Морфологическая матрица решений Цвики, ее использование в управлении

Основная идея метода состоит в уменьшении сложности проблемы через ее разделение на компоненты, причем эти компоненты должны быть относительно независимы от общей проблемы. Морфологический метод был предложен в 1966 году Цвики.

Морфология- учение об упорядоченном мышлении представляет принципы и правила, следование которым повышает целенаправленность рациональность процесса выработки решения. Морфология вскрывает многообразие возможных решений, которые могут возникнуть в ходе комбинации всех возможных альтернатив решения под проблемы.

Основная область применения метода – поиск инновационных решений, причем здесь идет сознательное обращение к уже существующим частичным решениям. Морфология применяется прежде всего для развития материальных объектов (например, разработки новых продуктов).

Метод включает в себя 6 этапов:

1) Общая постановка задачи;

2) Проблема разбивается на компоненты(параметры), от которых зависит решение;

3) Для каждого параметра формируется перечень известных и потенциальных решений;

4) Параметры и их решения сводятся в специальный морфологический ящик (матрицу);

5) Содержащиеся в матрице решения комбинируются в инновационные общие решения;

6) Инновационные решения проверяются на реализуемость.

Этот метод среди исследователей и изобретателей также известен как метод "морфологического ящика" или метод "морфологического анализа". Наиболее полное обоснование и практическое применение этот метод получил при разработке системы реактивных двигателей швейцарским ученым Ф. Цвики. Опираясь на этот метод, Ф. Цвики придумал множество изобретений. Анализируя проблемы, которые чаще всего стоят перед исследователями или изобретателями, Ф. Цвики разделил их на три больших класса:

1) проблемы, для решения которых можно использовать сравнительно небольшое число уже известных элементов;

2) проблемы, для решения которых требуется использовать еще неизвестные новые элементы;

3) проблемы больших чисел.

Исходная идея метода многомерных матриц в решении творческих задач заключается в следующем. Поскольку новое очень часто представляет собой иную комбинацию известных элементов (устройств, процессов, идей и т. п.) или комбинацию известного с неизвестным, то матричный метод позволяет это сделать не путем проб и ошибок, а целенаправленно и системно. Таким образом, метод многомерных матриц базируется на принципе системного анализа новых связей и отношений, которые проявляются в процессе матричного анализа исследуемой проблемы.

Нельзя не заметить, что наименование метода "морфологический ящик" является не совсем удачным, так как это название не столько отражает суть метода, сколько создает ореол таинственности и значительности. К тому же часто никакого "ящика" не получается, а в поисках новой идеи удается решить проблему, используя анализ двухмерной матрицы.

Достоинством метода многомерных матриц является то, что он позволяет решить сложные творческие задачи и найти много новых, неожиданных, оригинальных идей.

Недостатками и ограничениями метода многомерных матриц может быть то, что даже при решении задач средней трудности в матрице могут оказаться сотни вариантов решений, выбор из которых оптимального оказывается затруднительным. Данный метод не гарантирует, что будут учтены все параметры исследуемой системы. Применение метода требует определенного навыка и мастерства.

Как уже отмечалось выше, метод многомерных матриц в его начальном варианте может представлять собой двухмерную матрицу, например, 7х7 элементов. Опыт показывает, что магическое число 7 применительно к построению матриц является оптимальным. (Не зря народная мудрость гласит: семь раз отмерь и один раз отрежь!)

Матрица — символическая форма описания решений. Она дает представление о всех возможных конструктивных схемах снегохода путем фиксирования в каждой строке матрицы одного из элементов. Набор этих элементов будет представлять возможный вариант исходной задачи. Рассматривая разные сочетания этих элементов, можно получить большое сочетание всевозможных вариантов решений, в том числе и самых неожиданных. Так, морфологическая матрица для реактивных двигателей, работающих на химическом топливе, построенная Ф. Цвикки, содержала 576 возможных вариантов решений.

Ответственный этап метода — оценка вариантов решений, вытекающих из структуры морфологической матрицы. Сравнивают варианты по одному или нескольким наиболее важным для данной технической системы показателям.