Метод проб и ошибок - катастрофически плохая технология

 

ТВОРЧЕСТВА

Изобретательство - древнейшее занятие человека. С изобретением первых орудий труда и начинается история человека. За многие тысячи лет, прошедшие с тех пор, все изменилось, неизменной осталась только технология создания новых изобретений - МЕТОД ПРОБ И ОШИБОК: "А что, если сделать так? Ах, не получается? Ну, тогда можно попробовать сделать вот так..." ЭТА ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРЧЕСТВА ПРЕДЕЛЬНО НЕЭФФЕКТИВНА В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОЙ НТР.

В СССР ежегодно выполняется около 150 000 научно-исследовательских разработок. Приблизительно две трети их прерываются на стадии эксперимента или испытания нового образца. Огромные средства оказываются затраченными впустую. Из 50 000 разработок, что доходят до стадии внедрения, лишь тысяча находит более или менее широкое внедрение ("Социалистическая индустрия" от 26.06.82г.). Таким образом, из 150 000 разработок жизненными оказываются только 1 000, т.е. менее 7%!

Представьте себе аэропорт, в котором из 150 ежедневно взлетающих самолетов поднимается только один, а остальные разбиваются при разбеге и взлете. Или же представьте строительную организацию, у которой из 150 домов обваливаются в процессе постройки 100, а в 49-ти домах пригодны только отдельные квартиры, и лишь один (!) дом может быть полностью заселен. Таков по эффективности метод проб и ошибок - самая расточительная из всех технологий. Применение этого метода в современном промышленном обществе неизбежно приводит к разорению общества, к упадку темпов его прогресса, к застою экономики и производства.

М.С.Горбачев в докладе на пленуме ЦК КПСС 25 июня 1987г. сказал:

"Нельзя успешно двигаться вперед методом проб и ошибок, это дорого обходится обществу. Искусство политического руководства требует умения выявлять и эффективно разрешать противоречия..."

Конечно, речь в докладе идет о политике, но политика базируется на экономике, а экономика - на творческом решении задач.

К методу проб и ошибок привыкли, слова "творчество" и "перебор вариантов" стали синонимами. Упорство в переборе вариантов рассматривают как доблесть. Вот строки из обычного очерка об изобретателях: "Шли к решению проблемы почти на ощупь, перебрали множество теорий, в конце каждой из которых стояло: нуждается в практической проверке. Поставили тысячи экспериментов только для того, чтобы убедиться: пошли не туда. Испытали десятки конструкций приборов, перепаяли сотни метров проволоки и извели не поддающееся учету количество кинопленки" (Е.Марголин. Как падают яблоки. Изд. "Лиесма", Рига, 1976, с.8).

За нерешенные вовремя изобретательские задачи расплачиваться приходится не только недополученными прибылями, но и жизнями людей. ПОТЕРИ ВРЕМЕНИ, СИЛ И ЖИЗНЕЙ ИЗ-ЗА НЕСОВЕРШЕНСТВА МЕТОДА ПРОБ И ОШИБОК СТРАШНЕЕ ПОТЕРЬ ОТ ЧУМЫ, ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И НАВОДНЕНИЙ.

МЕТОДЫ АКТИВИЗАЦИИ ПЕРЕБОРА ВАРИАНТОВ - ПУТЬ В ТУПИК

 

Иногда пытаются модернизировать метод проб и ошибок или интенсивнее его использовать. Такова, например, японская практика. Ее сущность: в с е служащие в с е в р е м я должны перебирать всевозможные варианты решений. На прогулке, дома, во время еды всегда! Тосабуро Наката приучил себя перебирать варианты в туалете (чтобы не пропадало время) и через два года изобрел шариковую ручку, став национальным героем...

Главный недостаток метода проб и ошибок - это, во-первых, медленное генерирование новых идей, а во-вторых, отсутствие защиты от психологической инерции (т.е. выдвижение идей тривиальных, обыденных, неоригинальных). С 20-х годов нашего столетия в разных странах стали появляться методы активизации перебора вариантов. Один из наиболее распространенных методов такого рода - мозговой штурм. Решение задачи проходит в два этапа. На первом этапе (генерирование идей) запрещена всякая критика, поощряются "дикие", явно неосуществимые, даже фантастические предложения (чтобы по возможности устранить психологическую инерцию). На втором этапе эксперты критически оценивают результаты штурма, пытаясь отобрать рациональные идеи.

Другой метод - морфологический анализ. Суть его состоит в построении таблиц, которые должны охватить все мыслимые варианты. Например, требуется предложить новую упаковку для изделий. Если на одной оси записать, скажем, двадцать видов материала (металл, дерево, картон и т. д.), а на другой - двадцать видов формы (сплошная жесткая упаковка, сплошная гибкая упаковка, рейчатая упаковка, сетчатая и т. д.), получится таблица, включающая 400 сочетаний, каждое из которых соответствует одному варианту. Можно ввести и другие оси, неограниченно наращивая число полученных вариантов. А затем в безграничном море этих вариантов - в основном, "пустых" - надо найти несколько разумных идей.

Есть и другие методы активизации перебора вариантов, например, синектика, метод фокальных об'ектов, метод контрольных вопросов и пр. Все эти методы обладают общими, принципиально непреодолимыми, недостатками:

а) нет механизма для составления списка в с е х возможных

вариантов (а значит, нет гарантии выхода на самые выгод

ные, экономичные решения),

б) нет о б ' е к т и в н ы х критериев отбора лучших ва

риантов: предложения оцениваются специалистами, и выбира

ют они, естественно, то, что подсказывает им здравый

смысл (т.е. психологическая инерция): генерирование нет

ривиальных идей сводится на нет тривиальным отбором.

Причина неэффективности подобных методов в том, что они не меняют сути старой технологии перебора вариантов, сам этот перебор. Нужен принципиально новый инструмент творчества, а не "косметический" ремонт старого.

Методы активизации хороши при решении простых задач и неэффективны для задач сложных, - а таких задач в современной изобретательской практике большинство. Именно от решения сложных задач зависят темпы прогресса.

Со времени своего появления эти методы активизации не претерпели существенных изменений, это означает, что выбран неверный путь, ведущий в тупик. Нужна иная - более эффективная - технология решения изобретательских задач.

ЧТО ТАКОЕ ТРИЗ?

 

В 1946 году в СССР началась работа над созданием научной технологии творчества. Новая технология получила название ТРИЗ теория решения изобретательских задач. Первая публикация по ТРИЗ относится к 1956 году (7). Дальнейшее развитие отражено в книгах (8-12, 14-16) и в материалах, регулярно публиковавшихся журналом "Техника и наука" В 1979-1983 г.г. (13).

Отечественная теория решения изобретательских задач принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций, основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развиваются не "как попало", а по определенным законам: эти законы можно познать и использовать для сознательного - без множества "пустых" проб - решения изобретательских задач. ТРИЗ превращает производство новых технических идей в точную науку. Решение изобретательских задач - вместо поисков вслепую - строится на системе логических операций.

Теоретической основой ТРИЗ являются законы развития технических систем. Прежде всего это законы материалистической диалектики. Используются также некоторые аналоги биологических законов, ряд законов выявлен изучением исторических тенденций развития техники, широко применяются общие законы развития систем.

Законы проверены, уточнены, детализированы, а иногда и выявлены путем анализа больших массивов патентной информации по сильным решениям (десятки и сотни тысяч отобранных патентов и авторских свидетельств). Весь инструментарий ТРИЗ, включая фонды физических, химических, геометрических эффектов, также выявлялся и развивался на основе изучения больших массивов патентной информации, вообще, каждое нововведение в ТРИЗ проходит тщательную проверку и корректировку на патентных и историко-технических материалах. В этом смысле ТРИЗ можно считать обобщением сильных сторон творческого опыта многих поколений изобретателей: отбираются и исследуются сильные решения, критически изучаются решения слабые и ошибочные.

Главный закон развития технических систем - стремление к увеличению степени идеальности: идеальная техническая система когда системы нет, а ее функция выполняется. Пытаясь обычными (уже известными) путями повысить идеальность технической системы, мы улучшаем один показатель (например, уменьшаем вес транспортного средства) за счет ухудшения других показателей (например, снижается прочность). Конструктор ищет компромиссное решение оптимальное в каждом конкретном случае. Изобретатель должен сломать компромисс: улучшить один показатель, не ухудшая других. Поэтому в наиболее распространенном случае процесс решения изобретательских задач можно рассматривать как выявление, анализ и разрешение технического противоречия.

Основным рабочим механизмом совершенствования ТС и синтеза новых ТС в ТРИЗ служат алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) и система изобретательских стандартов.

Решение задач по АРИЗ идет без множества "пустых" проб, планомерно, шаг за шагом по четким правилам корректируют первоначальную формулировку задачи, строят модель задачи, определяют имеющиеся вещественно-полевые ресурсы (ВПР), составляют идеальный конечный результат (ИКР), выявляют и анализируют физические противоречия, прилагают к задаче операторы необычных, смелых, дерзких преобразований, специальными приемами гасят психологическую инерцию и форсируют воображение.

Сходные противоречия разрешают однотипными приемами, наиболее сильные приемы - комплексные (сочетания нескольких приемов, часто - сочетания приемов с физ- хим- геомэффектами). Самые сильные комплексные приемы образуют систему стандартов - аппарат ТРИЗ для решения типовых изобретательских задач. Следует подчеркнуть, что стандартные задачи стандартны только с позиций ТРИЗ; изобретатель, незнакомый с ТРИЗ, воспринимает такие задачи как нетипичные, сложные. Стандарты могут быть использованы для решения задач, сложных даже с позиций ТРИЗ; такие задачи решаются сочетанием нескольких стандартов.

Важное значение имеет в ТРИЗ упорядоченный и постоянно пополняемый информационный фонд: указатели применения физических, химических и геометрических эффектов, банк типовых приемов устранения технических и физических противоречий. Этот фонд - операционная основа всех инструментов ТРИЗ.

Особый раздел ТРИЗ - курс развития творческого воображения (РТВ). В этом курсе, в основном, на нетехнических примерах отрабатывается умение применять операторы ТРИЗ. Курс РТВ расшатывает привычные представления об об'ектах, ломает жесткие стереотипы.

Знание законов развития ТС позволяет решать не только имеющиеся изобретательские задачи, но и прогнозировать появление новых задач. Результаты такого прогнозирования значительно точнее, чем полученные с помощью суб'ективных методов, например, экспертными оценками. ТРИЗ стремится к планомерной эволюции ТС. Таким образом, современная ТРИЗ превращается в ТРТС - теорию развития технических систем.

ТРИЗ возникла в технике, потому что здесь был мощный патентный фонд, послуживший фундаментом теории. Но помимо технических существуют и другие системы: научные, художественные, социальные и т. д. Развитие всех систем подчинено сходным закономерностям, поэтому многие идеи и механизмы ТРИЗ могут быть использованы при построении теорий решения нетехнических творческих задач. Такая работа ведется (23). В частности, с помощью механизмов, используемых в ТРИЗ, была открыта ветроэнергетика растений (24) и об'яснены парадоксы, связанные с эффектом Рассела (25).

Аппарат теории решения изобретательских задач постоянно проверяется, корректируется и совершенствуется в ходе практического применения. Ежегодно в сотнях школ и курсов ТРИЗ слушатели решают множество учебных и не учебных (новых производственных) задач. Анализ письменных работ позволяет об'ективно определять причины ошибок: совершены ли они по вине преподавателя, по вине слушателя или имеет место сбой того или иного инструмента ТРИЗ. Накопленная информация тщательно изучается, это позволяет быстро развивать методику обучения ТРИЗ и саму теорию.

 

ТРИЗ УСПЕШНО РАБОТАЕТ

 

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

 

До 70-х годов обучение ТРИЗ велось преимущественно на экспериментальных семинарах, с 1970 года обучение сосредоточивается в постоянно действующих учебных центрах: народных университетах научно-технического творчества (Ленинград, Днепропетровск, Петрозаводск), общественных институтах и школах изобретательского творчества (Кишинев, Минск, Новосибирск, Ангарск, Владивосток), учебу организуют также центры НТТМ, различные министерства, ведомства, предприятия. Занятия ведутся в институтах патентоведения, в ряде отраслевых институтов повышения квалификации (ИПК). В 1980 году в ИПК Минэлектротехпрома впервые начата подготовка специалистов по ТРИЗ для постоянной работы в подразделениях функционально-стоимостного анализа (ФСА).

Об эффективности обучения ТРИЗ можно судить на примере Днепропетровского народного университета научно-технического творчества: с 1972 года по 1982 год университет сделал 9 выпусков, слушатели получили - к 1982 году - 350 авторских свидетельств на изобретения, экономия от внедрения новых технических решений составляет десятки миллионов рублей (см. В.Некрылов, В.Каленик. 9 выпусков, 500 слушателей. - Журнал "Техника и наука", 1982, N 1, с. 24.

Еще пример: "За период обучения (два года) 30 выпускников, используя при решении своих практических задач полученные в школе знания, подали 103 заявки на предполагаемые изобретения, получили 65 положительных решений и 38 авторских свидетельств. По предварительным данным, некоторые из внедренных изобретений и 99 рацпредложений дали экономический эффект почти в полмиллиона рублей, но самое главное достижение - формирование специалиста с активной творческой позицией, понимающего шире и глубже стоящие перед ним задачи, такого специалиста, который сейчас остро необходим для выполнения планов, намеченных в постановлении "О мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйстве" (Калужская газета "Знамя" за 26.10.83 - О школе ТРИЗ в научном городке Обнинске).

Из статьи "Изобретайте, вы талантливы" В.Митрофанова, С.Литвина, А.Сушанского в газете "Вечерний Ленинград" за 11.10.80: "Вот несколько конкретных примеров. Ведущий конструктор ВПТИЭНЕРГОМАШ Ю.Г.Ермаков до обучения ТРИЗ подал около 40 заявок и получил только 5 авторских свидетельств, после обучения он подал в течение двух лет 42 заявки и получил 24 свидетельства на изобретения; заместитель заведующего кафедрой высшего инженерного морского училища им. Адмирала С.О.Макарова А.В.Смыков до знакомства с методикой технического творчества подал 2 заявки и получил 2 положительных ответа, после окончания нашего университета подал 11 заявок и получил 11 авторских свидетельств, два из которых патентуются за рубежом и еще два внедрены с большим экономическим эффектом".

Из письма одесского преподавателя ТРИЗ, к.т.н. С.Д.Тетельбаума (май 1982 г.): "В течение 9 выпусков ОИП подготовлено по ТРИЗ 190 человек, из них процесс обучения завершили подачей реальных заявок на изобретения по задачам, решенным с помощью ТРИЗ, более 170 человек".

Из письма В.М.Жабина, руководителя школы научно-технического творчества на Красногорском оптико-механическом заводе (январь, 1986 г.):

"Информация по эффективности ТРИЗ:

- изобретения Эфроимсона В.Г. внедрены в киноаппарате "Кварц -8Х", поступившего в розничную продажу в 1985 г.:

А.с. 475591 - экономический эффект - 63.000 р.

А.с. 476536 - экономический эффект - 45.000 р.

А.с. 890351 - экономический эффект - 67.500 р.

Всего: 175.500 р.

- изобретения Полиновского В.А, которые он сделал с соавторами, внедрены:

А.с. 733302 - экономический эффект - 71.000 р.

А.с. 733303 - экономический эффект - 54.000 р.

А.с. 733320 - экономический эффект - 11.000 р.

А.с.1013892 - экономический эффект - 50.000 р.

Всего: 182.250 р.

- внедрено изобретение Мейтина В.А.:

А.с. 693110 - экономический эффект - 70.000 р.

Всего по школе: 431.750 р."

Из справки Сибирского филиала "Оргстройпроект" (Ангарск, 20.01.83 г.): "О влиянии учебного семинара по ТРИЗ на творческую активность сотрудников. Сотрудниками предприятия в течение 1982 года оформлено 80 заявок на предполагаемые изобретения, динамика следующая: с января по октябрь - в среднем 5 заявок в месяц. После проведения учебного семинара по ТРИЗ (с 4 по 22 октября, преподаватель т. Г.С. Альтшуллер), количество подаваемых заявок составило 15 штук в месяц, количество изобретений увеличилось в 1,9 раза".

Из статьи "ТРИЗ и фантастика" В.К.Гребнева, токаря-инструктора об'единения "Турбомоторный завод", председателя заводского совета новаторов, заместителя председателя областного совета новаторов (в сборнике "Истоки новаторства: очерки о психологии поиска", выпуск второй, Свердловск, Сред.-Урал. книжн. изд, 1986 г.): "Признаюсь... решение рационализаторских задач в последние годы отнимает у меня куда меньше времени, чем прежде, во-первых, потому что ТРИЗ, которую я раньше не знал, дает достаточно надежные способы решения технических задач, и что особенно важно, способы индивидуальные, в отличие от коллективных приемов мозгового штурма, синектики и других, во-вторых, в памяти накапливается немалое число хорошо отработанных комбинаций, которые позволяют быстро решать новые задачи уже старыми для меня способами".

Из письма изобретателя В.Е.Лукьяненко (Москва) в редакцию журнала "Техника и наука" (от 21.05.82): "Я работаю инженером, до знакомства с АРИЗ и ТРИЗ имел одно авторское свидетельство, сейчас, после обучения ТРИЗ, получил 10 авторских свидетельств; все они внедрены, среди них есть изобретения (а.с. 569782) с суммарным экономическим эффектом более 97 тыс. р."

Из статьи заместителя председателя совета молодых ученых и специалистов Львовского обкома ЛКСМУ Ю. Мариловцева (газета "Комсомольское знамя", Львов, 11.11.79 г.): "... Лучший молодой изобретатель Украины 1978 года и города Львова 1979 года Олег Копыл убежден, что своими лучшими результатами в изобретательстве он обязан знанию теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)".

Из письма изобретателя (Ленинград, февраль 1986 г.): "Я Энглин Роберт Кальманович, старший научный сотрудник НПО "Ритм", кандидат технических наук, изучал ТРИЗ в Ленинградском народном университете научно-технического творчества в 1978-79 гг. До поступления в университет имел 46 авторских свидетельств, которые получил за 16 предыдущих лет. После окончания университета и изучения ТРИЗ за 6 последующих лет стал автором еще 88 изобретений. Все мои 136 изобретений являются служебными и созданы по тематике выполняемых мною НИР".

В статье полковника В.Колбенкова "Изобретатель лейтенант Федоров" (журнал "Тыл вооруженных сил" N 10-1987 г, с. 72-73) рассказывается о молодом военном инженере, имеющем более двадцати авторских свидетельств. Некоторые из них зарегистрированы не только у нас в стране, но и за рубежом, в самых технически развитых государствах. Автор статьи, анализируя обстоятельства становления изобретателя, пишет: "Первое - это то, что его отец - корабел, работающий инженером-конструктором и имеющий на своем счету более полусотни изобретений. Он часто рассказывал сыну о том, как вставали перед ним неразрешимые проблемы - неразрешимые традиционными способами, как ставил себе задачи, вел поиск и, наконец, находил оригинальное решение, по сути дела он учил сына алгоритму решения изобретательских задач - дисциплине, которая ныне уже введена в некоторых вузах".