7.7. Типы задач и стратегии поиска решений
Бесконечное множество задач, с которыми люди встречаются в обыденной жизни, науке и технике можно разделить на три группы (по А. П. Кузьмину) [19]:
1. Задачи синтеза соответствуют ситуации с минимальной степенью определённости, когда существует некая личная потребность, или некое неудобство (социальное, техническое и т. д.). Каким способом удовлетворить потребность или исключить неудобство совершенно неизвестно. Это задачи на поиск способа или принципа действия.
2. Задачи частичного синтеза возникают, когда направление, в котором требуется изменить ситуацию, уже определено, но неизвестен механизм реализации требуемого изменения, схема реализации способа или принцип действия. Это задачи на разработку системы для реализации заданного способа или разработку устройства с заданным принципом действия.
3. Задачи анализа возникают «внутри» существующей организации, когда какая-либо функция этой системы (не обязательно главная) хотя и выполняется, но выполняется плохо. Задача состоит в том, чтобы это «плохо» превратить в «хорошо». Это задачи на усовершенствование, модернизацию, улучшение.
Известно, что методы поиска новых идей или решений можно разделить на три группы в соответствии со степенью целенаправленного поиска.
1. Методы случайного, интуитивного поиска, когда каждая новая идея возникает независимо от предыдущей работы над задачей и почти независимо от ранее высказанных идей (метод мозгового штурма).
2. Методы систематического поиска нацелены на упорядочение процедуры поиска и на полное исследование поля поиска (например, матричные методы, родственные методу морфологического ящика).
3. Методы логического поиска используются с целью ещё большей алгоритмизации и упорядоченности поля поиска до конкретного элемента системы (метод «И – ИЛИ дерева целей»).
7.8. Метод «и – или» дерева целей
Метод «дерево целей» является одним из основных в анализе сложных систем. Термин «дерево» предполагает разделение общей цели на подцели и построение иерархии целей.
«И – ИЛИ» – дерево представляет собой симбиоз системного и морфологического подходов к проблеме выбора целей.
Системное представление объекта требует, чтобы исследователь мысленно видел объект в трех аспектах: как нечто целое (С), как часть надсистемы (НС) и как совокупность более мелких частей, элементов, подсистем (ПС). При этом в надсистеме следует выделить те части, которые существенно влияют на систему. Графическое построение такого членения выглядит в виде трёхэтажной фигуры (рисунок 7.8.1). Надсистема НС состоит из функционально значимых систем С, С1, С2, С3. Каждая из них может реализовывать свои функции посредством подсистем или ПС1, или ПС2, или ПС3.
Если аналогичные операции провести со всеми системами (С1, С2, С3), то получиться структура (дерево). Нулевой этаж – это всегда этаж типа «ИЛИ». Каждый «куст» этого этажа состоит из альтернатив, т. е. из вариантов, исключающих друг друга.
-1 «И» этаж
-2«ИЛИ»этаж
Рис. 7.8.1. «И» - «ИЛИ» дерево
На первом этаже альтернатив нет. Есть взаимосвязанные системы (С, С1, С2, С3), совместно обеспечивающие существование НС, поэтому первый этаж – это «И» - этаж. Исключение любой С не позволит реализовать функции НС.
Дальше построение дерева ведётся по тем же правилам. Каждая из систем нулевого этажа (ПС1. ПС2, ПС3, и др.) расчленяется на подсистемы (тем самым формируется минус первый этаж типа «И»(-1 этаж), и для каждой из этих подсистем, в свою очередь, создаётся комплект её альтернативных реализаций (тем самым формируется - 2-й этаж типа «ИЛИ»). Процедуру добавления этажей можно продолжать и вверх, и вниз (но не бесконечно). На рисунке 7.8.1. приводятся только некоторые членения (ветвления) во избежание громоздкости.
Видно, что при каждом продвижении вниз число элементов этажа возрастает (обычно в 3-5 раз). Возникает вопрос, до какого уровня целесообразно двигаться вниз и вверх? Практика системного подхода требуют построения минимум 5-этажного дерева. Однако реальные задачи допускают отклонения от этого правила.
Элементы дерева можно не развивать в нижние этажи в случае, если особенности функционирования элемента нижнего этажа не могут дать ничего ценного для понимания функционирования объекта верхнего этажа.
Элементы дерева можно не развивать в верхние этажи, если очередной этап обобщения выводит исследователя в другой класс человеческой деятельности (например, из технической деятельности переводит в социальную деятельность или организационную).
Обычно верхняя граница развития «И – ИЛИ» - дерева определяется достаточно чётко и однозначно; нижняя граница, наоборот, для разных ветвей может располагаться на самых разных уровнях.
Все исходные объекты исследования можно разделить на предметы (устройства) и операции (способы). Однако предмет нельзя проанализировать, игнорируя его функции и взаимодействие с окружением. Но и операцию нельзя изучить, не включая в поле зрения предметы, посредством которых эта операция производится. Поэтому в общем случае «И – ИЛИ» - дерево на каждом этаже может содержать и предметные, и операционные компоненты. В большинстве случаев доминирует какой-либо один тип компонентов, предметный или операционный. Если человек полностью обеспечивает функционирование системы (например, в социальных или организационных задачах), дерево становится чисто операционным. Если в системе всё делается без человека, и она состоит из подсистем, функции которых понятны из названий, то «дерево» становится чисто предметным. В общем случае, чтобы не упустить из виду какую-либо важную деталь системы, целесообразно строить полное «И – ИЛИ» дерево, включающее в себя как предметные, так и операционные компоненты.
Правила перехода с этажа на этаж «дерева» несколько отличаются для предметной и операционной частей, поэтому имеет смысл рассмотреть их отдельно.