КАК РЕШАЮТСЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЕ ЗАДАЧИ? МЕТОДЫ ПОИСКА ТВОРЧЕСКИХ ИДЕЙ.

Этот вопрос многие годы исследовали различные психологи. Существует масса теорий, так или иначе описывающих его.

Здесь мы вкратце опишем основные шаги процесса решения творческих задач с позиции практиков.

  1. Человек столкнулся с некоторой проблемой, трудностью, неудобством… Как быть? У него три пути:
    1. Постараться не заметить проблемы, просто её проигнорировать.
    2. Смириться, отказаться от попыток изменить ситуацию.
    3. Осознать, что это – задача! И попытаться ее решить.

Осознание проблемы как задачи, которую можно и нужно решать – важнейший шаг! Но подавляющее большинство людей его не делает…Пример: Десятилетиями людям было неудобно – если ванна небольшая, то подвешенная над нею занавеска неприятно касается плеч стоящего человека, ограничивает возможность движения… Так было в большинстве домов и не слишком дорогих номеров в гостиницах.  А в начале 21 века за короткий срок во всех американских гостиницах ситуация изменилась – появились изогнутые держатели для занавесок. Да неужели это такое сложенное изобретение, неужели его не могли сделать 100 лет назад??? Могли, конечно – если бы осознали, что это – задача.

  1. Осознав какую-то трудность, как задачу, человек пытается решить ее известными ему способами. Часто это удается. Если же нет, начинается творческий поиск. Психологи часто говорят об использовании метода случайных проб и ошибок. В самом деле пробы далеко не случайны, совсем бессмысленные попытки не делаются, человек ищет решение в рамках своих знаний, опыта и здравого смысла. Иногда решения находятся довольно быстро. Если решения нет, а желание его найти (мотивация) остается сильным, подсознание пытается обращаться к все более удаленным и странным ассоциациям, находит необычные аналогии – иногда это, в конце концов, приносит желаемое решение.

У некоторых это неплохо получается – выдающиеся изобретатели делают сотни, а то и тысячи изобретений. Но большинству за всю жизнь не удается придумать даже одного. Психологи объясняют – у людей разная способность к поиску аналогий, к ассоциациям… А можно ли эту самую способность улучшать?

Методы изобретательства

Почти всю историю цивилизации особой необходимости в каких-то методах изобретательства не было – вполне хватало того, что придумывали особо талантливые «прирожденные» изобретатели. От обезьяны, научившейся ловко раскалывать орехи, до изобретателей каменных ножей, паровых машин, радио и т.п.. Ситуация начала меняться во второй половине 20 века – техника развивалась все быстрее, требовала все больше изобретательских решений во всех своих областях, «прирожденных» изобретателей уже не хватало. И люди начали придумывать методы активизации и повышения результативности изобретательства, использующие разные подходы.

За последние сто лет появилось немало методов изобретательства, использующих разные подходы, в том числе:

  • Расширение ассоциаций, формирование на их базе новых идей
  • Систематизацию и комбинацию имеющихся идей
  • Теория решения изобретательских задач, включающая:
    • Тренировка человека в направлении развития творческого воображения и навыков сознательного и/или интуитивного анализа ситуации
    • Анализ ситуации, направленный на ее лучшее понимание, на выявление причинно-следственных связей и формирование более обоснованных и эффективных для решения задачи ассоциаций
    • Использование «внешней информации» - соответствующим образом подготовленных баз данных

Методы расширения ассоциаций

Мозговой штурм

В 1942 году американский журналист и рекламщик А. Осборн предложил метод коллективного изобретательства  «мозговой штурм» (МШ). Его идеи очень просты:

  • Чем больше людей ищут решение, тем больше идей – значит нужно искать идеи группами, при этом количество идей возрастает благодаря обмену мнениями, появлению новых ассоциаций, взаимной активизации людей и т.п.
  • Люди плохо генерируют идеи в присутствии своих начальников или подчиненных, боясь уронить свою репутацию – нужно собирать группы из «равных», создавать неформальную обстановку
  • Люди слишком охотно скатываются от генерации своих идей к критике чужих – нужно заранее отсеять «профессиональных скептиков», во время работы запретить критику, и побуждать людей генерировать идеи – путь даже нереальные, шуточные и даже просто глупые – потом при анализе из массы «пустой руды» может появиться (а может и не появиться) самородок.
  • МШ должен доставлять удовольствие группе, «создавать кайф», без этого его результаты никогда не будут сколько-нибудь приличными. Нельзя заставить людей генерировать идеи!

Сегодня мы знаем, что МШ хорошо работает в простых, не требующих специальных знаний задачах – рекламных, маркетинговых, придумывании простых товаров, украшений и безделушек и т.п. Там, где для решения достаточно одной свежей идеи. Но, к сожалению, он малоэффективен при решении сложных технических, научных, социальных и т.п. задач.  Было множество попыток улучшить МШ, однако, за 70 лет никому не удалось сделать его достаточно эффективным.

Прикол. В 1975 году вышла ставшая бестселлером книга  П. Фейерабенда «Против метода. Очерк анархистской теории познания». Читая ее, хочется плакать и смеяться: Галилей, Ньютон, Эйнштейн и прочие великие ученые были глупы, безграмотны и нечестны и только благодаря этому совершили великие открытия. Великим открытиям мешает порядок, существующие парадигмы, чтобы сделать открытия в области квантовой механики изучайте колдовство и магию Восточной Океании...
За глубокомысленными рассуждениями, очень хорошим литературным стилем и интересными примерами прячется банальная мысль – надо бороться с психологической инерцией. По сути идеи Фейерабенда – этакий недоношенный вариант мозгового штурма, за 30 лет до того созданного Алексом Осборном…

Кстати, при решении задач с помощью ТРИЗ (см. ниже) МШ может быть полезным дополнительным инструментом: специалист по ТРИЗ, работающий с группой, формулирует направление работы (например, формулирует ИКР или противоречие, предлагает рассмотреть тот или иной прием решения задачи или закон развития, использование некоторых конкретных ресурсов и т.п.) и «включает» на 5 – 10 минут режим МШ, заставляя группу искать пути как это реализовать. Далеко не всегда это обеспечивает решение, но всегда активизирует группу и «поднимает настроение» участников.

Метод каталога (другое название "метод фокальных объектов" (МФО))

В 20-х годах 20 столетия профессор Берлинского университета Ференц Кунце предложил искать идеи, используя ассоциации со случайными словами, взятыми, например, из каталогов, газет, книг и т.п. Это – вполне эффективный подход, но, как и МШ, более всего пригодный для простых задач в области рекламы, маркетинга, улучшения простых товаров и т.п. В дальнейшем появлялись различные усовершенствования этого метода, но эффективности они не добавили.

Синектика

Синектика была предложена в 50-х годах прошлого столетия Уильямом Гордоном, США. Это усовершенствованный МШ, включающий:

  • Целенаправленный подбор участников группы МШ. Например, при решении технических задач к участию предлагается привлекать наряду с инженерами тех, кто склонен к нестандартному мышлению и не подвержен психологической инерции в данной области, например, людей из мира искусства, потребителей товаров, и т.п.
  • Специальный тренинг участников, направленный на их «привыкание» друг к другу, снятие барьеров психологической инерции и опасений критики.
  • Активную роль ведущего МШ, похожую на роль дирижера в оркестре, одновременно способного развлекать группу
  • Использование направленных аналогий (ассоциаций), в том числе:
    • Прямая аналогия – соотнесение объекта, который хочешь улучшить, с другими объектами или, например, животными, растениями и т.п.
    • Личная аналогия (эмпатия) – представить самого себя в роли того объекта, который стремишься улучшить
    • Фантастическая аналогия – использовать нереальные, сказочные, взятые из фантастики объекты
    • Символическая аналогия – использовать как объекты различные известные или придуманные для данного случая метафоры, пословицы, афоризмы, символы и т.п.

Синектика была описана в великолепной книге Гордона, со многими прекрасными примерами. Ее неоднократно пытались применять – но без особого успеха. По-видимому, как и многие другие методы, она прекрасно работала только в руках ее создателя - энтузиаста. Из созданной Гордоном корпорации "Synectics Inc." его быстро «ушли», сегодня это небольшая, вполне заурядная консультационная фирма.1

Латеральное мышление

Подход к решению проблем, предложенный Эдвардом де Боно, при котором человек смотрит на проблему под разными углами, пытаясь найти наилучшее решение.  Например, техника «шести шляп».

Это – ролевой мозговой штурм, роли участников символизируются шляпами разного цвета, например:

  • Носитель белой шляпы – «аналитик», он должен целенаправленно использовать логику, искать и анализировать причинно-следственные связи
  • Носитель красной шляпы – «эмоционал», он должен эмоционально реагировать на идеи, оценивать их с точки зрения красоты, радости, печали и т.п.
  • Носитель черной шляпы – «критик», его цель – найти недостатки в любом решении или идее
  • Носитель желтой шляпы – «оптимист», должен всегда и постараться защитить найти то хорошее что может быть в любой идее
  • Носитель зеленой шляпы – «творец», его задача – нахождение новых, неожиданных необычных идей
  • Носитель синей шляпы – «прогнозист», он должен рассматривать идеи с позиций будущего, дальней перспективы.

Распределить роли – дело не сложное. А вот как их выполнить? Как, например, в зелёной шляпе находить творческие идеи или в синей оценить будущее системы? К сожалению, методика Де Боно не предлагает ничего сколько-нибудь эффективного.

Методы систематизации и проектирования

Метод контрольных вопросов

Когда при решении реальных задач вдруг появляется простая и эффективная идея, самое типичное высказывание заказчиков – ну, как же мы об этом не подумали раньше??? Если бы кто-то подсказал…

Напрашивается идея – создать некоторый список «контрольных вопросов и рекомендаций» и при поиске решений задавать их самому себе или коллегам. Первый такой список был составлен в пятидесятых годах тем же Алексом Осборном, автором МШ, потом было множество похожих списков. Эти списки определенно полезны – но, опять-таки, для не слишком сложных задач. И с ними связано серьезное противоречие – если вопросов мало – легко пройти мимо решения. А если их слишком много – творческий запал быстро пропадает, работа становится формальной и бесплодной.

Морфологический анализ (МА)

При разработке устройств или процессов, включающих несколько разных подсистем и/или выполняющих несколько разных функций, одной из сложных проблем является подбор эффективного сочетания этих подсистем. Для этой цели может быть использован метод морфологического анализа, предложенный американским астрофизиком Фрицем Цвикки. Суть его проста – составляется таблица основных функций или характеристик создаваемой системы и для каждой функции (характеристики) записывается набор возможных вариантов ее реализации. Потом рассматриваются разные комбинации этих вариантов.

МА неплохо работает для простых систем (типа стула, авторучки и прочих несложных товаров), но если у нас есть, скажем, 10 подсистем и для каждой 10 вариантов исполнения, число комбинаций будет составлять 1010 (10 000 000 000, десять миллиардов). В литературе описывается использование МА в разработке ракет, при котором сам Цвикки получил 50 патентов. К сожалению, ни о каком другом успешном применении МА сведений нет.

Функционально-стоимостный анализ (ФСА)

ФСА основан на работах, выполненных в пятидесятых годах в СССР Юрием Соболевым (поэлементный экономический анализ) и в США Лоуренсом  Майлсом – анализ (инжиниринг) ценности (value engineering). Основатели ФСА показали, что в подавляющем большинстве случаев главный вклад в стоимость объектов (изделий, технологий, организационных схем и т.п.) вносит выполнение маловажных и второстепенных, а иногда и ненужных функций. Как вывод: возможно снижение стоимости объекта без потери его ценности, за счет использования скрытых резервов самого объекта.

Выявление скрытых резервов осуществляется путем построения «дерева функций» выполняемых объектом и его подсистемами и последующего системного анализа этих функций, оценки их важности для всей системы, эффективности и стоимости их выполнения. Главный способ снижения стоимости – исключение ненужных и второстепенных функций и отыскание менее дорогих альтернативных вариантов выполнения второстепенных функций.

В 50 – 70 годах этот метод очень хорошо себя зарекомендовал в разных странах и компаниях, а потом его эффективность начала падать. Оказалось, что ФСА – хороший метод улучшения плохо сконструированных изделий и технологий, организационных структур и т.п.

Пример. Ideation International Inc. провела ФСА (cost reduction) для Форда, добились очень неплохого 7% снижения стоимости объекта. Но возникло ощущение, что клиенты не слишком довольны. На прямой мой вопрос – почему? - они объяснили, что их «светлая мечта» получить результат не слабее, чем это удалось 10 лет назад одному их коллеге. Этот коллега предложил уменьшить в 5 раз толщину хромового покрытия на некоторых деталях автомобиля, что дало многомиллионную экономию. Борис Злотин на это сказал: Значит, когда-то по глупости была принята слишком большая толщина покрытия. Вы уверены, что в ваших конструкциях много таких глупостей? Клиенты опешили – они никогда не рассматривали вопрос с такой позиции…
Кстати, как мы потом выяснили, большая толщина не была глупостью – просто лет 50 назад, когда детали начали хромировать, этот процесс был нестабилен, давал пористое, ненадежное покрытие. Потом постепенно улучшили мытье деталей, регулирование тока, состав электролита и т.п. и покрытие стало намного лучше. А они так и продолжали тратить лишний и очень дорогой хром…

По мере улучшения проектирования, организации производства и контроля качества ошибок и глупостей становилось меньше, и простой функциональный анализ исчерпал свои возможности. Сегодня ФСА в передовых областях промышленности практически не используется.

QFD (Quality Function Deployment)

Метод был создан в конце шестидесятых в Японии, его авторы S. Mizuno и Y. Akao.

К сожалению, прямой перевод этого названия на русский язык не имеет смысла2. Суть же метода – построение таблиц-матриц, названных за свою форму «дом качества», отражающих связи и величину зависимости между техническими и потребительскими характеристиками рассматриваемого объекта. Бывает, например, что не очень важное потребительское свойство обеспечивается довольно сложным и дорогим техническим решением. Когда такая «нестыковка» выявлена, изобретатель получает «фронт работ» - вот в этом и смысл метода. Однако механизмов решения задач, поиска самих идей по исправлению ситуации в методе нет.

В 80 – 90 годах методика QFD  была весьма популярна в Америке, но больших ожиданий не оправдала, скорее всего потому, что это допускало инженеров в «святая святых» менеджмента. Менеджеры предпочитают заказывать очень дорогие маркетинговые исследования и/или полагаться на свою интуицию. В результате QFD сегодня практически забыт.

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

Есть два класса наук - частные и общие:

  • Частные науки изучают те или иные конкретные области или объекты – астрономия, физика, биология шекспироведение и т.п.
  • Общие науки создают, изучают и предлагают частным наукам методы работы - это логика, включая причинно-следственный анализ, математика и системный подход. Теперь к ним присоединилась и ТРИЗ как технология решения творческих задач в любой конкретной области.

В 1946 году 20-летний работник патентного отдела Каспийской военно-морской флотилии, бывший военный летчик и к этому времени уже опытный изобретатель лейтенант Генрих Альтшуллер начал разработку Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ).3 Главные идеи классической4 ТРИЗ:

  • Выбор изобретательской задачи (мини-задачи) и анализ задачи и системы, с которой задача связана, должен проводиться с использованием набора процедур, вопросов и рекомендаций, представляющих (в отличие от известных списков контрольных вопросов) рекурсивный многошаговый алгоритм действий изобретателя. Этот алгоритм включает:
    • Изучение системы, включая исследование имеющихся в самой системе или доступных из ее окружения ресурсов для решения задачи
    • Формулирование цели решения в виде Идеального Конечного Результата (ИКР)
    • Формулирование и разрешение противоречия, препятствующего решению задачи
    • Формулирование идей решения на разных шагах работы (чаще всего – после формулирования ИКР и противоречия)
    • Дальнейшее усиление и развитие полученных идей решения

  • Использование заранее подготовленных структурированных баз данных, включающих:
    • Набор операторов (приемов решения изобретательских задач), ориентирующих размышление изобретателя в наиболее перспективном для решения направлении
    • Набор примеров эффективных изобретений, иллюстрирующих применение операторов и создающих полезные для решения задачи аналогии и ассоциации
    • Набор законов (под-законов, закономерностей, трендов и т.п.) развития систем, предсказывающих наиболее перспективные направления улучшения системы

  • Тренировка изобретательских способностей, как в процессе обучения, так и после него, включающая:
    • Решение значительного количества учебных изобретательских задач разных типов
    • Решение практических задач, причем в процессе обучения под контролем и (при необходимости) с помощью с преподавателя – специалиста по ТРИЗ
    • Использование методов Развития Творческого Воображения (РТВ)

      Пост-классическая ТРИЗ

      Генрих Альтшуллер из-за тяжелой болезни практически перестал совершенствовать ТРИЗ в конце восьмидесятых годов. Существовавшая система интегрирования разработок развалилась, дальнейшее развитие ТРИЗ велось отдельными разрозненными исследователями и школами. Сегодня имеется несколько разных вариантов «новой ТРИЗ», некоторые варианты держатся разработчиками в секрете, так как могут представлять коммерческую ценность. Здесь в качестве примера мы расскажем только о методике I-TRIZ разработанной Б. Злотиным, А. Зусман и их учениками в рамках деятельности американской компании Ideation International Inc.

      Методика I-TRIZ основана на идеях классической ТРИЗ и направлена на максимальное использование компьютеров при решении изобретательских задач. Программный продукт для решения изобретательских задач называется IWB «Innovation WorkBench® (рабочее место новатора). Его принцип работы противоположен принципам работы обычных программ: Обычно человек «объясняет» программе, что нужно сделать, а IWB наоборот - объясняет человеку, что нужно делать для пошагового решения задачи и  помогает ему делать нужные шаги, в частности за счет:

      • Специального вопросника, который помогает собрать, задокументировать и осмыслить входящую информацию
      • Модуля автоматического формулирования, который позволяет построить причинно-следственную диаграмму ситуации, автоматчики превращает ее в набор задач, подлежащих решению («нарезает» ситуацию на задачи) и предлагает набор рекомендаций для решения – операторов, наиболее подходящих ля этого типа задач
      • Базы изобретательских знаний, включающей более 500 операторов, несколько тысяч изобретательских примеров, иллюстрирующих применение операторов
      • Алгоритма проверки и развития полученных решений

      После 3 дневного обучения человек, использующий IWB, становится способным решать изобретательские задачи малой и средней сложности, примерно так же эффективно, как опытный изобретатель, имеющий в этой области многолетний опыт, но быстрее.

      Примечание:

      В планах проекта Creatime в будущем дать возможность пользователям изучить I-TRIZ и другие варианты современной ТРИЗ.
       

       

       

       

       


      1 Мне пришлось столкнуться с этой фирмой в работе. Я был поражен, обнаружив, что ее сотрудники не знают имени Гордона и что значит название их компании - Борис Злотин.

      2 Один из авторов тесно обучал ТРИЗ Гленна Мазура – инженера, который «перенес» эту японскую методику в США. Гленн рассказывал, что название на японском содержит 3 иероглифа, каждый из которых имеет более десятка значений. Английское название было выбрано не по смыслу (никакого смысла оно не отражает) а просто из-за хорошего звучания.

      3 Первоначально это называлось «методика изобретательства», потом появилось название АРИЗ (Алгоритм Решения Изобретательских Задач) и только в конце семидесятых установилось название ТРИЗ. Сегодня различают «Классический ТРИЗ», разработанный в основном Альтшуллером и «Модерн ТРИЗ», охватывающий различные направления, развиваемые учениками и последователями Альтшуллера после его отхода (из-за тяжелой болезни) от разработки ТРИЗ.

      4 Классической принято называть ТРИЗ, получившую развитие в годы жизни её основоположника Генриха Альтшуллера.

      Назад к разделу