close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

48.Методология научного творчества

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова
И.К. Корнилов, Л.О. Горшкова
МЕТОДОЛОГИЯ
НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА
Учебное пособие
для студентов, обучающихся по направлениям:
261700.68 — Технология полиграфического
и упаковочного производства;
151000.68 — Технологические машины и оборудование;
150100.68 — Материаловедение и технологии материалов
Москва
2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 001.8
ББК 30у
К 67
Р е ц е н з е н т ы:
В.И. Сафьянов, доктор философских наук, профессор,
зав. кафедрой философии МГУП имени Ивана Федорова;
Ю.А. Карпова, доктор философских наук, профессор РГАИС
Корнилов И.К.
К 67 Методология научного творчества : учеб. пособие / И.К. Корнилов, Л.О. Горшкова ; Моск. гос. ун-т печати имени Ивана
Федорова. — М. : МГУП имени Ивана Федорова, 2012. — 220 с.
ISBN 978-5-8122-1224-7
В учебном пособии раскрыты общие понятия о творчестве в науке и технике,
в том числе об изобретательстве; приведены сведения о наиболее распространенных методах научного и инженерного творчества.
Для студентов старших курсов, магистров и аспирантов, выполняющих курсовые, выпускные, дипломные и диссертационные работы по научно-исследовательской тематике.
Печатается в авторской редакции.
УДК 001.8
ББК 30у
ISBN 978-5-8122-1224-7
© Корнилов И.К.,
Горшкова Л.О., 2012
© Московский государственный
университет печати
имени Ивана Федорова, 2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание
Предисловие .................................................................................... 5
1. Методологические основы научного творчества ......... 7
1.1. Научно-исследовательская работа ................................... 7
1.2. Основы научного творчества ............................................ 12
1.3. Теоретические и эмпирические методы
исследований .............................................................................. 17
1.4. Процесс научного творчества ........................................... 22
1.5. Научные исследования в процессе обучения ................... 28
1.6. Научная работа студентов ................................................. 34
1.7. Роль научно-технической и патентной информации ........ 40
1.8. Особенности экспериментального исследования ............ 48
1.9. Подготовка магистерской диссертации ........................... 58
2. Методы научного и инженерного творчества ................ 65
2.1. Мозговой штурм ................................................................. 65
2.2. Синектика ............................................................................ 79
2.3. Системный подход .............................................................. 89
2.4. Морфологический анализ ................................................... 100
2.5. Функционально-стоимостной анализ ................................. 112
2.6. Теория (алгоритм) решения изобретательских задач ..... 130
2.7. Методы экспертных оценок ............................................... 152
2.8. Приемы и методы научно-технического творчества ...... 167
2.8.1. Метод фокальных объектов .................................... 167
2.8.2. Метод гирлянд ассоциаций и метафор ................... 167
2.8.3. Перечень рекомендаций Крика ............................... 170
2.8.4. Правила Тринга и Лейтуэйта ................................... 171
2.8.5. Список контрольных вопросов Осборна ................. 172
2.8.6. Перечень рекомендаций и вопросов Эйлоарта ...... 175
2.8.7. Перечень советов и вопросов Пойа ........................ 175
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.8.8. Метод матриц открытий .......................................... 176
2.8.9. Метод функционального изобретательства ........... 177
2.8.10. Системное конструирование по Ханзену
(метод организующих понятий)......................................... 178
2.8.11. Синтез изделий по Тьялве ...................................... 179
2.8.12. Метод конструирования Коллера .......................... 181
Приложение 1
Межотраслевой фонд эвристических эффектов
преобразования объектов ............................................................... 185
Приложение 2
Оформление отчета о научно-исследовательской работе .......... 197
Приложение 3
Подготовка научных материалов к публикации .......................... 202
Словарь ............................................................................................ 204
Вопросы для самопроверки по разделу
«Методологические основы научного творчества» .................... 210
Вопросы для самопроверки по разделу
«Методы научного и инженерного творчества» .......................... 212
Примерные темы рефератов ......................................................... 214
Библиографический список ............................................................ 216
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Предисловие
Материал учебного пособия подготовлен в соответствии с программой по учебной дисциплине «Методология научного творчества»,
читаемой автором магистрам Московского государственного университета печати.
Основные цели курса — воспитание у студентов культуры мышления на научной основе и помощь в овладении системой знаний,
навыков и умений применения методов научного и инженерного творчества.
Для достижения этих целей студентам необходимо познакомиться с методологией научного творчества, освоить принципы системного подхода и изучить методы научного и инженерного творчества.
В первой части пособия «Методологические основы научного
творчества» последовательно разбираются такие темы как: научное исследование, методы теоретических и эмпирических исследований, научно-техническое творчество; особое внимание уделено
научно-исследовательской работе студентов в высших учебных заведениях. Для подбора материала к этой части пособия использовался курс лекций по дисциплине «Методология научного творчества», подготовленный М.К. Мавляновой и Д.Т. Юсуповой, а также
труды Л.А. Микешиной, А.И. Ракитова, В.С. Степина, В.Г. Горохова
и других ученых, в работах которых содержатся важные сведения
по темам, связанным с методологией научной деятельности.
Во второй части пособия приводятся наиболее широко распространенные методы научно-технического творчества, применяемые на
основных этапах решения самых разнообразных проблем, а именно:
поиск направлений решения, поиск вариантов реализации выбранного решения, устранение технических противоречий. К таким методам, применение которых апробировано в различных промышленно
развитых странах, относятся: мозговой штурм, морфологический
анализ, алгоритм решения изобретательских задач, функционально5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стоимостный анализ. Кроме того, в пособии приведены общие сведения о системном подходе, синектике, дан краткий обзор наиболее
употребительных приемов и списков контрольных вопросов, используемых при поиске решений научных и технических задач.
В качестве основных литературных источников, на базе которых
составлен второй раздел данного пособия, использована серия пособий, выпущенная в конце восьмидесятых, начале девяностых годов
Высшими государственными курсами повышения квалификации руководящих, инженерно-технических и научных работников по вопросам патентоведения и изобретательства при бывшем Государственном комитете СССР по делам изобретений и открытий на базе Всесоюзного научно-исследовательского института патентных исследований, (авторами указанных пособий являются В.Е. Горелов,
А.В. Кудрявцев, В.М. Одрин, А.М. Столяров и др.).
Учитывая специфику данной дисциплины и малознакомую для
студентов специальную терминологию, используемую в различных
разделах учебного курса, автор счел необходимым составить и включить в пособие терминологический словарь. После изложения основного материала приводятся вопросы для самопроверки, помогающие студенту самостоятельно освоить материал и подготовиться
к зачету или экзамену. Для углубленного изучения основных тем
учебного курса дан список примерных тем рефератов.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА
1.1. Научно-исследовательская работа
Наука — сфера исследовательской деятельности, направленная
на получение новых знаний о природе, обществе и мышлении. В настоящее время развитие науки связано с разделением и кооперацией
научного труда, созданием научных учреждений, экспериментального и лабораторного оборудования. Являясь следствием общественного разделения труда, наука возникает вслед за отделением умственного труда от физического и превращением познавательной
деятельности в специфический род занятий особой группы людей.
Появление крупного машинного производства создает условия превращения науки в активный фактор самого производства. В условиях научно-технической революции происходит коренная перестройка
науки, уже не просто следующей за развитием техники, а обгоняющей ее, становящейся ведущей силой прогресса материального производства.
Необходимость научного подхода в материальном производстве,
в экономике и в политике, в сфере управления и в системе образования заставляет науку развиваться более быстрыми темпами, чем
любую другую отрасль деятельности. В наши дни наука становится
во все большей мере производительной силой общества. Все формы
физического и умственного труда: медицина, транспорт, связь, быт
современного человека и даже спорт — испытывают на себе глубокое преобразующее действие научно-технического прогресса.
Действенным инструментом управления развитием науки является финансирование и материальное обеспечение научных исследований. Финансы и материальные ресурсы предназначаются в пер7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вую очередь для наиболее важных и перспективных направлений
научно-технического прогресса. Все большее распространение получает принцип финансирования не отдельных научно-исследовательских подразделений, а крупных научных программ. Программно-целевой подход к научной деятельности оптимизирует внутренние тенденции научного познания и управление им; расширяет возможности
планирования науки, увязывая ее внутренние стимулы с организационными вопросами совершенствования структуры научных коллективов. Крупные разработки, требующие участия десятков или сотен
предприятий, различных министерств и ведомств, можно реализовать только при программно-целевом планировании и управлении.
Программа — это комплекс работ, преследующих важную для
народного хозяйства цель (например, создание и освоение новой технологии). Инструмент для их организации предусматривает вопросы финансирования, ресурсного обеспечения, управления, состава
участников разработки, их взаимодействий и т. д. Главной особенностью программно-целевого метода является ориентация на достижение конечного народно-хозяйственного эффекта с учетом максимального возможного количества влияющих факторов. Цель, которая ставится перед системой, может определяться по-разному.
В одном случае она задается заранее. После этого возможности системы оцениваются исходя из сформулированной цели, и намечаются меры по ее достижению. Часто под заданную цель создается соответствующая система, т. е. органы управления. В другом случае
цель выявляется из данного состояния системы и выступает как
ожидаемый к определенному времени результат, как будущее состояние системы. Для этого проводится предварительный анализ
состояния системы, ее реальных возможностей, на основе чего и
определяется цель. При этом совершенствуется существующая система управления без принципиального изменения его структуры.
Научное исследование, или научно-исследовательская работа, как
процесс любого труда, включает в себя три основных компонента:
целесообразную деятельность человека, т. е. собственно сам научный труд, предмет научного труда и средства научного труда.
Целесообразная научная деятельность человека, опирающаяся
на совокупность конкретных методов познания, необходимая для до8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стижения новых или уточненных знаний об объекте исследования
(предмет труда), использует соответствующее научное оборудование (измерительное, вычислительное и др.), т. е. средства труда.
Научные исследования в зависимости от своего целевого назначения, степени связи с природой или промышленным производством,
глубины и характера научной работы подразделяются на несколько
основных типов: фундаментальные, прикладные и практические разработки.
Фундаментальные исследования связаны с получением принципиально новых знаний и дальнейшим развитием системы уже накопленных знаний. Цель фундаментальных исследований — открытие
новых законов природы, вскрытие связей между явлениями и создание новых теорий. Фундаментальные исследования связаны со значительным риском и не всегда определенны с точки зрения получения конкретного положительного результата. Несмотря на это, именно
фундаментальные исследования составляют основу развития как
самой науки, так и общественного производства.
Прикладные исследования — это создание новых либо совершенствование существующих средств производства, предметов потребления и т. п. Прикладные исследования в частности исследования в области технических наук, направлены на использование научных знаний, добытых в фундаментальных исследованиях. Прикладные исследования в области техники не имеют, как правило, непосредственного дела с природой; объектом исследования в них обычно являются машины, технология или организационная структура,
т. е. искусственные системы. Практическая ориентация (направленность) и отчетливое целевое назначение прикладных исследований
делает вероятность получения ожидаемых от них результатов весьма значительной. Практические разработки ориентированы на использование результатов прикладных исследований для создания и
отработки опытных моделей техники (машин, продуктов), технологии производства, а также усовершенствование существующей техники. На этом этапе результаты и продукты научных исследований
принимают такую форму, которая позволяет использовать их и в других отраслях общественного производства.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Между фундаментальными исследованиями и промышленным
производством лежит область взаимосвязанных этапов, в частности, проектирование и внедрение. Проектирование и внедрение принадлежат одновременно и к области науки, и к области техники. Эти
этапы также могут включать научную деятельность, связанную с
творчеством, основанном не только на уже известных навыках, стандартных приемах и практическом опыте, но и направленным на получение новых, оригинальных решений в области техники, технологии или организации производства.
Научное исследование может рассматриваться как процесс познания закономерностей и связей между различными явлениями реального мира. Познание — это сложный процесс движения человеческого сознания, человеческой мысли от незнания к знанию, от неполных или неточных знаний к более полным и точным знаниям, которое становится возможным с помощью научных исследований.
Научное исследование, осуществляемое в области прикладных наук
и особенно техники, проходит ряд этапов, которые и составляют общую структуру научного исследования:
1) постановка проблемы. Этот этап заключается не только в поиске проблемы, которую необходимо исследовать, но и в точной,
четкой формулировке самого научного исследования. Чрезвычайно
важно правильно сформулировать задачи исследования, так как от
этого в значительной мере зависит его успешный исход. В постановку проблемы включается весьма важная работа по сбору и обработке исходной информации — данных о технических и теоретических методах и средствах решения аналогичных задач (если такие
имеются), о результатах других исследований в смежных областях.
Сбор информации может проводиться не только в начале, но и в процессе всего исследования;
2) выдвижение и обоснование первоначальной гипотезы. В подавляющем большинстве случаев выработка рабочей гипотезы осуществляется на основе четко сформулированной задачи исследования и критического анализа собранной исходной информации. При
этом рабочая гипотеза может иметь несколько вариантов, из которых следует выбрать наиболее целесообразный, не оставляя в то же
время без внимания остальные варианты. Для уточнения рабочей
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гипотезы иногда приходится проводить предварительные эксперименты, которые позволяют более глубоко изучить исследуемый
объект;
3) теоретическое исследование. В прикладных технических исследованиях, теоретическое исследование заключается в анализе и
синтезе закономерностей, полученных в фундаментальных науках,
применительно к исследуемому объекту, а также в получении с помощью математики, теоретической механики и других дисциплин
новых, неизвестных еще закономерностей. Цель теоретического исследования — как можно полнее обобщить наблюдаемые явления и
связи между ними; получить, как можно больше следствий из принятой рабочей гипотезы. Теоретическое исследование аналитически
развивает принятую гипотезу и должно привести к разработке теории исследуемой проблемы, т. е. к научно обобщенной системе знаний. Теория должна обладать способностью объяснять и предсказывать факты и явления, относящиеся к исследуемой проблеме;
4) экспериментальные исследования. Эксперимент или научнопоставленный опыт, технически наиболее сложный и трудоемкий этап
научного исследования. Цель эксперимента различна. Она зависит
от характера научного исследования и последовательности его проведения. Обычно эксперимент проводится после теоретического
исследования. В этом случае эксперимент подтверждает, а иногда и
опровергает результаты теоретических исследований. Однако часто порядок исследования бывает иным: эксперимент предшествует
теоретическому исследованию. Это характерно для поисковых экспериментов, в ситуации отсутствия достаточной теоретической базы.
При таком порядке проведения теория объясняет и обобщает результаты эксперимента;
5) анализ и сопоставление результатов. Следствием сопоставления результатов экспериментального и теоретического исследований является окончательное подтверждение выдвинутой гипотезы
или же видоизменение гипотезы. При этом возможен и отрицательный результат, когда гипотезу приходится отклонить;
6) общие выводы. На этом этапе подводятся итоги исследования, т. е. формулируются полученные результаты и их соответствие
поставленной задаче. Для чисто теоретических исследований этот
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
этап является заключительным. Для большинства работ в области
техники возникает следующий этап;
7) внедрение результатов исследования. Этот этап связан с подготовкой к промышленной реализации полученных результатов, а также разработкой технологических или конструкторских принципов
реализации, которые часто не укладываются в рамки чисто инженерной практики и требуют участия авторов исследования.
1.2. Основы научного творчества
Знание — воспроизведение в определенной знаковой форме обобщенных представлений о закономерных связях объективного мира.
Функциями знания являются: обобщение разрозненных представлений о закономерностях природы общества и мышления; хранение в
обобщенных представлениях всего того, что может быть передано
в качестве устойчивой основы практических действий. Знание является продуктом общественной деятельности людей, направленной
на преобразование действительности.
Процесс движения человеческой мысли от незнания к знанию
называют познанием, в основе которого лежит отражение объективной действительности в сознании человека в процессе его общественной, производственной и научной деятельности, именуемой практикой. Познание вырастает из практики, но затем само направляется
на практическое овладение действительностью. От практики к теории и от теории к практике, от действия к мысли и от мысли к действительности — такова общая закономерность отношений человека с окружающей действительностью. Практика является началом,
исходным пунктом и одновременно естественным завершением всякого процесса познания.
В процессе практической деятельности человек разрешает противоречие между наличным положением вещей и потребностями
общества. Результатом этой деятельности является удовлетворение общественных потребностей. Указанное противоречие является
источником развития познания и, естественно, находит отражение в
его диалектике.
Диалектика процесса познания выражается в противоречии между ограниченностью наших знаний и безграничной сложностью объек12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тивной действительности, между субъективной формой и объективным содержанием человеческого познания, в необходимости борьбы мнений, позволяющей путем логических доказательств и практической проверки устанавливать истину.
Истинные знания существуют в виде законов науки, теоретических положений и выводов, учений, подтвержденных практикой и существующих объективно, независимо от трудов и открытий ученых.
Поэтому истинное научное знание объективно. Вместе с тем научное знание может быть относительным и абсолютным. Относительное знание — знание, которое, будучи в основном верным отражением действительности, отличается некоторой неполнотой совпадения
образа с объектом. Абсолютное знание — это полное, исчерпывающее воспроизведение обобщенных представлений об объекте, обеспечивающее абсолютное совпадение образа с объектом. Абсолютное знание не может быть опровергнуто или изменено в будущем.
Диалектический материализм исходит из того, что единственно научным критерием знаний о действительности является общественная практика. При этом предполагается деятельность не отдельного человека, не единичные случаи воздействия людей на окружающий мир, а опыт всего человечества в его историческом развитии.
Познание включает два уровня: чувственный и рациональный.
Чувственное познание формирует эмпирическое знание, а рациональное — теоретическое. Чувственное познание обеспечивает непосредственную связь человека с окружающей действительностью.
Элементами чувственного познания являются ощущение, восприятие, представление и воображение.
Ощущение — это отражение мозгом человека свойств предметов или явлений объективного мира, которые действуют на его органы чувств. Представление — вторичный образ предмета или явления, которые в данный момент времени не действуют на органы
чувств человека, но обязательно действовали в прошлом. Представления — это образы, которые восстанавливаются по сохранившимся в памяти следам прошлых воздействий предметов или явлений.
Воображение — это соединение и преобразование различных представлений в целую картину новых образов.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рациональное познание дополняет и опережает чувственное, способствует осознанию сущности процессов, вскрывает закономерности развития. Формой рационального познания является абстрактное мышление. Мышление — опосредованное и обобщенное отражение в мозгу человека существенных свойств, причинных отношений и закономерных связей между объектами или явлениями. Опосредованный характер мышления заключается в том, что человек
познает действительность не только в результате своего личного
опыта, но и косвенным путем, усваивая новое в процессе общения с
другими людьми.
Понятие — это мысль, отражающая существенные и необходимые признаки предмета или явления. Понятия могут быть общими,
единичными, собирательными, абстрактными и конкретными, абсолютными и относительными. Общие понятия связаны не с одним, а
с множеством предметов. Наиболее широкие понятия называются
категориями и к ним относят ряд философских понятий. Единичные
понятия относятся всегда только к одному определенному предмету. Под собирательными подразумеваются понятия, обозначающие
целые группы однородных предметов, представляющих собой известное единство, законченную совокупность.
По признаку отношений между понятиями их делят на тождественные, равнозначные, подчиненные, соподчиненные, частично
согласные, противоречащие и противоположные. Тождественными
называют такие понятия, которые имеют одинаковое содержание.
Это одни и те же понятия, только выраженные в различной словесной форме. Равнозначные понятия имеют один и тот же объем, но
отличаются по содержанию.
Подчиненными называют понятия, которые по содержанию входят в понятия более высокого ранга или более общие. Соподчиненными являются понятия, связанные по объему (объем двух или более понятий входит в объем какого-либо высшего понятия). Например, понятия «многоугольник» и «окружность», являются подчиненными понятию «геометрическая фигура» и соподчиненными между
собой. Если отдельные части объема понятий оказываются совпадающими, общими, то их называют частично согласными. В подоб-
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ном отношении находятся, например, такие понятия, как «студент» и
«спортсмен».
Понятие, которое отрицает положительное понятие, называют
противоречащим. Например, понятие «не человек» отрицает положительное понятие «человек» Если понятие указывает не только на
то, что отрицает, но и на то, что взамен отрицаемого утверждается,
то такое понятие называют противоположными. У противоположных
понятий имеются средние и промежуточные понятия. Так, между
понятиями «белый» и «черный» мыслимо понятие «серый».
Раскрытие содержания понятия называют его определением.
Последнее должно отвечать двум важнейшим признакам: 1) определение должно указывать на ближайшее родовое понятие; 2) определение должно указывать на то, чем данное понятие отличается от
других понятий. Так, определяя понятие «квадрат», нужно указывать
на то, что квадрат относится к роду прямоугольников и выделяется
среди прямоугольников признаком равенства своих сторон. Определение понятия не должно быть ни слишком широким, ни слишком
узким, т. е. соразмерным и не должно определяться самим собой.
В процессе научного исследования можно отметить следующие
этапы: возникновение идей; формирование понятий, суждений; выдвижение гипотез; обобщение научных факторов; доказательство правильности гипотез и суждений.
Научная идея — интуитивное объяснение явлений без промежуточной аргументации, без осознания всей совокупности связей, на
основании которой делается вывод. Она базируется на уже имеющемся знании, но при этом направлена на вскрытие ранее не замеченных закономерностей. Свою специфическую материализацию
идея находит в гипотезе.
Гипотеза — это предположение о причине, которое вызывает
данное следствие. Если гипотеза согласуется с наблюдаемыми фактами, то в науке ее называют теорией или законом. В процессе познания каждая гипотеза подвергается проверке, в результате которой устанавливается, что следствия, вытекающие из гипотезы, действительно совпадают с наблюдаемыми явлениями, что данная гипотеза не противоречит никаким другим гипотезам, которые уже
считаются доказанными. С накоплением новых факторов одна гипо15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
теза может быть заменена другой лишь в том случае, если эти новые факты не могут быть объяснены старой гипотезой или ей противоречат. При этом часто старая гипотеза не отбрасывается целиком, а только исправляется и уточняется. По мере уточнения и исправления гипотеза превращается в закон.
Закон — внутренняя существенная связь явлений, обуславливающая их необходимое закономерное развитие. Закон выражает определенную устойчивую связь между явлениями или свойствами
материальных объектов. Для предупреждения ошибок логика доказательства должна быть подчинена законам формальной логики: закону тождества, закону противоречия; закону исключения третьего и
закону достаточного основания.
В результате проработки и сопоставления с действительностью
научная гипотеза может стать теорией.
Теория — система обобщенного знания, объяснения тех или иных
сторон действительности. Теория является духовным, мысленным
отражением и воспроизведением реальной действительности. Она
возникает в результате обобщения познавательной деятельности и
практики. Исходными положениями теории являются основополагающие принципы. Кроме того, в теории могут содержаться вспомогательные гипотезы, конкретизирующие эти принципы. Вспомогательные гипотезы помогают сформулировать проблемы, подлежащие
дальнейшему исследованию, предвидеть факты, не согласующиеся
с теорией. Теория является наиболее развитой формой научного познания. Она заключает в себе не только знания основных законов, но
и позволяет открывать новые законы и предсказывать будущее.
Методология — философское учение о методах познания и преобразования действительности, применения принципов мировоззрения к процессу познания, духовному творчеству и практике. Одной
из основных задач познания является задача выявления причин
изменения и развития конкретных явлений и процессов. Диалектический подход к познанию указывает, что источниками, причинами
развития являются внутренние противоречия и борьба противоположностей, которые составляют основу процессов объективной
действительности. В этих процессах единство всегда относительно, временно, преходяще, а борьба взаимоисключающих противопо16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ложностей абсолютна. Не менее важным в процессе познания является вопрос о том, как на основе внешнего воздействия идет процесс усложнения структуры изучаемого объекта или явления, как
появляются новые качества?
Поступательный характер, преемственность и тенденции развития объекта позволяют вскрыть и другой закон диалектики — отрицание отрицания. Отрицание не отбрасывает все старые представления и взгляды. Отрицается то, что исчерпало возможности роста,
и удерживается то, что растет и развивается. Одним актом отрицания процесс диалектического движения не завершается. После первого отрицания в силу действия других законов диалектики, в частности закона единства и борьбы противоположностей, в сознании
исследователя возникают новые взгляды. Борьба между ними приводит к следующему отрицанию и т. д. Наступает отрицание отрицания. Диалектическая методология всегда опирается на конкретные знания. Исследователь, научный работник должен уметь применять диалектику к решению конкретных научных проблем.
1.3. Теоретические и эмпирические методы исследований
В самом общем случае методика исследования — это способ
достижения цели. Диалектика учит, что метод объединяет субъективные и объективные моменты познания. Метод должен быть объективен, так как в разрабатываемой теории отражается соответствующая действительность и действующие в ней взаимосвязи. В этом
смысле, метод является программой построения и практического
применения теории. Одновременно метод субъективен, так как является орудием мышления исследователя и в качестве такового
включает в себя его субъективные особенности.
С философской точки зрения, методы можно разделить на: всеобщие (методы диалектики), действующие во всех областях науки;
общенаучные (т. е. для всех наук); частичные (т. е. для определенных наук); специальные или специфические (для данной науки). Такое разделение методов всегда условно, так как по мере развития
познания один научный метод может переходить из одной категории
в другую.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
К общенаучным методам относятся: наблюдение, сравнение,
счет, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аналогия, моделирование, идеализация, ранжирование, а также аксиоматический, гипотетический, исторический и системные методы.
Наблюдение — это способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при
помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны
исследователя.
Сравнение — это установление различия между объектами материального мира или нахождения в них общего, осуществляемое
как при помощи органов чувств, так и при помощи специальных устройств.
Счет — это нахождение числа, определяющего количественное
соотношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства.
Измерение — это физический процесс определения численного
значения некоторой величины путем сравнения ее с эталоном.
Эксперимент — одна из сфер человеческой практики, в которой
подвергается проверке истинность выдвигаемых гипотез или выявляются закономерности объективного мира. В процессе эксперимента исследователь вмешивается в изучаемый процесс с целью познания, при этом одни условия опыта исключаются, другие усиливаются или ослабляются. Экспериментальное изучение объекта или
явления имеет определенные преимущества по сравнению с наблюдением, так как позволяет изучать явления в «чистом виде» при помощи устранения побочных факторов. При необходимости испытания могут повторяться и организовываться так, чтобы исследовать
отдельные свойства объекта, а не их совокупность.
Обобщение — определение общего понятия, в котором находит
отражение главное, основное, характеризующее объекты данного
класса. Это средство для образования новых научных понятий, формулирования законов и теорий.
Абстрагирование — это мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений предметов и выделение нескольких
сторон, интересующих исследователя. Этот метод, как правило, осу18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ществляется в два этапа. На первом этапе определяются несущественные свойства, связи и т. д. На втором — исследуемый объект
заменяют другим, более простым, представляющим собой упрощенную модель, сохраняющую главное в сложном.
Анализ — метод познания при помощи расчленения или разложения предметов исследования (объектов, свойств и т. д.) на составные части. В связи с этим анализ составляет основу аналитического метода исследований. Синтез — соединение отдельных сторон предмета в единое целое. Анализ и синтез взаимосвязаны, они
представляют собой единство противоположностей. Различают следующие виды анализа и синтеза: прямой или эмпирический метод;
возвратный или элементарно-теоретический метод; структурно-генетический метод.
Важными понятиями в теории познания являются: индукция —
умозаключение от фактов к некоторой гипотезе и дедукция — умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества. Таким
образом, дедукция и индукция — взаимообратные методы познания, широко использующие частные методы формальной логики.
К ним относят: методы единственного сходства (предполагается,
что единственное сходное обстоятельство является причиной рассматриваемого явления); единственного различия (предполагается,
что единственное различие обстоятельств является причиной явления); сопутствующих изменений (изменение одного явления приводит
к изменению другого, так как оба эти явления находятся в причинной
связи); остатков (если известно, что некоторые из совокупности определенных обстоятельств являются причиной части явлений, то остаток этого явления вызывается остальными обстоятельствами).
Одним из методов научного познания является аналогия, посредством которой достигается знание о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходство с другими. Степень вероятности (достоверности) умозаключений по аналогии зависит от количества сходных признаков у сравниваемых явлений (чем их больше,
тем большую вероятность имеет заключение; вероятность повышается, если связь выводного признака с каким-либо другим признаком известна более или менее точно). Аналогия тесно связана с
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
моделированием или модельным экспериментом. Если обычный эксперимент непосредственно взаимодействует с объектом исследования, то в моделировании такого взаимодействия нет, так как эксперимент производится не с самим объектом, а с его заменителем.
Примером может служить аналоговая вычислительная машина
(АВМ), действие которой основано на аналогии дифференциальных
уравнений, описывающих как свойства исследуемого объекта, так и
электронной модели.
Гипотетический метод познания предполагает разработку научной гипотезы на основе изучения физической, химической и т. п. сущности исследуемого явления с помощью описанных выше способов
познания и затем — формулирование гипотезы, составление расчетной схемы алгоритма (модели), ее изучение, анализ, разработка
теоретических положений.
При гипотетическом методе познания исследователь нередко
прибегает к идеализации — мысленному конструированию объектов, которые практически неосуществимы. В результате идеализации реальные объекты лишаются некоторых присущих им свойств и
наделяются гипотетическими свойствами. При анализе явлений и
процессов в сложных системах возникает потребность рассматривать большое количество факторов (признаков), среди которых важно уметь выделять главное при помощи метода ранжирования и исключения второстепенных факторов, не влияющих существенно на
исследуемое явление. Следовательно, этот метод допускает усиление основных и ослабление второстепенных факторов, т. е. размещение факторов по определенным правилам в ряд убывающей последовательности по силе фактора.
Разнообразные методы научного познания условно подразделяются на ряд уровней: эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретический и метатеоретический уровни.
К методам эмпирического уровня относят: наблюдение, сравнение, счет, измерение, анкетный опрос, собеседование, тесты, метод
проб и ошибок и т. д. Методы этой группы конкретно связаны с изучаемыми явлениями и используются на этапе формирования научной гипотезы.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Методы экспериментально-теоретического уровня: эксперимент,
анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, гипотетический, исторический и логические методы. Эти методы помогают
исследователю обнаружить те или иные достоверные факты, объективные проявления в исследуемых процессах. С помощью данных
методов производится накопление фактов, их перекрестная проверка.
При этом следует подчеркнуть, что факты имеют научно-познавательную ценность только в тех случаях, когда они систематизированы,
когда между ними вскрыты неслучайные зависимости, определены
причины и следствия. Таким образом, задача выявления истины
требует не только сбора фактов, но и правильной их теоретической
обработки. Первоначальная систематизация фактов и их анализ проводится уже в процессе наблюдений, бесед, экспериментов, ибо эти
методы включают в себя не только акты чувственного восприятия
предметов и явлений, но и их отбор, классификацию, осмысление
собранного материала и его фиксирование.
Методы теоретического уровня: абстрагирование, идеализация,
формализация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аксиоматика,
обобщение и т. д. На теоретическом уровне производится логическое исследование собранных факторов, выработка понятий, суждений, делаются умозаключения. В процессе этой работы соотносятся
ранние научные представления с возникающими новыми. На теоретическом уровне научное мышление освобождается от эмпирической описательности, создает теоретические обобщения. Таким образом, новое теоретическое содержание знаний надстраивается над
эмпирическими знаниями. На теоретическом уровне познания широко используются логические методы сходства, различия, сопутствующих изменений; разрабатываются новые системы знаний, решаются задачи дальнейшего согласования теоретически разработанных
систем с накопленным новым экспериментальным материалом.
К методам метатеоретического уровня относят диалектический
метод и метод системного анализа. С помощью этих методов исследуются теории и разрабатываются пути их построения, изучается система положений и понятий данной теории, устанавливаются
границы ее применения, способы введения новых понятий, обосновываются пути синтезирования нескольких теорий. Центральной за21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дачей данного уровня исследований является познание условий формализации научных теорий и выработка формализованных языков,
именуемых метаязыками. При изучении сложных, взаимосвязанных
друг с другом проблем используется системный анализ, получивший широкое применение в различных сферах научной деятельности; в частности в логике, математике, общей теории систем.
Системный анализ используется для исследования таких сложных систем, как экономика отдельной отрасли, промышленного
предприятия, объединения, при планировании и организации технологии комплексных строительных процессов, выполняемых несколькими строительными организациями, и др.
Системный анализ складывается из нескольких основных этапов. Первый заключается в постановке задачи, определении объекта, цели и задач исследования, а также критериев для изучения и
управления объектом. Неправильная или неполная постановка целей
может свести на нет результаты всего последующего анализа. Во
время второго этапа очерчиваются границы изучаемой системы и
определяются ее структура. При исследовании замкнутых систем
влиянием внешней среды пренебрегают. Затем выделяют отдельные составные части системы — ее элементы, устанавливают взаимодействие между ними и внешней средой. Третий этап системного анализа заключается в составлении математической модели исследуемой системы. Если исследуются сложные системы, именуемые как обобщенные динамические системы, характеризуемые большим количеством параметров различной природы, то в целях упрощения математического описания их расчленяют на подсистемы,
производят стандартизацию связей для различных уровней иерархии однотипных систем. В результате третьего этапа системного
анализа формируются математические модели системы, описанные
на формальном, например алгоритмическом, языке. На заключительном этапе проводится анализ полученной математической модели и
оптимизация по заданным критериям.
1.4. Процесс научного творчества
Понятие «творчество» нередко определяют как высшую форму
мышления, нечто выходящее за пределы известного, а также дея22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тельность, порождающую качественно новое. Научно-техническое
творчество включает в себя постановку или выбор задачи, поиск
условий или способа ее решения. Творчество может иметь место в
любой сфере деятельности человека: научной, производственно-технической, художественной политической и т. д. Научное творчество
связано с познанием окружающего мира; научно-техническое творчество имеет прикладные цели и направление на удовлетворение
практических потребностей человека. Под ним понимают поиск и
решение задач в области техники на основе использования достижений науки.
В течение почти всей человеческой истории, ученые и изобретатели для создания нового использовали, в основном, малопроизводительный метод «проб и ошибок». Бессистемно перебирая большое
количество возможных вариантов, они находили нужное решение. При
этом, чем сложнее задача, чем выше ее творческий уровень, тем
больше возможных вариантов ее решения, тем больше «проб» нужно
совершить. В связи с этим творческие находки имели преимущественно
случайный характер. От первой повозки с колесами до изобретения
колеса со ступицей и спицами прошло около двух тысячелетий.
Однако история человечества показывает, что в целом период
реализации творческих идей имеет тенденцию к сокращению. Действительно, если от печатных досок до изобретения книгопечатания
прошло шесть веков и затем до создания печатной машинки четыре
века, то, например, транзистор, изобретенный в 1948 г., был реализован в 1953 г. В эпоху современной научно-технической революции
потребность в новых технических решениях высокого уровня существенно возросла, что повышает требования к производительности,
эффективности и качеству творческого труда.
Творчество представляет собой явление, относящееся, прежде
всего к конкретным субъектам и связанное с особенностями человеческой психики, закономерностями высшей нервной деятельности.
Одни ученные считают, что мышление начинается там, где создалась проблемная ситуация, предполагающая поиск решения в условиях неопределенности, дефицита информации. Другие утверждают,
что определяющим механизмом творчества является не логика, а
интуиция. И, действительно, интуиция нередко помогает в поиске
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
правильного решения. Однако следует отметить, что если раньше
явление интуиции относилось к чему-то мистическому и сверхъестественному, то в настоящее время интуицию объясняют как быстрое решение, полученное в результате длительного накопления знаний в данной области и, следовательно, длительной подготовки. Это,
скорее, итог умственной деятельности, чем начало. Таким образом,
интуиция приходит в качестве вознаграждения за труд ученого и поэтому, сложному механизму творческого мышления присущи как
интуиция, так и логика.
Специфический акт творчества — внезапное озарение (инсайт),
заключается в осознании, схватывание элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантируют решение задач. Поиск решения творческой задачи у заинтересованного исследователя продолжается в подсознании, в результате чего могут быть решены
самые сложные задачи, причем сам процесс обработки информации
при этом не осознается как логический.
Системное исследование технического объекта требует рассмотрения среды, надсистемы (в которую среда входит) и ее элементов
(подсистем) на разных иерархических уровнях, а также связей, структуры и организации системы (управления, цели). При системном подходе решающее значение следует придавать внутренней организации системы, ее иерархичности. Представляя технический объект
как систему, нужно в первую очередь рассмотреть в нем такие свойства, которые не получаются простым сложением свойств элементов (например, биметаллическая пластина при нагреве изгибается,
что не свойственно монометаллическим элементам).
Любая система представляет собой комплекс взаимодействий,
посредством которых она проявляется как нечто определенное и
целостное. Всякое взаимодействие представляет собой процесс обмена веществом, энергией, информацией и имеет переменный характер; при этом противоречия чередуются с сотрудничеством. Роль
и значение взаимодействий противоречия и сотрудничества не равноценны. Противоречия в технических системах чрезвычайно
разнообразны по форме и проявлениям, имеют преходящий исторический характер, взаимосвязаны и взаимообусловлены. В процессе
решения научно-технических задач последовательно выявляются
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
внешние, а затем и внутренние противоречия. Внешние противоречия предшествуют научно-технической задаче и создают мотивы
для ее выявления и решения. Среди внутренних противоречий (противоречий самой структуры системы) выделяют основные и главные, технические и физические. Технические противоречия возникают между элементами системы и их частями, между техническими
параметрами и свойствами. Они состоят в том, что, например, увеличение мощности полезного агрегата может вызвать недопустимое ухудшение экологической обстановки или требуемое повышение прочности вызывает недопустимое увеличение массы конструкции и т. д. Физические противоречия состоят в наличии у одного и
того же элемента системы (ее мысленной модели) противоположных физических свойств или функций.
Путь к решению задачи, к созданию качественно новой технической системы, лежит через выявление все более глубоких противоречий и нахождение способов их разрешения. В этом состоит одно из
проявлений закона перехода количества в качество. В то же время
новая техническая система представляет собой органический синтез
нового и некоторых элементов прежних решений в новом целом, демонстрируя тем самым действие закона отрицания как фундаментального принципа диалектики, определяющего всякое развитие. Знание
особенностей развития технических систем необходимо для выяснения резервов и определения целесообразности совершенствования
данной системы или создания принципиально новых решений.
В связи с тем, что жизнеспособными оказываются только те
технические решения, которые соответствуют закономерностям развития техники, особую ценность представляет способность изобретателя правильно предвидеть направления и тенденции возможного
изменения исходной технической системы и действовать в соответствии с этими закономерностями. Предсказанные элементы теории
познания являются основными методологическими средствами научно-технического творчества, к которым относятся также эвристические приемы и методы активизации. Вышесказанное в полной
мере относится и к научной организации труда.
Идеальное решение — это наиболее сильное из всех возможных
решений данной задачи. Очень важно научиться пользоваться поня25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тиями об идеальных машинах, процессах или материале. Например,
идеальной может быть признана лампочка накаливания с контактами из ртути, обеспечивающими ее включение в одном положении и
выключение — в другом. Таким образом, необходимые действия
осуществляются без выключателя в виде отдельного элемента в
цепи. При работе над изобретением необходимо стремиться максимально приблизиться к идеальному результату, улучшить требуемые
показатели, стараясь не ухудшить другие.
Важным общенаучным методом познания является аналогия. На
практике (метод синектики) используются в основном четыре вида
аналогии: прямая, символическая, личная и фантастическая. При
прямой аналогии рассматриваемый объект сравнивается с более или
менее схожим из другой области техники или живой природы. Например, датчик, реагирующий на движущийся объект так же, как
глаз лягушки на пролетающую муху. Символическая аналогия (обобщенная, абстрактная) требует формулировки в парадоксальной форме сути явления или понятия. Например, пламя — видимая теплота;
прочность — принудительная целостность и т. п. Личная аналогия
представляет собой отождествление себя с исследуемым объектом. Для этого, решающий задачу должен вжиться в образ совершенствуемого объекта с целью выяснения возникающих при этом
ощущений, т. е. «прочувствовать» задачу. При фактической аналогии в объект вводится какое-либо фантастическое средство, выполняющее то, что требуется по условиям задачи. Например, «волшебная палочка», «золотая рыбка» и т. д.
В научно-техническом творчестве обязательно используется
такой общенаучный метод, как анализ. Широкое распространение в
творческой деятельности получил, например, морфологический анализ, в частности, метод морфологического ящика, состоящий в систематическом исследовании всех мыслимых вариантов, вытекающих из закономерностей строения (т. е. морфологии) совершенствуемой системы. Метод предусматривает: формулировку задачи; составление списка характерных параметров (или признаков) объекта.
Например, для такой технической системы, как авторучка, характерными признаками являются: перо или шарик, баллон или механизм для наполнения ручки чернилами и т. п.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
К таким признакам предъявляются определенные требования.
Они должны быть существенными для любого решения; независимыми друг от друга; охватывающими все аспекты задачи; немногочисленными, чтобы обеспечить быстрое изучение. По каждому признаку записывают возможные варианты. Целесообразно при этом
указать, что данного параметра нет вообще, что облегчает выход к
новым и иногда эффективным решениям. На практике чаще всего
используют морфологическую карту, т. е. составляют двухосную
таблицу, в каждой клетке которой оказывается один вариант. В заключение необходимо выбрать наиболее приемлемое решение, для
отбора которого особых правил нет, но целесообразнее всего выбирать несколько главных элементов, а остальные подбирать так, чтобы они соответствовали и усиливали главные элементы.
Наиболее целесообразно использовать морфологический анализ
при решении конструкторских задач общего плана, проектирование
машин и поиске компоновочных или схемных решений. Метод может применяться для прогнозирования развития технических систем, при определении возможности патентования оригинальных комбинаций основных параметров.
Интерес представляют также методы психологической активизации коллективной творческой деятельности. Одним из них является «мозговая атака», предложенная А. Осборном. Для устранения
психологических препятствий, вызываемых, например, боязнью критики, процессы выработки идей и их критической оценки в мозговой
атаке разделены во времени и проводятся, как правило, разными
группами людей. Первая группа только выдвигает различные предложения и варианты решений без критики. В нее желательно включать людей, склонных к абстрагированию, к фантазии. Вторая группа — это «эксперты», выносящие суждение о ценности выдвинутых
идей. В ее состав лучше включать людей с аналитическим и критическим складом мышления.
В практике технического творчества используется также методика программного решения научно-технических задач (алгоритм или
теория решения изобретательских задач (АРИЗ или ТРИЗ)). Понятие «алгоритм» подразумевает комплекс последовательно выполняемых действий. При этом задачи рекомендуется формулировать
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(в терминах, доступных неспециалисту) в виде нежелательного эффекта или главной трудности, а не цели. Смысл процесса решения
сводится к тому, чтобы после выявления технических и физических
противоречий разрешить их путем целенаправленного перебора относительно небольшого числа вариантов.
Вышеперечисленные методологические средства творческого
поиска могут использоваться исследователем в разных сочетаниях
и последовательности, но общую схему решения научно-технических задач можно представить в виде следующих этапов:
 анализ технических потребностей общества и выявление технического недостатка;
 анализ системных задач и выбор конкретной задачи;
 анализ технической системы и разработка ее модели;
 анализ и формулирование условий технической задачи;
 анализ и формулирование условий изобретательской задачи;
 поиск идеи решения (принципа действия);
 синтез нового технического решения.
1.5. Научные исследования в процессе обучения
Значительный объем научных исследований в стране выполняется высшими учебными заведениями. В области научных исследований на Министерство образования и науки возложены задачи наиболее полного использования научного потенциала вузов для решения
актуальных для промышленности и культуры страны научных и научно-технических проблем. С этой целью к выполнению научных
исследований широко привлекается профессорско-преподавательский состав вузов, составляющий основное научное ядро высшей
школы. Выполнение научных исследований включается в индивидуальный план каждого преподавателя. В вузах, обеспечивающих высокую эффективность научных исследований по актуальным для
развития науки направлениям, организуются научные подразделения —
проблемные научно-исследовательские лаборатории. Для проблемных лабораторий выделяются специальные составы научных и
научно-технических сотрудников. На кафедрах, в проблемных лабораториях разрабатываются, в основном, фундаментальные и поисковые темы. Прикладные исследования выполняются профессора28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми и преподавателями, как правило, в дополнительное рабочее время (сверх шестичасового рабочего дня) с дополнительной оплатой
на основе хозяйственных договоров с организациями и предприятиями отраслевых министерств и ведомств.
Для выполнения хоздоговорных исследований кафедры имеют
право в установленных пределах привлекать дополнительных штатных работников, учебно-вспомогательный персонал, аспирантов и
студентов, в том числе на условиях совместительства. Для организации хоздоговорных научных исследований в вузах создается система управления, называемая Научно-исследовательским сектором,
осуществляющая контроль за своевременным и качественным выполнением исследований, правильностью финансовых расчетов. Эффективность проводимых в вузах исследований обусловливается
наличием в их составе ученых и специалистов различного профиля,
что создает особо благоприятные условия для выполнения комплексных научных разработок, обеспечивает мобильность научных
коллективов. Концентрация научных исследований на кафедрах, в
научных учреждениях вузов под руководством высококвалифицированных ученых с одновременной подготовкой научной смены
через аспирантуру, возможностью отбора и оставления в вузах наиболее талантливых выпускников, создает благоприятные условия
для формирования в вузах научных школ, имеющих высокий научный авторитет в соответствующих отраслях промышленности.
Цель научного исследования — всестороннее, достоверное изучение объекта, процесса или явления; их структуры, связей и отношений на основе разработанных в науке принципов и методов познания, а также получение и внедрение в производство полезных для
человека результатов.
Научные исследования классифицируются:
 по видам связи с общественным производством и по степени важности для народного хозяйства;
 по целевому назначению;
 по источникам финансирования;
 по длительности ведения исследования.
По видам связи с общественным производством научные исследования подразделяются на работы, направленные на создание но29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вых технологических процессов, машин, конструкций, повышение
эффективности производства, улучшение условий труда, развитие
личности человека и т. п.
По целевому назначению выделяют три вида научных исследований: фундаментальные, прикладные и разработки. Фундаментальные исследования направлены на открытие и изучение новых явлений и законов природы, на создание новых принципов исследования.
Их целью является расширение научного знания общества, установление того, что может быть использовано в практической деятельности человека. Такие исследования ведутся на границе известного
и неизвестного, обладают наибольшей степенью неопределенности.
Прикладные исследования направлены на нахождение способов использования законов природы для создания новых и совершенствования существующих средств и способов человеческой
деятельности.
Таким образом, основой научного направления является специальная наука или ряд специальных наук, входящих в ту или иную научную отрасль, а также специальные методы исследования и технические устройства.
Структурными единицами научного направления являются комплексные проблемы, темы и научные вопросы. Комплексная проблема представляет собой совокупность проблем, объединенных
единой целью; проблема — это совокупность сложных теоретических и практических задач, решения которых назрели в обществе.
С социально-психологических позиций проблема — это отражение противоречия между общественной потребностью в знании и
известными путями его получения, противоречия между знанием и
незнанием. Проблема возникает тогда, когда человеческая практика встречает затруднения или даже наталкивается на «невозможность» в достижении цели. Проблема может быть глобальной, национальной, региональной, отраслевой, межотраслевой, что зависит от
масштаба возникающих задач. Так, например, проблема охраны природы является глобальной, поскольку ее решение направлено на удовлетворение общечеловеческих потребностей. Кроме перечисленных,
различают проблемы общие и специфические. К общим относят проблемы общенаучные, общественные и т. п.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема научного исследования является составной частью проблемы. В результате исследований по теме получают ответы на определенный круг научных вопросов, охватывающих часть проблемы.
Обобщение результатов ответов по комплексу тем может дать решение научной проблемы. Под научными вопросами обычно понимаются мелкие научные задачи, относящиеся к конкретной теме
научного исследования.
Выбор направления, проблемы, темы научного исследования и
постановка научных вопросов является чрезвычайно ответственной
задачей. Актуальные направления и комплексные проблемы исследований формулируются в директивных документах правительства
страны. Направления исследования часто предопределяются спецификой научного учреждения, отраслью науки, в которых работает
исследователь. Поэтому выбор научного направления для каждого
отдельного исследователя часто сводится к выбору отрасли науки,
в которой он желает работать. Конкретизация же направления исследования является результатом изучения состояния производства,
общественных потребностей и состояния исследований в том или
ином направлении на данном отрезке времени. В процессе изучения
состояния и результатов уже проведенных исследований могут формулироваться идеи комплексного использования нескольких научных
направлений для решения производственных задач.
Следует отметить, что наиболее благоприятные условия для
выполнения комплексных исследований имеются в высшей школе, в
ее университетах и институтах, в связи с наличием в них научных
школ, сложившихся в различных областях науки и техники. Выбранное направление исследований часто (в дальнейшем) становится
стратегией научного работника или научного коллектива, иногда на
длительный период.
При выборе проблемы, тем научного исследования, вначале на
основе анализа противоречий исследуемого направления формулируется сама проблема, и определяются ожидаемые результаты, затем разрабатывается структура проблемы и выделяются отдельные темы.
Каждый научный коллектив (ВУЗ, НИИ, отдел, кафедра) по сложившимся традициям имеет свой научный профиль, квалификацию,
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
компетентность, что способствует накоплению опыта исследований,
повышению теоретического уровня разработок, качества и экономической эффективности, сокращению срока выполнения исследования. Вместе с тем нельзя допускать монополию в науке, так как это
исключает соревнование идей и может снизить эффективность научных исследований. Важной характеристикой темы является возможность быстрого внедрения полученных результатов в производство. Особо важно обеспечить широкое внедрение результатов в
масштабах, например, отрасли, а не только предприятия заказчика.
При задержке внедрения или при внедрении на одном предприятии
эффективность таких тем существенно снижается. Выбору темы
должно предшествовать тщательное ознакомление с отечественными и зарубежными литературными источниками данной и смежных
специальностей. Существенно упрощается методика выбора тем в
научном коллективе, имеющем научные традиции (свой профиль) и
разрабатывающем комплексную проблему. При коллективной разработке научных исследований большую роль приобретает критика,
дискуссия, обсуждение проблем и тем. В процессе дискуссии выявляются новые, еще не решенные актуальные задачи разной степени
важности и объема. Это создает благоприятные условия для участия в научно-исследовательской работе вуза студентов различных
курсов. На первом этапе преподавателю целесообразно поручить студентам подготовку по теме одного-двух рефератов, провести с ними
консультации и определить конкретные задачи. Большое значение для
выбора прикладных тем имеет четкая формулировка задач заказчиком (министерством, объединением и т. д.).
Научно-исследовательская работа выполняется в определенной
последовательности. Вначале формулируется сама тема в результате общего ознакомления с проблемой, в рамках которой предстоит
выполнить исследование и разрабатывается исходный предплановый документ — технико-экономическое обоснование (ТЭО) темы.
Только при наличии такого обоснования возможно дальнейшее планирование и финансирование темы заказчиком. В первом разделе
ТЭО указываются причины разработки, приводится краткий литературный обзор, в котором описывается уже достигнутый уровень
исследований и ранее полученные результаты. Особое внимание уде32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ляется еще не решенным вопросам, обоснованию, актуальности и
значимости работы для отрасли и конкретного производства. Такой
обзор позволяет наметить методы решения задачи и этапы исследования, определить конечную цель выполнения темы. В обзор может
входить также патентная проработка темы и определение целесообразности закупки лицензий.
На стадии составления ТЭО устанавливается область использования ожидаемых результатов НИР, возможность их практической реализации в данной отрасли, определяется предполагаемый
экономический эффект за период применения новой техники (зависящий от продолжительности разработки НИР и ОКР — опытноконструкторских работ, этапов завершения и внедрения отдельных
вопросов). Кроме экономического эффекта в ТЭО указываются
предполагаемые социальные результаты (рост производительности труда, изменение качества продукции, повышение уровня безопасности и производственной санитарии, обеспечение охраны природы и окружающей среды). В результате составления ТЭО делается
вывод о целесообразности и необходимости выполнения НИР и ОКР.
Технико-экономическое обоснование утверждается вышестоящей
организацией. После утверждения ТЭО конкретизируются цели и
задачи исследования. Составляется библиографический список отечественной и зарубежной литературы, научно-технических отчетов
различных организаций соответствующего профиля, аннотации литературных источников и, в случае необходимости, рефераты по теме;
уясняются явления, процессы, предметы, которые должны охватить
конкретное исследование, а также методы исследования (экспериментальные, теоретические и т. д.).
Целью теоретических исследований является изучение физической сущности предмета. В результате обосновывается физическая
модель, разрабатываются математические модели и анализируются полученные таким образом предварительные результаты. Перед
организацией экспериментальных исследований разрабатываются
задачи, выбираются методика и программы эксперимента.
После разработок методик исследования составляется рабочий
план, в котором указываются объем экспериментальных работ, методы, техника, трудоемкость и сроки выполнения. После заверше33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ния теоретических и экспериментальных исследований проводится
общий анализ полученных результатов, осуществляется сопоставление гипотезы с результатами эксперимента. В результате анализа
расхождений уточняются теоретические модели. В случае необходимости проводятся дополнительные эксперименты. Затем формулируются выводы, составляется научно-технический отчет.
Следующим этапом разработки темы является внедрение результатов исследований в производство и определение их действительной экономической эффективности. Внедрение фундаментальных и прикладных научных исследований в производство осуществляется через разработки, проводимые, как правило, в опытно-конструкторских бюро, включающих: формулировку темы, цели и задач
разработки; изучение литературы; подготовку к техническому проектированию (разработка вариантов технического проекта с расчетами и разработкой чертежей); согласование технического проекта
и его технико-экономическое обоснование.
Затем выполняется рабочее проектирование (детальная проработка проекта): изготавливается опытный образец, проводятся стендовые и производственные испытания. После этого осуществляется
доработка опытного образца (анализ производственных испытаний,
переделка и замена отдельных узлов). Разработчики при этом осуществляют контроль и дают консультации. Внедрение завершается
оформлением акта экономической эффективности результатов исследования.
1.6. Научная работа студентов
Основной задачей высшей школы в современных условиях является подготовка всесторонне развитых специалистов, способных
пополнять и углублять свои знания, повышать теоретический и профессиональный уровень, активно участвовать в ускорении научнотехнического прогресса. В этих целях в высшей школе постоянно
осуществляются меры, направленные на повышение эффективности
учебно-воспитательного процесса и научно-исследовательской работы путем интеграции науки, образования и производства, оперативного и гибкого обновления содержания учебного материала. Особое внимание уделяется развитию творческих способностей буду34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щих специалистов путем внедрения активных форм обучения, призванных формировать у студентов самостоятельность и творческую
активность, ответственный подход к овладению знаниями.
Развитие научно-исследовательской работы в высших учебных
заведениях создает условия для широкого привлечения студентов к
научным исследованиям — важного фактора повышения качества
подготовки специалистов. Задачи, выдвигаемые современным производством и практикой, настолько сложны, что их решение часто
требует творческого поиска, исследовательских навыков. В связи с
этим современный специалист должен владеть не только необходимой суммой фундаментальных и специальных знаний, но и определенными навыками творческого решения практических вопросов,
умением использовать в своей работе все то новое, что проявляется
в науке и практике, постоянно совершенствовать свою квалификацию, быстро адаптироваться к условиям производства. Все эти качества необходимо воспитывать через активное участие студентов
в научно-исследовательской работе.
Опыт современной высшей школы показывает, что в условиях
научно-технической революции научно-исследовательская работа
студентов (НИРС) превратилась из средства развития творческих
способностей наиболее успевающих и одаренных студентов в мощный рычаг повышения качества подготовки всех специалистов с
высшим образованием, позволяет направлять научный и трудовой
потенциал студентов на решение серьезных производственных задач. Современное понятие «научно-исследовательская работа студентов» включает в себя два взаимосвязанных элемента:
1) обучение студентов элементам исследовательского труда,
привития им навыков самостоятельной научной работы;
2) научные исследования, проводимые студентами под руководством профессоров и преподавателей.
Руководство НИРС является обязательным элементом деятельности профессоров и преподавателей вузов, сотрудников научно-исследовательских учреждений вузов и аспирантов. В вузах, как правило, организуется совет по НИРС. Главными задачами советов по
НИРС являются: оказание всесторонней помощи руководству вуза в
создании условий для широкого участия студентов в научно-иссле35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
довательской, конструкторской и творческой работе, распространение опыта организации научной работы студентов; оказание помощи
промышленности в решении актуальных научных задач силами студентов; методическое руководство работой нижестоящих советов
по научной работе студентов, организация студенческих научно-технических конференций, выставок, конкурсов, смотров и др.
Формы и методы привлечения студентов к научному творчеству
условно подразделяют:
 на научно-исследовательскую работу, включенную в учебный процесс и, следовательно, проводимую в учебное время в соответствии с учебными планами и учебными программами (включение
элементов научных исследований в различные виды учебных занятий, специальные лекционные курсы по организации НИР);
 учебно-исследовательскую работу (УИР), а также научно-исследовательскую работу, выполняемую студентами в не учебное время.
Учебно-исследовательская работа выполняется в отведенное
расписанием занятий учебное время по специальному заданию в
обязательном порядке каждым студентом под руководством преподавателя. Основной задачей УИР является обучение студентов навыкам самостоятельной теоретической и экспериментальной работы, ознакомление с реальными условиями труда в лаборатории, в
научном коллективе. В процессе выполнения учебных исследований,
будущие специалисты учатся пользоваться приборами и оборудованием, самостоятельно проводить эксперименты, применять свои знания при решении конкретных научных задач.
Для проведения учебно-исследовательской работы студенты получают рабочее место в лаборатории, необходимые приборы и материалы. На них распространяются правила трудовой дисциплины и
распорядка дня лабораторий и других научных подразделений. Тема
работы и объем задания определяются индивидуально. Кафедра,
включающая в свой учебный план УИР, предварительно разрабатывает тематику исследований, обеспечивает ее научными руководителями, учебным персоналом, готовит методическую документацию, рекомендации по изучению специальной литературы.
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Важной формой научно-исследовательской работы студентов, включенной в учебный процесс, является внедрение элементов творчества
в учебные лабораторные работы. При выполнении таких работ студент самостоятельно составляет план исследований, подбирает необходимую аппаратуру, производит математическую обработку и анализ результатов эксперимента, оформляет научный отчет.
Научно-исследовательская работа студентов в период производственной практики, часто связывается с выполнением на производстве конкретных заданий по тематике научно-исследовательских
работ, выполняемых кафедрой, или с анализом «узких» мест производства, с выполнением задач совершенствования технологических
процессов, оборудования, научной организации труда, а также со сбором фактического материала, его первичной обработки с целью использования при курсовом и дипломном проектировании.
Научное руководство студентами на практике осуществляют
совместно преподаватели вуза и специалисты базового предприятия. По результатам научной работы, выполненной на практике, студенты готовят отчет, который защищают на соответствующей кафедре. Научно-исследовательская работа студентов в рамках курсовых работ и дипломных проектов обычно связана с проработкой
специальных разделов с элементами научного поиска, в основном при
выполнении реальных задач, в решении которых заинтересовано то
или иное предприятие или организация. Нередко дипломные проекты
завершаются внедрением в производство результатов исследования.
Вузы совместно с предприятиями и организациями формируют
перечень «узких» мест производства, по которым кафедры выдают
студентам темы курсовых и дипломных проектов и работ. Такой
подход позволяет эффективнее использовать научный и творческий
потенциал студентов для выполнения конкретных задач производства, повышает ответственность студентов за качество выполняемой работы. Научная работа студентов, выполняемая во внеучебное время, организуется в форме участия студентов в выполнении
исследований по тематике плановых хоздоговорных и госбюджетных тем; организации студенческих научных кружков; студенческих
бюро и объединений типа СКБ (конструкторские, технологические,
экономические и другие бюро).
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ход научного исследования можно представить в виде следующей схемы:
 Обоснование актуальности выбранной темы.
 Постановка цели и конкретных задач исследования.
 Определение объекта и предмета исследования.
 Выбор методов (методики) проведения исследования.
 Описание процесса исследования.
 Обсуждение результатов исследования.
 Формулирование выводов и оценка полученных результатов.
Обоснование актуальности выбранной темы — начальный этап
любого исследования. Освещение актуальности не должно быть
многословным. Достаточно в пределах одной машинописной страницы показать главное — суть проблемной ситуации, откуда и будет
ясна актуальность темы. Любое научное исследование проводится
для того, чтобы преодолеть определенные трудности в процессе познания новых явлений, объяснить ранее неизвестные факты или выявить неполноту старых способов объяснения известных фактов. Эти
трудности в наиболее отчетливой форме проявляют себя в так называемых проблемных ситуациях, когда существующее научное знание
оказывается недостаточным для решения новых задач познания.
Проблема всегда возникает тогда, когда старое знание уже обнаружило свою несостоятельность, а новое знание еще не приняло
развитой формы.
Таким образом, проблема в науке — это противоречивая ситуация, требующая своего разрешения. Такая ситуация чаще всего возникает в результате открытия новых фактов, которые явно не укладываются в рамки прежних теоретических представлений, т. е. когда ни одна из теорий не может объяснить вновь обнаруженные факты. Правильная постановка и ясная формулировка новых проблем
нередко имеет не меньшее значение, чем их решение. По существу,
именно выбор проблем, если не целиком, то в очень большой степени определяет стратегию исследования и направление научного поиска. Не случайно принято считать, что сформулировать научную
проблему — значит показать умение отделить главное от второстепенного, выяснить то, что уже известно и что пока неизвестно науке
о предмете исследования. Таким образом, если ученому удается
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
показать, где проходит граница между знанием и незнанием о предмете исследования, то ему бывает нетрудно четко и однозначно определить научную проблему, а, следовательно, и сформулировать ее суть.
Отдельные научные исследования ставят целью развитие положений, выдвинутых той или иной научной школой. Таким образом, актуальность научных работ в целом следует оценивать с точки зрения той концептуальной установки, которой придерживается исследователь, или научного вклада, который он вносит в разработку общей концепции.
Между тем, соискатели часто избегают брать узкие темы. Это
неправильно. Дело в том, что работы, посвященные широким темам, часто бывают поверхностными и несамостоятельными. Узкая
же тема прорабатывается более глубоко и детально. В начале, кажется, что она настолько узка, что и писать не о чем. Но по мере
знакомства с материалом это опасение исчезает, исследователю, как
правило, открываются такие стороны проблемы, о которых он раньше и не подозревал.
Актуальные научные решения, лежащие в основе любой научной
работы, могут рассматриваться как заявки на изобретения, если они
отличаются новизной и дают положительный эффект. От доказательства актуальности выбранной темы логично перейти к формулировке цели предпринимаемого исследования, а также указать на конкретные задачи, которые предстоит решать в соответствии с этой
целью. Это обычно делается в форме перечисления (изучить..., описать..., установить..., выяснить..., вывести формулу и т. п.). Формулировки этих задач необходимо делать как можно более тщательно,
поскольку описание их решения должно составить содержание плана научно-исследовательских работ. Это важно также и потому, что
заголовки планов рождаются именно из формулировок задач предпринимаемого исследования. Далее формулируются объект и предмет исследования.
Объект — это процесс или явление, порождающее проблемную
ситуацию и избранное для изучения. Предмет — это то, что находится в границах объекта. Объект и предмет исследования как категории научного процесса соотносятся между собой как общее и
частное. В объекте выделяется та его часть, которая служит пред39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
метом исследования. Именно на него и направлено основное внимание соискателя. Именно предмет исследования определяет тему
научно-исследовательских работ, которая обозначается на титульном листе как заглавие.
Очень важным этапом научного исследования является выбор
методов исследования, служащих инструментом в получении фактического материала. Описание процесса исследования — основная
часть научно-исследовательской работы, в которой освещаются
методика и техника исследования с использованием логических законов и правил.
Важный этап хода научного исследования — обсуждение его результатов, которое ведется на заседаниях кафедр и ученых советов,
где дается предварительная оценка теоретической и практической
ценности исследований и коллективный отзыв. Заключительным этапом хода научного исследования являются выводы, которые содержат то новое и существенное, что составляет научные и практические результаты проведенной научно-исследовательской работы.
1.7. Роль научно-технической и патентной информации
Любое научное исследование начинается с поиска научно-технической информации, посвященной тому направлению, в котором
предполагается проводить исследование. Носителями научно-технической информации являются различные документы:
 книги (учебники, учебные пособия, монографии, брошюры);
 периодические издания (журналы, бюллетени, научные сборники);
 нормативные документы (стандарты, технические условия, инструкции, нормативные таблицы и др.);
 каталоги и прейскуранты;
 патентная документация;
 отчеты о научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах;
 информационные издания (сборники НТИ, аналитические обзоры,
информационные листки, экспресс-информация, выставочные проспекты и др.);
 переводы и оригиналы иностранной научно-технической литературы;
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 диссертации, авторефераты;
 материалы научно-технических конференций и производственных
совещаний;
 вторичные документы (реферативные обзоры, библиографические
каталоги реферативные журналы и др.)
Перечисленные документы образуют огромные информационные потоки, темпы которых ежегодно возрастают. При этом различают восходящий и нисходящий потоки информации. Восходящий
поток информации направлен от исполнителей (НИИ, вузы, ОКБ и
др.) к регистрирующим органам. Нисходящий поток в виде библиографических, обзорных, реферативных и других данных — к исполнителям по их запросам. В связи с бурным ростом новых научных и
научно-технических данных информация «стареет». Найти в огромном потоке информации новое, передовое, научное в решении конкретной темы — задача весьма сложная не только для одного научного работника, но и для большого коллектива.
Поиск необходимой информации — процесс творческий, отсюда
сложность его формализации и, следовательно, автоматизации. Информационный поиск — это совокупность операций по отысканию
документов, необходимых для разработки выбранной темы. Для
достижения оптимальных результатов поиска необходимо, чтобы в
нем в той или иной степени участвовал сам разработчик темы. Ведя
поиск, разработчик исследует поисковый массив и уточняет формулировку своего информационного запроса.
Современным универсальным источником информации в любой
отрасли индустрии, транспорта, образовании, науке и т. д. является
Глобальная информационная сеть Интернет (далее — Интернет).
Эта сеть открывает пользователю доступ к различным информационным ресурсам и позволяет ответить на следующие вопросы. Как
найти в автоматизированном режиме нужный информационный
объект? Как его использовать на удаленной машине или перенести
его на свой компьютер? Какими программными средствами сделать его воспринимаемым?
При этом, пользователь Интернета может получить доступ к информационным ресурсам других сетей благодаря существованию
межсетевых шлюзов. Информационные ресурсы Интернета — это
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вся совокупность доступных информационных технологий и баз данных и существующих в режиме постоянного обновления. К этой совокупности, например, относятся: система файловых архивов FTR;
базы данных WWW; базы данных Gopher; базы данных WAIS и др.
Система файловых архивов FTR представляет собой расширенное
хранилище возможной информации, накопленной за последние 10–
15 лет. Ее услугами может воспользоваться любой пользователь,
скопировав интересующие его материалы. Удобный доступ к большинству информационных архивов Интернет предоставляет гипертекстовая информационная система World Wide Web (WWW — «Всемирная паутина»). Многие интерфейсы данной технологии позволяют выбирать интересующие материалы нажатием кнопки манипулятора «мышь» на нужном слове или поле графической картинки.
В WWW существует большое количество различных каталогов, позволяющих ориентироваться в Интернете. Одним из главных преимуществ WWW над другими средствами поиска и передачи информации является многофункциональность — на одной странице в
WWW можно увидеть одновременно текст и изображение, звук и
анимацию. WWW — это самое удобное средство работы с информацией. Идея иерархических каталогов положена в основу интерфейсов распределенной информационной системы Gopher. Она считается простой и достаточно надежной, защищенной системой. Существует распределенная информационно-поисковая система WAIS.
В ее основу положен принцип поиска информации с использованием
логических запросов, основанных на применении ключевых слов.
Пользователь может просмотреть все серверы WAIS на предмет
поиска в них документов, удовлетворяющих его запросы.
Изучение и анализ научно-технической информации — это основа для освещения состояния вопроса по теме, обоснования цели и
задач научного исследования.
Чтобы добиться эффективной проработки информации (изучение, запоминание и анализ), необходимо соблюдать ряд условий.
Первым условием является установка, т. е. определение цели чтения. Этот психологический фактор активизирует мышление, помогает понять изучаемое, делает восприятие более точным. В данном
случае научный работник настраивает себя на «определенную вол42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ну». Следующее условие — это вдохновение. Оно лежит в основе
творческого подхода и повышает эффективность проработки информации. Чтобы обеспечить качественную проработку информации,
необходимы внимание и сосредоточенность. В процессе проработки
нужно исключить различные раздражители (шум, разговоры, собственные мысли и др.), отвлекающие внимание и приводящие к быстрому утомлению. Важным фактором успешной работы над информацией является самостоятельность труда. Не менее важными условиями при изучении литературы являются настойчивость и систематичность. Особенно это необходимо при чтении трудного, сложного нового текста. Приходится читать и перечитывать, чтобы добиться полного понимания материала.
Производительность проработки информации существенно зависит от умственной работоспособности. Условием для ее повышения
является правильный режим работы. Рекомендуется после 1–2 часов умственной работы делать перерывы на 5–7 минут, физические
упражнения, усиленное глубокое дыхание, что стимулирует центральную нервную систему и повышает работоспособность.
При проработке научно-технической информации применяют
выписки, аннотации, конспекты. Выписки — это краткое (или полное) содержание отдельных фрагментов информации. Их ценность
очень высока — они позволяют в малом объеме накопить большую
информацию и являются основой для дальнейшей творческой деятельности. Аннотации — это сжатое содержание информации первоисточника. С их помощью можно быстро восстановить в памяти
текст. Конспект — подробное изложение содержания информации
того или иного первоисточника. Он должен быть полным по содержанию и по возможности кратким по объему. Конспект нужно составлять своими словами, что требует осмысливания и анализа прочитанного и, тем самым, приносит большую пользу в творческой
работе.
Существуют различные способы запоминания прорабатываемой
информации: механический, смысловой, произвольный, непроизвольный.
Механический способ основан на многократном повторении и
заучивании прочитанного. В данном случае отсутствует логическая
связь между отдельными элементами запоминаемой информации.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поэтому он наименее эффективен и применяется, главным образом,
для запоминания дат, формул, цитат, иностранных слов и т. п. Смысловой способ основан на запоминании логических связей между отдельными элементами прорабатываемой информации. При чтении
необходимо понять не отдельные элементы, а текст в целом, его смысл
и значение. Этот способ запоминания является логически-смысловым,
в результате чего он существенно эффективнее механического. Произвольный способ запоминания базируется на различных мнемонических приемах, связанных с законами ассоциации. Непроизвольный
способ основан на случайном запоминании того или иного фрагмента
текста в связи с возникшими эмоциями в процессе чтения.
Следует отметить, что нет универсального способа запоминания прорабатываемой информации. На практике, чаще всего, используется совокупность способов в зависимости от характера той или
иной части информации. Анализ прорабатываемой информации —
одна из важнейших задач научного исследования. В процессе анализа необходимо классифицировать и систематизировать как источники информации, так и содержащуюся в них информацию.
Источники можно систематизировать двояко: в хронологическом
порядке и по тематике анализируемых вопросов. В первом случае
всю информацию по теме систематизируют по научным этапам;
далее на каждом этапе проводится тщательный критический анализ
соответствующих источников. Для этого необходимо иметь высокий уровень эрудиции и знаний. Во втором случае (тематический
анализ) весь объем информации систематизируется по вопросам
разрабатываемой темы. При этом наибольшее внимание уделяется
последним изданиям научно-технической информации, в которых
может быть приведен итог исследований данного вопроса. Далее
выборочно анализируются другие источники, представляющие особый интерес.
Второй вариант анализа информации наиболее прост и требует
меньше затрат времени. В то же время по этому варианту анализируется неполный объем информации по теме. По результатам проработки научно-технической информации определяются: актуальность и новизна темы; последние достижения в области теоретических
и экспериментальных исследований по теме; цели и задачи научного
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
исследования; производственные рекомендации по теме; техническая, экономическая и экологическая целесообразность научных разработок.
Поиск и проработка научно-технической информации (изучение,
запоминание и анализ) являются важнейшими задачами научного
исследования. На их основе определяются актуальность и новизна
темы, ее цели и задачи.
Интеллектуальная собственность означает творения человеческого разума: изобретения, литературные и художественные произведения, символику, названия, изображения и образцы, используемые
в торговле. Интеллектуальная собственность подразделяется на две
категории: промышленная собственность, которая включает изобретения (патенты), товарные знаки, промышленные образцы и географические указания источника происхождения; и авторское право,
которое включает литературные и художественные произведения,
такие как романы, стихи и пьесы, фильмы, музыкальные произведения и произведения изобразительного искусства, такие как рисунки,
картины, фотографии и скульптуры, а также архитектурные сооружения. Смежные права включают права артистов-исполнителей на
их исполнение, права производителей фонограмм на их записи и права
вещательных организаций на их радио и телевизионные программы.
Патент представляет собой исключительное право, предоставленное на изобретение, которое может быть продуктом или способом, позволяющим сделать что-либо по-новому или предлагающим
новое техническое решение задачи. Патент предоставляет своему
владельцу охрану на изобретение. Охрана предоставляется на ограниченный срок, как правило, составляющий 20 лет. Патенты стимулируют отдельных лиц, предоставляя им признание их творческого
вклада и материальное вознаграждение за коммерческое использование их изобретений. Патентная охрана означает, что изобретение
не может быть изготовлено, использовано, распространено или продано в коммерческих масштабах без согласия патентовладельца.
Патентные права обычно защищаются в суде, который, в большинстве систем, обладает правом на пресечение нарушений патентных
прав. И наоборот, после успешного оспаривания третьей стороной
суд также может объявить патент недействительным.
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Патентовладелец имеет право принимать решение о том, кто
может — или не может использовать запатентованное изобретение
в течение срока охраны изобретения. Патентовладелец может давать разрешение или выдавать лицензию другим лицам на использование изобретения на взаимно согласованных условиях. Владелец
может также продать право на изобретение какому-либо лицу, которое затем становится новым владельцем этого патента. По истечении срока действия патента охрана заканчивается и изобретение
переходит в область общественного достояния, то есть владелец
больше не обладает исключительными правами на изобретение, которое становится открытым для коммерческого использования другими лицами. Патенты стимулируют отдельных лиц, предоставляя
им признание их творческого вклада и материальное вознаграждение за коммерческое использование их изобретений.
Запатентованные изобретения проникли фактически во все сферы человеческой жизни — от электрического освещения (патентовладельцами являлись Эдисон и Свэн), пластмассы (патентовладельцем являлся Бейкленд), до шариковых ручек (патентовладельцем
являлся Биро) и микропроцессоров (патентовладельцем являлся,
например, Intel). Все патентовладельцы, в обмен на предоставление
патентной охраны, обязаны публично раскрывать информацию об их
изобретениях для того, чтобы обогатить общую мировую сокровищницу технических знаний. Таким образом, патенты не только предоставляют охрану владельцу, но также содержат ценную информацию и являются источником вдохновения для будущих поколений
исследователей и изобретателей.
Процесс выдачи патента имеет свои особенности. Первым шагом на пути к получению патента является подача патентной заявки.
Как правило, патентная заявка содержит название изобретения, а
также указание технической области, к которой оно относится; она
должна включать описание изобретения, изложенное достаточно
подробно, чтобы другое лицо могло использовать или воспроизвести
изобретение. Описания, как правило, сопровождаются такими визуальными материалами, как чертежи, схемы или диаграммы, помогающими лучше раскрыть сущность изобретения.
Как правило, для получения патентной охраны изобретение
должно удовлетворять следующим требованиям: быть практичес46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ки применимым; иметь элемент новизны, т. е. определенное новое
свойство, которое неизвестно среди существующих знаний в данной
технической области. В большинстве стран научные теории и математические методы, сорта растений или породы животных, открытие природных веществ, методы выполнения хозяйственных операций или методы медицинского лечения (но не сами медицинские продукты), как правило, не патентуются.
В настоящее время активно ведется работа по предоставлению
пользователям доступа к патентной информации с использованием
новых технологий, в том числе сети Интернет, что позволит в будущем заменить используемые сейчас твердые носители. Одним из
таких инструментов широкого, бесплатного и удобного доступа к
Интернет-ресурсам мировой патентной информации является
ESP@CENET. Интернет-сервис ESP@CENET обладает весьма
широкими возможностями, что делает его оптимальным средством
доступа к патентной информации для различных категорий пользователей. Патентная информация является исключительно ценным
источником классифицированной, бесплатной информации по библиографическим данным, а также юридическому статусу полученных
документов, для определения уровня техники, исследования рынка
конкурентной продукции и технологий, по поиску конкурентов, партнеров и инвесторов. Существуют методики проведения таких исследований и инструменты визуализации их результатов (составление
дерева цитирования, патентных кластеров, патентных карт и т. п.).
Большинство изобретений раскрываются публике впервые, когда патент (или, если это предусмотрено законодательством, патентная заявка) публикуется. Таким образом, патенты дают возможность
узнать о текущих исследованиях и существующих инновациях задолго до появления новой продукции на рынке. Содержащаяся в патентных документах техническая информация предоставляет важные данные, которые могут быть использованы для того, чтобы избежать лишних расходов на исследование того, что уже известно.
Изучение патентного фонда помогает выявить и оценить технологию для лицензирования, найти альтернативные технологии или готовые решения технических проблем, а также направления дальнейших инноваций. С точки зрения коммерческой стратегии, патентная
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
информация поможет найти партнеров по бизнесу, поставщиков материалов, контролировать деятельность реальных и потенциальных
конкурентов.
Кроме того, содержащаяся в патентных документах информация
может использоваться для того, чтобы избежать проблем связанных с нарушением чужих прав.
Учитывая вышесказанное, патент представляет собой исключительное право на изобретение, а патентная информация является
весьма ценной для стратегического планирования в сфере бизнеса.
1.8. Особенности экспериментального исследования
Прежде чем говорить о том, как осуществляется экспериментальное исследование, необходимо иметь ясное представление о том,
что такое эксперимент, каковы его отличительные особенности, как
он соотносится с другими методами познания. Сложность заключается в том, что эксперимент как метод науки стоит в зоне пересечения практических и познавательных деятельностей, включает признаки чувственного и рационального, эмпирического и теоретического, объективного и субъективного. Другими словами, эксперимент
интегрально заключает в себе признаки различных сторон познавательной деятельности и, именно этим, определяется сложность его
природы, трудности определения. Хотя эксперимент и имеет общие
черты с практикой, но не сводится только к ней, так как служит методом познания, обладает гносеологическими признаками. Имея
общие черты с наблюдением, экспериментальное исследование не
исключает и операций логического характера, что сближает его с
формами теоретической деятельности, но не настолько, чтобы полностью в них раствориться и потерять свою эмпирическую основу.
Таким образом, сущность эксперимента заключается в том, что
в нем сочетаются приемы практического, чувственного и рационального познания. При этом элементы процесса познания испытывают
воздействие окружающей среды, а исследователь — также и социальное воздействие. Анализ этих влияний позволяет лучше понять
природу эксперимента как научного метода.
По форме эксперимент сближается с деятельностью, в которой
принимают участие субъект и объект, средства их взаимного воз48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
действия и сама деятельность, в результате которой реализуется
субъективная цель, видоизменяется объект, принимающий удобную
форму для обеспечения потребностей человека. В эксперименте
выделяются также субъект и объект познавательного действия, практические средства познания (приборы и инструменты), и само действие, направленное на изменение объекта. Эксперимент может быть
выделен в особый вид практики, предпринимаемой с целью получения нового знания и проверки старого. В контексте вышесказанного
следует отметить, что особенность эксперимента проявляется не
просто в наличии практического действия, но и в создании особой
«измерительной ситуации», состоящей из элементов естественной и
искусственной среды, а ее целостное функционирование выступает
в качестве объекта исследования.
Создав такую ситуацию, исследователь изучает функционирование объекта, влияет на него путем перегруппировки элементов, их
элиминирования, заменой новыми, т. е. активно изменяет объект изучения и его структуру. Наблюдая за возникающими следствиями,
ученый выявляет скрытые от непосредственного наблюдения, но
объективные свойства предметов и явлений. Главной целью эксперимента является проверка теоретических положений (подтверждение рабочей гипотезы), а также более широкое и глубокое изучение
темы научного исследования.
Эксперименты могут быть естественными и искусственными.
Естественные эксперименты характерны при изучении социальных
явлений, искусственные эксперименты широко используются в технических науках. В зависимости от характера модели объекта или
процесса, условий постановки и проведения экспериментов — они
подразделяются на лабораторные и производственные. Лабораторные эксперименты проводятся на специальных моделирующих установках, стендах с применением приборов и соответствующей аппаратуры. Они позволяют получить ценную научную информацию,
как правило, с небольшими затратами. Однако эти результаты экспериментального исследования не всегда полностью отражают ход
процесса или работу объекта. Производственные эксперименты проводятся в реальных условиях с учетом воздействия различных случайных факторов окружающей среды. Такие эксперименты слож49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нее лабораторных и, вследствие громоздкости опыта на натуре (реальный процесс или объект), требуют тщательного продумывания и
планирования. К производственным исследованиям относятся также различные полевые испытания объектов. Другой разновидностью
производственных экспериментов является сбор материалов по тому
или иному исследуемому вопросу на предприятиях, в организациях
или учреждениях по соответствующей методике и формам. Для эффективного проведения экспериментальных исследований разрабатывается методология эксперимента. Она включает следующие
основные этапы: разработку плана-программы эксперимента; оценку
измерений и выбор средств осуществления эксперимента; проведение эксперимента; обработку и анализ экспериментальных данных.
Эксперимент — это важнейший и наиболее трудоемкий этап научного исследования.
Эксперимент опирается на широкий спектр логических средств.
Для их анализа определим критерий выбора наиболее характерных
средств. В качестве такого критерия может быть взято положение о
практической базе логических операций, непосредственно связанных
с реальными предметами, процессами их видоизменения и чувственного отражения. К таким методам можно отнести операции анализа
и синтеза, дедукции и индукции, обобщения и абстрагирования, аналогии и моделирования. Кроме того, следует учитывать, что эксперимент тесно связан как с проблемой, имеющей свои теоретические
и эмпирические основания, так и с гипотезой, для проверки которой
он предпринимается.
В методологической литературе анализ определяется как метод
научного познания, состоящий из расчленения объекта на составляющие части и изучения их в отдельности. Синтез же представляет
собой обратную операцию — соединение частей в целое и изучение
целостного функционирования объекта. Объективной основой для
данных методов служит структурная организация материальных
объектов, способность объединяться в сложные комплексы, взаимодействовать друг с другом и распадаться на части. Особый смысл
в таком аспекте имеет сама человеческая деятельность, благодаря
которой разъединяются или объединяются предметы реальности.
Любая экспериментальная установка представляет собой практи50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ческое воплощение анализа и синтеза, так как, с одной стороны, она
как бы вырезает из общих природных связей явление, подлежащее
изучению, с другой — включает его в новую систему элементов, из
которых установка складывается. Многократное варьирование опытом также представляет собой практическое воплощение анализа и
синтеза, выделение свойств предмета и их воссоединение друг с
другом в целостное образование.
Аналитико-синтетическая деятельность в экспериментальном
исследовании отличается тем, что практические операции анализа и
синтеза дополняются рациональными формами (логическими заключениями рациональной формы сознания).
Процесс формирования разрозненных предметов и приборов в
экспериментальную установку представляет собой практический
синтез, благодаря которому анализируется изучаемое явление, выявляются его отдельные свойства и признаки. Затем они синтезируются с помощью рациональных приемов в целостной картине явления. Толчком к практическому синтезу, к созданию приборной установки всегда выступает гипотеза, нуждающаяся в опытной проверке. Таким образом, анализ и синтез играют важную роль в экспериментальном исследовании, служат наиболее действенными средствами познания, используются не изолированно, а в тесном единстве с
другими методами. Любой анализ и синтез представляет собой такие логические операции, которые не могут обойтись без сравнения,
индукции и дедукции, включают элементы обобщения и абстрагирования. Совокупность этих методов составляет основу научного анализа и синтеза.
Роль индукции и дедукции в научном познании хорошо известна.
Остановимся на ее характеристике в структуре эмпирического познания. Названные методы представляют собой связь единичного и
общего в человеческом знании, их взаимную обусловленность; широко применяются как на теоретическом, так и на эмпирических уровнях. Индукция выступает как синтез частных суждений, на основе
которых вырабатываются общие положения. Дедукция же представляет собой объединение общих и частных высказываний, что делает возможным получение с помощью логических рассуждений нового частного высказывания. Особая роль дедукции заключается в
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
том, что с ее помощью формулируются проблемы и гипотезы, предваряющие экспериментальный поиск на его начальной стадии, и выводятся эмпирические следствия из них. Наконец, само фиксирование эмпирических данных, развертывающееся на фоне накопленного
знания о соответствующем понимании экспериментальных действий,
также предполагает применение дедуктивных операций.
В ряде случаев не удается сразу вывести из анализируемой гипотезы проверяемое следствие. Возникает необходимость в промежуточных выводах, предшествующих заключительному следствию.
Последовательность таких выводов может рассматриваться как
гипотетико-дедуктивное развертывание теории. В силу сложности
системы доказательство или опровержение конечных следствий не
всегда может служить доказательством истинности или ложности
самой теории, так как в процессе введения теории могут вкрасться
ошибки, требующие устранения. Поэтому опытная проверка теории
предполагает не одно, а серию многоступенчатых экспериментальных испытаний. Отсутствие подтверждений может быть объяснено
следующими обстоятельствами:
1) неверна гипотеза;
2) допущена ошибка при выведении из гипотезы следствия;
3) имеются неточности в самом эксперименте (например, в процессе получения данных).
В таком случае вновь используются анализ и синтез, дедукция и
индукция, призванные согласовать теоретические и практические
средства познания. По-своему действует дедукция и при снятии показаний приборов. Сами по себе показания не отражают свойств
объекта исследования. Только в свете теоретических предпосылок
и дедуктивных композиций они приобретают определенный физический смысл.
Итак, дедукция и индукция — такие методы познания, благодаря которым осуществляется связь между теоретическими и эмпирическими данными, развертывается система высказываний, допускающих опытную проверку. Эксперимент здесь выступает и как
конечный, и как начальный этап научного поиска.
К рассмотренным методам тесно примыкают операции обобщения и абстрагирования. На эмпирическом уровне обобщение реа52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лизуется через систему индуктивного вывода, через сравнение изучаемых явлений. Оно помогает глубже познать явление, выявить его
связи и отношения. При рациональном анализе экспериментальных
данных обобщение способствует формированию фактов науки и эмпирических зависимостей. Дедукция, позволяющая сформулировать
частное высказывание, тесно связывается с операцией абстрагирования, так как выделение частного явления предполагает отвлечение от целого ряда других признаков, объективно присущих предмету изучения. Специфика абстрагирования в экспериментальном
исследовании проявляется в том, что этот, казалось бы, сугубо рациональный прием познания приобретает здесь ярко выраженную
практическую направленность. Изучаемое свойство может быть выделено из объективной совокупности свойств не только теоретически, но и с помощью экспериментальных средств. Начавшись с
практических операций, абстрагирование, через логические операции отвлечения, в конце концов, воплощается в мысленные действия
с идеальными объектами, т. е. и данный метод познания олицетворяет собой переход от теоретического к практическому и наоборот.
Абстрагирование используется и как метод выдвижения гипотез, и
как метод формирования эмпирического базиса — продумывания
схемы опыта, обработки полученных данных и т. д.
В эксперименте широко применяется аналогия — прием познания, с помощью которого осуществляется переход от более исследованного объекта к менее изученному, при наличии у них общих
признаков. Особое значение аналогии в эксперименте заключается в
том, что на основе изучения экспериментального объекта получаются выводы, распространяемые на естественные объекты природы. С помощью аналогии переходят от частного знания к общему, от
конкретного к абстрактному. При эксперименте могут иметь место
и переходы от частного к частному. Из сказанного следует, что логические операции в эксперименте приобретают особую рационально-практическую окраску, придают практическим действиям целесообразный смысл, стягивают комплекс действий в целостную
структуру опытного исследования, обеспечивая его связь с теоретическими предпосылками.
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экспериментальный факт рождается во взаимодействии с предметом познания, так как любое изменение предмета познания становится фактом лишь в том случае, когда оно фиксировано исследователем. Следовательно, экспериментальным фактом является познавательное изменение предмета познания, зарегистрированное
исследователем. Имеющийся же арсенал научных фактов в каждый
данный момент развития отрасли науки образует совокупность фиксированных изменений (предметов познания), полученных в определенной исторической последовательности. Экспериментальные факты оказываются исходными при построении теории, создании гипотез и конструирования экспериментальных установок.
Одной из причин интереса к проблеме факта явилось развитие
наук, изучающих сложные биологические и социальные объекты
познания. Большое количество элементов и связей в этих объектах,
их системный характер, а также ограниченные возможности для изучения отдельных элементов без нарушения всей системы, вынуждали ученых с особой тщательностью подходить к отбору фактов.
При этом, решающую роль играли эмпирические навыки. Однако
осмысливая экспериментальную практику, ученые шли по пути дальнейшей конкретизации определения факта в терминах отдельных наук
или в понятиях естественного языка.
Математическая обработка естественнонаучного материала в
своем основании должна иметь наблюдаемые объекты. Не может
не возникнуть вопрос: все ли наблюдаемые объекты исследователь
должен вводить в качестве фактов в процесс познания? Если ответить положительно, тогда количество фактов будет зависеть только
от трех параметров: порога чувствительности наших органов чувств,
времени, в течение которого фиксируется каждый отдельный объект
и «емкости» фиксирующей системы человека. Однако, психологические исследования показывают, что наблюдение является сложным процессом, оно не носит созерцательного характера. Следовательно, человек вообще не способен «просто» наблюдать. Таким
образом, есть основания утверждать, что объекты познания регистрируются человеком и становятся для него фактами лишь в том случае, когда они включаются в какую-либо форму процесса познания.
Фиксация познавательного изменения предмета познания соверша54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ется в элементарном акте. Мышление исследователя выделяет познавательное изменение предмета познания и закрепляет его в модели, состоящей из системы образов. Изменения предмета познания фиксируются с помощью мышления. Также очевидно, что если
бы в экспериментальном факте существовало то или иное истолкование, то он не мог бы служить средством ни подтверждения теории, ни ее опровержения.
Переход от экспериментальных фактов к теории предполагает
несколько промежуточных ступеней. Первой такой ступенью является описание экспериментального факта. Экспериментальный факт,
будучи изменением предмета познания, не определяется ни знаниями исследователя, ни его органами чувств, ни какими-либо другими
особенностями ученого как субъекта. Объективность экспериментального факта связана со спецификой изменения предмета познания в эксперименте.
Экспериментальное исследование — это один из основных способов получения новых научных знаний. План-программа эксперимента является основой методологии экспериментальных исследований. План-программа включает:
 наименование темы исследования и содержание рабочей гипотезы;
 методику эксперимента и перечень материалов, приборов, установок и т. п., необходимых для его выполнения;
 список исполнителей и календарные планы их работы;
 смету на выполнение эксперимента.
Методика эксперимента — это совокупность методов, приемов
целесообразного проведения экспериментальных исследований.
В общем случае она содержит:
 цель и задачи эксперимента;
 выбор факторов и уровней их изменения;
 обоснование средств и необходимого количества измерений;
 описание содержания и порядка проведения эксперимента;
 обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента.
Цель и задачи эксперимента определяются на основе анализа
рабочей гипотезы и соответствующих теоретических разработок.
Задачи должны быть четкими, а их количество — небольшим. На55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пример, для простого эксперимента не более 3–4, а для комплексного 8–10 задач.
Выбор факторов, влияющих на исследуемый процесс или объект,
осуществляется на основе анализа теоретических разработок в соответствии с принятой рабочей гипотезой. Все факторы сначала
ранжируются по степени важности для данного эксперимента, а затем из них выделяются основные и вспомогательные. При небольшом количестве факторов (до 3-х) степень их важности определяется по однофакторному эксперименту (один фактор изменяется при
постоянных остальных). Если же количество факторов большое, то
применяется многофакторный анализ.
Средства измерения выбираются исходя из цели и задач эксперимента, характера измеряемых параметров и требуемой точности.
Как правило, используются стандартные, серийно выпускаемые средства измерения. В отдельных случаях создаются уникальные измерительные приборы и аппаратура.
Содержание и порядок проведения эксперимента — это центральная часть методики. В ней подробно проектируется процесс
проведения эксперимента: составляется последовательность проведения операций наблюдения и измерения; описывается каждая операция в отдельности с учетом выбранных средств проведения эксперимента; выбираются методы контроля.
Важным разделом методики является обоснование способов
обработки и анализа экспериментальных данных. Результаты экспериментов должны быть сведены к наглядной форме представления
(таблицы, графики, диаграммы и т. п.) так, чтобы их можно было сравнивать и анализировать. Особое внимание уделяется математическим
методам обработки — установлению эмпирических зависимостей,
аппроксимации связей между факторами и выходными параметрами,
установлению критериев, доверительных интервалов и др.
После разработки методики эксперимента определяются объем
и трудоемкость экспериментального исследования. Они зависят от
глубины теоретических разработок и характеристик принятых
средств измерения (точность, надежность, быстродействие и т. д.).
Естественно, объем и трудоемкость существенно зависят от вида
эксперимента. Полевые испытания, как правило, имеют большую
трудоемкость.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экспериментальные работы проводятся в соответствии с утвержденным планом-программой и методикой эксперимента. Приступая к
эксперименту, окончательно уточняют методику и последовательность
проведения испытаний. В процессе проведения экспериментальных
исследований необходимо соблюдать ряд основных правил:
 экспериментатор должен добросовестно фиксировать все характеристики исследуемого процесса или параметры объекта, не допуская субъективного влияния на результаты измерений;
 экспериментатор должен обязательно вести журнал наблюдений и
измерений;
 в процессе эксперимента исполнитель должен непрерывно следить
за работой средств измерений и правильностью их показаний;
 экспериментатор должен систематически проводить рабочую поверку средств измерений, контролируя их точность;
 одновременно с производством измерений исполнитель должен проводить предварительную обработку результатов и их анализ. Это
позволяет контролировать исследуемый процесс;
 экспериментатор должен соблюдать требования инструкций по технике безопасности.
При обработке экспериментальных данных одной из важнейших
задач является оценка погрешности измерения, являющейся результатом ошибок эксперимента. Различают следующие виды ошибок.
Грубые ошибки возникают из-за нарушений основных условий измерений (неверные показания приборов, сбой процесса и т. п.) или вследствие невнимательности исследователя, производящего замеры.
Систематические ошибки вызываются воздействием неучтенных
факторов, проявляющихся при многократном повторении одних и тех
же измерений. Различают систематические ошибки известного происхождения и известной величины (поправки), известного происхождения, но неизвестной величины, а также неизвестного происхождения. Случайные ошибки являются следствием неодинаковых воздействий при каждом измерении и не могут быть учтены в отдельности. Такие ошибки могут возникать в результате суммарного влияния факторов, не поддающихся учету.
Существуют различные методы снижения влияния перечисленных выше ошибок на конечный результат экспериментальных ис57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
следований. Исключение грубых ошибок эксперимента осуществляется путем отбора подозрительных результатов измерений и проверки их на соответствие заданному доверительному интервалу.
Рандомизация является одним из способов исключения влияния на
результаты эксперимента систематических ошибок, изменение которых происходит во времени. Например, изменение влажности в
течение проведения измерений, или же нестабильная температура
экспериментальной установки и т. п. Принцип рандомизации основан
на задании случайной последовательности опытов при различных
уровнях варьирования факторами, в результате чего такие систематические ошибки переходят в разряд случайных. Определение необходимого числа измерений позволяет нейтрализовать возможные
случайные ошибки при заданной доверительной вероятности. Увеличение числа повторных опытов ведет к уменьшению случайной
ошибки, а следовательно, и к повышению достоверности полученных результатов эксперимента.
1.9. Подготовка магистерской диссертации
Приступая к исследованию, творчески настроенный, активный
молодой ученый, например, магистрант, все свои способности и знания направляет на глубокое изучение рассматриваемой им проблемы. Методология научного творчества поможет правильно, рационально, оптимально организовать молодому ученому процесс его
индивидуального научного творчества. Окончание обучения в магистратуре завершается защитой магистерской диссертации по выбранной специальности. Требования, предъявляемые к диссертационному исследованию магистра, призваны вскрыть творческие возможности молодого исследователя, его желания и возможность заниматься научным творчеством. Методологические требования к научной работе представляют собой те содержательные (неформальные) правила, которые необходимо соблюдать при ее выполнении.
Структура научной работы (например, магистерской диссертации) — это порядок построения, логическая взаимосвязь и последовательность различных частей этой работы. Научная работа — это
единое целое, результат научного творчества, все части которого
взаимосвязаны и со всей работой в целом и с другими ее составны58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми частями. Заглавие работы (диссертации) выражает краткую формулировку основной проблемы научной работы. Решением основной
проблемы является основной результат научной работы, поэтому и
заглавие должно существенно определяться ее основным результатом. Второстепенные детали, не имеющие отношения к основным
результатам, не должны быть отражены в заглавии. В нем должно
отражаться не то, что исследуется, а те результаты, которые получены в итоге исследования.
Цель научной работы есть сведение основной проблемы к более
частным (вспомогательным) вопросам, ответы на которые дадут
возможность получить решение основной проблемы. Постановка
точной цели научного исследования играет важную методологическую роль как в самом начале работы над научной проблемой, так и
при окончательном оформлении ее результатов. Цель работы должна указывать на то, какие результаты будут представлены читателю, а не то, в какой области автор будет вести свое исследование.
Содержание научной работы представляет собой как сведение
основной проблемы к вспомогательным вопросам, имеющим доступные решения и ответы, так и выведение из этих ответов и решений основных результатов исследования. Не следует полагать, что
деление содержания работы на главы и параграфы должно быть равномерным по объему этих частей: все зависит от важности и сложности результатов той или иной части (главы, параграфа, пункта)
работы. Основной результат работы является итогом творческой деятельности ее автора (авторов), полученный им (ими) самим (и), а
не другими лицами. Новизна результата показывает, чем он отличается от результатов работы других авторов, отражает авторскую
позицию по данному вопросу, авторское «know how». Обоснование
результатов научного исследования требует принятия предпосылок,
необходимых для обоснования новизны и актуальности этих результатов. Предпосылки надо излагать ясно, кратко, точно с отсылкой к
специальной литературе. Автор должен разъяснить смысл своих результатов, дав обоснование их истинности, новизны и актуальности.
Во введении определяются основные понятия и предпосылки
работы, ссылки на результаты других авторов и использованные в
работе литературные источники. В виде краткой аннотации во вве59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дении содержатся основные результаты диссертации, которые выносятся на защиту, показана их новизна и актуальность. Таким образом, введение — очень ответственная часть диссертации, поскольку она не только ориентирует читателя в дальнейшем раскрытии
темы, но и содержит все необходимые его квалификационные характеристики. Рассмотрим основные части введения к диссертации
более подробно.
Актуальность — обязательное требование к любой диссертации. Поэтому вполне понятно, что ее введение должно начинаться с
обоснования актуальности выбранной темы. В применении к диссертации понятие «актуальность» имеет одну особенность. Диссертация, как уже указывалось, является квалификационной работой, и
то, как ее автор умеет выбрать тему и насколько правильно он эту
тему понимает и оценивает с точки зрения своевременности и социальной значимости, характеризует его научную зрелость и профессиональную подготовленность. Освещение актуальности должно
быть немногословным. Начинать ее описание издалека нет особой
необходимости. Достаточно в пределах 1–2 страниц машинописного текста показать главное — суть проблемной ситуации, из чего и
будет видна актуальность темы. Таким образом, если диссертанту удается показать, где проходит граница между знанием и незнанием о предмете исследования, то ему бывает нетрудно четко и
однозначно определить научную проблему, а следовательно, и сформулировать ее суть.
Обязательным элементом введения является формулировка
объекта и предмета исследования. Объект — это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранное для изучения. Предмет — это то, что находится в границах объекта.
Объект и предмет исследования как категории научного процесса,
соотносятся между собой как общее и частное. В объекте выделяется та его часть, которая служит предметом исследования. Именно
на него и направлено основное внимание диссертанта, именно предмет исследования определяет тему диссертационной работы, которая обозначается на титульном листе как ее заглавие. Обязательным элементом введения диссертационной работы является также
указание на методы исследования, которые служат инструментом в
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
добывании фактического материала, являясь необходимым условием достижения поставленной в такой работе цели. Во введении описываются и другие элементы научного процесса. К ним, в частности, относят указание, на каком конкретном материале выполнена
сама работа. Здесь также дается характеристика основных источников получения информации (официальных, научных, литературных,
библиографических), а также указываются методологические основы проведенного исследования.
В конце вводной части желательно раскрыть структуру диссертационной работы, т. е. дать перечень ее структурных элементов и
обосновать последовательность их расположения.
В главах основной части диссертационной работы подробно рассматривается методика и техника исследования и обобщаются результаты. Все материалы, не являющиеся насущно важными для
понимания решения научной задачи, выносятся в приложения.
Диссертационная работа заканчивается заключительной частью,
которая может называться «заключение» или «общие выводы». Как
и всякое заключение, эта часть диссертации выполняет роль концовки, обусловленной логикой проведения исследования, которая носит
форму синтеза накопленной в основной части научной информации.
Этот синтез — последовательное, логически стройное изложение
полученных итогов и их соотношение с общей целью и конкретными
задачами, поставленными и сформулированными во введении. Именно
здесь содержится так называемое «выводное» знание, которое является новым по отношению к исходному знанию. Именно оно выносится на обсуждение и оценку научной общественности в процессе
публичной защиты диссертации. При оценке общих и фундаментальных исследований весьма трудно, а порой невозможно, учесть тот
практический эффект, который может дать сегодня практическая
реализация новых знаний о мире, понимание новых закономерностей
явлений. Они могут определяться спустя некоторое время, продолжительность которого заранее не известна.
Иной характер имеет оценка научных работ прикладного значения, так как в самом плане исследования уже определяются конкретные задачи, что трудно сделать при выполнении фундаментальных исследований, особенно поискового плана.
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Заключительная часть предполагает также наличие обобщенной итоговой оценки проделанной работы. При этом важно указать,
в чем заключается ее главный смысл, какие важные побочные научные результаты получены, какие встают новые научные задачи в
связи с проведением диссертационного исследования. Заключительная часть, составленная по такому плану, дополняет характеристику
теоретического уровня диссертации, а также показывает уровень
профессиональной зрелости и научной квалификации ее автора.
В некоторых случаях возникает необходимость указать пути продолжения исследуемой темы, формы и методы ее дальнейшего изучения, а также конкретные задачи, которые будущим исследователям придется решать в первую очередь.
Таким образом, подводя итог всему вышесказанному, можно
утверждать, что заключительная часть диссертации представляет
собой не простой перечень полученных результатов проведенного
исследования, а их итоговый синтез, т. е. формулирование того нового, что внесено его автором в изучение и решение проблемы.
После заключения принято помещать библиографический список использованной литературы. Этот список составляет одну из
существенных частей диссертации и отражает самостоятельную
творческую работу диссертанта. Каждый включенный в такой список литературный источник должен иметь отражение в рукописи
диссертации. Если ее автор делает ссылку на какие-либо заимствованные факты или цитирует работы других авторов, то он должен
обязательно указать в подстрочной ссылке, откуда взяты приведенные материалы. Не следует включать в библиографический список
те работы, на которые нет ссылок в тексте диссертации и, которые
фактически не были использованы. Не рекомендуется включать в
этот список научно-популярные книги и газеты.
Вспомогательные или дополнительные материалы, которые загромождают текст основной части диссертации, помещают в приложении. По содержанию приложения очень разнообразны. Это могут
быть, например, копии подлинных документов, выдержки из отчетных материалов, производственные планы и протоколы, отдельные
положения из инструкций и правил, ранее неопубликованные тексты,
переписка и т. п.
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По форме они могут представлять собой текст, таблицы, графики, карты.
В приложения нельзя включать библиографический список использованной литературы, вспомогательные указатели всех видов, справочные комментарии и примечания, которые являются не приложениями к основному тексту, а элементами справочно-сопроводительного аппарата диссертации, помогающими пользоваться ее основным текстом. Приложения оформляются как продолжение диссертации на последних ее страницах. При большом объеме или формате приложения оформляют в виде самостоятельного блока в специальной папке (или переплете), на лицевой стороне которой дают заголовок «Приложения» и затем повторяют все элементы титульного
листа диссертации.
В заключение научной работы (диссертации) на основе ее результатов делается аргументированный вывод, что цель работы достигнута. Вместе с тем, заключение — это не просто список результатов, имеющихся в содержании работы, а показ того, как из промежуточных результатов следуют основные. Сказанное выше ясно аргументирует тот факт, что заглавие, цели, содержание и заключение
работы тесно согласованы между собой, образуя некое органическое целое. Именно основная, главная проблема диссертации обуславливает постановку цели работы, структуру содержания и т. д.
Следует отдельно упомянуть о требованиях к введенным в работу понятиям. Каждая научная работа опирается на определенный
понятийный аппарат. Основные понятия научной работы должны быть
явно и достаточно четно определены. Определение понятия дается
через признаки, существенные с точки зрения решения основной задачи данной диссертации.
При этом определения понятий должны быть простыми и ясными
с эпистемологической точки зрения, иначе смысл определяемого
понятия будет трудно понимаемым и трудно или вообще не воспринимаемым.
Определения понятий делятся на явные и контекстуальные. Явное определение дается с помощью прямого указания на специфические признаки отображаемого понятием объекта. Не следует
пользоваться неопределенными и неясными понятиями, так как ос63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
новываясь на таких понятиях трудно построить истинное суждение
(утверждение, вывод, умозаключение). Вычурность и витиеватость
понятий в научном исследовании также недопустима Истинность
результатов научной работы необходимо обосновывать исходя из
особенности определений, используемых в данной работе, понятий,
гносеологических и методологических предпосылок. При этом все
предпосылки должны быть истинны.
При оценке истинности суждений и выводов научной работы
нельзя вкладывать в понятия и предпосылки иной смысл, чем тот,
который придан им при их введении. Нельзя проводить также подмену понятий. Истинность результата научного исследования нельзя
считать обоснованной, если в качестве, по крайней мере, одной из
исходных посылок является посылка, истинность которой не обоснована и не доказана.
При написании окончательного варианта диссертации, выносимого на защиту, следует проводить тщательный отбор и предварительную оценку полученного научного материала, жесткую редакцию текста работы. Текст работы должен содержать критическую
оценку полученных результатов.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. МЕТОДЫ НАУЧНОГО И ИНЖЕНЕРНОГО
ТВОРЧЕСТВА
2.1. Мозговой штурм
Основные положения
Метод мозгового штурма появился в Соединенных Штатах Америки в конце 1930-х гг., а окончательно оформился и стал известен
широкому кругу специалистов с выходом в 1953 г. книги А. Осборна
«Управляемое воображение», в которой были раскрыты принципы и
процедуры творческого мышления.
Структурно метод довольно прост. Он представляет собой двухэтапную процедуру решения задачи: на первом этапе выдвигаются
идеи, а на втором они конкретизируются, развиваются.
Осборн столкнулся с обыденной ситуацией, которую большинство
из нас не воспринимает как проблему. Несмотря на очевидно высокий интеллектуальный потенциал работников предприятий, многие
актуальные задачи не решаются в течение долгого времени. Виновато ли здесь только отсутствие материальных стимулов, о которых
постоянно говорят в последнее время? Мы склонны считать это не
единственной причиной. Зададимся вслед за А. Осборном тем же
вопросом: почему так мало используется творческий потенциал граждан страны для решения стоящих перед ней проблем? Ведь творческие способности есть у всех людей. Ответ был найден Осборном при детальном рассмотрении процедуры включения «новичка»
в решение проблемы. Как правило, проблемы формулируются специалистами на профессиональном языке с привлечением специальных терминов, на базе знания глубинных эффектов. Досконально разобраться в такой проблеме, чтобы включиться в ее обсуждение, не
просто. И в довершение всего идеи высказываются непрофессиона65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лами без соблюдения терминов, часто в некорректной, нестрогой
форме. Все это приводит к негативной реакции профессионалов, волне критики, направленной на форму высказывания. Суждения о некомпетентности очень быстро перерастают в умозаключения об
отсутствии творческой жилки, о невозможности использовать данного человека для творческой работы.
Итак, для того чтобы идеи были приняты специалистами, их необходимо «выдвигать» оформленными «по всем правилам» — таково широко распространенное мнение.
Важнейшим элементом метода, предложенного Осборном, является снятие этого ограничения. «Почему бы не разделить каждую
проблему таким образом, чтобы одна часть опытных экспертов позаботилась об изыскании фактов о юридическом суждении, тогда
как творческие консультанты сосредоточились бы только на выдвижении одной идеи за другой», — пишет А. Осборн.
В этом разделении процесса поиска идеи и в подборе людей для
выполнения каждого этапа и состоит основа предложенного метода.
А. Осборн указывает на появление нового подхода к решению проблем, подхода, который получил название «имадженерия». «Вы даете свободу полета своей фантазии, а затем “имадженерируете” ее
на землю». Развитие этой идеи привело к появлению довольно сложной последовательности действий. Важнейшей предпосылкой, на которую опирался Осборн, являлось представление о наличии у каждого человека двух важнейших аспектов работы мозга: творческого
разума и аналитического мышления. Их чередование, по мнению Осборна, и составляет основу всех процессов творческой работы.
Приведем рекомендуемую им последовательность действий при
решении задач.
1. Продумайте все аспекты проблемы. Наиболее важные из них
часто бывают так сложны, что для их выявления требуется работа
воображения.
2. Отберите подпроблемы для «атаки». Обратитесь к списку всевозможных аспектов проблемы, тщательно проанализируйте их, выделите несколько целей.
3. Обдумайте, какие данные могут пригодиться. Мы сформулировали проблему, теперь нужна вполне определенная информация.
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Но вначале отдадим себя во власть творчества, чтобы придумать
всевозможные виды данных, которые могут помочь лучше всего.
4. Отберите самые предпочтительные источники информации.
Ответив на вопрос о видах необходимой информации, перейдем к
принятию решения о том, какие из источников следует изучить в
первую очередь.
5. Придумайте всевозможные идеи — «ключи» к проблеме. Эта
часть процесса мышления, безусловно, требует свободы воображения, не сопровождаемой и не прерываемой критическим мышлением.
6. Отберите идеи, которые вероятнее всего ведут к решению. Этот
процесс связан в основном с логическим мышлением. Акцент здесь
делается на сравнительном анализе.
7. Придумайте всевозможные пути для проверки. Здесь мы опять
нуждаемся в творческом мышлении. Часто удается обнаружить совершенно новые способы проверки.
8. Отберите наиболее основательные способы проверки. Принимая решение о том, как лучше проверять, будем строги и последовательны. Отберем те способы, которые кажутся наиболее убедительными.
9. Представьте себе все возможные области применения. Даже
если наше окончательное решение подтверждено экспериментально, мы должны иметь представление о том, что может произойти в
результате его использования в различных областях. Например, каждая военная стратегия окончательно формируется на основании представления о том, что может сделать неприятель.
10. Дайте окончательный ответ.
Здесь ясно видно чередование творческих и аналитических, рассудочных этапов. Это чередование расширений и сужений поискового поля присуще всем развитым методам поиска. Широкую известность приобрела более короткая последовательность действий, также описанная в книге «Практическое воображение» и составляющая суть метода мозгового штурма. Метод включает в себя два
основных этапа:
 этап выдвижения (генерации) идей;
 этап анализа выдвинутых идей.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа в рамках этих этапов должна выполняться при соблюдении ряда основных правил. На этапе генерации их три:
1. Запрет критики.
2. Запрет обоснований выдвигаемых идей.
3. Поощрение всех выдвигаемых идей, включая нереальные и
фантастические.
На этапе анализа основное правило — выявление рациональной
основы в каждой анализируемой идее.
Метод, предложенный А. Осборном, получил название «brainstorming» («мозговой штурм»).
Генерация идей
Для участия в этапе генерации целесообразно привлекать людей, отличающихся хорошими творческими способностями, большой скоростью мыслительных операций, легкостью включения в
новые ситуации, гибкостью, способностью переключать внимание
с одного аспекта деятельности на другой, расширенным полем ориентировки.
При этом следует учитывать, что повышение скорости мыслительных операций, необходимое для участвующих в процессе генерации идей, может приводить к поверхностным высказываниям. Для
генераторов важно умение работать с уже известным материалом,
постоянно меняя систему критериев его оценки, отказываясь от традиционных подходов.
Умение на время отойти от привычных установок, ограничений
позволяет расширить область возможностей, открытых для рассмотрения. Снятие давления опыта повышает чувствительность к очень
слабым ассоциациям, на основе которых и ищутся новые идеи.
Генератор должен быть оптимистом, настроенным на то, что лучшая идея ждет его впереди. Некоторые факторы, такие как поверхностность, разбросанность, может быть, не очень полезные в обыденной жизни, помогают во время штурма не останавливаться на
достигнутом, идти дальше.
Общеизвестно, что все живое реагирует на изменения внешней
среды, пытаясь оказаться в выгодном положении. Делает это и человек. Однако специализация, возникающая в связи с увеличением
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
количества технических средств, не позволяет находить абсолютно
точные варианты.
Каждый из специалистов владеет довольно узким кругом средств.
И каждый из специалистов должен быть на своем месте — там, где
применимы его знания.
Специалист — это человек, знающий, какими средствами можно
достичь той или иной потребности. А что такое задача? Это, когда
специалист должен удовлетворить потребность, а у него нет для этого
средств. При этом возможны две ситуации:
а) специалист действует в правильном направлении. Применяемые им средства в общем верны, но недостаточны. Для выхода на
решение необходимо развивать их дальше, применять весь арсенал
известных в данной области средств, может быть, сделать открытие;
б) специалист применяет привычные ему средства, которые не
дают требуемого эффекта, не зная о наличии иных, эффективных
средств, знакомых специалистам другого профиля. Задачи второго
типа условно могут быть описаны фразой: задача решается «не туда».
Целью мозгового штурма и является поиск как можно более
широкого спектра направлений решения задачи, поиск новых направлений решения.
Ситуация подобного частичного знания особенностей ситуации
называется неполной ориентировкой. Именно неполная ориентировка, столь обыденная для ситуаций творчества, и затрудняет применение логических средств. Понятно стремление увидеть закономерности решения творческих задач, раскрыть и пользоваться ими во
вновь возникающих ситуациях. Именно подобное стремление лежит
в основе работ создателей целого ряда методов. Однако признавая
важность этого подхода, его несомненную ценность для экономии
сил при решении уже знакомых человеку типов задач, мы не можем
оставить без внимания тот факт, что полная система закономерностей еще далеко не построена и вряд ли будет построена когда-либо,
исходя из самого определения творчества. Решение задач сегодня
не может происходить без «эвристических прыжков», «разрывов в
логике» и иных определений интуитивной, внелогической работы.
Это же подтверждают и исследования психологов, которые считают необходимым решительно отказаться от представления о том,
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
что полная ориентировка возможна по отношению ко всем задачам,
и от трактовки действий с неполной ориентировочной основой, как
второсортных, по сравнению с действиями с полной ориентировочной основой. И теоретические, и экспериментальные исследования
показывают, что при решении достаточно сложных задач «полная
ориентировка» просто невозможна, и единственный способ решить
эти задачи — действовать на неполной ориентировочной основе.
Необходимо выделить два вида «неполной ориентировки»: случаи,
когда такая ориентировка является лишь результатом действий по
непосредственному впечатлению, которые, в принципе, могут быть
заменены полной ориентировкой, и случай, когда сложность ситуации и ограниченность выработанных наукой понятий и методов не
позволяют составить полную ориентировочную основу действий при
самом совершенном обучении.
В данном определении выделены наиболее важные моменты
мозгового штурма, определяющие его сущность, особенности. Вопервых, это групповой процесс выдвижения идей. Во-вторых, указание на альтернативный характер выдвижения идей. В-третьих, очень
важно понимать, что выдвигаемые идеи не являются полными решениями проблемы. Это идеи общего порядка, позволяющие увидеть, сформулировать направления решения проблемы. В-четвертых, отнесенный характер оценки, критики, разбора идей. В-пятых,
систематичность этой оценки, необходимость оценки всех идей, а не
деление идей на хорошие и плохие, и, в-шестых, необходимость выявления скрытых возможностей, т. е. необходимость выполнения ряда
операций творческого характера при обработке, анализе идеи.
Мозговой штурм — это прежде всего метод, обеспечивающий
поддержку на начальном этапе решения проблемы, на этапе, характеризующемся отсутствием или минимальным, недостаточным количеством информации. В этих условиях применение механизмов
логического подхода крайне затруднительно. Ясно, что указание на
отсутствие конкретных конструктивных предложений, как недостаток мозгового штурма, неправомочно. Ясно также, что хаотичность,
неуправляемость, «бестолковость» метода является его достоинством, позволяющим осуществлять работу в условиях отсутствия
информации. Но также ясно, что применение мозгового штурма для
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
решения проблем поиска конфигурации (вариантов исполнения) или
устранения противоречий — неэффективно.
Анализ идей
К участникам этапа анализа идей можно предъявить очень широкий спектр требований. Естественно, что они должны быть интеллектуалами, обладать логическим, упорядоченным мышлением, при
этом логика сочетается у аналитиков с терпимостью к новым подходам. Важно, чтобы аналитики не относились ревниво к чужим идеям. Эти люди должны обладать чувством повышенной ответственности за свое дело. Они, несомненно, должны быть оптимистами, но
их оптимизм основывается на предположении, что лучшая идея —
это та, которая рассматривается в данный момент. Базовые принципы, на которых строится работа аналитика, — это обобщение и конкретизация. Поэтому важнейшей чертой, по которой следует производить отбор в эту группу, является наличие творческих способностей.
По сути, название этапа затемняет тот факт, что как и на этапе генерации, на этапе анализа мы имеем дело с широкомасштабным выдвижением новых идей. Разница в том, что на этапе генерации
лучше всего действуют генераторы интуитивного плана, в то время
как на этапе анализа происходит осознанное выдвижение предложений, развивающих и конкретизирующих имеющиеся идеи. И еще одно,
очень важное качество необходимо аналитику: выдержка, умение
распределять свои силы на длительный срок. Ведь если генератора
можно сравнить со спринтером, вкладывающим все свои силы в короткий рывок, то аналитик — это, несомненно, стайер. Этап анализа
протекает в течение длительного времени, растягиваясь иногда на
несколько дней. В течение всего этого времени происходит повторяющийся круг операций, связанных с анализом идей, выдвинутых на
этапе генерации.
Эта последовательность операций выглядит так:
 уяснение идеи в виде, сформулированном на этапе генерации;
 обобщение идеи, выявление принципа;
 классификация принципов;
 дополнение классификации;
 оценка перспективности принципа;
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 наполнение принципа конкретным содержанием;
 развитие полученной идеи.
Обобщение идеи осуществляется для освобождения предложения от внешних, отвлекающих, подчас эмоционально ярких моментов, заменой их на нейтральные конструкции. Тренировка подобного
умения очень важна не только для аналитиков, так как позволяет
спокойно и конструктивно подходить к любым предложениям, высказываниям. Выявление рациональной основы обеспечивает сравнение между собой не «оболочек», не внешне выраженной формы, а
внутренней сущности предложений, позволяет производить их классификацию. В процессе классификации часто происходит дополнение системы принципов, выдвинутых генераторами.
Метод «Дельфи»
Метод был разработан сотрудниками американской фирмы «Рэнд
корпорейшен» О. Холмером, Т. Гордоном и др. Цель метода — получение согласованной информации высокой степени достоверности от
группы экспертов, т. е. повышение степени достоверности коллективных экспертных оценок.
При разработке метода была сделана попытка устранить противоречие, возникающее при организации работы группы экспертов. Так,
если опрашивать их независимо друг от друга, то возможны отклонения в очень больших пределах, а если позволить экспертам взаимодействовать, обмениваться мнениями в процессе работы, то это может привести к появлению оценок, навязанных авторитетом коллег.
В методе «Дельфи» осуществляется процедура, обеспечивающая
обмен информацией о доводах и ответах, без непосредственного взаимодействия экспертов друг с другом. Прямые дискуссии экспертов заменяются индивидуальными опросами, проходящими по определенной программе в несколько этапов.
Метод «Дельфи» позволяет уменьшить влияние присущего экспертам конформизма, боязни спора с авторитетами, устранить возможные конфликтные ситуации, атмосферу эмоционального дискомфорта. Считается, что метод «Дельфи» наиболее применим, если к
работе привлекаются эксперты, компетентные не по всей проблеме,
а по ее различным составляющим.
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Последовательность проведения экспертизы по методу «Дельфи»:
 формирование постоянной рабочей группы, обеспечивающей
сбор и обобщение мнений экспертов;
 выбор необходимого для исследования количества и состава
экспертов;
 составление анкеты, в которой указываются основной и вспомогательный вопросы, условия проведения экспертизы;
 проведение опросов экспертов согласно определенной методике;
 обобщение экспертных заключений и выдача рекомендаций по
исследуемой проблеме.
Вопросы формулируются таким образом, что ответы на них обязательно должны даваться в количественной форме. Собранные ответы подвергаются статистической обработке. Полученные обобщенные ответы посылаются каждому эксперту с просьбой пересмотреть и уточнить свое заключение, если он сочтет необходимым. Эта
процедура должна повторяться несколько раз. Основные этапы опроса экспертов:
1. Уточнение объекта опроса (модель объекта, список параметров модели, формулировка вопросов, состав группы экспертов) и получение новых мнений, рекомендаций, путей нового подхода к решаемой проблеме. На данном этапе используются вопросы открытого
типа (качественные). Цель данного этапа — собрать всю объективную информацию об исследуемом объекте, процессе либо ситуации
и выделить наиболее существенные характеристики и ограничения.
2. Вероятностная оценка рабочей модели. Ее характеристика,
факторы, влияющие на нее, и т. п. На этом этапе, как правило, получают от эксперта всю информацию, необходимую для выработки
решения, но эта информация в ряде случаев не может быть использована из-за несогласованности экспертных оценок.
3. Согласование оценок экспертов. В отличие от предыдущих этот
этап может повторяться несколько раз, пока не будет достигнута
достаточная согласованность мнений группы экспертов.
После каждого этапа производятся: сбор, статистическая обработка и анализ результатов опроса. Ответы группируются по признакам, производится упорядочение полученных оценок. Затем на73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ходятся медиана и размах — величина, измеряющая на числовой
шкале расстояние, в пределах которого берутся оценки. Этот интервал содержит 50% всех оценок; он не включает в себя 25% самых
высоких и 25% самых низких оценок (такой тип деления шкалы называется делением с помощью квартилей).
Перед каждым последующим этапом экспертов информируют о
результатах предыдущего и, в случае выхода их оценок за величину
принятого размаха, предлагают обосновать свое мнение (анонимно).
С полученными данными знакомят всех экспертов и предлагают им
пересмотреть, а при необходимости и исправить предыдущие ответы.
Результаты опроса обрабатываются и вновь доводятся до сведения всей группы экспертов с последующим пересмотром оценок.
На практике достаточно, как правило, трех этапов для получения
хорошо согласованных оценок экспертов.
Деятельность ведущего
А. Осборн предлагал выбирать ведущих среди лиц, обладающих
высокой творческой активностью в сочетании с доброжелательностью по отношению к идеям, высказанным другими людьми. Кроме
того, ведущий должен иметь авторитет среди тех, с кем он собирается работать. Добавим, что ведущий должен органично сочетать в
себе все положительное, что требуется для работы как генератору,
так и аналитику. Важнейшими его качествами являются скорость
реакции, богатство ассоциативных связей, легкость генерирования
идей в сочетании с хорошими аналитическими способностями, трезвым рассудком.
Подбор людей, владеющих этими качествами «от бога», затруднен. Их подготовка может вестись только при наличии статуса
ведущего — профессионала, т. е. требует довольно длительного
времени. В целом ведущий должен уметь выполнять следующие
процедуры:
 принимать решение о целесообразности применения мозгового
штурма для решения конкретной задачи;
 производить отбор участников;
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 обучать участников необходимым приемам работы;
 формулировать проблему с учетом квалификации и личностных
качеств участников этапа генерации идей;
 обеспечивать деятельность участников во время этапов генерации и анализа идей;
 проводить классификацию и оценку идей;
 проводить анализ итогов штурма, использовать их для саморазвития.
Отбор участников
Формирование группы участников мозгового штурма — важнейшая составляющая работы ведущего. Удачный подбор, как правило,
обеспечивает успех всей работы. Неудачный подбор ведет к вялой
работе, возможным конфликтам на личностном уровне, большим
усилиям ведущего по обеспечению постоянной включенности в работу каждого участника работы.
Стандартным путем организации оптимальной группы является
подбор людей на основе их психологического тестирования. Существует множество тестов, направленных на эти цели (к сожалению,
ни один из них не может претендовать на полноту и всесторонность).
Для осознанного выбора средств тестирования рассмотрим оцениваемые характеристики. Исходя из описанных выше требований к
участникам, можно выявить важнейшие факторы, влияющие на осуществление творческого процесса:
1. Оригинальность — способность продуцировать отдельные ассоциации, необычные ответы.
2. Семантическая гибкость — способность выделить функцию
объекта и предложить его новое использование.
3. Образная адаптивная гибкость — способность изменять форму объекта так, чтобы увидеть в нем новые возможности.
4. Семантическая спонтанная гибкость — способность продуцировать разнообразные идеи в сравнительно неограниченной ситуации.
Эту совокупность факторов целесообразно использовать при выявлении генераторов идей. В настоящее время применяется ряд тестов, позволяющих оценить уровень развития данных факторов.
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Формулирование проблемы
Формулируемую проблему, данную руководством или выявленную на аналитическом этапе, следует отработать, представить ее в
форме, наиболее удобной для специалистов, участвующих в проведении мозгового штурма.
Применяют следующие виды формулировок проблемы:
 в том виде, как она дана;
 в виде проблемы-аналога (например, из иной области техники);
 в обобщенном виде;
 на уровне физических взаимодействий элементов системы;
«инверсное» формулирование проблемы.
Следует помнить, что любая проблема может быть сформулирована с различной степенью конкретности. На каждом уровне она
может быть сформулирована как проблема из различных областей
техники.
Деятельность ведущего на этапе генерации идей
Основной целью ведущего (во время этапа генерации) является
получение большого числа различных идей, направленных непосредственно на решение поставленной проблемы или сопутствующих ее
решению. Однако выдвигает идеи не сам ведущий; он может только
стимулировать, побуждать к этому генераторов.
В деятельности ведущего (во время генерации) можно выделить
следующие стороны:
 обеспечение процедурной части процесса генерации;
 психологическая поддержка участников;
 управление процессом генерации с целью расширения или сужения поля поисков.
Несмотря на скоротечность, этап генерации имеет ярко выраженные фазы, на которых действия ведущего должны быть различны.
Этими фазами являются:
 включение или создание рабочей обстановки;
 наполнение или основная фаза, в течение которой происходит
выдвижение большей части идей;
 прорыв, когда производится генерация идей по ключевому пункту проблемы или по одному из перспективных направлений;
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 индукция или фаза, на которой происходит поиск новых и доработка выявленных ранее направлений решаемой проблемы с использованием информации, полученной во время штурма.
Общей целью ведущего, реализуемой на всех фазах, является
введение генераторов в состояние максимальной творческой раскованности, душевного подъема, концентрации мысли на рассматриваемом объекте. Ведущему необходимо обеспечить активную работу подсознания генератора, фиксировать совместно с ним все образы, возникающие во время размышления вслух. Однако если генератор может в данный момент творить свободно, то ведущий проводит еще и большую аналитическую, управленческую работу.
Деятельность ведущего на этапе анализа идей
Целью ведущего является дополнение действий участников каждого этапа. Так, если на этапе генерации ведущий производит экспресс-анализ полученной информации, то на этапе анализа роль
ведущего состоит в том, чтобы максимально способствовать развитию отобранных направлений, приданию им облика, позволяющего судить о возможности практической реализации. Как уже отмечалось, аналитики развивают выдвинутые на этапе генерации идеи с
целью их конкретизации. Ведущий контролирует этот процесс, не
позволяя ему продолжаться слишком долго. При появлении у аналитиков новой идеи следует оценить предполагаемые затраты времени на проработку и принять решение о ее целесообразности.
Следует иметь в виду возможность организации повторного этапа генерации по перспективному, но не проработанному направлению, по применению материала, вариантам реализации функции и
т. д. При проведении реальных штурмов на предприятиях ведущий,
как правило, самостоятельно выполняет работу по обобщению идей,
рассматривая аналитиков как экспертов, в чьи функции входит обоснование применения сформулированной обобщенно идеи в конкретных условиях.
Оценка идей
Для оценки, идеи должны быть подготовлены и обработаны определенным образом.
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. Необходимо выявить уровни обобщения, на которых будет производиться оценка. Желательно иметь два уровня обобщения. При
большом числе уровней процедура оценки становится громоздкой.
Возможные уровни обобщения: формулировки первичной цели и
целей-альтернатив; обобщенные (функциональные) принципы достижения цели; структурные принципы реализации функции; физические
принципы реализации структуры; технические устройства, осуществляющие физический принцип. В качестве выделенных уровней описания идей при их оценке могут быть взяты, например, следующие:
а) уровень обобщенных принципов (направлений) достижения цели;
б) уровень технических средств, позволяющих реализовать принцип.
2. Идеи должны быть приведены к выделенным (назначенным)
уровням обобщения.
3. Идеи следует проклассифицировать на базе уровней более
высокого ранга.
4. Экспертам (аналитикам) необходимо договориться о едином
наборе критериев для сравнения идей каждого уровня и оценки их
значимости.
Собственно оценку начинают с идей наивысшего уровня. Рассматривают и сравнивают направления решения задачи. Из их совокупности выявляют наиболее перспективные. В дальнейшем рассматривают идеи низшего ранга, относящиеся к данному направлению.
Разновидности мозгового штурма
Существует несколько разновидностей мозгового штурма. Известен, в частности, вариант, когда участники записывают свои идеи
самостоятельно на специальных карточках (на это дается 10 минут), а затем по очереди зачитывают их вслух. Слушатели записывают на своих карточках мысли, развившиеся под влиянием услышанного. Запись идей на карточках сокращает время, необходимое
для фиксации и классификации результатов.
Значительный интерес представляет обратный мозговой штурм.
Его используют для решения узких конкретных задач. На первом
этапе штурма все внимание сосредоточивают на выявлении всевозможных недостатков объекта. Генераторы вскрывают недостатки,
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ограничения, дефекты и противоречия, имеющиеся в конкретной идее,
разрабатываемом или совершенствуемом техническом объекте.
Предварительную их оценку проводят участники сессии, более тщательную — эксперты, которые вычеркивают явно ошибочные утверждения, уточняя тем самым перечень обнаруженных недостатков. В дальнейшем ведут поиск путей по ликвидации недостатков.
Хорошие результаты дает также метод двойного мозгового штурма. Участникам сессии рассылают письменные приглашения с указанием цели мозгового штурма и разъяснением их роли в решении
поставленной задачи. К приглашениям прилагают правила проведения сессии. В сессии участвуют обычно 30–40 человек, ее продолжительность 2,5–3 часа, включая 30–45-минутный перерыв. На первом этапе штурма ставят творческое задание и проводят генерирование идей, которые пока не оценивают. В перерыве, являющемся
составной частью сессии, идеи обсуждаются и уточняются. Таким
образом происходит генерирование новых идей. После перерыва, на
втором этапе мозгового штурма, генерирование идей продолжают,
но уже с учетом критики, информации, полученной в перерыве. Выступления всех без исключения участников строго регламентируются. После сессии идеи оценивают эксперты.
2.2. Синектика
Основные положения
В 1961 г. в США вышла книга Уильяма Гордона «Синектика: развитие творческого воображения». Гордон указывает, что слово «синектика» — греческого происхождения и означает соединение воедино различных, а порой даже очевидно несовместимых элементов.
Идея синектики состоит в объединении отдельных творцов в единую группу для совместной постановки и решения конкретных задач. Метод включает в себя практические подходы к сознательному решению и использованию бессознательных механизмов, проявляющихся у человека в момент творческой активности.
Целью разработки метода, по словам Гордона, явилось стремление к повышению вероятности успеха при постановке и решении задач. Однако обычно изучение творческого процесса затрудняет тот
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
факт, что рассмотрение начинают после получения конкретного результата. Но что можно наблюдать, когда процесс завершен? Уильям Гордон выбирает путь исследования процесса в момент его протекания. Для этого ему пришлось преодолеть ряд специфических
трудностей.
Ключевым моментом синектики, отличающим ее от метода мозгового штурма, является подход к процессу решения.
Обычное для мозгового штурма выдвижение идей отвергается
синекторами практически в течение всего процесса работы. Указывается, что законченная, целостная мысль, представляющая собой
идею или совокупность идей, основанных на неких посылках, выдается индивидом после того, как он сам ее придумает. Эта целостность может быть принята окружающими как верная, полезная или
отвергнута как неверная. Целостность противодействует дальнейшим изменениям. Никто не может признать за собой авторство этой
идеи, кроме того, кто ее высказал. Пытаются бороться с этим негативным явлением тем, что перед проведением мозгового штурма
специально договариваются о распределении (или общности) авторства на выдвинутые идеи, однако проблемы это не снимает.
С другой стороны, нерациональная информация является причиной проявления в памяти метафор, образов, еще смутно очерченных, зыбких. Однако, основываясь на ней, все члены группы могут
продолжать свое движение к решению. Постоянное стимулирование
подсознания ведет к проявлениям интуиции. Феномен «инсайта» проявляется довольно часто в работе хорошо тренированной, подготовленной группы, когда она действует слаженно, постоянно фиксируясь на более или менее нерациональной основе, некоторое время избегая попыток формулировать окончательно завершенные идеи,
мысли.
Таким образом, в синектике, по мнению Гордона, результаты решения проблемы рациональны, процесс же, приводящий к решению,
иррационален.
Необычной, также является организация влияния группы на творческую активность индивидов. При этом, внимание уделяется попыткам превзойти самого себя, отказу от стандартных подходов.
Риск, трудное задание имеют в группе синекторов большой психоло80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гический престиж; каждый стремится взять на себя наибольшую
часть трудностей.
Считается, что изящество решений, выдаваемых группой, является функцией имеющегося у участников разнообразия знаний, интересов, эмоциональных особенностей.
Важным критерием для отбора членов группы является эмоциональный тип. Он влияет на то, как человек подходит к проблеме:
 пытается ли он сразу докопаться до сущности проблемы или же
ходит вокруг да около;
 ведет ли он себя пассивно перед лицом неминуемого поражения
или же настойчиво стремится добиться успеха;
 когда он не прав, связывает ли это со своими действиями или
оправдывается, ищет причины вовне;
 может ли он использовать эффективно свою интеллектуальную
энергию в трудных ситуациях или опускает руки в самый критический момент.
Здесь проходит еще одна линия отличий синектики от мозгового
штурма. Подбор группы генераторов мозгового штурма состоит в
выявлении активных творцов, обладающих различными знаниями.
Их эмоциональные типы особо не учитываются. В синектике, наоборот, скорее будут выбраны два человека с одним и тем же багажом знаний, если при этом у них значительны отличия в эмоциональной сфере.
Важнейший элемент синектического процесса — практическая
реализация полученных в процессе работы идей. Синекторы должны принимать участие в практической работе, это считается жизненно важным процессом для поддержания их в хорошей форме. Без
выхода на практику процесс мышления замыкается в абстракциях,
а они ведут к еще большим абстракциям и неопределенности.
Операторы синектики
Синектика определяет творческий процесс как умственную активность в ситуациях постановки и решения проблем, где результатом является художественное или техническое открытие (изобретение). Операторы синектики — конкретные психологические факторы, которые поддерживают и ведут вперед весь творческий процесс.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Их следует отличать от психологических состояний — таких, как
эмпатия, вовлеченность, игра и пр. Психологические состояния являются основой творческого процесса, но они не управляемы. Термины «интуиция», «эмпатия» и другие — просто названия, прикрепленные к очень сложным действиям в надежде, что конкретное обозначение активности на самом деле опишет ее.
Операторы синектики, ее механизмы предназначены для побуждения, активизации этих сложных психологических состояний.
Решая задачу, бессмысленно пытаться убедить себя или группу
быть творческим, интуитивным, вовлеченным или же допускать
очевидные несоразмерности. Необходимо дать средства, позволяющие человеку делать это.
Глобально синектический процесс включает в себя два базовых
процесса:
 превращение незнакомого в знакомое;
 превращение знакомого в незнакомое.
Превращение незнакомого в знакомое. Первое, что делает человек, которому предстоит решить проблему, это попытка понять ее.
Данный этап работы очень важен, он позволяет человеку свести новую ситуацию к уже испытанным, известным. Человеческий организм в основе своей консервативен, и потому любая странная вещь
или понятие угрожает ему. Необходим анализ, который может «проглотить» эту странность, подвести под нее определенную, уже знакомую базу, дать объяснение в рамках привычной модели. Для начала работы над проблемой должны быть высказаны конкретные
предположения, хотя в дальнейшем, в процессе работы, понимание
проблемы будет меняться.
Процесс превращения неизвестного в известное ведет за собой
огромное разнообразие решений, но требование новизны — это, как
правило, требование новой точки зрения, взгляда на проблему. Большинство из проблем не новы. Смысл в том, чтобы сделать их новыми, создав тем самым потенциал для выхода на новые решения.
Превращение знакомого в незнакомое. Превратить знакомое в
незнакомое — означает исказить, перевернуть, переменить повседневный взгляд и реакцию на вещи, события. В «известном мире»
предметы всегда имеют свое определенное место. В то же время
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
различные люди могут видеть один и тот же объект под различными углами зрения, неожиданными для других. Настаивать на рассмотрении известного как неизвестного — основа творчества. Синектика выделяет четыре механизма превращения известного в неизвестное — это:
1. Личная аналогия.
2. Прямая аналогия.
3. Символическая аналогия.
4. Фантастическая аналогия.
Личная аналогия
Личная идентификация с элементами проблемы освобождает
человека от механического, внешнего ее анализа.
Химик делает для себя проблему известной, с помощью уравнений описывая происходящие реакции. С другой стороны, чтобы сделать проблему неизвестной, химик может идентифицировать себя с
молекулами, находящимися в движении. Творческий человек может
представить себя движущейся молекулой, полностью вовлекаясь в
ее активность. Он становится одной из молекул, он сам как бы подвержен всем молекулярным силам, которые его тянут во все стороны. Он чувствует всем своим существом, что в тот или иной период
происходит с молекулой.
Здесь хорошо видно, что сделать проблему неизвестной — означает увидеть новые аспекты, грани, не воспринимаемые до этого.
Прямая аналогия
Этот оператор обеспечивает процесс сравнения параллельно существующих в различных областях знаний, фактов, технологий. Он
требует от человека активизации его памяти, включения механизмов аналогии и выявления в человеческом опыте или в жизни природы подобий того, что требуется создать.
Работа с привлечением оператора прямой аналогии происходит
следующим образом.
Широко известна эффективность переноса идей из биологии, ботаники в инженерную практику. Так, например, устройство для движения в грунте было создано инженерами на основе тщательного
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изучения принципа работы корабельного червя, прокладывающего
себе тоннель в древесине.
Фактически применение прямой аналогии — это свободный ассоциативный поиск в огромном внешнем мире, основанный на родстве выполняемых в различных областях жизни функций, процедур.
Успешное использование механизма прямой аналогии обеспечивается разнообразием профессий и жизненным опытом членов группы.
Символическая аналогия
Данный механизм отличается от механизма предыдущих аналогий тем, что здесь для описания проблемы используются объективные и неличные образы. По сути синектор формирует на этой стадии поэтический отклик на проблему. (Под термином «поэтический»
подразумевается сжатый, образный, противоречивый, обладающий
большим эмоциональным и эвристическим смыслом.)
Цель символический аналогии — обнаружить в привычном парадокс, неясность, противоречие. Собственно символическая аналогия — это состоящее из двух слов определение предмета. Определение яркое, неожиданное, показывающее предмет с необычной, интересной стороны. Достигается это тем, что каждое из слов является характеристикой предмета, а в целом они образуют противоречие. Вернее, являются противоположностями. Есть еще одно название для такой пары слов — «заглавие книги». Необходимо в яркой,
парадоксальной форме показать всю суть того, что кроется за «заглавием».
Синекторы утверждают, что символическая аналогия — независимый инструмент для того, чтобы увидеть «необычное в обычном».
Фантастическая аналогия
Изобретатель заслуживает и должен позволить себе ту же свободу творчества, что и новатор-художник. Ему необходимо иметь
возможность проверить верную идею, представить себе лучшее решение проблемы и при этом временно не принимать во внимание
установившиеся в мире законы (нормы).
Только таким путем может быть создан образ идеала. Выражение «сознательный самообман» используется в синектике для выра84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жения того факта, что человек, решающий проблему, должен быть
раскрепощен по отношению к законам природы, которые находятся
в конфликте с его идеальным решением.
Человек, решающий проблему, должен видеть, какие законы окружающего мира находятся в конфликте с его идеальным решением.
Классический специалист имеет тенденцию к сверхрационализму и чувствует угрозу во всем, что может «атаковать» его логическую вселенную. Синектор должен уметь на время отстраниться от
имеющихся несоответствий, чтобы не дать им остановить процесс
творческой работы. Фантастическая аналогия и служит для облегчения этого процесса.
Суть фантастической аналогии состоит в том, чтобы воспользоваться для решения задачи сказочными средствами (например, волшебной палочкой), определив конечный результат, цель. Таким образом в синектике реализуется оператор построения чисто функциональной модели желаемого решения. Еще одним направлением, в
рамках которого развивается аппарат фантастических аналогий, является отрицание физических законов, мешающих подойти к решению или создающих ощущение привычности, легкости решаемой
задачи.
Формирование синектических групп
Хотя механизмы синектики просты в своих основах, их применение требует огромных затрат энергии. На самом деле синектика не
облегчает процесс творческой активности, но она активизирует мышление, делая его, тем самым, более напряженным. Еще большую
напряженность работе придает ее коллективный характер. Группа, в
рамках которой происходит работа, — это сложный и тонкий механизм, создающийся длительное время и требующий специфической
подготовки как от слушателей, так и от преподавателей.
Процесс формирования синектической группы состоит из трех
основных фаз:
1. Отбор членов группы.
2. Обучение, тренировка группы.
3. Вживление группы в реальную среду (в реальное окружение).
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Отбор членов группы
Опыт подготовки синекторов позволил выявить ряд правил и ограничений при отборе, сделать его более эффективным. Основа отбора — беседа с людьми, с каждым от шести до десяти часов. При
этом происходит первичный, а затем и окончательный отбор.
Критерии отбора
1. Образование.
Люди должны быть отобраны таким образом, чтобы их образование отвечало общей ориентации компании: исследование, инженерное дело, маркетинг. Например, эффективная синекторская группа
может состоять из трех инженеров и двух гуманитариев.
2. Уровень энергии.
Кандидаты должны иметь высокий уровень энергии. При отборе
кандидатов не следует путать энергичных, активных людей с теми,
у которых проявляется ярко выраженное маниакальное поведение.
3. Возрастные требования.
Как для любых действий, требующих массу энергетических затрат, кандидатам должно быть не менее 25 и не более 40 лет. Члены
синекторской группы подбираются примерно одного возраста.
4. Административный потенциал.
Способность к обобщению — основа синектики, она должна быть
и у хороших администраторов. Поэтому внимание уделяется прошлому административному, организаторскому опыту претендентов.
5. Предпринимательство.
На промышленном предприятии от группы требуется предпринимательство. Поэтому члены группы должны быть отобраны с учетом того, как они принимают на себя ответственность за успех или
провал проекта. Считается, что синекторы должны чувствовать себя
несколько в стороне от компании, в которой работают, хотя и вовлеченными в дело. Это способствует принятию взвешенных решений,
на которые не оказывают влияния групповые предпочтения, отношение к тем или иным работникам и т. п. Помимо того, ощущение особой ответственности за судьбу предприятия может не позволить рекомендовать рискованные проекты.
6. Профессия.
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В идеальном случае люди, отобранные для группы, должны иметь
большое количество разнообразных профессий. Поэтому при прочих
равных условиях предпочтение отдается людям с большим жизненным опытом.
7. Уровень образования.
Важный критерий — уровень образования. Необходимо также
выяснить, является ли для претендента в синекторы естественным
сам процесс обучения, имеются ли у него навыки и привычки к обучению, расширению своих знаний и изменению мировоззрения.
8. «Особенный» индивид.
Время от времени встречаются люди, у которых есть все данные
для того, чтобы продуктивно работать в группе, но, несмотря на это,
эффективность их работы оказывается не на должном уровне. Причиной здесь может быть склонность к индивидуальной работе, глубокая интровертированность или повышенная критичность к чужим
высказываниям.
9. Метафорические способности.
В процессе собеседования внимательно следят за речью испытуемого. Она проверяется на количество метафор и аналогий, богатство словарного запаса, чистоту языка.
Обучение и подготовка группы
Полное время подготовки группы составляет 12 месяцев. Оно
складывается из очных и заочных сессий. Очные сессии производятся в учебном центре и длятся неделю. Остальное время обучаемые проводят на своей фирме, решая учебные и реальные задачи.
Важной составляющей первых циклов обучения является формирование уверенности в значимости метода. Подобная уверенность нужна как обучаемым, так и руководству фирмы, финансирующему обучение. С этой целью перед началом занятий руководство фирм составляет список из 5–10 проблем (как технических, так и организационных). Удачные решения этих проблем дают лучшее подтверждение тому, что деятельность синектической группы, на самом деле,
более продуктивна и эффективна, чем обычная работа. Однако этот
результат, как ни странно, убеждает кого угодно, но не самих решателей. В первую очередь это связано с желанием увидеть чистый
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
эксперимент и пониманием его невозможности. (В самом деле —
если я уже решал эту задачу без методической поддержки и не смог
решить ее, а с помощью метода решил, то, может быть, все дело в
длительности умственных усилий? А если ранее задачу решал ктото другой, то, может быть, все дело в различных способностях и ту
же задачу можно было бы решить и без применения метода?) Лучший способ определения эффективности метода для самого решающего — оценить ценность и степень новизны понятий, выдвинутых
при решении синектической группой, в сравнении с традиционными
творческими усилиями коллектива. Такой способ проверки позволяет самому обучаемому приобрести новый взгляд на привычные базовые понятия, помочь взглянуть на них с иных позиций.
Начиная с первого недельного заседания группа синекторов собирается для работы в отдельном помещении. На очных сессиях
контакты с посторонними недопустимы. Цель этого — столкнуть
людей вместе в процессе решения задачи. В процессе обучения происходит как освоение механизмов, действующих в рамках метода,
так и освоение «эмоционального компонента» действия. В то же время происходит формирование общего языка группы. Группа начинает видеть зависимость жизни всего коллектива от вклада каждого
из ее членов. Иными словами, синектика формирует коллективизм в
решении задач. Исходя из теории синектического процесса, в группе
устанавливается фон постоянного вырожденного кризиса, соревновательности во всем. Если по типу занятия невозможно или трудно
организовать соревнования между членами группы, то соревнуются
группа и преподаватели.
Внедрение группы в организацию
Работа группы над реальными проектами может осуществляться как в рамках своей фирмы, так и по заказу посторонней организации. В обоих случаях при проведении работы имеются специфические сложности. Они сродни тем, которые приходится преодолевать
и отечественным специалистам в области управления творческой
деятельностью. Интерес представляют те усилия, которые совершают синекторы для доказательства своей значимости. Так, уже
довольно долгое время синектические группы подключаются к ре88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
шению социально-управленческих задач, стоящих перед фирмами.
Например, каждая компания имеет свои представления об организационной деятельности: о найме работников, механизмах формирования заработной платы, качестве продукции, основном типе клиентов,
о рекламе и т. п. Все это вместе взятое составляет политику фирмы.
Если представления верно отражают реальность, то они будут полезны и будут тщательно соблюдаться фирмой. Но очень часто представления, которыми руководствуется фирма, являются привычками, не очень хорошо отражающими сегодняшнюю действительность.
Польза от соблюдения подобных правил постепенно уменьшается,
вред растет.
Синектические группы на фирмах во многом представляют собой инструмент для выявления положительных и отрицательных сторон применяемых правил. Помимо этого синектические группы занимаются выявлением внутрифирменных изменений на всех уровнях. Для этой цели эффективно применяются механизмы превращения известного в неизвестное. В литературе отмечены и случаи использования синектики для совершенствования деятельности правительственных органов и политических партий. Так, указывалось,
что «если политическая партия, заявляющая на выборах о прогрессивной смене курса, не изменит всю систему своих взглядов, то ее
замысел может завязнуть в бессознательном применении старых
правил игры, старых ценностей».
2.3. Системный подход
Один из основателей общей теории систем Л. Берталанфи дал
краткое определение: «Система есть комплекс взаимодействующих
элементов», из которого следуют два главных признака системы:
1) система состоит из дробных частей (элементов); 2) эти элементы
представляют собой не случайную совокупность, соседство, а каким-то образом между собой взаимодействуют, т. е. между ними
существуют определенные связи.
Применительно к области научно-технического творчества более подходящим представляется другое определение: система-это
упорядоченное определенным образом множество элементов, взаимосвязанных между собой и образующих некоторое целостное един89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ство. Важным дополнением к этому определению является замечание, что любая система представляет собой элемент системы более высокого порядка (надсистемы), а ее элементы, в свою очередь,
обычно выступают в роли систем более низкого порядка (подсистем).
Система характеризуется составом элементов, структурой и выполняет определенную функцию.
Элементы — это относительно неделимые части целого, объекты или операции, которые в совокупности образуют систему. Элемент считается неделимым в пределах сохранения определенного
качества системы. Например, в микрокалькуляторе блок питания
является элементом, который можно рассматривать как неделимое
целое, поскольку тот факт, что блок питания имеет сложное устройство и сам состоит из многих деталей, имеет для системы «микрокалькулятор» весьма несущественное значение.
Структура — это закономерные устойчивые связи между элементами системы, отражающие пространственное и временное расположение элементов и характер их взаимодействия. Именно структура делает систему некоторым качественно определенным целым,
так как структура предполагает взаимодействие элементов друг с
другом по-разному, выдвигая на первый план те или иные стороны,
свойства элементов. Структура является важнейшей характеристикой системы, так как при одном и том же составе элементов, но при
различном взаимодействии между ними меняется и назначение системы, и ее возможности.
Функция — это внешнее проявление свойств объекта (системы
или ее элемента) в данной системе отношений, определенный способ взаимодействия объекта с окружающей средой. Чаще всего
функции проявляются в форме действий и отражают возможности системы.
Все системы, независимо от их природы, обладают рядом общих
свойств.
Целостность системы означает, что комплекс объектов, рассматриваемый в качестве системы, обладает общими свойствами, функцией и поведением, причем свойства системы не сводимы к сумме
свойств, входящих в нее элементов.
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Делимость системы отражает тот факт, что любой объект можно представить состоящим из элементов. В соответствии с этим
любой объект нужно рассматривать в трех аспектах: как нечто целое (систему), как часть более общей системы (надсистемы) и как
совокупность более мелких частей (элементов, подсистем).
Любую составную часть системы можно выделить и рассматривать отдельно, изолированно. Однако эта изолированность относительна, так как всегда необходимо помнить, что взаимодействие
между выделенной частью и ее окружением в системе, в той или
иной мере влияет на поведение и свойства этой части.
Именно это свойство — делимость — позволяет упростить изучение и преобразование даже очень сложных систем, не упустив при
этом ничего существенного.
Чтобы представить степень общности системного подхода, в таблице приведены примеры систем и некоторые элементы этих систем. Ясно, что при таком разнообразии систем не обойтись без их
классификации. И действительно, существует множество классификаций систем.
Например, системы можно классифицировать по таким признакам:
1) по происхождению (естественные, искусственные);
2) по типу элементов (абстрактные, конкретные);
3) по виду элементов (системы типа «предмет», «процесс»);
4) по состоянию (динамические, статические);
5) по связям с окружением (открытые, замкнутые).
Первый шаг системного анализа — представление изучаемого
объекта в виде системы (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Разновидности систем и их основных элементов
Система
Элемнт ситемы
судартвеня Го ситема
Админстравый инсту
Эколгичесая ситема
Собществ растений, ыхживотн
ехничско Т устройв
Элемнт (функциоаль
значимый)
Наук
Знаия о предмт иследованй
Функция (полезная)
Подфункция
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 2.1
Система
Элемнт ситемы
Нервная ситема
Нервно волкн
Приодная ситема
Приодн-лашфтный объект
Мировзен
Принцп
Мораль
Этическо правило
Информационя ситема
Блок информаци
Спосб, технолгия
Операция, процедуа
Если говорить об искусственных системах, то этот шаг сводится
к выявлению и определению следующих понятий:
а) надсистема и подсистемы объекта;
б) главная полезная функция объекта;
в) структура системы.
После представления объекта в виде системы следующим, основным шагом является системное исследование объекта. Полное
и правильное представление о системе можно получить, осуществив
это исследование в трех направлениях: предметном, функциональном и историческом.
Цель предметного анализа — ответ на два вопроса:
1. Из каких элементов состоит система? (Элементный или компонентный анализ.)
2. Как связаны между собой элементы системы? (Структурный
анализ.)
Основой предметного исследования являются главные свойства
системы — целостность и неделимость. При этом компонентный
состав и набор связей между компонентами системы должны быть
необходимыми и достаточными для существования самой системы.
Очевидно, строгое разделение (и тем более противопоставление)
компонентного и структурного анализа невозможно ввиду их диалектического единства, поэтому на оси предметного анализа эти виды
исследований проводятся параллельно.
Этим, однако, предметный анализ не исчерпывается. Необходимо еще установить место рассматриваемой системы в надсистеме
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и выявить все ее связи с другими элементами этой надсистемы. На
этой стадии предметного анализа ищут ответы на другую пару вопросов:
1. Из чего состоит подсистема, в которую входит исследуемая
система?
2. Как в надсистеме исследуемая система связана с другими?
Второе направление системного исследования — функциональное. Фактически — это анализ динамики тех связей, которые были
выявлены и идентифицированы на этапе предметного анализа. Функциональное исследование отвечает на вопросы:
1. Как работает данный компонент системы? (Внутреннее функционирование.)
2. Как работает исследуемая система в данной надсистеме?
(Внешнее функционирование.)
Историческое исследование относится к динамике развития системы. Жизненный цикл любой системы разделяют на несколько этапов: возникновение, становление, эволюция, разрушение или преобразование. Историческое исследование предполагает проведение
генетического анализа, при котором прослеживается история развития системы и определяется текущая стадия ее жизненного цикла, и
прогностического анализа, намечающего пути ее дальнейшего развития.
Техническая система (ТС) — это искусственно созданное материальное единство целесообразно организованных в пространстве и
времени, и находящихся во взаимной связи искусственных или природных элементов, имеющих целью своего функционирования удовлетворение некоторой общественной потребности. ТС и ее элементы являются носителями определенной формы движения материи
(то есть носителями определенного принципа действия).
Главная полезная функция (ГПФ) технической системы соответствует цели ее существования. Отсюда ясно, что в состав ТС входят те элементы, наличие и взаимодействие которых необходимо и
достаточно для осуществления ГПФ этой ТС.
Условия приемлемости данной ТС для общества тривиальны:
1. Возможности ТС должны обеспечивать выполнение ГПФ системы.
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Потребности ТС не должны превышать допустимых затрат на
систему. Под возможностями ТС понимают, что и как делает данная система; под потребностями — что необходимо для ее существования и функционирования. Второе из названных условий может
иногда и не выполняться, тогда качество системы выражают через
ее эффективность:
Э
полезный результат
затраты
или, в случае несоизмеримости числителя и знаменателя, через физическую эффективность:
Э
полезный выход
,
затраты
где вход и выход рассматриваются как потоки (энергий, вещества или информации). Физическая эффективность, кроме того, позволяет оценить и экономичность использования пространства и времени. Соответственно этому можно определить несколько видов
физической эффективности: коэффициент использования энергии
(КПД), время, место (пространство) и информация. У входов и выходов ТС есть одна особенность, которую тоже можно использовать
для характеристики системы. Дело в том, что кроме полезных входов и выходов, есть еще и бесполезные, и даже вредные. Таким образом, и по входам, и по выходам ТС всегда обладает некоторой
избыточностью, которая непосредственно связана с эффективностью.
Внешний элементный и функциональный анализ системы фактически имеют целью выявить ГПФ системы и в нулевом приближении определить полезные входы и выходы исследуемой ТС. На этапах внутреннего предметного и функционального анализа выявляются многие побочные входы и выходы и происходит более четкое
их разделение на полезные, бесполезные и вредные. При этом проводится и сегрегация свойств элементов системы. Из бесконечного
набора свойств, которые характеризуют каждый конкретный объект,
в данной системе (куда наш объект входит в качестве элемента)
существенными являются лишь некоторые из них. Например, электромотор имеет ряд статических свойств (масса, объем, намагни94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ченность корпуса, цвет окраски корпуса, наличие токоподводов, наличие смазки в подшипниках, расположение крепежных элементов,
необходимость муфты для передачи вращения и т. д.) и ряд динамических свойств (скорость вращения вала, электрическая мощность,
механический момент на валу, шум, вибрация, тепловыделение, способность ослаблять винтовые крепления, пожароопасность, газовыделение и т. д.). Что из этих свойств «идет в дело» в данной ТС,
зависит от назначения системы и от функций, которые данный элемент выполняет в системе. Все остальные свойства элемента либо
остаются скрытыми, резервными, либо пополняют список бесполезных и вредных функций. Это очень важный факт, во многом определяющий резервы развития системы. Уметь вскрыть и использовать
эти резервы — залог высокой эффективности поиска решения проблемы в целом.
Опыт показывает, что достаточно удобна и эффективна такая
последовательность операций внутреннего предметного и функционального исследования ТС:
1. Составление перечня элементов ТС.
2. Составление перечня попарных взаимодействий элементов и
определение результата взаимодействий. Оформление матрицы или
графа взаимодействий.
3. Составление списка возможностей ТС, которые обеспечиваются взаимодействием и свойствами элементов.
4. Определение подсистем данной ТС (одновременно с выявлением функций этих подсистем в данной системе).
Рассмотрим основные закономерности построения и развития
технических систем. При построении ТС можно выделить четыре
правила:
1. ТС должна быть функционально полной, т. е. перечень возможностей системы (в первую очередь, перечень ее подсистем) должен
включать в себя все минимально необходимое и достаточное для
выполнения ГПФ.
2. ТС должна быть проводимой по всем имеющимся в ней потокам: вещественным, силовым, энергетическим и информационным.
Полная цепь, по которой идет поток в системе, состоит из пяти элементов, каждый из которых обеспечивает свою функцию по отноше95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нию к потоку: 1) возникновение, 2) преобразование, 3) передача,
4) получение полезного результата, 5) утилизация (остатка или отходов). Некоторые из этих элементов могут либо повторяться, либо
совмещаться с другими, либо отсутствовать. В динамических ТС
(типа машин) наиболее часто приходится иметь дело с энергетическими потоками, для которых полная энергетическая цепь включает
следующие звенья: источник энергии, двигатель, передачу (трансмиссию), рабочий орган, изделие и замыкающий элемент.
3. ТС должна обладать хотя бы минимальной степенью динамичности и управляемости, обеспечивающей ее функционирование в
некотором диапазоне изменений внешних условий. Тут довольно часто происходит путаница в понимании динамичности. Это не шустрость и не быстрота реакции на внешний раздражитель, а совсем
иное — способность приспосабливаться к меняющимся условиям,
сохраняя при этом свою работоспособность.
4. Количественные показатели работоспособной ТС должны
превосходить характерный, для данной системы, параметрический
порог. При этом, порог может быть не единственным, а «превосходить» — не обязательно означает «быть больше». Сущность этого
требования можно пояснить таким примером: самолет только тогда
можно считать работоспособной ТС, когда подъемная сила его крыльев будет не меньше веса самолета. Эта закономерность (вместе
со вторым условием приемлемости ТС для общества) во многом
определяет выбор физического принципа, закладываемого в основу
работы вновь создаваемой системы. Например, для летательных
аппаратов тяжелее воздуха — вертолетный принцип (вращающееся
крыло-винт) был предложен гораздо раньше самолетного (Леонардо да Винчи), однако первым реализован был самолетный принцип
(неподвижное обдуваемое крыло), так как параметрический порог
(подъемная сила) здесь достигается при значительно меньших удельных энергозатратах.
Четыре рассмотренных закономерности обеспечивают минимальную работоспособность системе. Они реализуются, безусловно, для
вновь создаваемых ТС, там за этим следить не надо. Но при развитии системы, ее модификации, усовершенствовании очень часто какая-либо из этих закономерностей нарушается, но не потому, что ТС
стала хуже, а потому, что изменились, повысились требования к ТС.
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Названные закономерности (точнее, проверка их соблюдения)
являются хорошим подспорьем при проведении предметного и
функционального анализа. Историческое исследование (особенно в
его прогностической части) требует привлечения других законов —
законов развития ТС.
Развитие систем диалектично, поэтому мы практически напрямую имеем дело с тремя основными законами диалектики: единства и борьбы противоположностей, перехода количественных изменений в качественные и законом отрицания. Применительно к ТС
законы диалектики конкретизируются и трансформируются в следующие формулировки:
1. Закон повышения идеальности ТС. Понятие абсолютно идеальной системы, при всей его фантастичности (под абсолютно идеальной системой понимают ситуацию, когда ГПФ системы выполняется без самой системы), позволяет выделить те стороны ТС и те
ее возможности, стремление улучшить которые является доминирующим в развитии этой системы. Есть много вариантов формулировок принципов идеальности.
Ограничимся следующим комплектом:
а) надо стремиться получить полезный результат от действия или
средства без самого этого действия или средства (лозунг «получить — даром!»);
б) требуемые свойства и взаимодействия в ТС должны иметь
место только в той области пространства и в тот момент времени,
которые необходимы для получения полезного результата («Ничего
лишнего!»);
в) необходимо максимально использовать внутренние резервы
системы (т. е. вещества, поля и свойства элементов ТС), устранять
потери и отходы («Из лишнего — максимальную пользу!»);
г) необходимо максимизировать скорости всех процессов, обеспечивающих достижение полезного результата («Получить — сразу!»).
В вопросе выявления задач для творческого решения наблюдаются две крайности. Одни говорят, что все кругом хорошо, задач не
видно и решать нечего. Другие, наоборот, считают, что задач полно
и можно в любом объекте улучшать все что угодно, но что именно в
первую очередь, им тоже неясно. Поэтому вывод почти тот же: ре97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
шать нечего, пока какая-нибудь проблема не обострится настолько,
что сможет сама активно заявить о себе.
Анализ идеальности как раз позволяет выявить те задачи, решение которых наверняка будет полезно и даст положительный эффект.
С другой стороны, принципы идеальности можно применять и для
оценки полученных решений.
2. Закон повышения динамичности и управляемости ТС. Это фактически продолжение правила 3, сформулированного в «минимальной» форме. Конкретные реализации данного правила очень многообразны и зависят от вида системы, захватывая практически любые ее компоненты и связи между ними:
а) переход от систем с постоянными параметрами к системам,
параметры которых меняются в зависимости от режима работы (например, введение коробки скоростей в автомобиль);
б) переход к широко функциональным, перестраиваемым системам (например, создание детского универсального станка «Умелые
руки»);
в) переход к системам с увеличенным числом степеней свободы
(история развития манипуляторов);
г) переход к самоуправлению системы за счет внутренних обратных связей (термостат);
д) переход от статически устойчивых к динамически устойчивым ТС (двухколесный велосипед).
3. Закон согласования ТС. В процессе развития ТС происходит
все более полное согласование ее подсистем между собой и с внешней средой. При этом согласовываются материалы, формы и размеры, ритмика действия системы и другие параметры подсистем. Этот
закон может реализовываться в трех различных вариантах:
а) согласование параметров подсистем для повышения полезного действия или для исключения вредного;
б) направленное рассогласование параметров подсистем для той
же цели;
в) переход к динамическому согласованию-рассогласованию при
подготовке к работе или в процессе работы ТС.
4. Закон углубления системности, или закон усложнения иерархической структуры системы, реализуется по двум направлениям: пе98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
реходом в надсистему (или созданием надсистемы) и развитием в
подсистемы (дифференциацией системы). Для каждого из этих направлений свойственны свои правила.
Объединение в надсистему на разных этапах жизненного цикла
систем имеет различную эффективность. Запараллеливание (дублирование) одинаковых систем фактически не меняет свойства каждой из них. Объединение взаимно дополняющих (а иногда даже антагонистических) систем ведет уже к уменьшению самостоятельности каждой системы. Оно возможно лишь при известном запасе
изменяемости систем, так как в процессе такого симбиоза неизбежен процесс согласования. Однако это и наиболее эффективный выход в надсистему. Слишком специализированные, высокоразвитые
системы трудно объединять с другими в надсистему из-за наличия
множества хорошо согласованных между собой (и, следовательно,
достаточно жестких) внутренних связей. В любой надсистеме они,
как правило, сохраняют высокую степень автономности и изолированности.
Дифференциацию системы можно осуществить различными
путями:
а) разделением системы на несколько одинаковых (дублирующих)
подсистем, что повышает надежность системы;
б) разделением системы на разнофункциональные части (блочный принцип), что расширяет функциональные возможности и системы в целом, и каждой из ее подсистем;
в) переходом с макро- на микроуровень (детали обобщенной формы, пористые материалы, фазовые переходы, химические реакции,
поле вместо вещества и т. д.).
5. Повышение функциональной полноты ТС и вытеснение из нее
человека. Это динамический вариант Закона 1, отражающий тот факт,
что подавляющее число ТС неполно и недостающие их части заменяет человек (безлюдная технология — это чаще всего только лозунг).
Нетрудно заметить, что рассмотренные закономерности диалектичны и иногда даже противоречат друг другу. Поэтому в строгом
смысле их нельзя называть ни законами, ни закономерностями, а
только тенденциями. Нельзя забывать и о факторе случайности событий, способствующих развитию системы. Все это приводит к тому,
что развитие ТС идет скачками или стадиями.
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.4. Морфологический анализ
Если идея морфологического подхода к решению задач, базирующегося на комбинаторном принципе поиска, сформировалась в средние века, то возможности комбинирования для генерирования новых
вариантов модели были оценены гораздо раньше — еще Аристотелем. Специальная процедура систематического комбинирования понятий (терминов) была введена Раймундом Луллием (1234–1315).
Знаменитая «логическая машина» Луллия позволяла получать (путем комбинирования исходных понятий) более сложные понятия и
суждения. Его сочинение «Великое искусство» — сложная система.
Она включает 54-буквенный «алфавит», в котором перечислены общие понятия и отношения мышления к предметам, и четыре фигуры,
предназначенные для комбинирования элементов «алфавита», а также морфологическую таблицу на 1680 клеточек, более 6 тысяч пословиц-метафор. Фигуры и составляют «механизм» знаменитой «логической машины» Луллия, которая позволяла сократить число возможных комбинаций элементов «алфавита» с 5126 до 96, с помощью
ввода «запрещенных» комбинаций «букв». В 280 книгах, принадлежащих перу Р. Луллия, помимо изложения сути «Великого искусства» и описания «логической машины» содержится множество методических приемов, вспомогательных таблиц и фигур, которые он рекомендовал для поиска решений задач различных классов.
Идеи Р. Луллия и его последователей оказали заметное влияние
на творчество выдающегося немецкого математика Готфрида Вильгельма Лейбница (1646–1716), который был, по-видимому, первым,
использовавшим термин «комбинаторный» в современном его понимании. Комбинаторику Лейбниц рассматривал как половину так называемого общего Искусства Изобретения, именно ту половину, которая относится к синтезу. Вопрос о природе второй половины (анализ), к сожалению, так и не был им рассмотрен. Идея построить
общее Искусство Изобретения занимала Лейбница всю его жизнь,
но замысел этот так и остался неосуществленным, сохранился лишь
ряд заметок по этому вопросу в его рукописях.
Датой рождения современного морфологического анализа, т. е.
морфологического анализа систем произвольной природы, можно
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
считать 1942 г. — это дата выхода в свет первой работы известного
швейцарского астрофизика Ф. Цвикки по морфологическому анализу реактивных двигателей с описанием его метода «морфологического ящика». «Цель морфологического исследования, — пишет
Ф. Цвикки, — дать панораму общей структуры всех областей знания. Эти области могут быть знаниями о материальных явлениях,
отношениях, концепциях или теориях».
В основу разработанного им морфологического подхода к решению Ф. Цвикки положил следующие принципы:
а) равный интерес ко всем объектам исследования;
б) ликвидация всех ограничений и оценок до тех пор, пока не будет целиком выявлена структура исследуемой области знания;
в) максимально точная формулировка поставленной проблемы.
Следует заметить, что принципы «а» и «в» применимы в равной степени к любому исследованию, любому методу исследования и поэтому не могут служить отличительными признаками морфологического подхода, выделяющими морфологический метод исследования систем и решения задач среди других методов. Принцип «б»
вообще противоречит определению понятий «проблема» и «задача»,
а следовательно, и принципу «в», поскольку в проблеме любой общности имеются ограничения, налагаемые самой ее формулировкой и,
выделяющие данную проблему из класса родственных проблем.
Любую задачу можно считать корректно поставленной только в том
случае, если сформулированы условия этой задачи — ограничения,
накладываемые на искомое решение. Следовательно, отбрасывать
можно (и нужно!) не все ограничения, а только те, которые не входят
в число ограничений, накладываемых самой формулировкой решаемой задачи, проблемы. Помимо основных принципов морфологического подхода в целом Ф. Цвикки формулирует и ряд положений,
относящихся к отдельным разработанным им методам морфологического исследования.
Любой набор значений всех параметров (по одному значению из
каждой строки морфологического ящика) представляет собой возможный вариант решения данной проблемы (задачи). На рис. 2.1.
приведен один из таких вариантов — P11 , P22 ,...Pnkn .
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Такие наборы называются вариантами решения задачи (проблемы) или просто вариантами. Общее число вариантов, содержащихся в морфологическом ящике, равно
N  k1  k 2  ...k1  ...k n ,
где ki (i = 1, … n) — число значений 1, 2, …, n параметра.
Рис. 2.1. Схематическое представление набора решений задачи
Совокупность методов Цвикки получила название «морфологический подход». Вообще говоря, по мнению Цвикки, морфологический подход — это вовсе не метод и не совокупность методов, а
своеобразное мировоззрение, миропонимание. Вот как он сам писал
в предисловии к одной из своих книг:
«Цель морфологического исследования — увидеть перспективу
полного “поля знаний” о предмете. Это может быть поле материальных объектов, поле явлений или поле отношений, концепций, идей
или теорий. Чтобы получить желаемую общую перспективу такого
поля, морфолог («morphologist» — термин Ф. Цвикки) должен иметь
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
внутреннюю мотивацию к исследованию без предубеждений. Одни
обладают такими способностями, другие — нет, и почему это так,
до сих пор остается тайной природы. Сейчас мы просто должны принять за аксиому тот факт, что лишь немногим дана способность отказаться от всех основных предубеждений. Это люди, не порабощенные догматизмом, которых не поколеблют ни групповые интересы, ни расовый, религиозный или партийный фанатизм и которые в
случае необходимости могут идти и идут в одиночку на любые проблемы жизни, именно они — врожденные морфологи».
МЕТОД ОТРИЦАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ
Основой метода служит принцип: любое утверждение, сформулированное в конечных и полностью определенных терминах, не может быть абсолютно верным. Иными словами, любое правило, любой закон, любое условие можно и должно подвергать сомнению,
поскольку они имеют ограниченную область действия. Названный
принцип подтверждается всем ходом истории науки: даже основополагающие ее постулаты, в момент становления претендующие на
абсолютную всеобщность, в конце концов переходят в ранг частного
утверждения, справедливого в определенной области, уступая место очередному «всеобщему» закону.
В технике метод отрицания и конструирования очень плодотворен, причем наибольшей эвристической силой он обладает на стадии
постановки задачи, целеполагания. Процедурно он сводится к трем
последовательным этапам:
1. Выявляют в исследуемом объекте (это может быть реальная,
действующая техническая система, но может быть и технология, и
любой другой объект любой природы и элементного состава, реальный или мыслимый) его признаки, характеристики, свойства или иные
атрибуты, существенные для выполнения его главной полезной функции. В некоторых случаях достаточно определить всего один такой
признак.
2. Отрицают один из выявленных признаков, отказываются от него
и заменяют его принципиально иным признаком, не обязательно противоположным отброшенному. Например, при разработке нового
объекта на основе настенных часов можно отрицать их свойство
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«показывать местное время» и заменить его, в зависимости от назначения, такими:
а) показывать время, оставшееся до конца заданного интервала
(например, до конца рабочей смены); б) показывать время с момента восхода солнца; в) показывать температуру, давление или еще
какую-нибудь погодную характеристику или их комбинацию; г) показывать фазу луны, уровень солнечной активности или иной космический фактор, влияющий на здоровье и самочувствие.
3. Конструируют (сначала мысленно, а при удачном завершении
«мысленного конструирования» — и в натуре) новый объект с этой
замененной характеристикой. Остальные характеристики, не связанные с замененной, оставляют теми же, что и в исходном объекте.
Метод отрицания и конструирования по своей сути перекликается с очень многими приемами, применяемыми в других методах.
Для ознакомившихся с арсеналом методов поиска новых технических решений полезно в качестве упражнения сравнить указанные
ниже группы методов и приемов и обрисовать признаки их общности
и различия, а также совместимость этих методов:
1. Метод отрицания и конструирования (МОК) и списки контрольных вопросов.
2. МОК и метод систематического покрытия поля.
3. МОК и метод морфологического ящика.
4. МОК и метод фокальных объектов, метод гирлянд ассоциаций
и аппарат аналогий в синектике.
5. МОК и аппарат технического противоречия в АРИЗ (алгоритм
решения изобретательских задач).
6. МОК и принцип идеальности в АРИЗ.
7. МОК и оператор пространство — время в АРИЗ.
МЕТОД СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ПОЛЯ
Схема метода поясняется рисунком, на котором «поле знаний»
об объекте исследования условно обозначено в виде некой замкнутой плоской области. В действительности, начиная изучение любого
объекта, исследователь вначале имеет в своем распоряжении лишь
очень небольшое количество известных положений, т. е. экспериментальных фактов или теоретических утверждений, которые мож104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
но назвать «вехами знаний» (рис. 2.2). Познание объекта исследования фактически строится как продвижение от каждой из этих «вех»
(маленькие кружки), причем часть поля знаний «покрывается» областями, управляемыми одной-единственной «вехой» (т. е. прямые
следствия из конкретного исходного положения), какая-то часть покрыта заштрихованными пересечениями таких областей (т. е. следствия, использующие два исходных положения или более), а какаято часть остается «непокрытой» (т. е. относительно объекта исследования существует группа вопросов или ситуаций, для которых на
текущий момент нет ясных и однозначных ответов).
Рис. 2.2. Поле знаний об объекте
Метод систематического покрытия поля (МСПП) рекомендует
последовательно экстраполировать имеющиеся знания в неизученные участки поля, стараясь перекрыть его полностью, т. е., с одной
стороны, найти ответы на все вопросы, имеющие отношение к объекту исследования, а с другой стороны, мысленно построить все ситуации и следствия, вытекающие из уже имеющихся знаний (с тем,
чтобы затем этим следствиям и ситуациям найти соответствие в
реальном мире).
Действуя таким образом, можно ожидать, что ничто не будет
упущено из поля зрения и, при этом, существует вероятность сделать открытие.
Последнее утверждение оказывается действительным прежде
всего тогда, когда какие-либо участки рассматриваемого «поля знаний» недоступны, несмотря на все усилия продвинуться в них от
имеющихся «вех». В этом случае есть все основания ожидать, что
отсутствие сведений об этих участках вызвано фундаментальными причинами, т. е. новыми «вехами», еще не известными науке
(на рис. 2.2 они обозначены кружочками).
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Из необъятного множества известных на сегодня методов поиска новых научно-технических решений МСПП — единственный метод, ориентирующий исследователя не на изобретение, а на открытие. Открытия могут быть трех типов: 1) открытие-прозрение, т. е.
открытие нового принципа, нового эффекта или действительно фундаментального положения, дотоле не известного науке; 2) открытиенаблюдение или открытие-обнаружение, когда на основании имеющихся аксиом мысленно конструируется внутренне непротиворечивая ситуация, объект или явление, а затем эта, никем не наблюдавшаяся ситуация или «мысленная конструкция», либо обнаруживается в природе, либо создается искусственно; 3) открытие-случайность,
когда обнаруженный экспериментально объект (или явление) ни из
каких предварительных предпосылок не следует.
МСПП выводит исследователя на первые два типа открытий, причем на стадии «систематического покрытия поля» (планомерное продвижение в область неведомого) идут в основном открытия второго
типа, а на стадии «тупиковой ситуации» — открытия первого типа
(новый принцип). Открытие первого типа, как правило, влечет за собой цепочку открытий второго типа, так как сразу же после появления новой «вехи знаний» естественно ожидать быстрого расширения
«покрытой» части поля знаний.
МЕТОД МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ЯЩИКА
Основные этапы метода:
1. Точно сформулировать проблему, подлежащую решению.
2. Выявить и охарактеризовать все параметры, которые могли
бы войти в решение заданной проблемы.
3. Сконструировать морфологический ящик или многомерную
матрицу, содержащую все решения заданной проблемы.
4. Все решения, содержащиеся в морфологическом ящике, внимательно проанализировать и оценить с точки зрения целей, которые
должны быть достигнуты.
5. Выбрать и реализовать наилучшие решения (при условии наличия необходимых средств). Этот этап (практической реализации) требует дополнительного морфологического изучения.
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ТЕХНИКЕ
Если в науке из трех «китов» морфологического подхода основным, как правило, является МСПП (хотя и остальные два метода
привлекаются в качестве подспорья на некоторых этапах), то в технике базовым чаще всего оказывается метод морфологического
ящика (ММЯ).
Переработка и «перетолкование» ММЯ последователями Цвикки шли разными путями, но в конце концов сформировалось два существенно различных направления работы по ММЯ:
1) многоступенчатый ММЯ при малых объемах морфологических множеств на каждой ступени и полном их анализе;
2) одноступенчатый ММЯ при очень большом объеме морфологического множества и тактике последовательного улучшения объекта без полного перебора вариантов.
Второй путь часто связывают с солидной математической и машинной поддержкой, в то время как первый доступен для реализации
«вручную», причем в сравнительно ограниченные сроки. Ниже описывается один из простейших и наиболее быстрых вариантов реализации морфологического подхода на базе ММЯ.
I этап. Формулировка проблемы (задачи)
Знаете ли вы, почему шахматисты терпеть не могут, когда зрители начинают им подсказывать? В частности, и потому, что «сбоку
виднее»: зрителю, стороннему наблюдателю, спокойно относящемуся к происходящему на шахматной доске, часто легче обнаружить
наилучший ход, чем сидящему за доской (при равной с играющим
квалификации, разумеется). Именно эту особенность человеческой
психики имел в виду Цвикки, когда формулировал указание к алгоритму ММЯ: никаких ограничений и оценок до тех пор, пока морфологический ящик не будет полностью составлен. Чтобы включить
мысленное «боковое зрение» уже на первом этапе, имеет смысл прежде всего вместо задачи типа «разработать объект заданного назначения» рассмотреть задачу другого типа — «посмотреть, какие известны объекты подобного назначения и какими могут быть такие
объекты». Иными словами, задачу конструирования, синтеза заме107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нить задачей исследования, анализа в надежде, что при таком «ненаправленном» анализе полезные варианты выявятся сами, без дополнительных усилий и «охоты» за ними.
II этап. Характеристика параметров
Формулировка Цвикки этого этапа, в погоне за общностью, потеряла ясность и конкретность, поэтому уточним, что при анализе задач
«на устройство» под параметром следует понимать функциональный
узел этого устройства, при анализе задач «на способ» — операцию,
осуществляющую достижение той или иной целевой функции.
III этап. Построение морфологического ящика
Оформление морфологического множества можно проводить в
нескольких модификациях.
1. Морфологическая таблица строится так: левый столбец заполняется наименованиями параметров, а затем к каждой клетке этого
столбца справа пристраивается столько клеток, сколько нужно для
размещения всех вариантов реализации данного параметра (по одному в каждой клетке). Очевидно, получившиеся строки будут в
общем случае иметь разную длину. Пример такой таблицы приведен ниже, причем наименования условно обозначены буквами
(табл. 2.2).
Таблица 2.2
Морфологическая таблица
Элемнт
(прамет)
тернаивы Аль
А
А
Б
1
Б
В
Г
В
Г
А
2
1
Б
2
1
В
2
1
Г
2
А
3
—
В
3
Г
3
2. Морфологический список строится аналогично многозвенному
оглавлению: вслед за пронумерованным (или обозначенным буквой)
параметром выписываются по порядку с красной строки все вари108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
анты или альтернативы его реализации с соответствующими двухзвенными номерами.
3. Морфологическая матрица представляет собой прямоугольную
матрицу, каждая клетка которой соответствует конкретному варианту реализации исследуемого объекта (табл. 2.3).
Таблица 2.3
Морфологическая матрица
и ытернаив ль
А
рыПамет
Б
В
Г
1
Б
2
Б
1
3
Б
2
3
В
1
В
2
2
В
3
В
Г
2
Б
2
В
Г
Б
А
2
1
В
1
1
А
1
1
2
В
3
3
В
4. Морфологическая диаграмма строится так: выписывают в столбик все альтернативы всех параметров по порядку, затем против
каждой из них проводят горизонтальную черту необходимой длины.
Каждый конкретный вариант реализации объекта формируют с помощью вертикальной черты, пересекающей все горизонтальные линии, с отметкой всех реализуемых в данном варианте альтернатив
(например, укрупненной точкой, как показано на рис. 2.3).
Из перечисленных форм первые две удобнее использовать на
стадии заполнения морфологического множества, последние две —
на стадии его анализа (третью — при включении заведомо непригодных вариантов, четвертую — при словесной оценке варианта, для
которой можно оставить необходимый участок под соответствующей чертой).
ММЯ — метод, требующий в оформлении крайней тщательности, и одновременно метод, неизбежно связанный с многократными
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.3. Морфологическая диаграмма
исправлениями, дополнениями и вычеркиваниями. Поэтому, если вы
хотите, чтобы ММЯ в ваших руках заработал в полную силу, возьмите
за правило переписывать каждый лист записи полностью, как только
15–20% его рабочей площади будет покрыто исправлениями всех
видов, иначе большую часть умственных усилий вам придется тратить не на анализ материала, а на разбор записей и каракуль, что не
способствует ни успеху, ни оптимизму. Но в то же время нельзя выбрасывать ни один листик черновика или переделанный лист: в отброшенных или исправленных формулировках, как правило, остаются
ценные идеи, которые могут пригодиться на любой стадии работы.
IV этап. Анализ вариантов решений
Заметим, что в процессе работы на предыдущих этапах могут
начаться помехи такого сорта. Вы обнаружили неожиданный вариант реализации объекта, и он вам нравится. Если не принять мер, то
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дальнейшая работа может оказаться бесполезной, так как мысленно вы уже остановились на этом варианте и дальнейшие ваши действия (неосознанно!) будут направлены на то, чтобы доказать «объективно» , что именно этот вариант — наилучший. На этот случай психологи дают очень ценный совет: запишите мысль, которая вас тревожит (в данном случае понравившийся вариант), в любом месте и в
любой форме, и она вас оставит (во всяком случае, на какое-то время).
Рекомендации к проведению морфологического анализа
Приведем основные ноу-хау, обеспечивающие эффективность
работы ММЯ:
1) формулировка цели морфологического исследования должна
быть максимально точной и в то же время не директивной для возможной ее переформулировки или уточнения;
2) все параметры должны быть примерно равнозначимы с точки
зрения поставленной цели;
3) никаких оценок вариантов не следует проводить до полного
оформления морфологического множества;
4) для каждой строки морфологической таблицы проверить, являются ли частные варианты реализации параметра альтернативными
и является ли осмысленным вариант «отсутствует»;
5) после определения полного объема морфологического множества проверить, нельзя ли морфологическую таблицу разделить на
2–3 блока, которые можно было бы анализировать не сразу, а последовательно друг за другом.
И, наконец, еще одна рекомендация для ММЯ. Если ситуация позволяет организовать представленную ниже последовательность
действий, это оказывается наиболее кратким, понятным и действенным способом решения задачи. Вначале для исследуемого объекта
составляют перечень всех возможных внешних функций, которые он
мог бы исполнять. Этот перечень организуют в виде левого столбца
морфологической таблицы I ступени, альтернативами по каждой строке будут только «нужно» и «не нужно». Решив эту «функциональную» задачу, получают тем самым левый столбец морфологической
таблицы II ступени, где для каждой из «нужных» функций, в качестве альтернатив, записывают возможные способы ее реализации.
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
И, наконец, после того, как N функций конкретизировались в N способов, составляют морфологическую таблицу III ступени, где для
каждого способа (левый столбец) выбирают вид устройства для его
реализации. Условно, этот путь можно назвать трехступенчатым
морфоанализом, хотя число ступеней может меняться в ту или другую сторону.
2.5. Функционально-стоимостной анализ
Зарождение метода относится к концу 1940-х годов и связывается с именем двух специалистов — советского инженера Ю.М. Соболева и американского инженера Л.Д. Майлза. В основу предложений
Ю.М. Соболева были положены: системный технико-экономический
анализ машин и поэлементная отработка конструкции детали, разделение этих элементов по принципу их функционального назначения
на основные и вспомогательные, выявление излишних затрат, нахождение в результате анализа новых, более выгодных конструкторскотехнологических решений при выполнении элементом возложенных
на него функций с минимальными затратами труда и материалов на
изготовление, проверка результатов отработки с позиции гарантии
высокого качества выполнения функций при таких затратах. Предложенный метод был направлен на изыскание более экономичных
способов изготовления изделий, главным образом в рамках существующего конструкторского решения. Применив предложенный им
метод к узлу крепления микротелефона, автор добился сокращения
перечня применяемых деталей на 70%, расхода материалов на 42%,
трудоемкости на 62%. В результате себестоимость узла снизилась
в 1,7 раза.
Группа специалистов компании «General Electric» во главе с
Л.Д. Майлзом предложила метод снижения издержек производства,
получивший название «анализ стоимости» (value analysis). В основу
анализа были положены функции изделия и его назначение. Методика
была построена таким образом, чтобы, абстрагируясь от существующего решения и сосредоточив внимание на выполняемых функциях,
попытаться найти новые идеи или технические решения, обеспечивающие выполнение требуемых функций, но при меньших эксплуатационных затратах на изготовление, обеспечивая таким образом
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рост прибылей. Результаты работ, выполненных под руководством
Л.Д. Майлза, были весьма значительны. Так, например, пятилетняя
программа использования метода анализа стоимости, разработанная и осуществляемая с 1962 г. министерством обороны США, обеспечила экономию — 14 млрд долларов.
Функционально-стоимостный анализ известен в США не только
под названием «анализ стоимости», но и как «инженерно-стоимостный анализ» (value engineering). Сфера использования указанных
терминов различна: первый применяется при анализе существующих
изделий, т. е. при модернизации выпускаемого оборудования, второй — при проектировании новых изделий. Однако целевая ориентация подходов одинакова — оба они предназначены для обеспечения
качественного функционирования при минимально возможных затратах.
В процессе проведения ФСА любого технического объекта изучаются все стадии его жизненного цикла: научные исследования,
разработка конструкции, подготовка и организация производства,
доведение до стадии производственного использования, эксплуатация, утилизация. В результате быстрее и экономически целесообразнее осуществляется переход от существующей к улучшенной технике, позволяющей полнее реализовать возможности используемой и
доказавшей свою эффективность технической идеи, а от улучшенной — к принципиально новой технике, которая благодаря качественно
иным научным идеям и технологическим принципам, основанным на
изучении тенденций и закономерностей развития, способна дать скачок в повышении эффективности производства. Комплексность решений, весьма необходимых в усложнившихся условиях современного производства, вытекает из того, что организация проведения
функционально-стоимостного анализа объединяет действия и творческий потенциал профессионалов-разработчиков, технологов, изготовителей, экономистов и потребителей, координирует работу групп
различных специалистов на одну целевую задачу, развивает кооперацию их труда и коллективизм, определяет материальное стимулирование по конечному результату. Немаловажно и то, что ФСА инициирует поиск и приобретение специалистами новых знаний, так как
заставляет обращаться их к условиям эксплуатации анализируемого объекта, к разнообразным источникам научно-технической инфор113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мации, обобщать результаты патентных исследований, вырабатывать экономическое мышление и т. д.
Функционально-стоимостный анализ признает реализованную эффективность как отношение общественной пользы к затратам, которые зависят от уровня или степени выполнения функции F (степени
полезности) и от величин собственных затрат (С), необходимых для
реализации этой функции. Соотношение этих факторов определяет
потребительскую стоимость, которая характеризует данный, т. е.
исходный (F0, С0) или запроектированный (F1, C1) уровень решения.
Показатель потребительской стоимости (Р) определяется по формуле
P
F
 max.
C
В конкретном случае применения ФСА главной задачей является максимизация потребительской стоимости посредством оптимизации числителя и знаменателя с одновременной тенденцией к минимизации знаменателя. При этом устанавливается пять вариантов
эффективности, достигаемой функционально-стоимостным анализом:
 рост полезности при меньшем росте затрат (F1 > F0 и C1 > С0),
 рост полезности при неизменных затратах (F1 > F0 и С1 = С0),
 рост полезности при снижении затрат (F1 > F0 и С1 < С0),
 полезность не меняется при снижении затрат (F1 = F0 и С1 < С0),
 полезность снижается до общественно необходимого предела при
более быстром снижении затрат (F1 < F0 и С1 < С0), при этом
снижение F1, меньше снижения C1.
Функционально-стоимостный анализ представляет собой развитие многих положений традиционного технико-экономического анализа и использует достижения ряда научных дисциплин: моделирования, теории принятия решений, теории систем, программно-целевого подхода и других, т. е. в методике ФСА применяется все лучшее и передовое, что выработано теорией и практикой в области
экономики, организации и управления процессами научно-технического прогресса. Используя отдельные подходы и элементы различных научных дисциплин, функционально-стоимостный анализ, вместе
с тем, имеет самостоятельное научное и практическое значение.
Ценность его заключается в том, что, имея главную цель — опти114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мизацию соотношения качества и затрат исследуемого объекта, ФСА
соединяет анализ функций и затрат на их осуществление, разработку альтернативных и выбор наиболее экономичных вариантов выполнения функций. Оценку уровня соотношения качество — затраты
и меры по повышению этого уровня при ФСА рассматривают не только во взаимосвязи, но и во взаимодействии.
Методика проведения функционально-стоимостного анализа
Методика проведения ФСА включает семь основных этапов:
подготовительный, информационный, аналитический, творческий,
исследовательский, рекомендательный и внедрения.
Одним из важнейших условий эффективного применения ФСА
является соблюдение указанной последовательности. Вместе с тем
жестких границ между этими этапами не существует. Например, сбор
информации начинается на подготовительном этапе и продолжается
на следующих этапах, идеи и предложения появляются как на этапах, предшествующих творческому, так и на последующих этапах.
Подготовительный этап
На этом этапе целесообразно проведение следующих действий:
 выбор объекта с соответствующим технико-экономическим обоснованием;
 определение конкретных целей ФСА выбранного объекта;
 составление рабочего плана проведения ФСА, формирование состава временной исследовательской рабочей группы (ВИРГ);
 оформление приказа (распоряжения) о проведении ФСА.
Объектами ФСА могут быть изделия основного и вспомогательного производства: оборудование, машины, аппараты, их детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты, товары народного потребления, технологические процессы изготовления и т. д.
При определении целей ФСА оценивают качественные возможности модернизации и устанавливают либо ориентировочные технико-экономические задания по сокращению трудовых, материальных
и энергетических затрат на производство объекта, либо конкретные
задания по снижению себестоимости изделия, повышению качества,
экономической эффективности и др.
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По каждому объекту ФСА составляется рабочий план, включающий подробный перечень работ, устанавливаются конкретные сроки
выполнения отдельных видов работ и назначаются ответственные
за их выполнение.
В состав ВИРГ подбираются специалисты из числа квалифицированных работников предприятий с широким кругозором, творческими наклонностями и способностями к оригинальному мышлению
и научному обобщению. Руководителем ВИРГ, как правило, назначается ведущий работник предприятия, ответственный за результат
модернизации изделия, а его заместителем — один из работников
подразделения ФСА.
В обязанности руководителя ВИРГ входит: разграничение сферы
деятельности членов ВИРГ, определение задачи и ответственности
каждого, обеспечение благоприятного психологического климата и
тесного сотрудничества внутри группы, а также делового взаимодействия ВИРГ со службами и подразделениями предприятия, обеспечение своевременного выполнения рабочего плана и плана-графика ФСА предприятия. В связи с тем, что ВИРГ является внеструктурным формированием, необходимо, чтобы ее деятельность направлялась одним из руководителей предприятия, ответственным за реализацию плана повышения эффективности производства. Члены
ВИРГ могут работать во время проведения ФСА в ее составе либо
постоянно, с отрывом от своей основной работы, либо в течение нескольких часов ежедневно, одного-двух дней в неделю (месяц) и др.
В целях обеспечения организационных предпосылок выполнения ФСА
по конкретному изделию издаются приказы (распоряжения) по предприятию, содержащие конкретные цели и сроки проведения ФСА,
состав и численность ВИРГ, рабочий план проведения ФСД источники финансирования и экономического стимулирования.
Информационный этап
Информационное обеспечение ФСА предусматривает нижеследующий порядок действий:
 подготовку, сбор и систематизацию информации об объекте ФСА и
его аналогах;
 изучение конструкции объекта и его аналогов по паспортам, чертежам, инструкциям, протоколам испытаний, техническим услови116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ям, государственным и отраслевым стандартам, опросным листам потребителей и другой документации;
 изучение технологии создания объекта и условий его эксплуатации;
 построение структурно-элементной модели (схемы) изделия, раскрывающей взаимосвязи его составных частей;
 анализ экономической информации, определение затрат на создание и функционирование объекта и его составных частей;
 построение структурно-стоимостной модели (схемы) объекта и его
составных частей;
 выявление зон наибольшего сосредоточения затрат в исследуемом объекте;
 анализ патентной информации и рационализаторских предложений,
связанных с совершенствованием объекта.
Необходимая информация предоставляется в установленные рабочим планом проведения ФСА сроки руководителю ВИРГ, члены
которой изучают данные материалы, выявляют конструктивные, технологические, эксплуатационные недостатки, анализируют изобретения и рационализаторские предложения, в том числе ранее отклоненные, направленные на совершенствование изделия.
На основе представленных данных разрабатывается структурно-элементная модель (далее — структурная модель) путем расчленения изделия на сборочные единицы, детали, конструктивные
элементы. Исходной информацией для построения структурной модели являются рабочие чертежи и спецификации на изделие и его
сборочные единицы. Для каждой составной части объекта определяются производственные затраты, включающие прямые затраты
(материальные — стоимость основных материалов, трудовые —
стоимость изготовления изделия в виде основной заработной платы)
и затраты, связанные с использованием технологического оборудования, оснастки, инструмента. При отсутствии каких-либо данных
по затратам их необходимо рассчитать (оценить) следующим образом:
 стоимость материалов — на основе специфицированных норм расхода материалов и расценок на эти материалы по действующим
прейскурантам;
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 стоимость изготовления — на основе операционных технологических карт, норм времени и расценок на заготовительные, механические и сборочно-сварочные работы;
 расходы, связанные с использованием оборудования и инструментов, с помощью метода нормативной себестоимости машино-часа
и соответствующих коэффициентов.
Допускается упрощение расчета производственных затрат, т. е.
расчет только прямых затрат. Результаты расчета производственных затрат по составным частям изделия вносятся в таблицу, после
чего устанавливаются ранги по материальным, трудовым и эксплуатационным затратам. Наибольшим по величине затратам присваивается ранг 1, следующим по величине затратам — ранг 2 и т. д.
На основе структурной модели и расчета производственных затрат строится структурно-стоимостная модель (схема) по принципу
многоуровневой модели, в которой изделию присваивается уровень
О, его сборочным единицам — уровень I, составным частям уровня
I — уровень II, сборочным единицам уровня II — уровень III, деталям — уровень IV, элементам деталей — уровень V.
В структурно-стоимостной модели должны быть также отражены элементы вспомогательного назначения (крепежные, уплотнительные и другие детали), стандартные изделия, укрупненный перечень
сборочно-монтажных, отделочных и других видов работ, обеспечивающих работоспособность изделия или его составных частей.
Аналитический этап
Содержание этого этапа определяется совокупностью следующих процедур:
 формулирование всех возможных функций объекта и его элементов;
 группировка функций;
 построение функциональной модели объекта;
 оценка значимости функций экспертным методом;
 построение функционально-структурной модели объекта;
 оценка связанных с осуществлением функций затрат в увязке с
соответствующими материальными носителями;
 построение функционально-стоимостной диаграммы объекта;
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 анализ функций;
 сопоставительный анализ значимости функций и затрат на их реализацию для выявления зон (частей объекта) с неоправданно высокими затратами;
 формулирование задач совершенствования объекта для последующих этапов ФСА.
Четкое представление о функциях нередко дает возможность определить пути поиска новых решений.
Функция — проявление и (или) сохранение свойств какого-либо
объекта анализа в системе отношений; действие, воздействие, способность, состояние, посредством которых реализуются различные
потребительские свойства объекта.
Классификация функций — группировка функций по различным
признакам. Основные из них:
 область проявления — функции общеобъектные и внутриобъектные;
 роль в удовлетворении потребностей — главные (эксплуатационные) и второстепенные;
 роль в обеспечении работоспособности объекта — основные и вспомогательные;
 степень полезности — полезные (требуемые), бесполезные (ненужные), вредные.
Внешняя (внешнеобъектная) функция — функция, отражающая
функциональные отношения между объектом (его составляющими)
и внешней средой. Различают главную и второстепенную функции.
Главная функция (Г) — функция, определяющая назначение, сущность и смысл существования объекта в целом.
Второстепенная функция (Вт) — функция, не влияющая на работоспособность объекта, отражающая побочные цели его создания,
обеспечивающая его спрос.
Внутренняя (внутриобъектная) функция — функция, отражающая
действия и взаимосвязи внутри объекта, обусловленные принципом
его построения, особенностями исполнения. Различают основную и
вспомогательную функции.
Основная функция (О) — функция, обеспечивающая работоспособность объекта, создающая необходимые условия для осуществления главной функции.
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вспомогательная функция (В) — функция, способствующая реализации основной.
Полезная функция — внешняя (внутренняя) функция, отражающая функционально необходимые потребительские свойства и определяющая работоспособность объекта.
Бесполезная (ненужная) функция — излишняя функция, не снижающая работоспособности объекта, создающая избыточность значения какого-либо параметра и удорожающая объект.
Вредная функция — функция, отрицательно влияющая на работоспособность объекта и его потребительскую стоимость, удорожающая объект.
Целью формулирования всех возможных функций объекта и
его составных частей является поиск таких функций, реализация
которых в существующей конструкции связана с повышенными
затратами.
Первоначально формулируются внешние функции, относящиеся к
изделию в целом, исходя из технических заданий и совокупности
требований потребителя, предъявляемых к изделию. Среди внешних
по содержанию выделяются функции: потребительско-эксплуатационные (главные), эстетические, эргономические, экологические и
другие (второстепенные). Среди внутренних по содержанию выделяются функции конструктивные и технологические (основные и
вспомогательные). К основным относятся функции приема (материала, энергии, информации), передачи, преобразования, хранения,
регулирования, выдачи результатов. К вспомогательным относятся функции соединительные, изолирующие, направляющие, гарантирующие и др.
Для определения полного состава функций, выполняемых изделием и его структурными элементами, рекомендуется также выявлять
и формулировать все функции по каждому материальному носителю
(МН). Материальный носитель функции — отдельный конструктивный, технологический или другой элемент объекта, а также их совокупности, участвующие в реализации функции. Результаты классификации функций заносятся в матрицу функций (табл. 2.4).
Ресурс функции — количественное значение (параметр) анализируемой функции исследуемого объекта.
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2.4
Матрица функций
Наименов
функци
функци
Обозначеи
Вид
и оценка ресуа
Материльны носител
функци
функци
А
Б
В
Б
1
В
1
Г
1
Требуемый ресурс — действительно необходимое для заданных
условий использования объекта количественное значение функции.
Реальный ресурс — фактически или потенциально существующее (предусмотренное нормативно-техническими документами) количественное значение функции.
Излишний (избыточный) ресурс — превышение реального ресурса функции над ее требуемым ресурсом.
Недостаточный ресурс — превышение требуемого ресурса функции над ее реальным ресурсом.
К формулировке функций предъявляются следующие требования:
1. Формулировка должна быть точной и отражать действительное содержание процесса (действия), для выполнения которого предназначен исследуемый объект.
2. Формулировка должна носить абстрактный характер и не должна жестко зависеть от принятого (принимаемого) варианта решения
(вида объекта). Невыполнение этого требования сужает поле поиска, резко ограничивает возможности выбора оптимальных или даже
рациональных вариантов решений. Степень абстракции зависит от
стадии создания объекта (на более ранней стадии формулировка
может быть более абстрактной). Степень абстракции зависит и от
характера исполнителя. По мере перехода от большей к меньшей
степени абстракции быстро сокращается число возможных альтернативных решений.
3. Формулировка должна быть краткой и исчерпывающей и состоять по возможности из двух слов — глагола и существительного.
Если функция не может быть описана лаконично — либо не располагают достаточной информацией о проблеме, либо пытаются рассмот121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
реть ее в неоправданно широком аспекте, то возможно применение
более сложных грамматических сочетаний.
4. В формулировке функции желательно использовать существительные, обозначающие величины в соответствующих единицах.
Например, масса — в граммах, работа — в джоулях.
5. Необходимо выявлять все реализуемые объектом функции,
даже те, для осуществления которых он не предназначался. Это требование имеет принципиальное значение. Оно помогает в дальнейшем выявить ненужные функции и свойства, найти пути их устранения, причем, следуя системному подходу, необходимо сначала сформулировать функции объекта в целом, а затем уже функции его составляющих. Наряду с этим следует изучать, какие одинаковые
функции выполняются однотипными объектами, выявить функции, в
которых нуждается или будет в перспективе нуждаться потребитель.
Четкое представление о функциях уже само по себе открывает новые,
не известные ранее возможности в конструировании, технологии, организации производства и управления в системе проектирования.
Для проверки правильности определения основных и вспомогательных функций рекомендуются следующие правила:
 если главная функция не может осуществляться с помощью сформулированного набора основных функций, то, значит, имеется разрыв в логической цепочке и в данном наборе отсутствует одна или
несколько основных функций;
 если главная функция может быть осуществлена без какой-либо
функции, входящей в набор основных, то эта функция должна быть
вспомогательной, а не основной.
В целях упорядочения сформулированных функций строят функциональную модель (ФМ) — схему, которая на стадии совершенствования выпускаемых изделий должна быть увязана с реальной
конструкцией.
Функциональную модель строят по нескольким уровням. На первом уровне располагают внешнеобъектные функции: главную и второстепенную, выполняемые изделием в целом; на всех последующих уровнях располагают внутриобъектные функции: на втором уровне — основные, на третьем и последующих уровнях — вспомогательные функции изделия, его сборочные единицы и отдельные детали.
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При построении модели следует иметь в виду, что:
 каждый объект имеет, как правило, одну главную функцию, реже —
две, но встречаются объекты многофункционального назначения;
 вспомогательная функция может принадлежать одной основной
функции, а может «обслуживать» сразу несколько основных;
 на одну основную функцию приходится несколько вспомогательных;
 функции верхнего уровня иерархии должны отражать цель по отношению к нижестоящим, в свою очередь нижестоящие характеризуют средства достижения вышестоящих функций. Каждой
функции присваивается соответствующий индекс в зависимости
от уровня. Например: главная функция обозначается F1, второстепенная — F2, основная — F11, F12 и т. д., вспомогательная —
f111, f112 и т. д.
После построения ФМ производится определение значимости
функции (3i) в целях:
 сопоставления затрат на функции с их значимостью при построении функционально-стоимостных диаграмм;
 осуществления перехода от затрат на материальные носители к
затратам на функции;
 определения допустимых затрат на функции.
Оценку значимости каждой функции целесообразно проводить
экспертными методами последовательно по всем уровням функциональной модели, начиная с первого. Для главной и второстепенных
(внешних) функций изделия значимость определяют, исходя из требований потребителей (показателей качества, свойств). Определение значимости функций всех последующих уровней функциональной модели (внутренних) осуществляют, исходя из их роли в обеспечении функции вышестоящего уровня.
Наиболее распространенными методами, используемыми для
целей экспертной оценки одного уровня, являются: метод попарных
сравнений и метод расстановки приоритетов.
Сначала определяют значимости главной и второстепенной функций, исходя из их роли в обеспечении потребительско-эксплуатационных свойств изделия. Сумма значимостей главной (F1) и второстепенной (F2) функций равна 1.
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Затем определяют значимости основных функций, исходя из их
роли в реализации главной и второстепенной функций. Сумма значимостей основных функций (F11 и F12), реализующих главную функцию, равна 1.
Сумма значимостей основных функций (F21 и F22), способствующих реализации функции, также равна 1.
Значимость вспомогательных функций определяется по степени
реализации основных функций. Сумма значимостей вспомогательных функций, работающих на каждую основную функцию, равна 1,
например:
 З f111 , f112  0, 4  0,6  1;
 З f121 , f122 , f123  0, 2  0, 45  0,35  1.
Значимость каждой вспомогательной функции по отношению к
значимости функций изделия в целом определяется путем перемножения значимостей функций всех вышестоящих уровней. Например:
f111  0, 4  0,3  0,8  0,096;
f112  0,6  0,3  0,8  0,144;
f121  0, 2  0,7  0,8  0,112 и т. д.
Определение фактических затрат на функции осуществляется в
целях:
 стоимостной диагностики объекта, т. е. сопоставления затрат на
функции с их значимостью при построении функционально-стоимостной диаграммы;
 сравнения фактических затрат на функции с допустимыми затратами.
Определение фактических затрат включает:
 оценку степени участия материального носителя в реализации функции;
 определение доли затрат на каждый материальный носитель, реализующий данную функцию;
 суммирование затрат на функцию по всем материальным носителям.
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для определения степени участия каждого материального носителя в реализации выявленных функций строится функциональноструктурная модель (ФСМ) путем совмещения функциональной и
структурной моделей.
ФСМ может быть представлена в матричной и (или) графической форме. При достаточно сложной конструкции изделия рекомендуется ФСМ составлять сначала в матричной форме, а затем
в графической. При сравнительно несложном конструктивном исполнении изделия допускается ФСМ представлять только в графической форме.
Степень участия материальных носителей в реализации функций
рекомендуется определять экспертным методом.
Следующим шагом является анализ функций изделия и затрат на
его осуществление. Анализ функций проводится с точки зрения его
целесообразности (необходимости, степени полезности) и обеспечения необходимого ресурса. Процесс последовательной проверки необходимости каждой функции является составной частью функционального подхода. По степени полезности функции делятся на полезные, бесполезные, вредные. Если выявлены ненужные функции, ставится задача их устранения.
При сравнении количественных значений ресурсов функций возможны три варианта:
 соответствие реальных и требуемых значений ресурсов функций;
 недостаточный ресурс по отдельным параметрам;
 избыточный ресурс.
Каждый из вариантов требует специфического подхода к формулированию задач на последующих этапах ФСА: в первом случае внимание уделяется поиску экономичных альтернативных решений, во
втором — методам устранения «слабых» мест в конструкции, в третьем — способам реализации резервов.
Результаты анализа заносятся в функционально-структурную
модель с пометками ИР (избыточный ресурс), HP (недостаточный
ресурс). Выявленные необходимые, но отсутствующие функции вносятся в ФМ как функции с недостаточным ресурсом. Фактические
затраты на функции сравниваются с существующим уровнем затрат
на аналогичные отечественные и зарубежные изделия и с допусти125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мыми лимитными, если установлены лимиты по затратам в требованиях к изделию. При поиске идей и технических решений реализации функций необходимо стремиться к уменьшению затрат, превышающих допустимые.
С целью выявления зон несоответствия затрат на функции их значимости строится функционально-стоимостная диаграмма (ФСД),
представляющая собой графическое распределение функций по значимости (квадрант над осью абсцисс) и затрат на функции (квадрант ниже оси абсцисс). Значимость функций и затраты на их реализацию даются в долях (процентах) от значимости функций изделия в
целом и затрат на его изготовление.
На основе анализа ФСД определяют те функции, которые при
малой значимости имеют большие затраты. Такие функции подвергаются дальнейшему анализу с целью совершенствования способа
их реализации. Если отсутствуют зоны несоответствия затрат и значимости функций, то дальнейшему анализу подвергаются наиболее
дорогие функции, определяющие те качества объекта, изменение
которых сформулировано в целях проведения ФСА, независимо от
их значимости.
Работа на аналитическом этапе завершается формулированием задач по поиску идей для совершенствования объекта на основе первоначальных целей ФСА, а также с учетом анализа функций и затрат на них.
Творческий этап
Основными разделами творческого этапа являются:
 выработка предложений по совершенствованию объекта;
 анализ и предварительный отбор предложений для реализации;
 систематизация предложений по функциям;
 формирование вариантов исполнения функций.
Целью творческого этапа является нахождение возможно большего количества вариантов технических решений, обеспечивающих
ликвидацию бесполезных и вредных функций, совмещение и изменение функций, совершенствование способов реализации полезных функций объекта. Разработка новых вариантов технических решений производится с использованием индивидуальных и коллективных
методов инженерного поиска.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выбор метода инженерного поиска обусловливается характером
поставленных задач по совершенствованию объекта, а также наличием специалистов, владеющих указанными методами технического творчества. Выдвинутые варианты технических решений могут
быть описаны на карточках, где указан автор (ы), дается предварительная прорисовка (эскиз) предложенного варианта.
Все зафиксированные новые технические решения (идеи) подвергаются на заседаниях ВИРГ предварительной экспертизе.
Поступившие предложения делятся на следующие группы:
 предложения, которые могут быть реализованы полностью или частично;
 предложения, требующие для реализации перестройки производства или помощи (согласия) вышестоящих органов управления;
 явно невыполнимые и заведомо нецелесообразные предложения,
подлежащие исключению.
Отклоненные варианты следует помещать в специальную картотеку (банк) неиспользованных идей, которые могут быть полезны
при разработке последующих проектов. Для последующей оценки
вариантов применяют метод сопоставления в виде таблиц-матриц
«достоинства-недостатки», в которых кроме общих оценок «плюс»
(достоинство) и «минус» (недостаток) может быть использован более широкий диапазон оценок качественного характера — «два плюса», «два минуса», когда имеются особо ощутимые различия между
вариантами. Если по исследуемой функции не найдено ни одного нового варианта решения или все варианты отвергнуты в результате
предварительного отбора, то следует расчленить данную функцию
на более мелкие и провести аналогичный анализ.
Экспертиза оставшихся вариантов должна производиться с участием компетентных специалистов (экспертов) в разных областях
конструирования, технологии, организации производства и др.
Предварительный отбор наиболее приемлемых вариантов исполнения осуществляется в зависимости от поставленных целей:
 если цель ФСА — снижение себестоимости при сохранении качества, то отбор вариантов проводится в первую очередь по критерию «минимум затрат»;
 если цель ФСА — улучшение качества, то оценивается (ориентировочно), в первую очередь, качество различных вариантов испол127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нения изделия, их способность обеспечить выполнение технических требований к изделию.
После предварительной экспертизы предложенных решений ВИРГ
определяет ограниченное число предпочтительных вариантов и рекомендует их к дальнейшей проработке на исследовательском этапе.
Исследовательский этап
Наиболее эффективный вариант конструктивно-технологического решения (из общего числа предварительно отобранных вариантов) выбирают на основе оценки затрат и уровня качества по
вариантам. На основе данных о затратах на изготовление анализируемого изделия и планируемом изменении затрат по вариантам — определяют затраты на изготовление изделия по каждому
из рассматриваемых конструктивно-технологических вариантов.
Возможна, в случае отсутствия информации, ориентировочная
оценка с помощью сопоставления с затратами аналогов.
Значение комплексного показателя качества функционирования
варианта Q рекомендуется определять по формуле
n
Q   Ki qi ,
i 1
где qi — балльная оценка варианта по i-му оценочному критерию по
следующей оценочной шкале: отлично — 4, хорошо — 3, удовлетворительно — 2, предельно допустимо — 1, неприемлемо — 0 баллов;
Кi — коэффициент весомости i-го оценочного критерия; n — количество оценочных критериев.
Выбирать критерии оценки следует с позиций реализации исследуемых функций и обеспечения требований, предъявляемых к уровню качества, надежности, унификации, эргономичности, эстетичности и др., в соответствии с выбором номенклатуры показателей
качества промышленной продукции.
Результаты оценки и расчета комплексных показателей качества
функционирования вариантов заносятся в таблицу (табл. 2.5).
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2.5
Сравнительная оценка вариантов
Kритерй
оценки
Kоэффициент весомти
показтеля терияк
Оценка товарин
Исходный
оценки (
Ki)
Варинт 1
варинт
qi
Qi
qi
Варинт 2
Qi
qi
Qi
Предпочтение отдается вариантам с наибольшими значениями комплексного показателя. По выбранным вариантам осуществляется
конструкторская проработка, целью которой является полное представление о предполагаемой конструкции, оценка ее соответствия требованиям технических условий, технологичности, металлоемкости и т. д.
После конструкторской проработки варианты должны быть подвергнуты окончательной экономической оценке. Выбор наиболее
рационального варианта производится по формуле
N
Q
 max,
S
где Q — комплексный показатель качества варианта; S — приведенные затраты, включающие затраты на изготовление изделия в
данном варианте и требуемые при этом дополнительные капитальные вложения.
Рекомендательный этап
На этом этапе рекомендуется следуюдщая последовательность
действий:
 проведение соответствующими службами экспертизы отобранных
на предшествующем этапе предложений и принятие окончательного решения;
 оформление рекомендаций по результатам проведения ФСА;
 согласование рекомендаций ФСА с заинтересованными предприятиями;
 составление, согласование и утверждение плана-графика внедрения рекомендаций ФСА.
Рекомендации ФСА следует оформлять в виде пояснительной
записки, содержащей краткое описание проделанной работы, функ129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ционально-структурную схему изделия, матрицу функций, функционально-стоимостную диаграмму, эскизы технических решений до и
после ФСА, расчет ожидаемого экономического эффекта. Рекомендации по результатам проведения ФСА представляются на согласование предприятию-изготовителю и на утверждение руководителю
организации — держателю подлинников конструкторской документации. Одновременно ВИРГ разрабатывает и представляет на согласование и утверждение проект плана-графика внедрения рекомендаций ФСА.
Этап внедрения
На этапе внедрения рекомендаций ФСА осуществляется:
 утверждение руководством предприятий, организаций плана-графика внедрения рекомендаций в качестве составной части плана
НИР и ОКР, плана новой техники или прогрессивной технологии;
 разработка научно-технической, проектной и конструкторской документации в связи с изменением объекта в результате проведения ФСА;
 согласование этих изменений с заказчиками; подготовка и освоение производства;
 оценка фактической экономической эффективности внедрения результатов ФСА.
2.6. Теория (алгоритм) решения изобретательских задач
Общие положения
Теория (алгоритм) решения изобретательских задач (ТРИЗ или
АРИЗ) рассматривает технические и технологические системы в
их диалектическом развитии и совершенствовании и предлагает метод решения изобретательских задач. АРИЗ, разработанный
Г.С. Альтшуллером, постоянно совершенствуется и успешно применяется при поиске новых идей и технических решений, в частности
на творческом этапе проведения ФСА.
В рамках метода реализуется направленный поиск решений технических задач, основанный на выявлении и устранении технических
противоречий. Под техническим противоречием подразумевается
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
недопустимое (по условиям данной задачи) ухудшение одной части
или одного параметра технической системы при улучшении другой части или параметра. Большая эффективность ТРИЗ обусловливается изучением и использованием закономерности развития технических систем, применением специализированного информационного обеспечения, а также использованием определенных приемов,
призванных устранять психологическую инерцию. Особенность
ТРИЗ состоит в том, что она содержит приемы, не только расширяющие поле поиска, но и сужающие его, за счет чего разработчик
в процессе решения задачи имеет дело с небольшим, хорошо обозримым количеством рассматриваемых вариантов. При этом от
разработчика требуется сознательная целеустремленность, вызванная необходимостью улучшать производство, и уверенность в
правильности предложенного решения, обусловленная знанием законов развития техники.
Процесс решения задачи по АРИЗ-85-А включает семь основных этапов (частей):
1. Анализ исходной ситуации.
2. Анализ задач.
3. Анализ модели задач.
4. Разрешение физического противоречия.
5. Анализ способа устранения физического противоречия.
6. Развитие полученного ответа.
7. Анализ хода решения.
Предлагаемая программа по управлению мышлением, при решении творческих задач в технике, обеспечивается правилами выполнения последовательных шагов (операций), составляющих основные
этапы алгоритма, дополненными обширной системой примечаний и
таблиц, облегчающих и уточняющих их выполнение.
Решение практически начинается со второй части — с перехода
от изначальной ситуации к минимальной задаче, получаемой по правилу: техническая (технологическая) система остается без изменений, но исчезают недостатки или появляются требуемые свойства.
«Минимальная» задача ориентирует на получение наиболее простого быстрого решения. Условия «минимальной» задачи освобождают
от специальных терминов, создающих инерционность мышления.
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Далее АРИЗ предписывает переход к модели задачи — предельно упрощенной схеме конфликта (технического противоречия), составляющего суть задачи. Дальнейшее сужение области анализа
осуществляют выделением оперативной зоны, т. е. области, изменение которой необходимо и достаточно для решения задачи. Переход
«начальная ситуация — мини-задача — модель задачи — оперативная зона» ведут по правилам, гарантирующим надежное определение последней. Одновременно формируется представление об идеальном изменении оперативной зоны — идеальный конечный результат (ИКР). Формула ИКР отражает идеальный образ искомого решения задачи: требуемый эффект должен быть достигнут без каких
бы то ни было потерь — недопустимого изменения и усложнения
системы, ее частей или оперативной зоны, без затраты энергии, без
сопутствующих вредных явлений и т. д.
Четкое представление об ИКР позволяет сформулировать физическое противоречие (ФП), связанное с оперативной зоной. В АРИЗ85-А обязательно выявление ФП на макро- и микроуровне, т. е. на
уровне всей оперативной зоны и на уровне ее микрочастиц.
Операторы, входящие в АРИЗ, заставляют мысль продвигаться
в нетрадиционном направлении. Они отсекают пути, кажущиеся очевидными, заставляют «утяжелять» условия задачи, ведут в «тупики» физических противоречий. Нетривиальность мыслительных действий заложена в самой программе АРИЗ, в формулировке шагов, в
обязательных правилах.
Анализ по второй и третьей частям АРИЗ существенно меняет
представление о задаче и создает условия для решения ФП с помощью информационного фонда. Четвертая часть АРИЗ предусматривает планомерное использование этого фонда: основных приемов
устранения технических (и физических) противоречий, указателя
физических эффектов, рекомендуемых стандартных решений изобретательских задач.
Для сложных задач АРИЗ рекомендует повторный анализ. Если
повторный анализ не дал положительных результатов, вводят в действие первую часть АРИЗ: определяют обходные задачи, а при необходимости переходят к макси-задаче, т. е. задаче на синтез принципиально новой системы. Измененную задачу вновь проводят по
второй, третьей и четвертой частям АРИЗ.
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
АРИЗ предназначен для получения общей идеи решения, в функции АРИЗ не входит конструкторская, инженерная проработка полученного решения. Однако общую идею АРИЗ стремится максимально укрепить и развить. Пятая часть АРИЗ включает часть шагов,
контролирующих приближение ответа к ИКР, соответствие намечаемых изменений системы закономерностям технического прогресса. Шестая часть АРИЗ расширяет сферу действия идеи: должны
быть использованы все резервы превращения идеи в универсальный
принцип решения целого класса задач. Таким образом, АРИЗ предназначен не только для решения конкретных изобретательских задач, но и для выработки новых «стандартов». Еще одна функция
АРИЗ, как уже отмечалось, состоит в развитии мышления человека,
решающего задачу. Эту функцию, в частности, выполняет седьмая
часть АРИЗ: изучение хода решения задачи, выявление отклонений
от канонического текста АРИЗ, исследование причин отклонений.
В ряде случаев работа по алгоритмам заканчивается на оперативной части, когда после определения технического противоречия
удается решить задачу с помощью таблицы использования основных приемов устранения ТП и самих приемов устранения технических противоречий.
С таблицей и приемами рекомендуется работать следующим
образом: после формулировки технического противоречия определяют параметр (характеристику), который требует усовершенствования (улучшения). Этот параметр ищут в горизонтальной строке: «Что
нужно изменить по условиям задачи». При этом одновременно определяют ухудшаемый параметр (характеристику), который ищут в
вертикальной графе: «Что недопустимо ухудшается, если использовать известные способы». Далее в клеточке пересечения строки по
горизонтали с графой по вертикали находят цифры соответствующих приемов устранения ТП, а следовательно, и решения технических задач.
Если с помощью приемов устранения технических противоречий
не удается добиться желаемого результата (решения инженерной изобретательской задачи), то необходимо перейти к дальнейшему решению задачи по АРИЗ — выявлению физического противоречия и способов его преодоления, а также применению «вепольного анализа».
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При решении технических задач рекомендуется во всех случаях
использовать физические эффекты и явления. Источником информации о них служит « Указатель физических явлений и эффектов для
решения изобретательских задач», составленный по материалам
Ю.В. Горина. Этот указатель не заменяет специальной литературы
по физике, но дает возможность ориентироваться и находить нужные эффекты и явления для решения конкретных задач.
Кроме того, целесообразно постоянно пополнять информационный фонд новыми физическими, химическими, биологическими, геометрическими и другими эффектами и явлениями.
АРИЗ-85-А
Часть 1. Анализ исходной ситуации
1.1. Определить конечную цель решения задачи:
а. Какую характеристику объекта надо изменить?
б. Какие характеристики объекта заведомо нельзя менять при
решении задачи ?
в. Какие расходы снизятся, если задача будет решена?
г. Каковы (примерно) допустимые затраты?
д. Какой главный технико-экономический показатель надо улучшить?
1.2. Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально
нерешима; какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат?
а. Переформулировать задачу, перейдя на уровень надсистемы, в
которую входит данная в задаче система.
б. Переформулировать задачу, перейдя на уровень подсистем (веществ), входящих в данную в задаче систему.
в. На трех уровнях (надсистема, система, подсистема) переформулировать задачу, заменив требуемое действие (или свойство) обратным.
1.3. Определить, решение какой задачи целесообразнее — первоначальной или одной из обходных. Произвести выбор, учитывая факторы объективные (каковы резервы данной в задаче системы) и
субъективные (на какую задачу взята установка — минимальную
или максимальную).
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.4. Определить требуемые количественные показатели.
1.5. Увеличить требуемые количественные показатели, учитывая
время, необходимое для реализации изобретения.
1.6. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в
которых предполагается реализация изобретения:
а. Учесть особенности внедрения, в частности допускаемую степень сложности решения.
б. Учесть предполагаемые масштабы применения.
1.7. Проверить, решается ли задача прямым применением стандартов на решение изобретательских задач. Если ответ получен,
перейти к 5.1. Если ответа нет, перейти к 1.8.
1.8. Уточнить задачу, используя патентную информацию:
а. Каковы (по патентным данным) ответы на задачи, близкие к
данной?
б. Каковы ответы на задачи, похожие на данную, но относящиеся
к ведущей отрасли техники?
1.9. Применить оператор РВС (расстояние — время — скорость);
а. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до
бесконечности. Как теперь решается задача?
б. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до
нуля. Как теперь решается задача?
в. Мысленно меняем время процесса (или скорость движения
объекта) от заданной величины до существенно меньшей или существенно большей. Как теперь решается задача?
г. Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до нуля. Как теперь решается задача?
д. Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта
или процесса от заданной величины до бесконечности. Как теперь
решается задача?
е. Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или
процесса от заданной величины до нуля. Как теперь решается задача?
Часть 2. Анализ задачи
2.1. Запись условия мини-задачи (без специальных терминов) по
следующей форме: Техническая система для (указать назначение)
включает (перечислить основные части системы). Техническое про135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тиворечие 1 (указать). Техническое противоречие 2 (указать). Необходимо при минимальных изменениях в системе (указать результат, который должен быть получен).
Пример: техническая система для приема радиоволн включает
антенну радиотелескопа, радиоволны, молниеотводы, молнии.
ТП-1: если молниеотводов много, они надежно защищают антенну от молний, но поглощают радиоволны.
ТП-2: если молниеотводов мало, то заметного поглощения радиоволн нет, но антенна не защищена от молний.
Необходимо при минимальных изменениях системы обеспечить защиту антенны от молний без поглощения радиоволн (в этой
формулировке необходимо заменить термин «молниеотвод» словами «проводящий стержень», «проводящий столб» или просто
«проводник»).
Примечания:
1. Мини-задачу получают из изобретательской ситуации, вводя
ограничения: «Все остается без изменений или упрощается, но при
этом появляется требуемое действие (свойство)». Переход от ситуации к мини-задаче не означает, что взят курс на решение небольшой задачи. Наоборот, введение дополнительных требований (результат должен быть получен «без ничего») ориентирует на обострение конфликта и заранее отрезает пути к компромиссным решениям.
2. Техническими противоречиями называют взаимодействия в
системе, состоящие, например, в том, что полезное действие вызывает одновременно и вредное действие; или введение (усиление)
полезного действия, или устранение (ослабление) вредного действия
вызывает ухудшение (в частности, недопустимое усложнение) одной из частей системы или всей системы.
2.2. Выделить и записать конфликтную пару элементов: изделие
и инструмент. Если по условиям задачи дано только изделие, дополнительно ввести «икс-элемент».
Правило 1
а. Если инструмент по условиям задачи может иметь два состояния, надо указать оба состояния.
б. Если изделие по условиям задачи может иметь два состояния,
надо выбрать и указать то, которое обладает более высоким качеством.
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Правило 2
Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару.
Пример: изделия — молния и радиоволны. Инструмент — проводящие стержни (много стержней, мало стержней).
Примечания:
3. Изделием называют элемент, который по условиям задачи надо
обработать (изготовить, переместить, изменить, улучшить, защитить
от вредного действия, обнаружить, измерить и т. д.). В задачах на
обнаружение и измерение изделием может оказаться элемент, являющийся по своей основной функции инструментом, например шлифовальный круг.
Рис. 2.4. Графические схемы технических противоречий:
а — ТП-1: много проводящих стержней; б — ТП-2: мало проводящих стержней
4. Инструментом называют элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (фреза, а не станок; огонь, а не горелка). В частности, инструментом может быть часть окружающей среды. Инструментом являются и стандартные детали, из которых собирают изделие. Например, набор частей игры «Конструктор» —
это инструмент для изготовления различных изделий.
5. Один из элементов конфликтующей пары может быть сдвоенным. Например, даны два разных инструмента, которые должны
одновременно действовать на изделие, причем один инструмент
мешает другому; или даны два изделия, которые должны воспринимать действие одного и того же инструмента: одно изделие мешает
другому.
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.3. Составить графические схемы ТП-1 и ТП-2 (рис. 2.4), используя таблицу 2.6.
6. В табл. 2.7 приведены схемы типичных конфликтов. Допустимо использование нетабличных схем, если они лучше отражают сущность конфликта.
2.4. Выбрать из двух схем конфликта («а» и «б») ту, которая обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного
процесса (основной функции технической системы, указанной в условиях задачи). Указать, что является главным производственным
процессом.
Таблица 2.6
Принципы разрешения технических противоречий
ыПринцп
1. Разделни противечых
свойт в простанве
ыПриме
Для ылеподавния при гоных
работх капельи воды должны
быть и,мелк но мелки капли
образуют туман. По .са .
мелки капли окружены конусм
из крупных капель
2. Разделни чивыхпроте
свойт ов времни
Ширну енточгл одаэлектр
меняют в зависмот от ширны
сварног шва
3. Системный перход 1:
от ситемы к антисем ил
сочетанию ситемы с антисемой
В довитыея вещста зарне
добавляют противяде
4. Системный перход 2:
вся ситема наделятс свойтами
С, а е части — свойтм анти-С
Рабочие астич тисков для зажимов
деталй сложнй формы: ждаяк
часть (нприме,а стальня втулка,
винт) рдая,тве а в целом зажим
податливый, спобен менять форму
5. Системный перход 3:
перход к ситем, работющей
на микроувне
Вместо огкмеханичс кран —
«термокан» из двух материлов
с ымиразн коэффициентам
тепловг расшиеня. При гревна
образуется заор
6. мныйСисте перход 4:
объедин однрых ил
неодрых ситем в надситему
Бруски еталм (слябы)
транспоиую по рольгану
впритык один к другому, чтобы
не охлаждись торцы
138
№ 256708
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 2.6
ипыПрнц
римеыП
7. Фазовый перход 1:
азмен фазовг сотяни части
ситемы ил йвнеш среды
Спосб осбержнияэг
й ел итбеоргтпаж с аз г в х та ш —
транспоиую сжиеный газ
8. Фазовый перход 2:
«Дено»вйст фазове сотяние
однй части ситемы (преход этой
части из донг сотяни в другое
в зависмот от условий работы)
плобменик Те набжес прижатым
к нему «л»епстками из никелда
тиан; при повышени
темпрауы «лепстки» сгибаютя,
чиваяуел площадь ажденияохл
9. Фазовый перход 3:
еиспользван й,явлени
сопутвющих фазовму перходу
Приспоблен ляд
транспоивк морженых грузов
имет опрные тыэлемн в виде
сковбру льда (сниже трения
за счет таяни)
10. Фазовый перход 4:
азмен однфазовг вещста
двухфазовым
Для глушения шума, а также
иярасевн испаренй, запхов
и стружки при резани покрывают
пеной зону я;резани пена
проницаем для мента,исру
но непроицам для шума,
испаренй
11. мическйФзо-х перход:
е-исчзновк частиц
авещст за счет разложения —
ия,соедн ионзаццирекомбна и .т п.
Для пластификаци древсины
амико вляютосуще проитку
древсины солями амония,
исяразлгющм при трени
Таблица 2.7
Типовые конфликты
Модель
Kонфликт
1. Вредно действи
А. вредно действу (волнистая стрелка) на Б.
ебутся Тр страниьу вредно действи, не
усложня А и не меня Б
2. Противдейс
А ействуд на Б полезн (сплошная стрелка),
но при этом постян ил на отдельных
этапх возникает обратне вредно действи.
ебутся Тр устраниь вредно действи,
сохранив полезн действи
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжение табл. 2.7
Модель
Kонфликт
3. Сопряжен действи
Полезн ействид А на Б в чем-то оказывется
вредным действим на то же Б (наприме,
на разных этапх работы одн и то же действи
может быть то полезным, то вредным).
ебутся Тр устраниь вредно действи,
сохранив полезн
4. Сопряжен действи
Полезн ействид А на одну часть Б
оказывется вредным для другой части Б.
ебутся Тр устраниь вредно действи на Б1,
сохранив полезн действи на Б2
5. Сопряжен действи
Полезн ействид А на Б явлетс вредным
действим на В (причем А, Б и В образуют
ситему). ребутся Т устраниь вредно
действи, сохранив полезн и не разушив
ситему
6. Сопряжен действи
Полезн ействид А на Б сопрвждаетя
вредным действим на само А (в частнои,
вызает усложнеи А). ребутся Т устраниь
вредно действи, сохранив полезн
7. Несовмти
действи
Полезн ействид А на Б несовмти
с полезным действим В на Б (наприме,
обратк несовмтиа с измерн).
ебутся Тр обеспчить действи В на Б
(пяарнтику ка),
елтрс не няме явистдей А на Б
8. Неполн действи
ил бездйстви
А казывето на Б одн действи, а нужы два
разных действия. Или А не действу на Б.
Иногда А вобще не дано: нужо изменть Б,
а каим образм — о.неизвст ребутся Т
обеспчить действи на Б при альноми
простм А
9. Безмолви
Нет нфои рмаци (волнистая пунктирая
стрелка) об А,Б ил взаимодейст А и Б.
Иногда дано тольк Б. ребутся Т получить
необхдимую информацию
140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 2.7
Модель
10. Нергулиом
(частично избыточне)
действи
Kонфликт
А ействуд на Б нергулимо (наприме,
постян), а нужно регулимо действи
(наприме, пермно). ребутся Т сделать
действи А на Б регулимы
(штрихпункая стрелка)
Примечания:
7. Выбирая одну из схем конфликта, мы выбираем и одно из двух
состояний инструмента. Дальнейшее решение должно быть привязано именно к этому состоянию. Нельзя, например, подменять «малое количество проводников» каким-то «оптимальным количеством».
АРИЗ требует обострения, а не сглаживания конфликтов.
2.5. Усилить конфликт, указав предельное состояние (действие)
элементов. Например, вместо «малое количество проводников» следует указать «отсутствующие проводники» («отсутствующий проводник»).
Примечания:
8. Большинство задач содержит конфликты типа «много элементов» и «мало элементов» («сильный элемент» — «слабый элемент»
и т. д.) Конфликты типа «мало элементов» при усилении приводятся
к одному виду — «ноль элементов» («отсутствующий элемент»).
2.6. Записать формулировку модели задачи, указав: 1) конфликтующую пару; 2) усиленную формулировку конфликта; 3) что надо сохранить и что надо изменить (устранить, улучшить, обеспечить и т. д.).
Часть 3. Анализ модели задач
3.1. Выбрать изменяемый элемент. Для этого проверить, хорошо
ли поддается изменениям инструмент, входящий в конфликтную пару.
Если этот инструмент плохо поддается изменениям, следует заменить его в модели задачи икс-элементом.
Правило 3
Изменяемым элементом следует брать инструмент (или один из
инструментов), а не изделие.
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Правило 4
Если на шаге 2.2 в конфликтную пару вошел инструмент, а на
шаге 3.1 произведена замена инструмента на икс-элемент, необходимо заново записать формулировку шага 2.6, поскольку изменяется
модель задачи. Типичная формулировка модели задачи при иксэлементе: необходимо ввести икс-элемент, который обеспечивал бы
устранение (указать вредное действие) при имеющемся инструменте.
Например: «Необходимо найти икс-элемент, который обеспечивал бы прием молнии при отсутствующем проводящем стержне».
Правило 5
Если в модели задачи указан «отсутствующий инструмент», надо
обязательно ввести «икс-элемент».
Правило 6
Икс-элемент всегда хорошо поддается изменениям.
Правило 7
Если конфликтующие действия исходили из разных элементов
пары (схема 2 в табл. 2.7), то при переходе от пары к одному элементу (шаг 3.1) может измениться формулировка конфликта. Например, конфликт в паре состоит в том, что изделие вредно действует на полезно действующий инструмент. При переходе к одному элементу формулировка конфликта должна быть «привязана» к этому
элементу: полезно действующий инструмент не обладает способностью противостоять вредному действию.
Примечания:
9. Хорошо поддаваться изменениям — значит легко и управляемо изменять положение в пространстве и/или физические параметры (размеры, форму, скорость, силу и т. д.) и/или допускать введение
добавок. В частности, электромагнитные и тепловые поля относятся к элементам, хорошо поддающимся изменениям (если условиями
задачи специально не оговорено обратное).
10. Икс-элемент не обязательно должен оказаться какой-то новой вещественной частью системы. Икс-элемент — это некое изменение в системе, некий «икс» вообще. Он может быть равен, например, изменению температуры или агрегатному состоянию какойто части системы или внешней среды.
142
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11. В некоторых задачах встречаются многоразовые схемы конфликтов, например, схема а на рис. 2.5. Такие схемы сводятся к
однозвенным (рис. 2.5, б), если считать Б изменяемым изделием
или перенести на Б основной признак А.
Рис. 2.5. Схема конфликта
Рис. 2.6. Введение дополнительного элемента
12. Иногда условия задачи содержат дополнительные ограничения: инструмент должен быть неизменяемым. Такие задачи решают введением икс-элемента, выполняющего функции второго инструмента (рис. 2.6).
3.2. Записать формулировку идеального конечного результата
ИКР-1:
Если на шаге 3.1 выбран инструмент:
...(указать инструмент) сам устраняет (указать вредное действие),
сохраняя способность совершать (указать полезное действие).
Если на шаге 3.1 выбран икс-элемент:
икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, устраняет (указать вредные действия), сохраняя способность инструмента совершать (указать полезное действие).
Пример: икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, обеспечивает прием молнии при отсутствующем проводящем стержне (т. е. при гарантированном непоглощении радиоволн).
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Примечания:
13. Кроме конфликта «вредное действие связано с полезным действием» возможны и другие конфликты, например «введение нового
полезного действия вызывает усложнение системы» или «одно полезное действие несовместимо с другим». Поэтому приведенные в
3.2 формулировки ИКР следует считать только образцами, по типу
которых необходимо записывать ИКР. Общий смысл этих формулировок: приобретение полезного качества (или устранение вредного)
не должно сопровождаться ухудшением других качеств (или появлением вредного качества).
14. Если из условий задачи известно, каким должно быть готовое
изделие и задача сводится к определению способа получения этого
изделия, может быть использован метод «шаг назад от ИКР».
Изображают готовое изделие, а затем вносят в рисунок минимальное демонстрирующее изменение. Например, если в ИКР две
детали соприкасаются, то при минимальном отступлении от ИКР
между деталями надо показать зазор. Возникает новая задача (микрозадача): как устранить дефект? Решение такой микрозадачи обычно не вызывает затруднений и часто подсказывает способ решения
общей задачи.
3.3. Определить оперативную зону (ОЗ).
Примечания:
15. В простейшем случае оперативная зона — это часть изменяемого элемента, в пределах которой необходимо обеспечить сочетание требований, указанных в формулировке ИКР. Оперативная зона
может включать и пространство между инструментами и изделием.
Если инструмент сдвоенный, в оперативную зону может входить
пространство между инструментами.
16. Если инструмент-поле, то оперативная зона может частично
или полностью проникать в изделие. Это необходимо учитывать и в
том случае, если изменяемым элементом взят икс-элемент, поскольку неизвестный элемент может оказаться полем. Оперативная зона
может проникать в изделие и в тех случаях, когда инструментом
является вещество (в частности, мелкодисперсное). Но такое проникновение возможно лишь при условии, что оно не нарушит условий
задачи.
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
17. Оперативная зона может геометрически включать и весь изменяемый элемент. В этом случае слова «часть элемента» означают «составная часть, распределенная во всем пространстве» («Кислород — часть воздуха...»).
18. Силы, действие которых проявляется в оперативной зоне (например, сила давления), могут создаваться устройствами, находящимися вне этой зоны.
3.4. Определить оперативное время (ОВ).
Примечания:
19. Оперативное время — это время, в течение которого необходимо обеспечить сочетание требований, указанных в формулировке
ИКР-1.
3.5. Усилить формулировку ИКР-1 дополнительным требованием: в систему нельзя вводить новые вещества и поля, необходимо
использовать измененные вещества и поля, уже имеющиеся в системе, прежде всего в оперативной зоне.
Пример: усиленная формулировка ИКР-1: измененный столб
(стержень) воздуха (на месте отсутствующего молниеотвода) сам
поглощает молнию, не поглощая радиоволн.
Примечания:
20. На шаге 3.5 полезно составить также вспомогательную формулировку предельного ИКР: изделие само себя обрабатывает —
без всяких инструментов.
Пример: предельная формулировка ИКР-1: молния сама себя отводит в заданное нами место.
Внимание: решение задачи возникает в виде «разрыва» в логике
последовательного анализа. «Разрыв» подобен малозаметной трещине в стене; важно не проскочить мимо. Не спешите! Обращайте
внимание на все аномалии и несоответствия в ходе анализа.
Пример: в задаче о молниеотводе ОВ включает время T1 разряда молнии и время Т2 до следующего разряда. В течение T1 O3
должна быть проводником, в течение Т2 — непроводником, т. е. молниеотвод должен появляться при разряде и исчезать по окончании
разряда. Быстрое появление-исчезновение молнии — разряда возможно лишь в том случае, если появлением управляет сама молния
(это соответствует «предельному ИКР»). Здесь уже есть почти все
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
слагаемые ответа. Столб воздуха, «установленный» вместо «отсутствующего молниеотвода», должен под действием самой молнии
становиться проводящим, а потом возвращаться в начальное состояние. Остается уточнить один вопрос: как сделать, чтобы столб воздуха «охотнее», чем обычный воздух, превращался в проводник при
появлении молнии.
Это физика 9-го класса. Простейший способ уменьшения давления воздуха в столбе. «Молниеотвод, отличающийся тем, что с целью придания ему свойства радиопрозрачности он выполнен в виде
изготовленной из электрического материала герметически закрытой
трубы, давление воздуха которой выбрано из условия наименьших
газоразрядных градиентов, вызываемых электрическим полем развивающейся молнии».
3.6. Записать формулировку физического противоречия на макроуровне: часть элемента в оперативной зоне в течение ОВ должна (указать физическое макростроение, например, «быть электропроводной»),
чтобы выполнять (указать одно из конфликтующих действий или требований), и должна (указать противоположное физическое макросостояние, например, «быть неэлектропроводной»), чтобы выполнять (указать другое конфликтующее действие или требование).
Пример: столб воздуха должен быть электропроводным при разряде молнии, чтобы отводить молнию, и не должен быть электропроводным в остальное время, чтобы не отводить радиоволны.
Примечания:
21. Физическим противоречием (ФП) называют противоположные требования к физическому состоянию оперативной зоны.
22. Если составление полной формулировки ФП вызывает затруднения, можно составить краткую формулировку: «Элемент (или
часть элемента в оперативной зоне) должен быть, чтобы (указать),
и не должен быть, чтобы (указать)».
3.7. Записать формулировку физического противоречия на микроуровне: в оперативной зоне должны быть частицы вещества (указать их физическое состояние или действие), чтобы обеспечить (указать требуемое по 3.6 макросостояние), и не должны быть такие
частицы (или должны быть частицы с противоположным состоянием или действием), чтобы обеспечить (указать требуемое по 3.6
другое макросостояние).
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример: в столбе воздуха (при разряде молнии) должны быть
свободные заряды, чтобы обеспечить электропроводность (для отвода молнии), и не должны быть (в остальное время) свободные
заряды, чтобы не было электропроводности (из-за которой поглощаются радиоволны).
Примечания:
23. При выполнении шага 3.7 еще нет необходимости конкретизировать понятие «частицы». Это могут быть, например, молекулы,
ионы и т. д.
24. Частицы могут оказаться: а) просто частицами вещества;
б) частицами вещества в сочетании с каким-то полем и (реже)
в) «частицами поля».
25. Если задача имеет решение только на макроуровне, шаг 3.7
может не получиться. Но и в этом случае попытка составления микро-ФП полезна, потому что дает дополнительную информацию: задача решается на макроуровне.
3.8. Записать формулировку идеального конечного результата
ИКР-2: оперативная зона в течение оперативного времени сама обеспечивает (указать противоположные физические макро- или микросостояния).
Пример: нейтральные молекулы в столбе воздуха сами превращаются в свободные заряды при разряде молнии и снова становятся нейтральными после разряда.
Правило 8
В ходе анализа могут возникнуть ответы на задачу. Ни в коем
случае нельзя прерывать анализ из-за этих ответов.
Часть 4. Разрешение физического противоречия
4.1. Непосредственное решение.
Рассмотреть возможность решения задачи непосредственно по
формулировке ИКР-2. Если решение очевидно, перейти к его проверке по 5.1.
Примечания:
26. При выполнении шага 4.1 целесообразно использовать фонд
задач-аналогов.
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При бесконечном многообразии изобретательских задач число
физических противоречий, на которых «держатся» эти задачи, сравнительно невелико. Поэтому значительная часть решается по аналогии с другими задачами, содержащими аналогичное физическое
противоречие. Внешне задачи могут быть весьма различными, аналогия выявляется только после анализа — на уровне физического
противоречия.
4.2. Вепольный анализ.
Составить вепольную формулу системы. Рассмотреть ее простейшие преобразования (достройка простого веполя, достройка двойного веполя, разрушение веполя и т. д.). Если решение задачи очевидно, перейти к 5.1.
Пример: в задаче о молниеотводе два поля действуют на одно
вещество. Чтобы построить нормальную вепольную формулу, надо
ввести второе вещество. В то же время вводить второе вещество
нельзя: оно либо электропроводное, либо неэлектропроводное — оба
варианта исключены. Следовательно, нужно одно «переменное» вещество.
4.3. Метод МЧ.
а. Используя метод МЧ (моделирование «маленькими человечками»), построить схему физического противоречия.
б. Изменить схему «а» так, чтобы «маленькие человечки» действовали, не вызывая конфликта.
в. Перейти к технической схеме. Если решение очевидно, перейти к 5.1.
Примечания:
27. Метод моделирования «маленькими человечками» (метод
ММЧ) состоит в том, что конфликтующие требования схематически представляют в виде условного рисунка (или нескольких последовательных рисунков), на котором действует большое число «маленьких человечков» (группа, несколько групп, «толпа»). Изображать
в виде «маленьких человечков» следует только изменяемые части
модели задачи (инструмент, икс-элемент).
28. Шаг 4. Пункт 3.6 часто можно выполнить, совместив на одном рисунке два изображения: плохое действие и хорошее действие.
Если события развиваются во времени, целесообразно сделать несколько последовательных рисунков (рис. 2.7).
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример: человечки нейтральны (держат друг друга — нет свободных зарядов) и не влияют на прохождение радиоволн (это хорошо) и молнии (это плохо) (рис. 2.7, а).
Пары человечков при появлении молнии на короткое время разделяются и отводят молнию (рис. 2.7, б).
Рис.2.7. Разделение события во времени
Внимание: здесь часто совершают ошибку, ограничиваясь беглыми, небрежными рисунками. Хорошие рисунки: а) выразительны и
понятны без слов; б) дают дополнительную информацию о физическом противоречии, указывая в общем виде пути его устранения.
4.4. Применение типовых преобразований.
Рассмотреть возможность устранения физического противоречия
с помощью типовых преобразований (см. табл. 2.2). Если решение
очевидно, перейти к 5.1.
Правило 9
Пригодны только те решения, которые совпадают с ИКР или практически близки к нему.
4.5. Применение «Указателя физэффектов»
Рассмотреть возможность устранения физпротиворечия с помощью «Указателя применения физических эффектов и явлений».
Примечания:
29. Разделы «Указателя применения физических эффектов и явлений» опубликованы в изданиях по АРИЗ и ТРИЗ (теория решения
изобретательских задач).
4.6. Анализ трудных задач.
Если задача решена, перейти от физического решения к техническому: сформулировать способ и дать принципиальную схему устройства, осуществляющего этот способ. Если ответа нет, проверить,
не является ли формулировка 2.1 сочетанием нескольких разных за149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дач. В этом случае 2.1 следует изменить, выделив отдельные задачи для очередного решения (обычно достаточно решить одну главную задачу). Если и после этого нет ответа, вернуться к 3.1, взять
другой изменяемый элемент и повторить анализ. Если повторный
анализ не дал ответа, вернуться к шагу 2.1 и заново сформулировать
мини-задачу, отнеся ее к надсистеме, в которую входит рассматриваемая система. При необходимости такое возвращение к мини-задаче совершают несколько раз — с переходом к надсистеме и т. д.
Примечания:
30. Простые задачи решаются буквальным преодолением ФП,
например, разделением противоречивых свойств во времени или в
пространстве. Решение сложных задач обычно связано с изменением смысла задачи — снятием первоначальных ограничений, обусловленных психологической инерцией и до решений, кажущихся самоочевидными. Например, увеличение скорости «ледокола» достигается переходом к «ледоНЕколу». Вечная «краска» оказывается
не краской в буквальном смысле слова, а пузырьками газа, возникающими при электролизе. Для правильного понимания задачи необходимо ее сначала решить: изобретательские задачи не могут быть
сразу поставлены точно. Процесс решения, в сущности, есть процесс корректировки задачи.
4.7. Усиление ответа.
Рассмотреть вводимые вещества и поля. Можно ли не вводить
новые вещества и поля, использовав те вещества и поля, которые
уже есть в системе или в окружающей среде? Можно ли использовать саморегулируемые вещества? Ввести соответствующие поправки в технический ответ.
Примечания:
31. Саморегулируемые (в условиях данной задачи) вещества —
это такие вещества, которые определенным образом меняют свои
физические параметры при изменении внешних условий, например
теряют магнитные свойства при нагревании выше точки Кюри. Применение саморегулируемых веществ позволяет менять состояние
системы или проводить в ней измерения без дополнительных устройств.
150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Часть 5. Анализ способа устранения физического
противоречия
5.1. Провести предварительную оценку полученного решения.
Контрольные вопросы:
1. Обеспечивает ли полученное решение выполнение главного
требования ИКР-1 («Элемент сам...»)?
2. Какое физическое противоречие устранено (и устранено ли)
полученным решением?
3. Содержит ли полученная система хотя бы один хорошо управляемый элемент? Какой именно? Как осуществляется управление?
4. Годится ли решение, найденное для «одноцикловой» модели
задачи, в реальных условиях со многими «циклами»? Если полученное решение не удовлетворяет хотя бы одному из контрольных вопросов, вернуться к 2.1.
5.2. Проверить (по патентным данным) формальную новизну полученного решения.
5.3. Какие подзадачи возникнут при технической разработке полученной идеи? Записать возможные подзадачи — изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.
Часть 6. Развитие полученного ответа
6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.
6.2. Проверить, может ли измененная система (или надсистема)
применяться по-новому.
6.3. Использовать полученный ответ при решении других технических задач:
а) сформулировать в обобщенном виде полученный принцип решения;
б) рассмотреть возможность прямого применения полученного
принципа при решении других задач;
в) рассмотреть возможность использования принципа, обратного
полученному;
г) построить таблицу «расположение частей — агрегатные состояния изделий» или таблицу «использованные поля — агрегатные
состояния изделия» и рассмотреть возможные ответы по позициям
этих таблиц.
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Часть 7. Анализ хода решения
7.1. Сравнить реальный ход решения данной задачи с теоретическим (по АРИЗ). Если есть отклонения, записать.
7.2. Сравнить полученный ответ с данными информационного
фонда ТРИЗ (стандарты, приемы, физические эффекты). Если в информационном фонде нет подобного принципа, записать его в предварительный накопитель.
2.7. Методы экспертных оценок
Современный исследователь очень часто имеет дело с объектами сложной природы, для которых нет строгого математического
описания. В этих случаях возникает необходимость в использовании
опыта работы, эрудиции и интуиции высококвалифицированных специалистов, способных предлагать верные решения в условиях недостаточности информации.
Применение методов экспертных оценок (называемых также
методами групповой экспертизы) позволяет квантифицировать (количественно выразить) качественные характеристики изучаемого
объекта. При этом реализуются возможности системного подхода,
т. е. используется суммарная информация, которой владеет группа
экспертов, применяются специально разработанные процедуры получения обобщенного суждения экспертной группы, оценки достоверности полученных результатов. Методы экспертных оценок —
это совокупность логических и математико-статистических методов и процедур, направленных на получение и обработку мнений специалистов с целью выбора оптимального плана действий. Вместе с
тем надо иметь в виду, что результаты групповой экспертизы не следует абсолютизировать, ибо они получены в условиях неполной информации, субъективны в своей основе и т. п.; это лишь вспомогательный материал при принятии решений.
МЕТОД РАНЖИРОВАНИЯ
Ряд объектов (показателей, факторов), в соответствии с выраженностью определенного признака, называют ранжированными. Сам
процесс упорядочения называют ранжированием (табл. 2.8). Номер,
который при этом получает каждый объект, называют его рангом.
Так, наиболее значимый объект получает ранг, равный 1.
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ранг 2 присваивается объекту, наиболее значимому среди оставшихся, и т. д. Если значимость объектов выражена с помощью количественных характеристик (чисел), то ранжирование можно производить, упорядочивая их по убыванию (возрастанию) этих чисел.
Таблица 2.8
Шкалы и их характеристики
Шкал
Харктеис
Примеы
ийНаменов
Объекты ы,нкласифцров
а класы обзначеы номераи.
о,Т что номер однг клас
больше ил меньш друго, ещ
ничего не говрит о свойтах
объектв, за енимсключ тог,
что они чаютсярзли
льныеАвтомби
Порядква
Сотвесующи яизначе
чисел, аемыхприсв
предмта, отражают количеств
свойта, принадлежаощег
предмта, ыеравн остиразн
чисел означют равные разности
в количествах свойт
Номера таповэ ализ,н
ранжирование
ейслушат
по емостиупва
Интервалья
Существ цаиедн измерня,
при помщи котрй можно
не тольк упорядчить,
но и присать им числа так,
чтобы равные разности чисел
присвоеных предмта,
отражаил равные различя
в количествах измеряог
свойта. Нулевая точка
альнойитерв шкалы
произвльна и не указывет
на отсувие свойта
Kалендаро ремя,в
шкал темпрауы
по сиюЦель
Отношеий
а,Числ ыеприсвон предмта,
обладют всеми свойтами
объектв интервальой шкалы,
но поми этог на шкале
етсущв абсолютный нуль.
ниеЗач «нуль»
детльсвуи об отсуви
оценивамг свойта.
Отношеия чисел, присвоеных
в измерн, отражают
еколичствны отншеия
измеряог свойта
,Рост мас,
темпрау
по Kельвину, время
ыполнеияв операци
номера, омерн книг
в ографи,бл
номера аудиторй
153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если объекты одинаково важны, они получают одинаковые ранги,
называемые связными рангами. В практике ранжирования объектов
следует отказаться от использования связных рангов. Запрет на связные ранги диктуется и характером объектов, и стремлением получить от экспертов более полную и объективную информацию в результате дополнительного анализа близких по значимости объектов.
Ранги, назначенные отдельным экспертом, назовем индивидуальными, ранги, установленные по результатам групповой экспертизы, —
групповыми.
Пусть необходимо произвести ранжирование т объектов (F1,…
F2,… Fi,… Fk…Fm) с помощью n экспертов (j = 1, 2 ..., п). Обозначим rij ранг, который присваивает i-му объекту j-й эксперт. В результате опроса экспертов получаем таблицу — матрицу размером mхn,
то есть матрица индивидуальных рангов имеет m строк и n граф
(табл. 2.9).
Таблица 2.9
Таблица — матрица
Эксперты
Объекты
1
…
j
…
n
F1
r 11
…
r 1j
…
r in
Fi
r i1
…
r 1j
…
r in
…
…
…
…
…
…
Fm
r m1
…
r mj
…
r mn
Символически такую матрицу принято обозначать:
R  rij mn.
(7.1)
В табл. 2.9 следует предусмотреть четыре графы для результатов обработки исходных данных.
Для установки групповых рангов ri(i = 1, 2, …, m), по которым и
производится ранжирование данных объектов, определяется сумма
рангов Ri по каждому объекту:
n
Ri   rij .
j 1
154
(7.2)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Теперь наименьшей сумме рангов, т. е. наименьшему значению
из Ri, присваивается ранг, равный 1, наименьшему из оставшихся
Ri — ранг 2 и т. д. Иначе говоря, ранжирование объектов производим, упорядочивая их по возрастающим значениям.
Но предварительно, как этого требует логика исследований и соответствующие нормативные документы, необходимо оценить достоверность полученной экспертной информации путем проверки согласованности экспертных оценок внутри рабочей группы. Для этого
вычисляют значение размаха R как разность между наибольшими
и наименьшими значениями Ri:
R   Ri max   Ri min
(7.3)
и проверяют условие
(7.4)
R  m 2n .
Если условие (7.4) не выполняется, то, учитывая приближенный
характер формулы (7.4), производят дополнительную проверку на
согласованность экспертных оценок по более точной (и более трудоемкой) формуле
D   0, 22 m  0,50  R, 3  m  20,
(7.5)
где D — дисперсия Ri; R — среднее арифметическое Ri.
Понятие дисперсии и среднего арифметического широко применяется в математической статистике. Они вычисляются по следующим формулам:
R
1 m
 Ri ,
m i 1
(7.6)
2
D
1 m
 Ri  R .
m  1 i 1


(7.7)
Условие (7.5) получено в предположении, что с вероятностью
более 90% можно утверждать, что между экспертами существует
согласованность оценок, достаточная для того, чтобы экспертную
информацию можно было считать достоверной. Если условие (7.5)
не будет выполнено, следует рассмотреть дополнительно вопросы
по составу рабочей группы.
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МЕТОД БАЛЛЬНЫХ ОЦЕНОК
При работе по этому методу используется, как правило, шкала
интервалов. Метод балльных оценок позволяет непосредственно
находить относительные коэффициенты весомости объектов. Опыт
применения этого метода показывает, что баллы удобно выражать в
долях единицы (или в процентах), т. е. должно быть выполнено условие нормированности индивидуальных баллов Wi:
m
 Wij  1,
(7.8)
j 1
где Wij — оценка, данная i-му объекту, j-м экспертом, m — число
объектов.
Необходимость для эксперта в процессе назначения им балльных оценок контролировать выполнение условия (7.8), для чего приходится постоянно корректировать ранее полученные оценки, побуждает его более ответственно анализировать весь спектр оценок, постоянно сравнивать объекты между собой и в итоге давать обоснованное экспертное заключение. Короче говоря, эксперт следует тезису: «Все познается в сравнении».
Можно рекомендовать эксперту такой способ установления
балльных оценок: самому значимому объекту присваивается достаточно высокое значение коэффициента весомости. Следующий коэффициент весомости каждого последующего объекта
можно сопоставить с первым коэффициентом или с любым другим. И как контрольная операция — проверка требований (7.8).
В результате опроса n экспертов по объектам получим матрицу
индивидуальных относительных коэффициентов весомости Wij
W  Wij
mn
.
(7.9)
аналогичную по структуре матрице R.
Групповую оценку весомости i-го объекта W i вычисляют путем
усреднения индивидуальных оценок по объекту с помощью формулы
Wi 
156
1 n
 Wij ,
n j 1
(7.10)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
причем автоматически выполняется условие:
m
 Wi  1,
(7.11)
j 1
т. е. групповые оценки весомости объектов являются нормированными. Таким образом, они характеризуют относительную весомость
объектов.
Характеристикой рассеивания индивидуальных коэффициентов
весомости i-го объекта может служить так называемый относительный размах , вычисляемый по формуле

Wi max  Wi min
Wi
,
(7.12)
где (Wi)max — наибольший индивидуальный коэффициент весомости из всех коэффициентов, данных экспертами по i-му объекту;
(Wi)min — соответственно наименьший индивидуальный коэффициент весомости:
(7.13)
  1,0.
При соблюдении (7.13) согласованность назначенных экспертами
индивидуальных коэффициентов весомости считается достаточной.
Использование относительного размаха, вместо применяемого в таких случаях коэффициента вариации, значительно упрощает проверку достоверности экспертных оценок.
МЕТОД РАССТАНОВКИ ПРИОРИТЕТОВ
В методе расстановки приоритетов осуществляется попарное
сравнивание всех оцениваемых объектов. Сравнивание производится на качественном уровне, т. е. для каждой пары эксперт высказывает суждение о предпочтительности одного из объектов или об
их равноценности (по принципам: «лучше», «хуже», «равно»). Полученную информацию обрабатывают с помощью специального алгоритма.
Последовательность действий:
1. Определение сравниваемых вариантов
x1, …, xn (n — число вариантов).
157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Определение критериев отбора
k1, …, km (m — число критериев).
3. Расстановка приоритетов при попарном сравнении вариантов
по выбранному критерию,
например, при x1, х2, х3, х4;
сравнение по k1
x1 < x2
x2 > x3
x1 = x3
x2 < x4
x1 < x4
x3 < x4
здесь >
=
<
«лучше»,
«равно»,
«хуже»
4. Сведение полученных данных в матрицу смежности (табл. 2.10).
5. Выбор системы количественных соотношений. Возможны различные количественные соотношения между «лучше» и «хуже»; важно только, чтобы их сумма была равна 2. Можно рекомендовать три
основных варианта (табл. 2.10).
Таблица 2.10
Варианты соотношений
x1
x2
x3
x4
x1
=
<
=
<
x2
>
=
>
<
x3
=
<
=
<
x4
>
>
>
=
При большой разнице в сравниваемых вариантах (качественно —
на порядок и выше) целесообразно пользоваться соотношениями
0,3 при 

aij  1,7 при 
1 при 

При незначительной разнице в сравниваемых вариантах (; ) целесообразно пользоваться соотношениями
158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
0,7 при 

aij  1,3 при 
1 при 

В обычной практике при разнице в сравниваемых вариантах в 2...5
раз, а также при упрощенных, прикидочных расчетах можно пользоваться соотношениями
0,5 при 

aij  1,5 при 
1 при 

6. Введение в матрицу выбранных количественных соотношений.
n
7. Суммирование по строкам матрицы  aijr и запись результаi 1
тов в специальную графу.
8. Определение абсолютного приоритета вариантов друг перед


абс 
другом по r-у критерию Pir
и запись в специальную графу
Pirабс  A  B , где
m
 a1 j
1
A  xi1; xi 2 ;...; xin , B 
m
.
 ani
1
9. Определение относительного (нормированного) приоритета ва-


отн
риантов Pir
по r-у критерию и запись в следующую специаль-
ную графу:
Pirотн  Pirабс
n
.
абс
 Pir
1
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
n
Должно быть выполнено условие  Pirотн  1.
i 1
Полученные относительные приоритеты вариантов являются требуемой продукцией по r-у критерию.
10. Сопоставление всех вариантов по оставшимся нерассмотренными критериям (k2, k3, …, km) выполняется в соответствии с этапами 3–9.
11. Следующим шагом является сравнение критериев между собой. Эта процедура выполняется аналогично этапам 3–9. В итоге




абс
отн
получаем абсолютные Pr
и относительные Pr
приоритеты
критериев друг перед другом.
12. Определение комплексных приоритетов Рком вариантов
m
Pкомi   Prотн Pirотн .
r 1
где Ркомi — комплексный приоритет i-го варианта перед всеми, сравниваемыми по совокупности критериев.
13. Наиболее подходящий вариант выбирают исходя из условия
Pкомi  max.
МЕТОД НЕЧЕТКИХ ОЦЕНОК
Важнейшим требованием к эксперту является требование однозначности оценок. Как правило, эксперт формирует свое отношение
к объекту или к его параметру, исходя из заранее заданной шкалы
оценки и определенных на ней градаций.
При построении шкалы сталкиваются две противоположные тенденции. Увеличение числа градаций способствует повышению точности, но при этом резко усложняется процедура оценки, так как градацию необходимо определить, дать эксперту ее однозначный «образ», «стоимость».
Уменьшая число градаций, мы упрощаем процедуру, но при этом
теряется большая часть эвристической ценности, оценки огрубляются. Одной из систем, позволяющих осуществить оценки с исполь160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зованием относительно малого количества градаций, но с расширением многообразия оценки путем разбиения интервалов на роцентили, является система, предложенная А.Е. Готлибом. Данная система предполагает использование расплывчатых, нечетко сформулированных суждений. Например, в систему входят:
 название границ строк-интервалов (хорошо, очень хорошо, отлично...);
 поле экспертных суждений;
 союз «или»,
 лингвистические неопределенности (модификаторы нечеткости):
«приблизительно», «несколько лучше, чем» (табл. 2.11).
В данной системе эксперт может иметь четкое суждение (плохо,
вполне удовлетворительно, отлично,…) и два нечетких суждения:
 находиться в границах строки-интервала, т. е. объединять два соседних суждения с помощью союза «или» (хорошо или очень хорошо);
 объединять в себе суждения, различающиеся более чем на один
интервал, в этом случае нижняя граница задается с помощью модификатора «приблизительно», а верхняя — с помощью модификатора «несколько лучше, чем».
Организация и проведение групповой экспертизы
Обеспечение эффективности решений, принимаемых на основе
экспертных оценок, возможно лишь при правильной организации работы экспертов. Эта работа включает следующие этапы.
Постановка задачи. Здесь необходимо кратко и четко сформулировать основные цели и задачи проведения экспертизы.
Разработка программы. Разработка программы включает: выбор формы группового обсуждения, установление техники опроса
экспертов.
Подбор экспертов. Для установления компетентности эксперта
существует ряд методов: эвристические, статистические, тестовые,
документальные и комбинированные.
С учетом характера квалификации специалистов рекомендуется
устанавливать уровень компетентности экспертов К по формуле
K  0,5  0,1К и  К а  ,
где Ки — коэффициент информированности эксперта по данной проблеме; Ка — коэффициент аргументации эксперта.
161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
162
Таблица 2.11
Нечеткие суждения
В
Доста
полной
точно
мере
0
Скорее Не знаю Скорее
Доста
точно
В
полной
мере
Неприемлемо
«Несколько лучше, чем»
Очень плохо
1
1 Очень плохо
Плохо
2
2
Плохо
Почти плохо
3
3
Почти плохо
Недостаточно
удовлетворительно
4
4
Недостаточно
удовлетворительно
Удовлетворительно
5
5
Удовлетворительно
Вполне
удовлетворительно
6
6
Вполне
удовлетворительно
Достаточно хорошо
7
7
Достаточно хорошо
Хорошо
8
8
Хорошо
Очень хорошо
9
9
Очень хорошо
Отлично
10
«Приблизительно»
0
0,2
0,4
0,5
0,6
0,8
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Коэффициент аргументации выявляется путем суммирования баллов по эталонной шкале (табл. 2.12). Коэффициент информированности определяется самими экспертами путем самооценки по десятибалльной шкале.
Таблица 2.12
Эталонная шкала
пеньСт влиян источнка
Источник ациорент
Высокая
В
на ваше мнеи
Cряедн
С
Низкая
Н
Проведный амив кийтеорчс
занли
0,3
0,2
0,1
Ваш произвдстеных опыт
0,5
0,4
0,2
Обобщени работ ыхотечсвн
автор
0,10
0,10
0,10
Обобщени работ зарубежных
автор
0,05
0,05
0,05
Ваш интуця
0,05
0,05
0,05
Таблица предлагается эксперту без цифр. Эксперт делает пометки, по каким градациям (В, С или Н) он оценивает каждый источник.
Далее таблица эксперта накладывается на эталонную и находится
сумма баллов, отвечающих пометкам эксперта. Расчетный коэффициент компетентности К находится в пределах от 0 до 1.
Подсчитав значение для каждого эксперта, получим так называемый вектор компетентности эксперта: К1, К2, К3, ..., Кj, ..., Кп,
где n — число экспертов. Значение вектора компетентности экспертов позволяет уточнить групповые оценки весомости объектов, которые в этом случае вычисляются по формуле
Wi 
 k j wij K1Wi1  ...K jWij  ...  knWin

.
K1  ...  K j  ...  K n
K j
(7.14)
Если компетентность экспертов принять одинаковой, то все К = 1
и формула (7.14) соответствует формуле (7.10).
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Применяются также и другие способы определения компетентности эксперта. Так, место работы эксперта может определять его
компетентность. При этом предполагается, что занимающий соответствующую должность либо имеющий ученую степень, либо занятый достаточно долго решением данной проблемы специалист —
является компетентным.
Компетентность специалиста определяется также путем опроса
ряда специалистов, решающих родственные задачи. Их оценки позволяют оценить компетентность предполагаемого эксперта.
Компетентность специалиста зависит также от успехов в проходивших ранее спорах, дискуссиях, конфликтах, в ранее имевших место случаях экспертной деятельности и т. д.
Специалист и сам может определить свою компетентность в том
или ином вопросе.
Численность экспертной группы. Следует иметь в виду, что
увеличение численности экспертной группы не всегда желательно.
Во-первых, рост численности группы, как правило, возможен лишь
за счет малоквалифицированных специалистов, что приводит к снижению достоверности получаемых оценок. Но даже при однородном составе группы экспертов увеличение ее численности приводит
к тому, что суждение отдельного эксперта практически не влияет на
окончательную оценку. Группу желательно формировать таким образом, чтобы влияние суждений одного эксперта на отклонение групповой оценки составляло 5–10%, т. е. было того же порядка, что и
требуемая степень точности оценки. Существует формула, позволяющая определить требуемую численность экспертной группы:
nt 
can  b
,
an 1  c 
где nt — требуемое количество экспертов; ап — среднеарифметическая оценка n экспертов; b — оценка дополнительного (n + 1)-го
эксперта; с — мера влияния суждений одного эксперта на групповую оценку.
Порядок применения формулы:
 для экспертизы подбирается группа экспертов в произвольном количественном составе n (рекомендуется 4–5 человек);
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 по полученным оценкам находится средняя an;
 прогнозируется возможная оценка b дополнительного (n + 1)-го
эксперта и принимается конкретное значение с; величина b целиком определяется особенностями поставленной перед экспертами
задачи; практически значение b можно прогнозировать на основе
оценок, полученных от n экспертов, принимая его равным оценке,
более всего отклоняющейся от средней;
 затем определяется требуемая численность экспертов и сопоставляется с предварительно принятой численностью.
При необходимости к экспертизе дополнительно привлекаются
(nt – n) человек.
Получение информации
Обычно приемлемыми формами опроса экспертов являются как
анкетирование, так и устный опрос. При выборе в качестве средства опроса анкетирования очень важно продумать форму анкеты и
инструкцию по ее заполнению.
Анкета должна быть простой по форме, не допускать многозначных толкований, быть удобной для заполнения и воспроизведения.
Вопросы анкеты должны учитывать реальные возможности экспертов, набор вопросов должен охватывать всю проблематику, порядок
расположения оцениваемых объектов должен быть случайным (чтобы самим порядком как-то не сориентировать экспертов).
Инструкция по заполнению анкеты может быть дана в устной
или письменной форме. Но в любом случае непосредственно перед
проведением экспертизы полезно провести беседу, на которой следует рассмотреть основные термины и определения, сущность методов экспертных оценок, область применения, основные оценочные
процедуры, анализ наиболее распространенных ошибок экспертов.
В заключение беседы разъясняется программа работы.
Устная беседа может служить и самостоятельным источником
получения информации. Следует учитывать, что привлекаемые к
работе высококвалифицированные специалисты фактически выполняют роль как экспертов, так и консультантов. Осознание этого приводит к повышению эффективности встречи.
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Беседа с консультантом имеет целью получение какой-либо информации об интересующем вопросе без оценок. Подготовка к проведению беседы должна включать в себя следующие основные моменты:
 должны быть подготовлены вопросы; должно быть проведено деление информации;
 должна быть оценена степень тенденциозности консультанта в рассматриваемом вопросе.
Беседа с экспертом организуется с целью получения информации, облегчающей выбор того или иного варианта, и состоит в получении от эксперта числовых или качественных оценок. Процесс экспертных оценок можно охарактеризовать как исследование, которое
позволяет выбрать направление дальнейших действий, количественно
сравнить различные варианты, повысить эффективность принятия
решения и уменьшить степень риска этого процесса.
Целесообразно, чтобы эксперты сформировали для себя определенную систему критериев по экспертным оценкам, вид которых зависит от класса оцениваемых систем. Для этого могут быть сформулированы требования, предъявляемые к системе критериев экспертных оценок, например набор критериев должен быть полным,
охватывать все основные аспекты задачи и добавление новых критериев не должно влиять на результаты выбора вариантов:
 смысл каждого критерия должен быть понятным и однозначным
для лица, принимающего решение, и эксперта, оценивающего варианты;
 система критериев должна быть независимой, т. е. оценка, вынесенная каждому варианту по данному критерию, не должна изменяться при оценке данного варианта по другому критерию;
 критерии должны быть критичны к параметрам; при сравнительно
небольших изменениях параметра критерий, отражающий этот параметр, должен заметно меняться;
 критерий должен иметь физический смысл и определяться количественной мерой; все размерные критерии должны быть приведены к безразмерным показателям.
166
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.8. Приемы и методы научно-технического творчества
2.8.1. МЕТОД ФОКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
Этот метод предложен американским специалистом Ч. Вайтингом и применяется с целью поиска новых, оригинальных вариантов
исполнения заданного объекта, поиска совместимых с ним дополнительных функций. Принцип метода состоит в переносе на заданный
объект неожиданных свойств: новых и ярких, качеств и выявлений
оригинальных и эвристически ценных сочетаний.
Последовательность шагов выполнения этого метода:
1. Формулируют цель работы (определяют совершенствуемый
объект и цель его совершенствования).
2. Произвольно выбирают по памяти либо из каталогов, словарей,
случайных книг несколько объектов или их называют участники работы.
3. По каждому из случайно выбранных объектов составляют перечень характеристик, признаков.
При этом целесообразно предложить участникам работы выполнить второй и третий шаги до оглашения объекта анализа, что позволяет осуществлять выбор характеристик непредвзято.
4. Признаки случайно выбранных объектов переносят на совершенствуемый объект.
5. Производят анализ полученных сочетаний, при этом обращают
особое внимание на внешне несовместимые, «дикие» сочетания,
развитие которых, как правило, приводит к наиболее интересным
решениям.
6. Проводят оценку полученных решений.
В США метод широко применяется для поиска новой рекламы,
оригинального оформления товаров. В отечественной практике метод нашел применение при поиске и совершенствовании объектов
массового спроса. Метод может быть полезен и как средство тренировки фантазии, воображения.
2.8.2. МЕТОД ГИРЛЯНД АССОЦИАЦИЙ И МЕТАФОР
Метод предложен советским исследователем Г.Я. Бушем. Его
цель — обеспечить поиск разработчиком решения изобретательских
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
задач при дефиците информации, т. е. при невозможности использовать логические средства. В этом случае одним из средств служит
цепочка (гирлянда) ассоциаций и метафор, использование которых
позволяет совершить переход в новую область знаний, интерпретировать по-новому ранее разрабатываемые идеи. Таким образом, в
качестве своеобразного информационного фонда выступает ассоциативная память разработчика.
Основными этапами метода при совершенствовании заданного
объекта являются следующие:
1. Определение синонимов объекта и образование из них первой
гирлянды — гирлянды синонимов.
2. Произвольный выбор случайных объектов. Совершенно произвольно, любым способом, например на память или из энциклопедического словаря, выбирают несколько имен существительных, которые не обязательно должны обозначать технические объекты. Из
отобранных слов образуют вторую гирлянду — гирлянду случайных
объектов.
3. Составление комбинаций из элементов гирлянды синонимов и
гирлянды случайных объектов. Комбинацию составляют из двух
элементов, соединив последовательно каждый синоним рассматриваемого объекта с каждым случайным объектом.
4. Составление перечня признаков случайных объектов. Определяют их признаки. При этом необходимо определить возможно
большее число признаков в течение ограниченного времени, например за две-три минуты. Успех поиска в значительной степени зависит от широты охвата признаков случайных объектов. Целесообразно поэтому перечислять как основные, так и второстепенные,
малозначительные признаки. Для удобства можно составлять таблицу признаков.
5. Генерирование идей путем поочередного присоединения к техническому объекту и его синонимам признаков случайно выбранных
объектов. Аналогично образуют перечень новых конструкций, получаемых путем поочередного присоединения к гирлянде синонимов
признаков других случайных объектов.
6. Генерирование гирлянд ассоциаций. Из признаков случайных
объектов, выявленных на четвертом шаге, генерируют гирлянды
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
свободных ассоциаций. Для каждого отдельного признака гирлянды
могут быть практически неограниченной длины, поэтому генерирование следует ограничить по времени или по числу элементов гирлянды. Если генерирование гирлянды ассоциаций осуществляют в
коллективе, то каждый его член занимается этим самостоятельно.
7. Генерирование новых идей. К элементам гирлянды синонимов
технического объекта поочередно пытаются присоединить элементы гирлянд ассоциаций. На этом шаге решают вопрос, есть ли среди
сочетаний синонимов (технического объекта с элементами гирлянд
ассоциаций) достаточное число оригинальных и заманчивых идей.
Если по предварительной оценке таких идей мало, можно продолжать образовывать гирлянды ассоциаций начиная с какого-нибудь
нового элемента гирлянд, созданных на шестом этапе.
8. Оценка и выбор рациональных вариантов идей. Генерирование
новых вариантов решения задач на предыдущих этапах обычно дает
достаточно большое множество вариантов. Среди множества нерациональных, тривиальных и даже нелепых идей, как правило, всегда
найдутся оригинальные и рациональные. Отбор вариантов рекомендуется производить в несколько приемов. Сначала вычеркивают явно
нерациональные варианты, затем отбирают оригинальные сомнительной полезности, но привлекающие своей неожиданностью. Список
таких вариантов целесообразно изучить с привлечением экспертов
или творческого коллектива. В список рациональных решений включают варианты, наилучшим образом отвечающие поставленным
целям и требованиям производства.
9. Отбор наилучшего варианта из рациональных осуществляют
разными способами. Весьма прост и эффективен способ экспертных оценок.
Автор указывает, что приведенная модификация метода является упрощенной, и рекомендует расширять и усиливать ее с помощью
таких дополнительных процедур, как, например, метафорическое
описание и анализ проблемной ситуации, построение этимологических и парадигматических гроздей понятий и их интерпретация, построение и интерпретация гроздей и гирлянд метафор.
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.8.3. ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДАЦИЙ КРИКА
1. Приложите необходимые усилия. Творить без умственных усилий нельзя.
2. Не погружайтесь слишком глубоко в трясину подробностей.
Если увязнете в ней, будет трудно обратиться к радикально иным
идеям. Старайтесь вначале мыслить широко, концентрируя внимание на решении в целом и откладывая рассмотрение деталей на более поздний срок. Начав же разрабатывать подробности первого
найденного «хорошего» решения, вы помешаете себе и не сможете
уже думать по-другому. Вдобавок, если вы все же так поступите и в
конце концов придете к наилучшему решению, вы отдадите предпочтение первому, поскольку на выяснение его деталей уже затрачено много времени и сил.
3. Чаще спрашивайте себя: почему? Настойчивое применение
этого простого, но очень действенного вопроса особенно полезно.
Выясняйте таким образом основные цели поставленной задачи, ограничения, характеристики существующих и предполагаемых решений и т. д.
4. Отыскивайте побольше возможных решений. Если сумеете
найти максимальное число решений, то среди них, наверное, окажутся и полезные.
5. Избегайте консерватизма. Пусть не смущают идеи, радикально отличающиеся одна от другой. Если удалось сделать большой
скачок, всегда имеется тенденция вернуться и отказаться от достигнутого. Кажется естественным брать идеи, испытанные временем. Поэтому они пользуются большим доверием.
6. Избегайте поспешных решений. Не торопитесь отвергнуть найденное. Некоторые идеи при первом рассмотрении могут показаться не заслуживающими внимания или даже бесполезными. Естественно поэтому стремление сразу же отбросить их. Но таким образом
можно лишиться некоторых достойных рассмотрения решений. Более того, через некоторое время эти идеи, после небольшой модификации, можно будет применять. Одно из качеств квалифицированного инженера — его настойчивость в применении новых идей, радикально отличающихся от всех предыдущих.
170
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Избегайте преждевременного удовлетворения проделанной
работой. Не соблазняйтесь первой встретившейся «хорошей» идеей
или улучшающей уже имеющееся решение, когда на самом деле
оправданы дальнейшие поиски. Весьма легко оказаться ослепленным блеском первой попавшейся идеи и пренебречь дальнейшими
активными поисками. Есть отличный способ избежать этого. Нужно всегда считать, что имеется решение лучшее, чем известное.
Если вы последуете такому правилу, будете редко ошибаться.
8. Обращайтесь за идеями к аналогичным задачам. Попробуйте
мысленно решить аналогичные задачи, но в иных ситуациях.
9. Консультируйтесь с другими. Активно собирайте информацию
от инженеров, заказчиков, потребителей, продавцов и др. Такие беседы не только расширяют знания инженера, но и могут натолкнуть
его на правильную мысль.
10. Попытайтесь отвлечься от существующих решений, хотя это
и нелегко. Существующие решения «давят» своим авторитетом, однако при определенной дисциплине ума отвлечься от них можно.
11. Попробуйте групповой метод поиска новых решений.
12. Всегда помните о неограниченных возможностях человека в
процессе создания идей. Если инженер постоянно отдает себе отчет
в том, что могут возникнуть ложные ограничения, если старается не
быть чрезмерно консервативным и не делать поспешных выводов,
он делает важный шаг в преодолении тенденций, которые буквально
«душат» изобретательность.
2.8.4. ПРАВИЛА ТРИНГА И ЛЕЙТУЭЙТА
1. Четко сформулировать задачу.
2. Видеть некую человеческую потребность и попытаться найти
лучший способ удовлетворить ее.
3. Если задача имеет два различных решения и более, каждое из
которых обладает достоинствами и недостатками, необходимо провести анализ каждого решения и выяснить, нельзя ли сделать усовершенствования, улучшающие технические и экономические показатели этих решений применительно к поставленной задаче.
4. Когда задача выбрана, следует определить главную и дополнительную цель изобретения, а также ограничения, накладываемые на
решение задачи.
171
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Создать при решении задачи эмоциональный заряд. Весьма
полезно для этого установить жесткие сроки, применить метод «высиживания», систематической работы над изобретением, использовать мозговой штурм группы людей.
6. После того, как найдена стоящая идея, необходимо пользоваться
методом последовательных приближений. Не следует при этом конкретизировать идею больше, чем это нужно для перехода к следующему этапу работы. Важно всегда оставлять для себя как можно
более широкий выбор.
7. Для проверки идеи рекомендуется перечень контрольных вопросов:
а) не противоречит ли идея законам техники;
б) работоспособно ли найденное техническое решение;
в) отвечает ли идея планируемым параметрам;
г) будет ли найденное решение надежным и простым в эксплуатации;
д) можно ли осуществить изобретение на базе известных материалов и с применением существующих технологий;
е) возможно ли управлять им и регулировать его при необходимости;
ж) будет ли изобретение дешевым;
з) какова будет стоимость его эксплуатации и обслуживания;
и) каков будет срок службы;
к) как часто возможны поломки и будут ли они иметь катастрофические последствия.
2.8.5. СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ОСБОРНА
1. Какое новое применение технического объекта можно предложить? Возможны ли новые способы применения? Как модифицировать известные способы применения?
2. Возможно ли решение изобретательской задачи путем приспособления, упрощения, сокращения? Что напоминает данный технический объект? Вызывает ли аналогия новую идею? Имелись ли в
прошлом аналогичные проблемные ситуации, которые можно использовать? Что можно копировать? Какой технический объект нужно
опережать?
172
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Какие модификации технического объекта возможны? Приемлема ли модификация путем вращения, изгиба, скручивания, поворота? Какие изменения назначения (функции), движения, цвета, запаха,
формы, очертаний можно применить? Другие возможные изменения.
4. Что можно увеличить в техническом объекте? Что можно присоединить? Возможно ли увеличение срока службы, воздействия?
Имеет ли смысл увеличить частоту, размеры, прочность, повысить
качество? Можно ли присоединить новый градиент, продублировать?
Возможны ли мультипликации рабочих органов или других элементов? Целесообразно ли преувеличение, гиперболизация элементов
или всего объекта?
5. Что можно в техническом объекте уменьшить или заменить?
Можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, сконденсировать,
применить способ миниатюризации, укоротить, сузить, отделить, раздробить, приумножить?
6. Что в техническом объекте можно заменить? Можно ли использовать другой ингредиент, другой материал, другой процесс,
другой источник энергии, другое расположение, другой цвет, звук,
освещение?
7. Что можно преобразовать в техническом объекте? Какие компоненты допустимо взаимно заменить? Можно ли изменить модель,
разбивку, разметку, планировку, последовательность операций? Можно
ли транспонировать причину и эффект, изменить скорость или темп,
режим?
8. Что можно в техническом объекте сделать наоборот? Нельзя
ли поменять местами противоположно размещенные элементы или
повернуть их задом наперед, низом вверх, поменять местами? Нельзя
ли поменять полярность, перевернуть зажимы?
9. Какие новые комбинации элементов технического объекта возможны? Можно ли создать смесь, сплав, новый ассортимент? Можно ли комбинировать секции, узлы, блоки, агрегаты, цепи? Можно ли
комбинировать признаки, идеи?
2.8.6. ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДАЦИЙ И ВОПРОСОВ ЭЙЛОАРТА
1. Перечислить все качества и определения предполагаемого
изобретения. Изменить их.
173
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Сформулировать задачи ясно. Попробовать новые формулировки. Определить второстепенные, аналогичные задачи и выделить
главные.
3. Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные
принципы, новые предположения.
4. Набросать молекулярные, биологические, химические, экономические и другие аналоги, пусть даже фантастические.
5. Построить математическую, гидравлическую, электронную,
механическую и другие модели (модели точнее выражают идею,
чем аналогии).
6. Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твердое тело, гель, пена, паста и др., тепло, магнитная и электрическая энергии, свет, сила удара и т. д.; различные длины волн,
поверхностные свойства и т. п.; переходные состояния; замерзание,
конденсация, переход через точку Кюри и т. д.; эффекты Джоуля —
Томпсона, Фарадея и др.
7. Установить варианты зависимости, возможные связи, логические совпадения.
8. Узнать мнение некоторых, совершенно неосведомленных в данном деле людей.
9. Устроить весьма свободное групповое обсуждение, особенно
во время непринужденной беседы, выслушивая каждую идею без
критики.
10. Попробовать так называемые «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, сложное китайское и т. д.
11. Не расставаться с проблемой во время сна, идя на работу, на
прогулке, во время купания, в поезде, при игре. Надо быть всегда с
ней, с проблемой.
12. Стараться находиться в стимулирующей обстановке (технические музеи, магазины дешевых вещей, свалки лома), просматривать много журналов.
13. Набросать таблицу цен, величин, перемещений, типов материалов и т. д. для разных решений проблемы и ее частей, поискать
пробелы в решениях или новые комбинации.
14. Определив идеальное решение, разрабатывать возможные.
174
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15. Видоизменить решение проблемы с точки зрения времени (скорее или медленнее), размеров, вязкости и т. п.
16. В воображении «залезть» внутрь объекта.
17. Определить альтернативные проблемы и системы, которые
изымают определенное звено из цепи и, таким образом, создают нечто совершенно иное, уводя в сторону от нужного решения.
18. Уточнить, чья это проблема. Почему его?
19. Кто придумал это первым? Какова история вопроса? Какие
ложные толкования этой проблемы имели место?
20. Кто еще решал эту проблему и чего добился?
21. Определить общепринятые граничные условия и причины их
установления.
Список и перечень Т. Эйлоарта очень интересен тем, что в нем
рекомендации и вопросы выстроены не в случайном порядке. Это
уже не просто список или перечень, а скорее подобие методики. Еще
больший интерес в этом плане представляет собой перечень советов и вопросов, предложенный Д. Пойа.
2.8.7. ПЕРЕЧЕНЬ СОВЕТОВ И ВОПРОСОВ ПОЙА
1. Понимание задачи. Нужно ясно понять постановку задачи.
Что неизвестно, что дано, в чем состоит условие, возможно ли его
удовлетворить? Достаточно или нет это условие для определения
неизвестного? Не чрезмерно ли оно, не противоречиво ли? Сделайте чертеж, введите подходящие обозначения, разделите условие
на участки и постарайтесь записать их.
2. Составление плана решения. Нужно найти связь между данными и неизвестными. Если не удастся сразу обнаружить эту связь,
возможно, будет полезно рассмотреть вспомогательные задачи.
В конечном счете, необходимо прийти к плану решения.
Не встречалась ли раньше эта задача, хотя бы в несколько иной
форме? Известна ли какая-нибудь родственная задача? Не знаете
ли теоремы, которая могла бы оказаться полезной? Рассмотрите
неизвестное и постарайтесь вспомнить знакомую задачу с тем же
или подобным неизвестным. Если есть задача, родственная данной
и уже решенная, нельзя ли ею воспользоваться, применить ее результаты? Имеет ли смысл ввести какой-нибудь вспомогательный
элемент, чтобы стало возможным воспользоваться прежней задачей? Нельзя ли ее иначе сформулировать, и еще иначе?
175
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вернитесь к определениям. Если не удастся решить данную задачу, попытайтесь сначала решить сходную. Можно ли придумать
более доступную сходную задачу, более общую и более частную
или же аналогичную задачу? Постарайтесь решить часть задачи.
Сохраните только часть условия, отбросив остальное. Насколько
определенным окажется тогда неизвестное, как оно может меняться? Нельзя ли извлечь что-либо полезное из данных или придумать
другие данные, из которых можно было бы определить неизвестное? Нельзя ли изменить неизвестное или данные или, если необходимо, и то, и другое так, чтобы новое неизвестное и новые данные
оказались ближе друг к другу? Все ли данные и все ли условия использованы? Приняты ли во внимание все существенные понятия,
содержащиеся в задаче?
3. Осуществление плана. Осуществляя план решения, контролируйте каждый свой шаг. Ясно ли, что предпринятый шаг правильный? Сумеете ли доказать, что он правилен?
4. Взгляд назад. Нельзя ли проверить результат и ход решения?
2.8.8. МЕТОД МАТРИЦ ОТКРЫТИЙ
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.
Имеет смысл перечислить основные этапы метода матриц открытий.
176
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. Составление перечней элементов, свойств, объектов, фактов,
идей и т. п.
2. Выработка поля анализа. Сначала определяют проблему в наиболее общей, абстрактной форме и уточняют ее. Затем строят структуру этого поля, т. е. производят размещение характеристик выбранных элементов, свойств и т. п. по рядам.
3. Определение пересечения рядов и обнаружение возможных
комбинаций. Выясняют поле возможных решений, что является целью исследования. Каждая ячейка матрицы представляет связь двух
характеристик.
4. Рассмотрение всех возможных решений с целью обнаружения
новых допустимых комбинаций.
5. Изучение выбранных комбинаций и выбор рациональных решений. Сам по себе метод матриц открытия еще не дает скольконибудь законченных технических решений. Комбинация двух характеристик может быть решением лишь очень простых задач. Чаще
всего этот метод служит для системной организации имеющегося
материала и дает отправные пункты для дальнейшего исследования, определяя имеющиеся резервы и узкие места. Комбинации характеристик дают простор для плодотворных ассоциаций, постановки проблем. А. Моль считает, что метод матриц открытия является
всеобщим, приемлемым во всех областях познания и деятельности.
Наибольшие практические результаты его применения получены при
разработке новых видов продукции.
2.8.9. МЕТОД ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВА
Автор этого метода К. Джоунс опубликовал свою работу в 1970 г.
Метод разработан на базе анализа развития технических систем.
Основные этапы его выполнения следующие:
1. Определение функций каждого конкретного элемента существующего решения.
2. Определение основной функции, для которой другие являются
вспомогательными.
3. Определение любых изменений основной функции, которые
могут привести к совершенствованию данной конструкции.
4. Объединение результатов 2-го и 3-го этапов для нахождения
новой (измененной) основной функции.
177
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Поиск альтернативных решений для деления новой основной
функции на вспомогательные и закрепление каждой из них за конкретным элементом конструкции.
Автор утверждает, что метод функционального изобретательства
предназначен для работы в условиях существенного изменения среды функционирования технических систем, т. е. в условиях, когда
они уже не могут удовлетворительно выполнять свои функции.
В рамках метода предполагается совершать целенаправленный
и системный поиск возможных изменений технической системы на
основе существующих физических знаний.
2.8.10. СИСТЕМНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ ПО ХАНЗЕНУ
(МЕТОД ОРГАНИЗУЮЩИХ ПОНЯТИЙ)
Метод разработал в 1953 г. исследователь из бывшей республики ГДР Ф. Ханзен. В рамках метода определены основные этапы
процесса конструирования. По Ф. Ханзену, процесс разработки нового объекта включает в себя следующие операции:
 определение главной идеи задания, общей для всех решений;
 комбинирование всех привлекаемых элементов с целью получения
возможных решений;
 определение недостатков, присущих каждому решению, и поиск
возможностей уменьшения их последствий;
 поиск решений с минимальным числом недостатков;
 создание основ для возможной практической реализации.
Интерес вызывает предложение Ф. Ханзена использовать перечисленные выше операции на четырех этапах:
1. Предварительное установление основного принципа.
2. Поиск решения элементов и комбинирование принципов действия.
3. Критика ошибок и улучшение принципов действия.
4. Оценка эффективности оптимального (выбранного) принципа
действия. Ф. Ханзен дает ряд указаний по организации работы с использованием его метода и выполнению основных операций. Так,
главную цель задания нужно формулировать как можно более абстрактно, чтобы не отсечь возможные решения. Постановка задания включает в себя формулирование общих функций (функции цели),
178
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выбор ограничений и информационного массива (фонд используемых
элементов).
На этапе комбинирования проводят методический поиск исполнения тех или иных элементов. При этом для каждого элемента (составная часть, узел) отыскивают организующее понятие (как правило, на функциональном уровне), которое затем развивают до уровня
конкретной реализации. Оценку сформулированных организующих
понятий производят на основе следующего критерия: данное понятие (функция) должно содержаться в каждом возможном решении.
Подобной оценке Ф. Ханзен уделяет большое внимание, считая
ее важным элементом в уменьшении числа развиваемых вариантов.
По его мнению, тщательная отработка организующего понятия позволяет на ранних стадиях исследования уйти от слабых вариантов,
неперспективных направлений работы.
2.8.11. СИНТЕЗ ИЗДЕЛИЙ ПО ТЬЯЛВЕ
Процесс создания изделий по Э. Тьялве (Дания) предполагает
последовательное выявление требуемых свойств (функций), манипулирование основными свойствами (характеристики) в процессе
проектирования, а затем оценку реализованных свойств.
В качестве набора основных свойств или характеристик изделия,
выбираемых под конкретную функцию, автор предлагает рассматривать следующие: структуру, форму, материал, размеры, поверхность.
Основную функцию изделия Э. Тьялве рассматривает как способ, с помощью которого «выходные данные определяют посредством входных данных». Построение основной функции или системы основных функций — важнейший элемент процесса синтеза. Его
рекомендуют фиксировать в виде древовидной схемы «функция —
средство» (т. е. в виде дерева целей — средств).
Автор считает важным последовательность работы, четкое определение производимых на каждом этапе действий. Он особо отмечает предназначенность каждого этапа для получения определенной информации. Забегание вперед, чрезмерная детализация и уточнение параметров на ранних стадиях работы запрещены.
Автор придает большое внимание выработке системы критериев, их постоянному применению. «В начальной точке синтеза изде179
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лия встречаются два вида выходных данных, вытекающих из анализа проблемы, а именно: с одной стороны, определение требуемой
функции (основная функция), а с другой — перечень требуемых
свойств, которые могут быть описаны как критерии оптимального
изделия. Критерии для оптимального изделия используются на протяжении всего процесса конструирования в качестве руководящих
данных и для управления каждым шагом при принятии решений».
В методе особо выделено значение формы изделия, составляющих его элементов и рекомендованы определенные приоритеты. Если
эстетические критерии имеют важное значение, то конструкция элементов должна быть приспособлена к общей конструкции. При преобладании технических и экономических критериев преимущество
принадлежит конструкции элементов. Важнейшим моментом конструирования формы элементов изделия является рассмотрение функциональных поверхностей.
На каждом этапе синтеза изделия соблюдается общая последовательность действий: поиск решений, изучение решений, оценка и
выбор решений для дальнейшей работы.
Поиск решений рекомендуется производить с помощью интуитивной или системной генерации идей. При этом цель поиска решений на каждом этапе «состоит в исследовании области, образуемой
множеством теоретически возможных решений».
Отмечается, что, несмотря на теоретическую бесконечность
возможных решений, основные их типы все-таки должны войти в
сферу изучения. Это позволит логически выбрать лучший вариант.
Важным является тезис Э. Тьялве о снижении интуитивности при
переходе от этапа к этапу и о необходимости учета на последних
этапах большого числа взаимно взвешенных критериев. Критериям
оценки придают то же значение, что и генерируемым идеям. «Следовательно, окончательный результат (изделие) зависит от двух фундаментально различных факторов: во-первых, от генерируемых идей
и, во-вторых, от критериев, с помощью которых решается вопрос,
какие идеи должны быть выбраны».
В работе Э. Тьялве приведены конкретные методические средства, позволяющие проводить синтез количественно определенной
структуры, общей формы и формы элементов. Варианты количественно определенных структур ищут с помощью манипулирования
180
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
графическими моделями, в которых элементы предельно упрощены.
Основная цель — найти оптимальное сочетание размеров и взаимного расположения элементов друг относительно друга. С целью
повышения эффективности применяют систематический перебор
вариантов. Отмечается, что полные и обозримые перечни можно
составить лишь в том случае, когда число элементов не велико.
В качестве основы для построения предлагается выбирать наиболее важные элементы, число которых не должно быть больше 2–3.
2.8.12. МЕТОД КОНСТРУИРОВАНИЯ КОЛЛЕРА
При рассмотрении метода конструирования, предложенного западногерманским исследователем Р. Коллером, целесообразно обратить внимание на три составные части метода: последовательность конструирования изделий; структуру основных операций и элементарных функций; фонд физических эффектов.
В этом методе упорядочен процесс конструирования, т. е. выделены определенные этапы, для каждого установлен план работы.
Результатом этапа является совокупность решений, из которых с
учетом выделенных критериев выбирают лучшее решение. Оно и
поступает на вход следующего этапа. В наиболее общем виде процесс конструирования может быть, в свою очередь, разделен на три
части: функциональный синтез, качественный синтез и количественный синтез.
Более дробное деление процесса приведено в табл. 2.13.
Таблица 2.13
Этапы процесса конструирования
ехнолгиТ чески
Область
Планирове
Функциоальый
произвдста йиздел
синтез
позиц
деятльноси
Спрос на рынке.
еОписан зделия.
Постанвк .задчи
Общая функция
е.Планиров
Разрботка.
Формуливка.
рованиеСтз
Струка подфункций.
рование.Стз
Абсе.трагиовн
Измени эфекта.
Измени носителя
Струка
ойэлемнтар функци.
Струка сновй
операци.
Варинты овэфект
Виды
181
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 2.13
ехнолгиТ чески
Область
Kачествный синтез
позиц
деятльноси
Варинты осителйн
эфектов.
Изложени рпинца.
Kомбинировае.
Измени формы
Принцпальые
решния.
Варинты злов.у
Варинты ситем
Kоличествный синтез
Варинты орм.ф
Kачествный т.проек
Проект в масштбе.
ныйОкочатель проект
Проективан
Изготвлени изделя
Чертжная
Детализця.
ехнолгичская.Т
Изготвлени.
Продаж
оехнлгичская Т
Издели
документация
документация
Виды
(компнвка).
Выбор размеов.
.Иследовани
Разрботка
Рынок
Последовательность конструирования изделий называется автором физико-алгоритмической методикой конструирования. Следует
иметь в виду, что для каждого из приведенных этапов разработаны
правила и методики его выполнения. В процессе описания этапов
Р. Коллер указывает на их комплексность, понимая под ней полноту
рекомендаций или полноту алгоритмизации.
Основная цель физико-алгоритмической методики — поиск как
можно большего числа решений поставленной задачи для выбора
оптимального в конкретных условиях. С этой целью полностью абстрагируются от реальной конструкции анализируемого изделия, концентрируют внимание на функции, которую это изделие должно выполнять. Все технические системы Р. Коллер делит на три класса:
машины, осуществляющие преобразование энергии; аппараты, осуществляющие преобразование веществ, и приборы, осуществляющие преобразование информации. Процесс исследования разделен
на отдельные этапы.
Постановка задачи включает описание цели, условий и ограничений. Первым шагом на пути от постановки задач к конкретному ре182
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
шению является формулировка общей функции системы, подлежащей разработке. Под этой формулировкой понимают установление
свойств и состояний входных и выходных величин в соответствии с
заданной целью и с учетом ограничивающих условий. Входные и
выходные параметры системы представляют собой функцию цели,
которую необходимо достичь. Получив представление о связях «причина — следствие» общей системы (функции), их заменяют различными сочетаниями определенных подфункций и только после этого
занимаются поиском путей реализации отдельных подфункций.
Важной особенностью метода Р. Коллера является последующее
расчленение выделенной структуры подфункций на отдельные элементарные функции (неделимые элементы в функциональном анализе технических систем). Каждая элементарная функция характеризуется кроме выполняемой операции еще и преобразуемой величиной. Если же отвлечься от параметра на входе и параметра на
выходе, то остается чистая операция (подобно математической), или,
по определению Р. Коллера, основная операция. Таким образом, все
функциональное многообразие технических систем сводится к
12 основным операциям. Каждая операция имеет два значения: прямое и обратное (см. рис. 2.8).
В дополнение к основным физическим операциям Р. Коллер использует известные алгебраические (сложение, вычитание, умножение, деление, возведение в степень, извлечение корня, отыскание
логарифма, интегрирование, дифференцирование) и логические («и»,
«или», «не») операции (рис. 2.8).
В общем случае для реализации требуемой функции можно предложить несколько комбинаций элементарных функций.
После разработки структуры элементарных функций осуществляют фазу конструирования, включая выбор физических эффектов
и их носителей, реализующих отдельные основные операции. Этот
выбор производят с помощью разработанного Р. Коллером указателя физических эффектов и явлений, представляющего собой систематизированный подбор физических эффектов для отдельных
основных операций. Такой специализированный информационный
справочник — хорошее вспомогательное средство для реализации
определенных элементарных функций.
183
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.8. Основные операции по Коллеру и их условное обозначение
Таким образом, предложенная Р. Коллером последовательность
операций позволяет перейти от постановки задачи к принципиальному ее решению методически (с помощью правил). В результате появляется возможность говорить об автоматизации с помощью ЭВМ
отдельных этапов конструирования.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
МЕЖОТРАСЛЕВОЙ ФОНД ЭВРИСТИЧЕСКИХ
ЭФФЕКТОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФОРМЫ
Использовать круговую, спиральную, древовидную, сферическую
или другую компактную форму.
Выполнить в объекте (элементе) отверстия или полости. Инверсия приема.
Проверить соответствие формы объекта законам симметрии.
Перейти от симметричной формы и структуры к асимметричной.
Инверсия приема.
Перейти от прямолинейных частей, плоских поверхностей, кубических и многогранных форм (особенно в местах сопряжения) к криволинейным, сферическим и обтекаемым формам. Инверсия приема.
Объекту (элементу), работающему под нагрузкой, придать выпуклую (более выпуклую) форму.
Компенсировать нежелательную форму сложением с обратной по
очертанию формой.
Выполнить объект в форме: другого технического объекта, имеющего аналогичное название или назначение; животного, растения
или их органов; человека или его органов.
Приспособить объект (элемент) к человеку или его органам.
Использовать в аналогичных условиях работы природный принцип формообразования, наблюдаемый в живой или неживой природе.
Выполнить рациональный (оптимальный) раскрой листового или
объемного материала; внести изменения в форму деталей для более
полного использования материала.
Выбрать конструкцию деталей, в наибольшей мере приближающуюся по форме и размерам к выпускаемому прокату и другим профильным заготовкам.
Найти глобально-оптимальную форму объекта.
185
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Найти наиболее цельную форму объекта (зрительное выделение
главного функционального элемента, устранение или прикрытие многих ненужных деталей и т. д.). Использовать различные виды симметрии и асимметрии, динамические и статические свойства формы, ритма (чередования одинаковых или схожих элементов), нюансов и контраста.
Осуществить гармоническую увязку форм различных элементов
(выбор масштабов и соотношений между объектами и окружающей
предметной средой, использование эстетически предпочтительных
пропорций).
Выбрать (придумать) наиболее красивую форму объекта и его
элементов.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРЫ
Исключить наиболее напряженный (нагруженный ) элемент.
Исключить элемент при сохранении объектом всех прежних
функций.
Убрать «лишние детали», даже если будет потерян «один процент эффекта» (один элемент выполняет несколько функций, благодаря чему отпадает необходимость в других элементах).
Присоединить к объекту новый элемент в виде жестко или шарнирно соединенной пластины (стержня, оболочки или трубы), находящейся в рабочей среде или в контакте с ней.
Присоединить к базовому объекту дополнительное специализированное орудие труда, инструмент и т. п.
Заменить связи (способ или средства соединения) между элементами; жесткую связь выполнить гибкой или наоборот.
Заменить источник энергии, тип привода, цвет и т. д.
Заменить механическую схему электрической, тепловой, оптической или электронной.
Существенно изменить компоновку элементов; уменьшить компоновочные затраты.
Сосредоточить органы управления и контроля в одном месте.
Объединить элементы единым корпусом, станиной или изготовить объект цельным.
Ввести единый привод, единую систему управления или энергоснабжения.
186
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.
Объединить в одно целое объекты, имеющие самостоятельное назначение, которое сохраняется после объединения в новом комплексе.
Использовать принцип агрегатирования. Создать базовую конструкцию (единую раму, станину), на которую можно «навесить»
различные (в различных комбинациях) рабочие органы, агрегаты, инструменты.
Совместить или объединить явно или традиционно несовместимые объекты, устранив возникающие противоречия.
Выбрать материал, обеспечивающий минимальную трудоемкость
изготовления деталей и обработки заготовок.
Использовать раздвижные, раскладные, сборные, надувные и
другие конструкции, обеспечивающие значительное уменьшение габаритных размеров при переводе технического объекта из рабочего
состояния в нерабочее.
Найти глобально-оптимальную структуру.
Выбрать (придумать) наиболее красивую структуру.
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
Изменить традиционную ориентацию объекта в пространстве (положить набок, повернуть низом вверх, повернуть путем вращения).
Использовать «пустое пространство» между элементами объекта
(один элемент может проходить сквозь полость в другом элементе).
Объединить известные порознь объекты (элементы) с размещением одного внутри другого по принципу «матрешки».
Заменить размещение по одной линии, размещением по нескольким линиям или по плоскостям. Инверсия приема.
Заменить размещение по плоскости, размещением по нескольким
плоскостям или в трехмерном пространстве; перейти от одноэтажной (однослойной) компоновки к многоэтажной (многослойной). Инверсия приема.
Изменить направление действия рабочей силы или среды.
Перейти от контакта в точке к контакту по линии, от контакта по
линии к контакту по поверхности, от контакта по поверхности к объемному (пространственному). Инверсия приема.
187
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Осуществить сопряжение по нескольким поверхностям.
Приблизить рабочие органы объекта к месту выполнения ими
своих функций без передвижения самого объекта.
Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в
действие с наиболее удобного места и без затрат времени на их
доставку.
Перейти от последовательного соединения элементов к параллельному или смешанному. Инверсия приема.
Разделить объект на части так, чтобы приблизить каждую из них
к тому месту, где она работает. Разделить объект на две части —
«объемную» и «необъемную»; вынести «объемную» часть за пределы, ограничивающие объем.
Вывести элементы, подверженные действию вредных факторов,
за пределы их действия.
Перенести (поместить) объект или его элемент в другую среду,
исключающую действие вредных факторов.
Выйти за традиционные пространственные ограничения или габаритные размеры.
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВО ВРЕМЕНИ
Перенести выполнение действия на другое время. Выполнить
требуемое действие до начала работы или после ее окончания.
Перейти от непрерывной подачи энергии (вещества) или непрерывного действия (процесса) к периодическому или импульсивному.
Инверсия приема.
Перейти от стационарного во времени режима к изменяющемуся.
Исключить бесполезные (вредные) интервалы времени. Использовать паузу между импульсами (периодическими действиями) для
осуществления другого действия.
По принципу непрерывного полезного действия осуществлять работу объекта непрерывно, без холостых ходов. Все элементы объекта
должны работать с полной нагрузкой все время.
Изменить последовательность выполнения операций.
Перейти от последовательного осуществления операций к параллельному (одновременному). Инверсия приема.
188
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Совместить последовательные процессы и операции. Инверсия
приема.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ И СИЛЫ
Изменить направление вращения.
Заменить поступательное (прямолинейное) или возвратно-поступательное движение вращательным. Инверсия приема.
Устранить или сократить холостые, обратные и промежуточные
ходы и движения.
Существенно изменить направление движения, в том числе на
противоположное.
Заменить традиционную сложную траекторию движения прямой
или окружностью. Инверсия приема.
Заменить изгиб растяжением или сжатием. Заменить сжатие растяжением. Разделить объект на две части: «тяжелую» и «легкую»,
передвигать только «легкую» часть.
Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать
или опускать обрабатываемый объект.
Заменить трение скольжения трением качения. Инверсия приема.
Перейти от неподвижного физического поля к движущемуся. Инверсия приема.
Разделить объект на части, способные перемещаться друг относительно друга.
Сделать движущиеся элементы неподвижными, а неподвижные
движущимися.
Изменить условия работы так, чтобы опасные или «вредные»
моменты проходили на большой скорости. Инверсия приема.
Использовать магнитные силы.
Компенсировать действие массы объекта соединением его с
объектом, обладающим подъемной силой.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛА И ВЕЩЕСТВА
Рассматриваемый элемент и взаимодействующие с ним элементы выполнить из одного и того же материала или близкого ему по
свойствам. Инверсия приема.
189
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выполнить элемент или его поверхность из пористого материала.
Заполнить поры каким-либо веществом.
Разделить объект (элемент) на части, чтобы каждая из них могла быть изготовлена из наиболее подходящего материала.
Убрать лишний материал, не несущий функциональной нагрузки.
Изменить поверхностные свойства объекта (элемента); упрочить
поверхность объекта; нейтрализовать свойства материала на поверхности объекта.
Заменить жесткую часть элементами из материала, допускающего изменение формы при эксплуатации; вместо жестких объемных конструкций использовать гибкие оболочки и пленки. Инверсия
приема.
Изменить физические свойства материала, например, изменить
агрегатное состояние.
Заменить некоторые объекты среды на объекты с другими физико-механическими и химическими свойствами.
Использовать другой материал (более дешевый, новейший и т. д.).
Использовать детали из материала с последующим отвердением.
Отделить вредные или нежелательные примеси от вещества.
Заменить традиционную окружающую среду. Рассмотреть возможность использования сильно разреженной, инертной, водной, космической или какой-либо другой среды.
Заменить объекты их оптическими копиями (изображениями);
использовать изменение масштаба изображения. Перейти от видимых оптических копий к инфракрасным, ультрафиолетовым и др.
Дорогостоящий долговечный элемент заменить дешевым, недолговечным.
Заменить разнородные по материалу и форме элементы одним
унифицированным или стандартным элементом.
Выполнить элементы из материалов с различающимися характеристиками, дающими нужный эффект (например с разными коэффициентами термического расширения).
Вместо твердых частей использовать жидкие и газообразные
(надувные, гидронаполняемые, воздушные подушки, гидростатические, гидрореактивные). Инверсия приема.
Выбрать материалы, обеспечивающие сокращение отходов при
изготовлении деталей; например, перейти от применения деталей,
190
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изготавливаемых обработкой резанием, к деталям из пластмассы
(изготавливаемых формовкой) или металлокерамики.
Перейти к безотходным технологиям; например, получить отходы материалов в более ценном виде, позволяющем использовать их
для изготовлении других деталей.
Осуществить упрочение материалов механической, термической,
термохимической, электрохимической, электрофизической, лазерной
и другими видами обработки.
Использовать материалы с более высокими удельными прочностными, электрическими, теплофизическими и другими характеристиками.
Использовать армированные, композиционные, пористые и другие новые перспективные материалы.
Использовать материал с изменяемыми во времени характеристиками (жесткостью, прозрачностью и т. д.).
ПРИЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ
Разделить движущийся поток (вещества, энергии, информации)
на два или несколько.
Разделить сыпучий, жидкий или газообразный объект на части.
Выполнить элемент съемным, легко отделяемым.
Дифференцировать привод и другие источники энергии; приблизить их к исполнительным органам и рабочим зонам.
Сделать автономным управление и привод каждого элемента.
Провести дробление традиционного целого объекта на мелкие
однородные элементы, выполняющие аналогичные функции. Инверсия приема.
Разделить объект на части, после чего изготавливать, обрабатывать, грузить и т. п. каждую часть отдельно, а затем выполнять
сборку.
Разделить объект на части: «горячую» и «холодную»; изолировать одну от другой.
Представить объект в виде составной конструкции; изготовить
его из отдельных элементов и частей.
Придать блочную структуру объекту, при которой каждый блок
выполняет самостоятельную функцию.
191
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выделить в объекте самый нужный элемент (нужное свойство) и
усилить его, улучшить условия его работы.
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
Резко изменить (в несколько раз, в десятки и сотни раз) параметры или показатели объекта (его элементов, окружающей среды).
Увеличить (или уменьшить) в объекте число одинаковых или подобных друг другу элементов. Изменить число одновременно действующих или обрабатываемых объектов (элементов), например,
рабочих машин, их рабочих органов, двигателей и т. д.
Изменить габаритные размеры, объем или длину объекта при
переводе его в рабочее или нерабочее состояние.
Увеличить (или уменьшить) степень дробления объекта.
Допустить незначительное уменьшение требуемого эффекта.
Использовать идею избыточного решения (если трудно получить
100% требуемого эффекта, задаться целью получить несколько
больше).
Изменить вредные факторы так, чтобы они перестали быть вредными.
Уменьшить число функций объекта с тем, чтобы он был более
специализированным, соответствующим только оставшимся функциям и требованиям.
Гиперболизировать, значительно увеличить размеры объекта и
найти ему применение. Инверсия приема.
Увеличить интенсивность технологических процессов с рабочей
зоной в виде площадки или замкнутого объема. Создать местное
локальное качество; осуществить локальную концентрацию сил, напряжения и т. п.
Найти глобально-оптимальные параметры технического объекта
по различным критериям развития.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕР
Предусмотреть прикрытие и защиту легко повреждающихся элементов. Экранировать объект.
Ввести предохранительные устройства или блокировку.
Разделить хрупкий и часто повреждающийся объект на части.
192
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выполнить объект (элемент) разборным так, чтобы можно было
заменять отдельные поврежденные части.
Для сокращения времени простоев и повышения надежности создать легко используемый запас рабочих органов или элементов.
Предусмотреть в ответственных частях дублирующие элементы.
Защитить элемент от воздушной или другой агрессивной среды.
Заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям.
Заранее придать объекту изменения, противоположные недопустимым или нежелательным изменениям, возникающим в процессе
работы.
Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или
хотя бы частично).
Обеспечить автоматическую подачу смазочных материалов к
трущимся частям. Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок (поместить объект в оболочку, капсулу, гильзу). Инверсия приема.
Придать объекту новое свойство, например, обеспечить его плавучесть, герметизацию, самовосстановление, выполнить его прозрачным, электропроводным и т. д.
Выполнить объект (элемент) взаимозаменяемым.
Предусмотреть компенсацию неточностей изготовления объекта. Разделить объект на части так, чтобы при выходе из строя одного элемента объект в целом сохранял работоспособность.
Для повышения надежности заранее подготовить аварийные средства.
Обеспечить уменьшение или устранение вибрационных, ударных
нагрузок и инерционных перегрузок.
Использовать объекты живой и неживой природы при формировании зоны эстетического воздействия.
Исключить из окружающей предметной среды объекты, вызывающие отрицательные эмоции (создание зеленой изгороди из деревьев и кустарников, маскировка, мимикрия под предметы, вызывающие положительные эмоции, и т. д.).
Исключить шумы и запахи, вызывающие отрицательные эмоции;
трансформировать их в более эстетические звуки и ароматы.
193
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Создать замкнутые безотходные технологии с утилизацией и возвращением в производство загрязняющих веществ в виде сырья и
материалов.
Осуществить разработку новых устройств и технологий, обеспечивающих резкое уменьшение загрязнения и изменения среды (например, геотехнология, приливные гидроэлектростанции и т. д.).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗЕРВОВ
Использовать массу объекта (элементов) или периодически возникающие усилия для получения дополнительного эффекта.
Компенсировать чрезмерный расход энергии получением какоголибо дополнительного положительного эффекта.
Исключить подбор и подгонку (регулировку и выверку) деталей и
узлов при сборке объекта.
Устранить вредный фактор (например, за счет компенсации его
другим вредным фактором).
Использовать или аккумулировать тормозную и другую попутно
получаемую энергию.
Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить
противоположное по эффекту действие (например, не охлаждать
объект, а нагревать).
Выполнивший свое назначение или ставший ненужным элемент,
отходы (энергию, вещество) использовать для других целей.
Использовать вредные факторы (в частности, вредные воздействия среды) для получения положительного эффекта.
Выбрать и обеспечить оптимальные параметры (температуру,
влажность, освещение и др.).
Уточнить расчетные напряжения в элементах на основе использования более точных математических моделей и ЭВМ.
Перейти на другие физические принципы действия с более дешевыми или доступными источниками энергии или более высоким КПД.
После конструктивного улучшения какого-либо элемента определить, как должны быть изменены другие элементы, чтобы эффективность объекта в целом еще более повысилась.
194
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПО АНАЛОГИИ
Применить объект, предназначенный для выполнения аналогичной функции в другой отрасли техники, пользуясь классификаторами
патентов.
Использовать природный принцип повторяемости однотипных элементов (пчелиные соты, клетки, листья, кристаллы и т. п.).
Использовать в качестве прототипа искомого технического решения объект неживой или живой природы, аналогию близких или
отдаленных областей техники.
Применить решение, аналогичное имеющемуся:
 в ведущей отрасли техники или в древних и прошлых технических
объектах;
 в неживой природе (физика, химия, биохимия и др.);
 в современных или вымерших живых организмах;
 в экономике или общественной жизни людей;
 в научно-фантастической литературе.
Ответить на вопрос, как решаются подобные задачи в указанных
областях.
Использовать аналогии свойств других объектов; использовать
свойства без самого объекта.
Применить принцип имитации, заключающийся в создании таких
объектов, которые по форме, цвету, внешнему виду и прочим необходимым свойствам аналогичны другому объекту.
Использовать эмпатию: мысленно превратить себя в объект (элемент), с помощью своих ощущений найти наиболее целесообразное
решение.
Использовать в качестве прототипа детские игрушки.
Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего или хрупкого
объекта использовать его упрощенные и дешевые копии, модели,
макеты.
ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
Упростить форму и конструкцию деталей путем сокращения числа обрабатываемых поверхностей, неплоских и некруговых поверхностей, рабочих ходов при обработке.
195
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выбрать форму и конструкции элементов, обеспечивающие применение наиболее производительного технологического оборудования, приспособлений и инструмента.
Выбрать конструкцию деталей узлов, обеспечивающую максимальное совмещение и одновременное выполнение операций обработки и сборки.
Уменьшить или исключить пригоночные работы при сборке. Использовать средства компенсации неточности изготовления.
Осуществить технологическую унификацию конструкций, формы
и размеров деталей.
Заменить механическую обработку способом обработки без снятия стружки.
Использовать саморегулирующиеся, самовосстанавливающиеся,
самозатачивающиеся элементы и инструменты, снижающие трудоемкость профилактического ухода и ремонта.
Максимально применять стандартные элементы, имеющие весьма
широкую область применения.
Использовать модульный принцип конструирования, когда из небольшого числа стандартных элементов (универсального набора)
можно собрать любое изделие в заданном классе (например, универсально-сборные приспособления, универсальную систему элементов промышленной пневмоавтоматики).
Максимально использовать в проектируемом объекте освоенные
в производстве узлы и детали.
Максимально использовать заготовки с размерами, близкими к
размерам готовой детали. Использовать точное литье, штамповку,
сварку.
Выбрать наиболее целесообразное расчленение объекта на блоки, узлы и детали.
Выбрать материал, обеспечивающий минимальную трудоемкость
изготовления деталей.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА О НАУЧНОИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
Общие требования, структура и правила оформления отчетов о
научно-исследовательских работах (НИР) установлены общепринятыми стандартами. К отчетам НИР предъявляются следующие
требования:
 четкость построения;
 логическая последовательность изложения материалов;
 убедительность аргументации;
 краткость и точность формулировок;
 конкретность изложения результатов работы;
 доказательность выводов и обоснованность рекомендаций.
Отчет о НИР должен включать:
 титульный лист;
 список исполнителей с кратким содержанием выполненных работ;
 реферат;
 содержание (оглавление);
 перечень сокращений, символов и специальных терминов с их определениями в случае необходимости;
 основную часть;
 список литературы;
 приложения.
Реферат должен отражать основное содержание проведенной
НИР, где должны быть сведения об объеме отчета, количестве и
характере иллюстраций и количестве таблиц, о языке, на котором
написан отчет; перечень ключевых слов и текст реферата. Текст
реферата включает:
 основную часть, отражающую сущность выполненной работы и
методы исследования;
 конкретные сведения, раскрывающие содержание основной части
реферата;
197
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 краткие выводы относительно особенностей, эффективности, возможности и области применения полученных результатов.
Оптимальный объем реферата 1100–1200 печатных знаков.
Основная часть отчета включает разделы:
 введение;
 аналитический обзор (состояние вопроса);
 обоснование выбранного направления работы;
 разделы отчета, отражающие методику, содержание и результаты
выполненной работы;
 заключение (выводы и предложения).
Введение должно кратко характеризовать современное состояние научно-технической проблемы (задачи), которой посвящена работа, а также цель работы. Во введении необходимо сформулировать, в чем заключается новизна и актуальность описываемой работы и обосновать по существу необходимость ее проведения. В аналитическом обзоре должны быть изложены известные в литературе
сведения о методике и средствах решения поставленной задачи, возможные пути новых решений задач, стоящих перед НИР. Обоснование выбранного направления работы основывается на его преимуществах по сравнению с другими возможными направлениями. Выбранное направление НИР и рабочая гипотеза должны опираться на
рекомендации, содержащиеся в аналитическом обзоре, с учетом конкретных условий проведения НИР. Обоснование выбранного направления НИР не следует подменять обоснованием целесообразности
(или необходимости) самой работы. Выбор направления НИР не
должен обосновываться соответствующими заданиями. Разделы
отчета, отражающие методику, содержание и результаты выполненной работы, должны излагаться подробно и последовательно со всеми промежуточными и окончательными результатами, в том числе
и отрицательными. Методика исследования должна содержать обоснование выбора методологии проведения исследований, используемых либо разрабатываемых технических средств, математического
либо другого метода обработки результатов исследований со ссылкой
на соответствующие источники документальной информации.
В разделе содержание и результаты выполненной работы должны указываться: цель, описываться программа конкретных экспери198
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ментов, их сущность; оцениваться точность и достоверность полученных данных и сопоставляться с теоретическими данными. Отсутствие такого сопоставления следует обосновывать. Необходима
трактовка полученных результатов и описание их возможного применения. В приложение следует включать вспомогательный материал, который при включении в основную часть загромождает текст.
К таким материалам относятся:
 промежуточные математические выкладки и расчеты;
 таблица вспомогательных цифровых данных;
 протоколы и акты испытаний;
 описания аппаратуры и приборов, примененных при проведении
экспериментов, измерений и испытаний;
 инструкции, методики, описания частных технических решений,
иллюстрации вспомогательного характера и т. п.
Текстовая часть, иллюстрации, таблицы и формулы оформляются в соответствии с нормативными требованиями к правилам оформления отчета о научно-исследовательской работе. Количество иллюстраций, помещаемых в отчете, определяется его содержанием и
должно быть достаточным для того, чтобы придать излагаемому
материалу ясность и конкретность. Иллюстрации подготавливаются так, чтобы детали и надписи обеспечивали возможность качественного репродуцирования либо компьютерного изображения. Для
отчетов, подлежащих микрофильмированию, необходимо прикладывать штриховые рисунки и подлинные фотографии. Копии и цветные
рисунки не прикладываются.
Все иллюстрации (фотографии, схемы, чертежи и пр.) именуются рисунками. Рисунки нумеруются последовательно в пределах
каждого раздела арабскими цифрами. Номер рисунка должен состоять из номера раздела и порядкового номера рисунка, разделенных точкой, например «рис. 2.1» (первый рисунок второго раздела).
В тексте отчета при ссылке на рисунок следует указывать его точный номер, например «рис. 2.1». Допускаются повторные ссылки на
рисунки. При этом следует давать ссылки сокращенным словом
«смотри», например «см. рис. 2.1». Рисунки размещаются сразу после
ссылки на них в тексте отчета. Рисунки следует размещать так,
чтобы их можно было рассматривать без поворота отчета. Если такое
199
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
размещение невозможно, рисунки располагают так, чтобы для их
рассмотрения надо было повернуть отчет по часовой стрелке. Не
рекомендуется в отчете помещать рисунки, размер которых превышает формат А4. Каждый рисунок должен сопровождаться содержательной подписью. Подпись печатают в одну строку с номером
рисунка. Надписи на рисунке выполняют шрифтом единообразным
по размеру на всех рисунках отчета.
Цифровой материал научных исследований в отчетах помещают
в виде таблиц. Каждая таблица должна иметь содержательный заголовок. Над таблицей помещают слово «таблица» и ее номер. Номер таблицы составляется также как и номер рисунка. Заголовок
помещают под словом «таблица». Слово «Таблица» и заголовок начинают с прописной буквы. Заголовки граф таблиц должны начинаться с прописных букв, подзаголовки — со строчных.
В тексте отчета при необходимости помещают формулы. Под
формулой даются разъяснения к символам и коэффициентам (экспликация). В экспликации значения символов и числовых коэффициентов должны приводиться непосредственно под формулой в той последовательности, в какой они даны в формуле. Значение каждого
символа и числового коэффициента следует давать с новой строки.
Первую строку экспликации начинают со слова «где». Двоеточие
после этого слова не ставится. В конце формулы ставится либо точка, либо запятая. Запятая ставится в том случае, когда приводится
экспликация. Формулы нумеруются в пределах раздела арабскими
цифрами. Номер формулы должен состоять из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой и заключенных в
скобки, например: (1.2) (вторая формула первого раздела). Номер
формулы помещают на правом поле, на уровне нижней строки формулы. При ссылке в тексте на формулу необходимо указывать ее
точный номер в скобках, например: в формуле (1.2).
К отчету прилагается список литературы. В список литературы
включают все использованные источники (сведения о монографиях,
статьях, стандартах, изобретениях, тезисах докладов, газетных публикациях, отчетах НИР, депонированных материалах, каталогах и др.).
Оформление отчетов о НИР осуществляется в соответствии с
общепринятыми стандартами. Отчеты должны включать: титуль200
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ный лист, список исполнителей с кратким содержанием выполненных ими работ, реферат, оглавление, перечень сокращений, символов и специальных терминов, основную часть, список литературы и
приложения. Разделы отчета, отражающие методику, содержание и
результаты выполненной работы, должны излагаться подробно и последовательно со всеми промежуточными и окончательными результатами, в том числе и отрицательными.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПОДГОТОВКА НАУЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
К ПУБЛИКАЦИИ
Публикация научных материалов — одна из форм публичной защиты авторских прав на результаты научно-исследовательской и
опытно-конструкторской работы, выполняемой научным работником,
коллективом научного учреждения либо предприятия. Публикация
научных материалов может быть осуществлена в виде:
 монографии;
 статьи в периодическом журнале;
 статьи в сборнике трудов вузов, НИИ, международных, отраслевых и других видов конференций;
 тезисов докладов официальных совещаний и конференций;
 статьи в реферативных журналах;
 отчетов по НИР, имеющих госрегистрацию;
 патентов на изобретение и открытие;
 депонированных работ в республиканских научно-технических библиотеках.
Подготовка научных материалов к опубликованию включает в
себя следующие этапы:
 изучение требований, предъявляемых издателем, публикующим
научные материалы;
 письменное изложение содержания выбранного раздела научной
работы;
 проверка содержания статьи на патентную чистоту;
 предъявление статьи на внешнюю и внутреннюю рецензию;
 сдача статьи издателю.
Требования к оформлению научных материалов зависят от вида
материалов, и включают в себя:
 требования к бумаге и ее формату;
 размеры полей слева, справа, сверху, снизу;
 нумерацию страниц;
 редактор оформления;
202
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 требования к оформлению таблиц и рисунков;
 шрифт и интервал печати;
 инициалы, фамилию, город, УДК, страну;
 язык изложения;
 требования к аннотации на других языках.
Содержание публикуемого научного материала должно состоять из вводной части, содержания по сути излагаемого научного
материала и заключения по излагаемой теме. Если автор использует либо ссылается на известные научные работы, они должны быть
отражены в списке литературы. Автор обязан осуществлять самостоятельную проверку научных материалов на патентную чистоту в
стадии их подготовки. В проверку на патентную чистоту входит нахождение прототипов и аналогов, определение отличительных признаков. На каждую публикацию составляется акт экспертизы организации, в которой выполнена данная работа, с соответствующим
заключением по содержанию и возможности публикации в открытой
печати. На научные материалы, представленные к опубликованию,
в отдельных случаях требуются рецензии. Рецензия может быть
внешняя или внутренняя. Внутренняя рецензия составляется специалистом той организации, в которой выполнялась работа. Внешняя
рецензия составляется специалистом сторонней организации.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СЛОВАРЬ
Аналогия — рассуждение, в котором из сходства двух объектов
по некоторым признакам делается вывод об их сходстве и по другим признакам.
Актуальность темы — степень ее важности в данный момент и
в данной ситуации для решения данной проблемы (задачи, вопроса).
Алгоритм — конечный набор правил, позволяющих решать конкретную задачу из данного класса однотипных задач.
Априори — до опыта.
Апостериори — после опыта.
Аспект — угол зрения, под которым рассматривается объект
(предмет) исследования.
Вербализованный — выраженный в слове.
Верификация — понятие, характеризующее возможность, установление справедливости научных утверждений в результате их
эмпирической проверки.
Генетический метод — способ научного познания, исследующий возникновение, происхождение и становление развивающихся
явлений.
Генерализация — обобщение.
Гипотеза — научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений.
Гипотетико-дедуктивный метод — способ научного исследования, заключающийся в выдвижении и проверке гипотезы путем
дедуктивного вывода из нее, эмпирически проверяемых следствий.
Дедукция — вид умозаключения от общего к частному, когда из
массы частных случаев делается обобщенный вывод обо всей совокупности таких случаев.
Дескриптивный — описательный.
Детерминированный — определяемый.
Дефиниция — определение.
Диверсификация — изменение, разнообразие.
Доктрина — систематизированное учение.
Идиографический — способ познания, целью которого является
изображение объекта в его индивидуальности и неповторимости, как
единого, уникального целого.
204
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Идея — определяющее положение в системе взглядов, теорий и т. п.
Изоморфный — соответствующий (тождественный) структуре
объекта.
Имманентный — философское понятие, обозначающее что-либо,
пребывающее и действующее внутри предмета; соответствующее
его природе.
Имплицитный — скрытый, неявный.
Индукция — вид умозаключения от частных фактов, положений
к общим выводам.
Информация обзорная — вторичная информация, содержащаяся в обзорах научных документов.
Информация релевантная — информация, заключенная в описании прототипа научной задачи.
Информация реферативная — вторичная информация, содержащаяся в первичных научных документах.
Информация сигнальная — вторичная информация различной
степени свертывания, выполняющая функцию предварительного оповещения.
Информация справочная — вторичная информация, представляющая собой систематизированные краткие сведения в какой-либо
области знаний.
Исследование научное — процесс выработки новых научных знаний, один из видов познавательной деятельности. Характеризуется
объективностью, воспроизводимостью, доказательностью и точностью.
Исследовательская специальность (часто именуемая как направление исследования) — устойчиво сформировавшаяся сфера
исследований, включающая определенное количество исследовательских проблем из одной научной дисциплины, включая область ее применения.
Исследовательское задание — элементарно организованный
комплекс исследовательских действий, сроки исполнения которых
устанавливаются с достаточной степенью точности. Исследовательское задание имеет значение только в границах определенной исследовательской темы.
Историография — научная дисциплина, изучающая историю
науки.
205
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Категория — форма логического мышления, в которой раскрываются внутренние, существенные стороны и отношения исследуемых предметов.
Каузальный — причинный.
Квантификация — количественное измерение качественных признаков.
Ключевое слово — слово или словосочетание, наиболее полно и
специфично характеризующее содержание научного документа или
его части.
Когнитивный — познаваемый.
Конвенция — договоренность, соглашение.
Консенсус — согласие, единодушие.
Конформизм — приспособленчество; отсутствие собственной
позиции.
Концепция — система взглядов на что-либо, основная мысль,
когда определяются цели и задачи исследования и указываются пути
его ведения.
Конъюнктура — создавшееся положение в какой-либо области
общественной жизни.
Кумуляция — накопление, суммирование.
Лабильный — изменчивый, функционально подвижный.
Метод исследования — способ применения старого знания для
получения нового; является средством получения научных фактов.
Методология научного познания — учение о принципах, формах и способах научно-исследовательской деятельности.
Наука — сфера человеческой деятельности, функцией которой
является выработка и теоретическая систематизация объективных
знаний о действительности. Одна из форм общественного сознания.
Научная дисциплина — раздел науки, который на данном уровне ее развития, в данное время освоен и внедрен в учебный процесс
высшей школы.
Научная тема — задача научного характера, требующая проведения научного исследования. Является основным планово-отчетным показателем научно-исследовательской работы.
Научная теория — система абстрактных понятий и утверждений, которая представляет собой не непосредственное, а идеализированное отображение действительности.
206
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Научное исследование — целенаправленное познание, результаты которого выступают в виде системы понятий, законов и теорий.
Научное познание — исследование, которое характеризуется своими особыми целями, а главное — методами получения и проверки
новых знаний.
Научный доклад — научный документ, содержащий изложение
научно-исследовательской или опытно-конструкторской работы, опубликованный в печати или прочитанный в аудитории.
Научный отчет — научный документ, содержащий подробное
описание методики, хода исследования (разработки), результаты, а
также выводы, полученные в итоге научно-исследовательской или
опытно-конструкторской работы. Назначение этого документа —
исчерпывающе осветить выполненную работу по ее завершении или
за определенный промежуток времени.
Научный факт — событие или явление, которое является основанием для заключения или подтверждения. Является элементом,
составляющим основу научного знания.
Обзор — научный документ, содержащий систематизированные
научные данные по какой-либо теме, полученные в итоге анализа
первоисточников. Знакомит с современным состоянием научной проблемы и перспективами ее развития.
Объект исследования — процесс (или явление), порождающий
проблемную ситуацию и избранный для изучения.
Определение (дефиниция) — один из самых надежных способов, предохраняющих от недоразумений в общении, споре и исследовании. Цель определения — уточнение содержания используемых
понятий.
Перцепция — представление, восприятие.
Предмет исследования — все то, что находится в границах
объекта исследования в определенном аспекте рассмотрения.
Понятие — мысль, в которой отражаются отличительные свойства предметов и отношения между ними.
Праксеологический — основанный на практике.
Принцип — основное, исходное положение какой-либо теории,
учения, науки.
207
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Проблема — крупное обобщенное множество сформулированных научных вопросов, которые охватывают область будущих исследований.
Проблема исследовательская — комплекс родственных тем исследования в границах одной научной дисциплины и в одной области
применения.
Проблема комплексная научная — взаимосвязь научно-исследовательских тем из различных областей науки, направленных на
решение важнейших народнохозяйственных задач.
Проблема научная — совокупность тем, охватывающих всю научно-исследовательскую работу или ее часть; предполагает решение конкретной теоретической или опытной задачи, направленной на
обеспечение дальнейшего научного или технического прогресса в
данной отрасли.
Рецепиент — воспринимающий.
Суждение — мысль, с помощью которой что-либо утверждается или отрицается.
Теория — учение, система идей или принципов. Совокупность
обобщенных положений, образующих науку или ее раздел. Теория
выступает как форма синтетического знания, в границах которой отдельные понятия, гипотезы и законы теряют прежнюю автономность
и становятся элементами целостной системы.
Умозаключение — мыслительная операция, посредством которой из некоторого количества заданных суждений выводится иное
суждение, определенным образом связанное с исходным.
Фактографический документ — научный документ, содержащий текстовую, цифровую, иллюстративную и другую информацию,
отражающую состояние предмета. Фактографический документ может быть получен в ходе исследования или собран в результате научно-исследовательской работы.
Формула изобретения — описание изобретения, составленное
по утвержденной форме и содержащее краткое изложение его сущности.
Формула открытия — описание открытия, составленное по утвержденной форме и содержащее исчерпывающее изложение его
сущности.
208
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экспликация — замещение представления обыденного сознания
точным научным понятием.
Элиминация — удаление, исключение.
Эпистемология — теория познания.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО РАЗДЕЛУ
«МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНОГО
ТВОРЧЕСТВА»
1. Как вы определите понятия «наука» и «научное знание»?
2. Из каких основных компонентов состоит научное исследование?
3. Чем отличаются фундаментальные и прикладные научные исследования?
4. Сформулируйте основные этапы научного исследования.
5. В чем заключается процесс научного познания?
6. В чем состоят отличия рационального и чувственного познания?
7. По каким признакам принято классифицировать категорию «понятие».
8. Определите понятия «методология», «теория», «закон», «гипотеза».
9. Перечислите общенаучные методы исследований.
10. Чем отличаются методы: «наблюдение», «сравнение», «измерение»?
11. Назовите и дайте характеристику методам экспериментально-теоретического уровня.
12. Какие методы принято относить к теоретическому уровню?
13. Дайте краткую характеристику диалектическому методу и
системному анализу.
14. Определите понятия «творчество», «научное творчество»,
«техническое творчество».
15. Почему в процессе постановки задачи необходимо сформулировать техническое противоречие для данной системы?
16. Как вы определите понятие «идеальное решение»?
17. Какие методы используются в научно-техническом творчестве?
18. Перечислите основные этапы решения научно-технической
задачи.
19. Приведите общую характеристику организации научно-исследовательской работы в вузах.
210
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20. Как классифицируются научные исследования?
21. Определите понятие «научная проблема».
22. Сформулируйте последовательность и основное содержание
научно-исследовательской работы.
23. Каковы основные цели научно-исследовательской работы студентов?
24. Приведите примеры учебно-исследовательской работы студентов по своей специальности.
25. В какой последовательности должна быть спланирована научно-исследовательская работа студента?
26. Перечислите источники научно-технической информации.
27. Опишите возможности поиска информации с помощью Интернета.
28. Определите понятие «интеллектуальная собственность».
29. Какими правами обладает владелец патента?
30. Раскройте содержание понятия «методика эксперимента».
31. Какие правила необходимо соблюдать в процессе проведения
эксперимента?
32. Какие типы ошибок возможны при проведении экспериментального исследования?
33. Сформулируйте общие требования к оформлению научной
работы.
34. Приведите пример типовой структуры отчета по научной работе.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО РАЗДЕЛУ
«МЕТОДЫ НАУЧНОГО И ИНЖЕНЕРНОГО
ТВОРЧЕСТВА»
1. Основные этапы мозгового штурма.
2. Правила проведения этапа «генерация идей».
3. Последовательность проведения этапа «анализ идей».
4. Варианты формулирования проблемы.
5. Разновидности мозгового штурма.
6. Базовые принципы синектики.
7. Операторы синектики.
8. Процесс формирования синектических групп.
9. Определение понятий: «система», «структура», «элемент».
10. Методика проведения анализа технических систем.
11. Связь законов диалектики и законов, применимых для развития технических систем.
12. Метод отрицания и конструирования.
13. Метод систематического покрытия поля.
14. Основные этапы метода морфологического ящика.
15. Базовые принципы метода «функционально-стоимостной анализ».
16. Методика проведения функционально-стоимостного анализа.
17. Основные этапы решения задач с помощью АРИЗ (ТРИЗ).
18. Приведите примеры технических и физических противоречий для конкретной технической системы.
19. Основное назначение методов экспертных оценок.
20. Метод ранжирования.
21. Метод балльных оценок.
22. Метод расстановки приоритетов.
23. Метод нечетких оценок.
24. Метод фокальных объектов.
25. Метод гирлянд ассоциаций и метафор.
26. Метод рекомендаций Крика.
27. Правила Тринга и Лейтуэйта.
28. Список контрольных вопросов Осборна.
212
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
29. Перечень рекомендаций и вопросов Эйлоарта.
30. Перечень советов и вопросов Пойа.
31. Метод матриц открытий.
32. Метод функционального изобретательства.
33. Системное конструирование по Ханзену.
34. Синтез изделий по Тьялве.
35. Метод конструирования Коллера.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ
1. Гипотеза как форма развития научного знания.
2. Дедукция как метод науки и его функции.
3. Идеализация как основной способ конструирования теоретических объектов.
4. Индукция как метод научного познания.
5. Методы метатеоретического познания.
6. Методы теоретического познания.
7. Методы эмпирического познания.
8. Моделирование как метод научного познания.
9. Научная теория и ее структура.
10. Научные законы и их классификация.
11. Основные уровни научного знания.
12. Сущность и структура теоретического уровня знания.
13. Сущность и структура эмпирического уровня знания.
14. Эксперимент, его виды и функции в научном познании.
15. Понятие научного объекта. Типы научных объектов.
16. Научное доказательство и его виды.
17. Системный метод познания в науке.
18. Основания научной теории.
19. Продуктивное воображение и когнитивное творчество в науке.
20. Инженерное проектирование, его сущность и функции.
21. Понятие научной революции. Виды научных революций.
22. Наука и глобальные проблемы современного человечества.
23. Инновационная деятельность и ее структура.
24. Наука как основа инновационной системы современного общества.
25. Предмет и структура методологии науки.
26. Современные проблемы теории научного познания.
27. Метод мозгового штурма и его разновидности.
28. Наука и техника. Общее и различное.
29. Сравнительный анализ методов научного и инженерного творчества.
30. Метод синектики.
214
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
31. Морфологический анализ. История метода и область применения.
32. Метод систематического покрытия поля — метод для научных открытий.
33. Метод морфологического ящика — основной метод технического творчества.
34. Методика проведения функционально-стоимостного анализа.
35. Основные этапы решения задач с помощью АРИЗ (ТРИЗ).
36. Сравнительный анализ различных методов экспертных оценок.
37. Сравнительный анализ различных приемов научно-технического творчества.
38. Компьютерная поддержка изобретательской деятельности.
39. Творчество в науке и технике.
40. Методы интуитивного поиска решений.
41. Сущность функционально-стоимостного анализа.
42. Системный подход.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основная литература для раздела
«Методологические основы научного творчества»
1. Белозерцев В.И. Философские проблемы развития технических наук / В.И. Белозерцев, Я.В. Сазонов. — Саратов, 1983.
2. Берков В.Ф. Философия и методология науки : учеб. пособие /
В.Ф. Берков. — М., 2004.
3. Горохов В.Г. Введение в философию техники : учеб. пособие /
В.Г. Горохов, В.М. Розин. — М., 1998.
4. Корнилов И.К. Введение в философию науки и техники : учеб.
пособие / И.К. Корнилов. — М., 2010.
5. Корнилов И.К. Методологические основы инженерной деятельности / И.К. Корнилов. — М., 1999.
6. Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ / И. Лакатос. — М., 2003.
7. Микешина Л.А. Философия науки / Л.А. Микешина. — М.,
2005.
8. Поппер К. Логика научного исследования / К. Поппер. — М.,
2004.
9. Ракитов А.И. Философские проблемы науки / А.И. Ракитов. —
М., 1977.
10.
Степин В.С. Философия науки и техники / В.С. Степин, В.Г. Горохов, М.А. Розов. — М., 1996.
Дополнительная литература для раздела
«Методологические основы научного творчества»
1. Багдасарян Н.Г. Профессиональная культура инженера. Механизмы освоения / Н.Г. Багдасарян, 1998.
2. Горохов В.Г. Концепции современной науки и техники /
В.Г. Горохов. — М., 2000.
3. Иванов Б.И. Становление и развитие технических наук /
Б.И. Иванов, В.В. Чешев. — Л., 1977.
216
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Ленк Х. Размышления о современной технике / Х. Ленк. —
М., 1996.
5. Мамфорд Л. Миф машины. Техника в развитии человечества /
Л. Мамфорд. — М., 2001.
6. Моисеев Н.Н. Универсум. информация. Общество /
Н.Н. Моисеев. — М., 2001.
7. Новая технократическая волна на Западе. — М., 1986.
8. Ракитов А.И. Информация, наука, технология в глобальных
исторических изменениях / А.И. Ракитов. — М., 1998.
9. Розин В.М. Специфика и формирование естественных, технических и гуманитарных наук / В.М. Розин. — Красноярск, 1989.
10.Чешев В.В. Техническое знание как объект методологического анализа / В.В. Чешев. — Томск, 1981.
Основная литература для раздела
«Методы научного и инженерного творчества»
1. Белозерцев В.И. Философско-методологические проблемы технического творчества : учеб. пособие / В.И. Белозерцев. — М., 1987.
2. Горелов В.Е. Функционально-стоимостный анализ: сущность
и этапы проведения : учеб. пособие / В.Е. Горелов. — М., 1989.
3. Горелов В.Е. Методы экспертных оценок : учеб. пособие /
В.Е. Горелов, А.В. Кудрявцев, М.Н. Одинцов. — М., 1987.
4. Зарецкий В.К. Введение в психологию научно-технического
творчества : учеб. пособие / В.К. Зарецкий, Н.Б. Ковалева. — М.,
1987.
5. Карпунин М.Г. Функционально-стоимостный подход в инженерной деятельности : учеб. пособие / М.Г. Карпунин, А.М. Кузьмин,
С.В. Шалденков. — М., 1990..
6. Кудрявцев А.В. Методы интуитивного поиска технических
решений : учеб. пособие / А.В. Кудрявцев. — М., 1992.
7. Одрин В.М. Метод морфологического анализа технических
систем : учеб. пособие / В.М. Одрин. — М. : ВНИИПИ, 1989.
8. Перегудов Ф.И. Введение в системный анализ : учеб. пособие / Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко. — М., 1989.
9. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества : учеб.
пособие / А.И. Половинкин. — М., 1988.
217
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10.Чус А.В. Основы технического творчества : учеб. пособие /
А.В. Чус, В.А. Данченко. — Киев-Донецк, 1983.
Дополнительная литература для раздела
«Методы научного и инженерного творчества»
1. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения
изобретательских задач / Г.С. Альтшуллер. — Новосибирск, 1986.
2. Бешелев С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, В.Г. Гурвич. — М., 1974.
3. Буш Г.Я. Проблемные задачи и регулятивы поиска их решения : учеб. пособие / Г.Я. Буш. — М., 1989.
4. Велленройтер X. Функционально-стоимостный анализ в рационализации производства / Х. Велленройтер. — М., 1984.
5. Голдовский Б.И. Рациональное творчество / Б.И. Голдовский. — М., 1990.
6. Гринг М. Как изобретать? / М. Гринг, Э. Лейтуэйт. — М., 1980.
7. Корнилов И.К. Инновационная деятельность и инженерное
искусство / И.К. Корнилов. — М., 1996.
8. Мареев С.Н. Роль и место формальной логики в техническом
творчестве : учеб. пособие / С.Н. Мареев. — М., 1987.
9. Мельникова Л.И. Системный анализ при создании и освоении
объектов техники : учеб. пособие / Л.И. Мельникова, В.В. Шведова. —
М., 1991.
10. Столяров А.М. Эвристические приемы и методы активизации творческого мышления : учеб. пособие / А.М. Столяров. — М.,
1988.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
И.К. Корнилов, Л.О. Горшкова
МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА
Учебное пособие
для студентов, обучающихся по направлениям:
261700.68 — Технология полиграфического
и упаковочного производства;
151000.68 — Технологические машины и оборудование;
150100.68 — Материаловедение и технологии материалов
Корректор Н.В. Моисеева
Компьютерная верстка И.В. Бурлаковой
Документ
Категория
Образование
Просмотров
2 589
Размер файла
1 902 Кб
Теги
творчество, методология, научного
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа