спорт должен  стать одним из главных приоритетов грядущей цивилизации. Безусловно, для  более подробного прогноза необходим детальный анализ существующих в спорте и в обществе в целом тенденций.

Действие закона о развитии систем в направлении разрешения возникающих противоречий отчетливо просматривается в социально-технических системах, например при развитии такой известной системы как часы, возникшей почти одновременно с нашей цивилизацией. В развитии часов можно выделить несколько фундаментальных противоречий. Одно из них связано с точностью. Это требование конфликтует, например, с мобильностью часов: солнечные часы, водяные, песочные, огневые, маятниковые - их сложно было переносить. Между тем изобретение переносных часов было необходимо не только для удобства, оно было крайне важным для географических открытий - мореплаватели могли точно ориентироваться только при помощи хронометра. Так появились пружинные часы, изобретенные Гюйгенсом, Д. Гаррисоном и другими.

[...]

На примере развития часов можно было бы проследить целую плеяду закономерностей развития систем. Знание подобных закономерностей помогает прогнозировать развитие социально-технических систем.

2.3. Прогнозирование глобальных систем.

[Spoiler (click to open)]

Предлагаемый метод прогнозирования практически не ограничен иерархическим уровнем рассматриваемой социально-технической системы: это может быть отдельная техническая система, социально-техническая система такая как город или цивилизация в целом.

Рассмотрим прогноз развития современной цивилизации.  Одно из глобальных противоречий цивилизации связано с экспансией современных технологий и вытеснением  природной среды. Развитие цивилизации неразрывно связано с промышленной революцией, с загрязнением окружающей среды и экологическим кризисом.

Техника и промышленность должны развиваться, чтобы решать многочисленные задачи современной цивилизации, и не должны развиваться, чтобы не уничтожать природную среду. Само по себе противоречие достаточно известно. Предложения по его решению очень разнообразны. Самое радикальное из них - приостановить развитие цивилизации и техники, ограничить потребности людей, отказаться от удобств цивилизации. Однако обратно в пещеры никому не хочется. В связи с этим возник целый спектр позиций по ограничению развития техники от воинствующей позиции "зеленых" до взвешенной позиции международных сообществ по охране природы.

[...]

С точки зрения правил, имеющихся в ТРИЗ, в описанных выше прогнозах имеется ряд  ошибок. Например, изменять желательно тот элемент системы, который легче поддается изменению (в нашем случае необходимо изменять не человека, а технику). Нельзя занимать и компромиссную позицию (ограничить темпы развития техники) - в этом случае противоречие не решается, а только откладывается время принятия решения. Природа продолжает вытесняться, а развития технологий, способных помочь в преодолении кризиса, тоже замедляется.

Необходимо найти такое решение, которое не ограничивало бы  развитие технологий, а наоборот - придавало ему ускорение. В то же время  среда обитания человека, окружающий его мир становился бы благоприятнее и ни в коем случае не угрожал бы здоровью людей.

Идеальное решение выглядело бы так: техника продолжает развиваться быстрыми темпами, не ухудшая среду обитания людей.

Прогноз, основанный на использовании методов ТРИЗ при решении противоречия между развитием техники и природой, был подготовлен  в 1988 году [3].  Суть прогноза состоит в том,  что цивилизация постепенно уходит от использования неуправляемой, дикой стихии природы. Мы строим свою среду обитания: города, транспорт, подчиненные нам источники энергии, переработанные по нашему желанию природные ресурсы. Технологии грядущей цивилизации должны чем-то напоминать технологии  космических орбитальных станций: ведь не станут же на этих станциях, в подводных лодках или в метро выбрасывать в воздух вредные вещества, бездумно использовать энергоресурсы. Этот мир мы назвали бесприродный технический мир (БТМ). [...]

В развитии нашей цивилизации наблюдается целый спектр закономерностей, которые подтверждают концепцию БТМ. Мы уже приводили примеры перехода систем от неуправляемых к управляемым, от природных к искусственным. На смену природной красоте человечество создало искусство, эстетику городского и паркового ландшафта.   Музыка, например, начиналась с подражания природным звукам: пению птиц, голосам животных,  природным шумам. Современный мир звуков практически полностью искусственный, создан людьми. Музыкальные произведения, радио, телевидение, проигрыватели компакт- кассет и дисков, компьютеры, привычные звуки города - что это, как не новая, искусственная, управляемая среда обитания людей. Оппонентов концепции БТМ пугают перспективы новой цивилизации, при этом они часто забывают, что привычный для нас современный мир мог бы показаться кошмаром для людей древних цивилизаций или даже средних веков.

2.4. Этапы прогнозирования на основе разрешения «узловых» противоречий.

[Spoiler (click to open)]

В разработке прогнозов на основе выявления и разрешения противоречий можно выделить несколько этапов.

1.   Постановка задачи, выбор объекта для прогнозирования.

2.   Анализ объекта.

3.   Формирование информационного фонда. Исследование имеющихся прогнозов и  проблемной литературы по рассматриваемой тематике.

4.   Анализ собранного информационного фонда и выявление  противоречий в развитии выбранного объекта.

5.   Выделение главных, узловых противоречий. Выявление противоречий типа "чем больше вкладываешь в решение противоречия, тем острее и сложнее оно становится." (Например, исследования показывают, что чем больше мы развиваем городской транспорт, тем сложнее становится транспортная проблема.)

6.   Формулировка идеального решения.

7.   Анализ имеющихся ресурсов.

8.   Поиск и анализ возможных решений.

9.   При необходимости - повторное исследование ситуации с пункта 1, с учетом проведенного анализа и намеченных решений.

Следует отметить, что  в полном виде методика может быть использована только на основе механизмов ТРИЗ и ее подходов. Более того, некоторые инструменты ТРИЗ требуют очень грамотного и профессионального применения, без чего работа может оказаться  карикатурой на прогноз.

3.   Метод системного многоуровневого прогнозирования.

[Spoiler (click to open)]

Прогнозирования на основе разрешения "узлового" противоречия, как правило не достаточно для составления полноценного прогноза. Изменения, связанные с разрешением основного противоречия системы, делают необходимым решение сопутствующих задач. Даже если кажется, что эти задачи кажутся второстепенными, в действительности вся идея может оказаться нереализуемой, если не решены эти задачи. Качественный прогноз возможен только при  системном подходе к последствиям предлагаемого решения.

Для проведения системного анализа Г.С. Альтшуллер предложил использоватьсистемный оператор [1]. Суть  этого оператора состоит в том, что  любая система и изменения в ней рассматриваются по девятиэкранной схеме. На центральном экране помещается рассматриваемая система, на других экранах размещаются надсистема, подсистема, прошлое и будущее рассматриваемого объекта.

Основная идея системного многоуровневого прогнозирования состоит в анализе и развитии прогноза на основе системного оператора Г.С. Альтшуллера. В качестве примера рассмотрим прогноз развития цивилизации на основе БТМ.

Поместим прогноз цивилизации типа БТМ в экран "будущее системы". Перейдем по вертикали вниз - на экране «будущее подсистемы» окажутся такие объекты как город,  транспорт, энергоснабжение, водоснабжение, обеспечение питанием и др. Рассмотрим прогноз развития системы  водоснабжения с позиций БТМ.

Основной принцип БТМ состоит в максимальной независимости жизненоважных для человека систем от природной среды. Использованная вода  должна по возможности восстанавливаться для повторного использования, а не выбрасываться бесконтрольно в экосистему. Таким образом, формируется идея нового прогноза, который коротко можно обозначить как "вода без водопровода".   Это результат «прогноза по вертикали»

Теперь перейдем к рассмотрению исследуемой системы (системы водоснабжения) "по горизонтали", т.е. рассмотрим прошлое, настоящее и будущее этой системы. Даже самый краткий экскурс в прошлое показывает, что развитие цивилизации и система доставки воды (водопроводы, водоканалы и др.) неразрывно связаны друг с другом. Ирригационные системы были основой многих древних цивилизаций. Современный город, дома невозможно представить себе без системы водоснабжения. Именно поэтому "цивилизация без водопровода" кажется абсурдом. Однако не будем спешить с выводами, и с экрана "прошлое подсистемы" переместимся на экран "подсистема (настоящее)". Анализ современной ситуации в системе водоснабжения показывает серьезные противоречия, которые возникают в этой системе. Прежде всего, система водоснабжения неразрывно связана с канализационными системами: сколько мы забрали у природы, столько мы должны в нее и выбросить. Это сразу приводит к серьезным экологическим проблемам в местах забора  и выброса канализационных вод. Возникающие при этом проблемы достаточно полно описаны в тысячах статей, посвященных этому  вопросу. Скорбным памятником этой проблеме стало исчезнувшее Аральское море.

[...]

Возникает противоречие: система водоснабжения должна быть, чтобы обеспечивать людей водой, и ее не должно быть, чтобы не создавать многочисленных экологических проблем. Идеальное решение этого противоречия дословно совпадает с уже высказанным нами прогнозом: воду мы должны иметь, но без водопроводов. Таким образом мы получаем совпадение прогноза "по вертикали" (от БТМ к воде без водопровода) с прогнозом "по горизонтали" связанным с решением противоречий системы водоснабжения.

На основе приведенного примера, кратко сформулируем основные этапы системного многоуровневого прогноза.

1.   Формулируется прогноз на основе метода разрешения "узловых" противоречий (или на основе другого метода).

2.   Делается переход в надсистему или в подсистему: из экрана "будущее системы" к экрану "будущее надсистемы" или к экрану "будущее подсистемы". Определяется каким образом должна выглядеть надсистема или подсистема. Таким образом формируется прогноз по "вертикали".

3.   Отбирается объект в надсистеме или  в подсистеме, для которого формируется новый прогноз.

4.   Для выбранного объекта делается анализ "по горизонтали" (прошлое, настоящее, будущее). Удобнее всего этот анализ делать поэтапно в соответствии с тем, как это описано в методе выявления и разрешения "узловых" противоречий.

5.   Сравнить результаты прогноза "по горизонтали" с прогнозом "по вертикали".

6.   Если проведенное исследование сделано корректно, то прогноз "по горизонтали"  должен совпасть с прогнозом "по вертикали". При этом один прогноз должен дополнять, уточнять или расширять другой.

7.   Прогнозы по "вертикали" и по "горизонтали" в принципе могут и не совпасть (правда, в нашей практике такого опыта не было). В этом случае необходимо провести дополнительное исследование. При этом повторный анализ может быть проведен с пункта 1, с пункта 2 или с пункта 3. Возможно, что потребуется дополнительный сбор информации или специальные узкоотраслевые исследования.

8.   Взяв за  основу вновь полученный прогноз, осуществляем дальнейший  анализ с пункта 2. При этом может оказаться необходимым сделать переход в "над-надсистему" или в "под-подсистему".

9.   На основе описанной процедуры итерационного многошагового прогноза формируется система взаимосвязанных прогнозов.

4.   От социально-технического прогнозирования к ТРИЗ-анализу.

[Spoiler (click to open)]

В социально-технических прогнозах, подготовленных на основе описанных методов, как это ни парадоксально, нельзя видеть картинку реального мира. Это скорее идеальный образ,  проект, на основе которого строится реальное здание мира. Например, никто не строил авиацию путем модернизации ковровых изделий, хотя образ "ковра-самолета", безусловно, был одним из существенных двигателей этого процесса. В действительности разделять   идеальный образ (прогноз) и реальное построение достаточно сложно. Достаточно вспомнить, например, создание первых автомобилей, которые по существу были экипажем без лошадей. В наше время совершенно очевидно, что прогноз "экипаж без лошадей" - это  не устранение лошадей, а изобретение двигателя, всей автомобильной промышленности, давшей новый поворот в развитии нашей цивилизации. Точно также в прогнозе "вода без водопровода" речь не идет об уничтожении водопровода как такового, а о создании системы изобретений, позволяющих совершенно иначе использовать воду в быту и в промышленности.

Для перехода от идеальных построений прогнозов к принятию конкретных решений необходима дополнительная исследовательская работа, которую мы назвали ТРИЗ-анализ. Этот метод позволяет учесть конкретную ситуацию, конкретное время, место, имеющиеся ресурсы для принятия того или иного решения. В качестве примера можно сослаться на ТРИЗ-анализ Каскада Туломских ГЭС (Рубин М.С., 1993 год.)  [...]

ТРИЗ-анализ - это инструмент привязки, адаптации общего прогноза к конкретной ситуации и конкретным ресурсам. ТРИЗ-анализ направлен  на  выявление  основных противоречий   конкретной  социально-технической  системы   (города, завода, комбината, коммерческой структуры) и решение выявленных  задач.  При выборе и постановке этих задач могут быть использованы социально-технические прогнозы.

5. Выводы.

[Spoiler (click to open)]

1.   Методология, разработанная Г.С.Альтшуллером в теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), применима для прогнозирования развития социальных и социально-технических систем.

2.   Применение методов ТРИЗ для прогнозирования требует их адаптации к особенностям сложных социальных систем.

3.   Прогнозирование на основе ТРИЗ требует профессиональных навыков использования теории Г.С. Альтшуллера.

4.   Предлагаемые методы прогнозирования требуют апробации и уточнения. Они могут быть использованы  и совместно с известными методами количественного и качественного прогнозирования.

5.   Методы ТРИЗ дают подход  к решению задач прогнозирования на основе системного прогностического проектирования, возникает возможность создания научно-обоснованного подхода к прогнозированию.

6.   Предлагаемые методы универсальны, могут использоваться и для прогнозирования, и для ТРИЗ-анализа социально-технических систем, и для решения конкретных задач. Таким образом создается единый методологический подход в развитии социально-технических систем - «прогноз - анализ конкретной системы - решение возникающих задач».

   6. Литература.

[Spoiler (click to open)]

1.   Г.С.Альтшуллер "Найти идею", Новосибирск, изд. "Наука", Сибирское отделение, 1986 г.

2.   Г.С.Альтшуллер, И.М.Верткин "Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности" Минск, изд. "Беларусь", 1994.

3.   Г.С.Альтшуллер, М.С.Рубин "Что будет после окончательной победы. Восемь мыслей о природе и технике", журнал "Знание-сила" № 4, 1991 г., стр. 5.

4.   М.С.Рубин "Проблемы развития ТРИЗ-ТРТЛ", Журнал ТРИЗ 2.2.91 (№ 4), 1991 г., стр. 6.


(читать полностью здесь)


СО-сообщества 2 Академия, Марсианский трактор, Мир Полдня, Школа Полдня, ЗОНА СИНГУЛЯРНОСТИ.
Tags: ТРИЗ, основания, прогнозирования на основе ТРИЗ
Subscribe
promo zonasingularn december 24, 2013 20:58 268
Buy for 10 tokens
( источник) Забирко Виталий vzabirko Аннотация: Никак не думал, что придётся добавлять к статье введение и писать это предисловие. Казалось бы, изложил основные положения теории четырёхмерного строения атома максимально упрощённо, используя исключительно общие…
  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for members only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 27 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →