Генерирование альтернатив
Теория выбора (изложенная в гл. 7) исходит из того, что задано множество альтернатив, т.е. считается, что уже имеется то, из чего выбирать, и вопрос состоит в том, как выбирать. Это наглядный пример сугубо формальной постановки задачи: все главные, принципиальные трудности считаются уже преодоленными, и речь идет, можно сказать, о “технических” трудностях. А ведь именно формирование множества альтернатив и является наиболее трудным, наиболее творческим этапом системного анализа. Так. А. Холл отмечал:
“Стадия поисков идей, несомненно, представляет собой кульминационную точку процесса решения задачи, ведь без идей нечего анализировать и выбирать”. [23, 120].
Более того, все направлено на поиск самой лучшей альтернативы в заданном множестве альтернатив, и если в это множество мы по каким-то причинам не включили действительно наилучшую, то никакие методы выбора ее не “вычислят”.
Генерирование альтернатив, т.е. идей о возможных способах достижения цели, является настоящим творческим процессом. Поэтому все рекомендации относительно того, как самому генерировать новые альтернативы или как создать условия для того, чтобы другие участники анализа лучше генерировали эти идеи, – результат коллективного опыта теоретиков и методистов по решению творческих задач. Этот опыт изложен в ряде книг (например, [1; 2; 4; 5; 7; 11; 14; 15;.19; 20]), которые содержат много интересной и полезной информации.
Один из способов структурирования любой неформальной деятельности состоит в выявлении и формировании присущих ей эвристик, т.е. эмпирических правил, полезность которых обоснована лишь тем, что они во многих (хотя и не во всех) случаях приводят к успеху. Применительно к процессу генерирования альтернатив в литературе по системному анализу и методам творчества наиболее часто описываются следующие эвристики.
СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ЧИСЛА АЛЬТЕРНАТИВ
Важно сознательно сгенерировать как можно большее число альтернатив. Для этого используют различные способы: а) поиск альтернатив в патентной и журнальной литературе; б) привлечение нескольких квалифицированных экспертов, имеющих разнообразную подготовку и опыт; в) увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования, образования промежуточных вариантов между предложенными ранее (т.е. не “либо-либо”, а кроме того, еще и “от одной и от другой альтернативы”); г) модификация имеющейся альтернативы, т.е. формирование альтернатив, лишь частично отличающихся от известной; д) включение альтернатив, противоположных предложенным, в том числе и “нулевой” альтернативы (“не делать ничего”, т.е. рассмотреть последствия развития событий без нашего вмешательства); е) интервьюирование заинтересованных лиц и более широкие анкетные опросы; ж) включение в рассмотрение даже тех альтернатив, которые на первый взгляд кажутся глупыми или надуманными; з) генерирование альтернатив, рассчитанных на различные интервалы времени (долгосрочные, краткосрочные, экстренные), и т.д.
СОЗДАНИЕ БЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ
При организации работы на этапе генерирования альтернатив следует помнить о существовании факторов, как тормозящих творческую работу, так и способствующих ей. Выделяют [23, § 16.6] внутренние (психологические) и внешние факторы.
К внутренним факторам относят: а) последствия неправильного восприятия действительности (крайние проявления: либо мы воспринимаем то, чего нет, либо не воспринимаем того, что есть); б) интеллектуальные преграды (инерционность мышления, довлеющие стереотипы, подсознательные самоограничения, связанные с убеждениями, лояльностью, и пр.); в) эмоциональные преграды; излишнее увлечение критикой других или, наоборот, боязнь критики со стороны других; опасение отрицательной реакции со стороны заказчика или начальства на предложенные альтернативы, субъективное отношение к “любимым” типам альтернатив (например, некоторые ярые сторонники теории массового обслуживания любые задачи стараются свести к задачам очередности) и т.д.
Большое влияние на творческие процессы оказывают и внешние факторы. Замечено, что даже физические (погодные и климатические) условия сказываются на продуктивности творческого труда. Так, некоторые исследователи считают, что существует связь между творческой деятельностью целых народов и географическими условиями их жизни. На индивидуальной деятельности также сказываются физические условия. Рассказывают, что Нильс Бор отпускал студентов с занятий, если было так жарко, что воск в пробирке расплавлялся; что Тимофеев-Ресовский однажды в жаркий день провел заседание международного симпозиума прямо в пруду, и это было, по воспоминаниям участников, самое плодотворное заседание. Известно отрицательное влияние посторонних шумов, различных неудобств и т.п.
Однако наиболее сильное влияние на индивидуальное творчество оказывают общественные условия, общий культурный фон, идейная атмосфера. Одобрение определенной социальной группы – один из самых сильных стимулов для творчества человека.
СПОСОБЫ СОКРАЩЕНИЯ ЧИСЛА АЛЬТЕРНАТИВ
Если специально стремиться к тому, чтобы на начальной стадии было получено как можно больше альтернатив, то для некоторых проблем их количество может достичь многих десятков. Очевидно, что подробное изучение каждой из них приведет к неприемлемым затратам времени и средств. В таких случаях рекомендуется провести “грубое отсеивание”, не сравнивая альтернативы количественно, а лишь проверяя их на при-сутствие некоторых качеств, желательных для любой приемлемой аль-тернативы. К признакам “хороших” альтернатив относят устойчивость при изменении некоторых внешних условий, надежность, многоцелевую пригодность, адаптивность, другие признаки “практичности”. В отсеве могут помочь также обнаружение отрицательных побочных эффектов, недостижение контрольных уровней по некоторым важным показателям (например, слишком высокая стоимость) и пр. Предварительный отсев не рекомендуется проводить слишком жестко; для детального анализа необходимы хотя бы несколько альтернатив.
Рассмотрим теперь некоторые хорошо зарекомендовавшие себя на практике организационные формы генерирования альтернатив.
МОЗГОВОЙ ШТУРМ
Метод мозгового штурма специально разработан для получения максимального количества предложений. Его эффективность поразительна:
“Шесть человек за полчаса могут выдвинуть 150 идей. Бригада проектировщиков, работающая обычными методами, никогда не пришла бы к мысли о том, что рассматриваемая ею проблема имеет такое разнообразие аспектов” [7, с. 244].
Техника мозгового штурма такова. Собирается группа лиц, отобранных для генерации альтернатив; главный принцип отбора – разнообразие профессий, квалификации, опыта (такой принцип поможет расширить фонд априорной информации, которой располагает группа). Сообщается, что приветствуются любые идеи, возникшие как индивидуально, так и по ассоциации при выслушивании предложений других участников, в том числе и лишь частично улучшающие чужие идеи (каждую идею рекомендуется записать на отдельной карточке). Категорически запрещается любая критика – это важнейшее условие мозгового штурма: сама возможность критики тормозит воображение. Каждый по очереди зачитывает свою идею, остальные слушают и записывают на карточки новые мысли, возникшие под влиянием услышанного. Затем все карточки собираются, сортируются и анализируются, обычно другой группой экспертов.
“Общий выход такой группы, где идея одного может навести другого на что-то еще, часто оказывается больше, чем общее число идей, выдвинутых тем же количеством людей, но работающих в одиночку” [23, с. 418].
Число альтернатив можно впоследствии значительно увеличить, комбинируя сгенерированные идеи. Среди полученных в результате мозгового штурма идей может оказаться много глупых и неосуществимых, но
“глупые идеи легко исключаются последующей критикой, ибо компетентную критику легче получить, чем компетентное творчество” [23, с. 418].
Известно много замечательных примеров успешного мозгового штурма. Приведем лишь один из них, иллюстрирующий пользу запрещения критики.
Во время войны проблема противодействия минам и торпедам противника на море была подвергнута мозговому штурму. Одна из идей заключалась в следующем: “Пусть, как только будет обнаружена мина или торпеда, вся команда станет к борту и дует на нее!”. Эта несерьезная, на первый взгляд, идея не была отвергнута, и при дальнейшем анализе рациональное зерно, содержащееся в ней, было трансформировано в предложение с помощью мощных насосов создавать потоки воды, отталкивающие опасный объект.
СИНЕКТИКА
Синектика предназначена для генерирования альтернатив путем ас-социативного мышления, поиска аналогий поставленной задаче. В противоположность мозговому штурму здесь целью является не количество альтернатив, а генерирование небольшого числа альтернатив (даже единственной альтернативы), разрешающих данную проблему. Эффективность синектики была продемонстрирована при решении конкретных технических проблем [7, § 10.2] типа “найти простой принцип устройства приводов с постоянной угловой скоростью”, “спроектировать усовершенствованный нож для открывания консервных банок”, “изобрести более прочную крышу”, “разработать герметичную застежку для костюма космонавта”; известен случай синектического решения более общей проблемы экономического плана: “разработать новый вид продукции с годовым потенциалом продаж 300 млн. долларов”. Имеются попытки применения синектики в решении социальных проблем типа “как распределить государственные средства в области градостроительства”. Суть синектики можно кратко изложить следующим образом. Формируется группа из 5 – 7 человек, отобранных по признакам гибкости мышления, практического опыта (предпочтение отдается людям, менявшим профессии и специальности), психологической совместимости, общитель-ности, подвижности (последнее, как станет ясно из изложенного ниже, очень важно). Выработав определенные навыки совместной работы, группа ведет систематическое направленное обсуждение любых аналогий с подлежащей решению проблемой, спонтанно возникающих в ходе бесед. Перебираются не только три уже известных (см. § 2.3) вида подобия (прямое, косвенное и условное), но и чисто фантастические аналогии (последнее означает попытки представить себе вещи такими, какими они не являются на самом деле, но какими хотелось бы их видеть; например, можно вообразить, что дорога существует только непосредственно под колесами автомашины.
| BRAINSTORMING мозговой штурм MORPHOLOGICAL морфологический COMBINATORICS перебор SYNECTICS синектика EURISTICS эвристика Генерирование аль-тернатив является творческим процес-сом, на результа-тивность которого влияют как внешние условия, так и в особенности внут-ренние, психоло-гические условия. Разработано нес-колько методик, в которых использу-ются разные комби-нации факторов, благоприятствую-щих процессу гене-рирования альтер-натив; наиболее известными из них являются мозговой штурм, синектика, деловые игры. |
Особое значение синектика придает аналогиям, порождаемым двигательными ощущениями. Это вызвано тем, что наши природные двигательные рефлексы сами по себе высокоорганизованы и их осмысление может подсказать хорошую системную идею. Предлагается, например, вообразить свое тело на месте совершенствуемого механизма, “почувствовать себя им”, либо поставить себя на место фантастического организма, выполняющего функцию проектируемой системы, и т.п. Раскрепощенность воображения, интенсивный творческий труд создают атмосферу душевного подъема, характерную для синектики. Отмечаются и психологические затруднения, возникающие у новичков в случае применения этого метода: появление угрызений совести (“получаем деньги за приятное времяпрепровождение”); зазнайство после удачного решения первой проблемы; истощение нервной системы в результате столь интенсивной работы. Успеху работы синектических групп способствует соблюдение определенных правил, в частности: 1) запрещено обсуждать достоинства и недостатки членов группы; 2) каждый имеет право прекратить работу без каких-либо объяснений при малейших признаках утомления; 3) роль ведущего периодически переходит к другим членам группы и т.д.
В США создана специальная фирма “Синектикс инкорпорейтед”, занимающаяся консультированием и обучением в области синектики. Подчеркнем, что в отличие от мозгового штурма при использовании синектики требуется специальная и длительная подготовка:
“В течение года 5 или 6 человек должны затратить 1/4 своего рабочего времени на обучение. Группа обученных синекторов, работающих полный рабочий день, способна в течение года найти приемлемые решения примерно четырех небольших и двух крупных проблем” [7, с. 250].
РАЗРАБОТКА СЦЕНАРИЕВ
В некоторых проблемах (особенно в социотехнических) искомое решение должно определить реальное будущее течение событий. В таких случаях альтернативами являются различные (воображаемые, но правдоподобные) последовательности действий и вытекающих из них событий, которые могут произойти в будущем с исследуемой системой. Эти последовательности имеют общее начало (настоящее состояние), но затем возможные состояния различаются все сильнее, что и приводит к проблеме выбора. Такие гипотетические альтернативные описания того, что может произойти в будущем, называют сценариями, а рассматриваемый метод – разработкой сценариев. Сценарии-альтернативы представляют ценность для лиц, принимающих решения, только тогда, когда они не просто плод фантазии, а логически обоснованные модели будущего, которые после принятия решения можно рассматривать как прогноз, как приемлемый рассказ о том, “что случится, если...”. Создание сценариев относится к типичным неформализуемым процедурам, представляет собой творческую, научную работу. Тем не менее и в этом деле накоплен определенный опыт, имеются свои эвристики. Например, рекомендуется разрабатывать “верхний” и “нижний” сценарии – как бы крайние случаи, между которыми может находиться возможное будущее. Такой прием позволяет отчасти компенсировать или явно выразить неопределенности, связанные с предсказанием будущего. Иногда полезно включать в сценарий воображаемый активно противодействующий элемент, моделируя тем самым “наихудший случай”. Кроме того, рекомендуется не разрабатывать детально (как ненадежные и непрактичные) сценарии, слишком “чувствительные” к небольшим отклонениям на ранних стадиях. Важными этапами создания сценариев являются: составление перечня факторов, влияющих на ход событий, со специальным выделением лиц, которые контролируют эти факторы прямо или косвенно; выделение аспектов борьбы с такими факторами как некомпетентность, халатность и недисциплинированность, бюрократизм и волокита; учет наличных ресурсов и т.д.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Морфологический анализ – простой и эффективный способ генерирования альтернатив – предложен Ф. Цвикки [13]. Он состоит в выделении всех независимых переменных проектируемой системы, перечислении возможных значений этих переменных и генерировании альтернатив перебором всех возможных сочетаний этих значений.
Проиллюстрируем суть морфологического анализа на упрощенном примере разработки системы телевизионной связи [23]:
| Независимая переменная | Значения переменной |
| 1. Цвет изображения | 1. Черно-белое 2. Одноцветное (например, все оттенки красно-белого) 3. Двухцветное 4. Трехцветное ? ? 8. Семицветное |
| 2. Размерности изображения | 1. Плоское изображение 2. Объемное изображение |
| 3. Градация яркости | 1. Непрерывные 2. Дискретные (оцифрованные) |
| 4. Звуковое сопровождение | 1. Без звука 2. Монауральный звук 3. Стереофонический звук |
| 5. Передача запахов | 1. Без передачи запахов 2. С сопровождением запахов |
| 6. Обратная связь | 1. Без обратной связи 2. С обратной связью |
Эта таблица порождает 8 ´ 2 ´ 2 ´ 3 ´ 2 ´ 2 = 384 различные возможные системы. Современному телевизионному вещанию соответствует только одна альтернатива: 1.4 – 2.1 – 3.1 – 4.2 – 5.1 – 6.1. Имеется повод для размышления, почему остальные альтернативы до сих пор не привлекли внимания инженеров.
Отметим также, что количество вариантов можно увеличить, вводя новые независимые переменные (в рассмотренном примере ввести размеры изображения с градацией от обычных на сегодня до размеров во всю стену, ввести дополнительные каналы передачи информации, например кожно-электрический или тактильный; перейти от одноэкранной системы к многоэкранной и т.д.). Одна из основных проблем морфологического анализа при увеличении числа переменных – это проблема сокращения перебора. Она решается наложением различных ограничений, которые позволяют отбросить варианты, не подлежащие рассмотрению.
ДЕЛОВЫЕ ИГРЫ
Деловыми играми называется имитационное моделирование ре-альных ситуаций, в процессе которого участники игры ведут себя так, будто они в реальности выполняют порученную им роль, причем сама реальность заменяется некоторой моделью. Примерами являются штабные игры и маневры военных, работа на тренажерах различных операторов технических систем (летчиков, диспетчеров электростанций и т.д.), административные игры и т.п. Несмотря на то что чаще всего деловые игры используются для обучения, их можно использовать и для экспериментального генерирования альтернатив, особенно в слабо формализованных ситуациях. Важную роль в деловых играх кроме участников играют контрольно-арбитражные группы, управляющие моделью, регистрирующие ход игры и обобщающие ее результаты.
Мы рассмотрели далеко не все методы генерирования альтернатив. Так, например, кроме перечисленных методов можно успешно использовать модифицированный метод “Делфи” [23]; возможны и различные сочетания других методов. Важным моментом является также итеративность: на любой последующей стадии системного анализа должна иметься возможность порождения новой альтернативы и включения ее в анализ. Отметим, что при рассмотрении слабо структурированных (“рыхлых”) проблем часто находят первую же подходящую альтернативу и производят ее пошаговое улучшение, совершенствование.