5. Что такое решение. Как сложная проблема превращается в решение

В предыдущих разделах мы кратко, насколько позволяет объем данной брошюры, попытались понять:

• Что собой представляет сложная проблема.
• Для кого она сложна.
• Какие есть альтернативы работе по поиску решения сложной проблемой.

Параллельно мы собирали требования к эффективной методологии решения сложных проблем, при решении которых не могут применяться типовые варианты, известные профессионалам в данной области.

Здесь мы изменим направление работы и начнем с другого конца. Попробуем понять

• какие есть виды решений проблемы;
• чем эти виды решения отличаются друг из друга.
• как это может помочь в работе над проблемой.

В приведенном выше примере о неудавшейся спасательной операции в зоне землетрясения, реализованным решением (Implemented Solution) мы бы назвали ситуацию, когда уже обеспечен свободный доступ в пространство под плитой, где находятся люди, которых надо спасти.

Реализованное решение появляется как результат воплощения в реальность концептуального решения (Concept Solution). Идея решения – концептуальное решение –  появляется обычно двумя путями:

1. Как результат применения типовых решений, накопленных в процессе обучения и жизненного опыта (своего личного, опыта коллег и друзей, опыта, полученного  человечеством за время своего существования). Решение проблем в этом случае сводится к перебору вариантов известных типовых решений и их комбинаций. Иногда эти решения организованны тем или иным образом для сокращения времени поиска. Пробы и ошибки делаются на уровне типовых решений. Так работают профессионалы узкой специализации. Так их научили в детском саду, в школе, вузе, так их учили, передавая опыт, старшие коллеги, с которыми им доводилось работать.
2. Как результат творческого процесса, который тысячелетиями проводится по методу проб и ошибок. В ряде случаев пробы можно моделировать с помощью компьютера или модельных экспериментов, и это снижает издержки на пробы и ошибки, сокращает время, необходимое на перебор вариантов. Но все это не меняет суть древнего как мир метода творческого решения проблем, а лишь интенсифицирует процесс перебора вариантов. Процесс выхода на решение проблемы все еще остается случайным по своей сути.

Нельзя сказать, что сегодняшняя ТРИЗ и ОТСМ полностью устраняет метод проб и ошибок. Но с помощью технологий ТРИЗ и ОТСМ мы можем вести поиск концептуального решения более целенаправленно и продуктивно, существенно повышая вероятность выхода на решение, которое может быть реализовано на практике.

Для этого в ТРИЗ и ОТСМ наработаны эффективные методы сокращения поля поиска решения без сплошного перебора всех возможных вариантов.

В конечном итоге цель всякой науки сводится к сокращению и полному устранению перебора вариантов в решении конкретного класса задач. Когда эта цель достигается, возникает конкретная прикладная методика, в которой нет места пробам и ошибкам.

Примеры

• Когда-то квадратные уравнения решали методом проб и ошибок. Это считалось сложной творческой математической проблемой, математическим искусством. Но с появлением теоремы Виета проблема поиска корней квадратного уравнения превратилась в тривиальную типовую задачу, которую может решить каждый школьник.
• Изображение линейной перспективы на полотнах художников много веков считалось труднейшей творческой проблемой. Художники, открывшие впервые законы линейной перспективы. долгое время хранили в тайне этот инструмент творчества. Сегодня линейной перспективой владеет уже не только, человек но и компьютер.

Знание законов мироздания есть важный момент в понимании того, как наука позволяет устранять перебор вариантов в поисках решения. Изучению и открытию этих законов посвятили свою жизнь  Леонардо Да Винчи, Рене Декарт, Михаил Ломоносов и многие другие ученые всего мира.

Знание законов мироздания помогает строить полезные модели. описывающие различные процессы. Эти модели помогают лучше понять, в чем корни нежелательных нам явлений и устранить их без перебора вариантов.

Таким образом мы можем сформулировать еще одно требование к эффективной научной технологии решения проблем:

Фундаментом ТРИЗ является изучение законов мироздания в той их части, которая касается решения сложных проблем. Как результат этих исследований в рамках подхода Альтшуллера накоплен и соответствующим образом организован фонд типовых решений задач, которые долгое время считались творческими,  требующими кропотливого труда по генерации и перебору всех возможных вариантов решений с целью найти подходящий. Люди. не знакомые с технологиями типовых решений, наработанными в ТРИЗ, многие из подобных  задач и поныне считают творческими.

В то же время люди, владеющие ТРИЗ-технологиями, рассматривают такие задачи как рутинные, в которых нет ни грамма творчества, какими сегодня являются задачи решения квадратных уравнений или построении линейной перспективы компьютером. Типовые решения, наработанные Альтшуллером и его школой, позволяют перевести творческий процесс –   процесс решения сложной задачи, не имеющей типовых решений,  – на качественно новый уровень.

Подобным образом в свое время на новый уровень творчества перешли математики и художники, получив в свое распоряжение законы построения линейной перспективы и теорему Виета. И тем и другим открылись новые горизонты творчества, они научились ставить новые, более трудные, проблемы и работать над ними.

Точно так же и в ТРИЗ. Профессионалы в конкретных областях человеческий деятельности, имеющие богатый опыт реальной работы, еще более обогащают себя опытом предыдущих поколений и смежных наук, освоив тризовские технологии типовых решений. Задачи, прежде казавшиеся им творческими и сложными, превращаются в простые рутинные операции. Однако мы должны отметить, что эти операции еще не настолько сильно формализованы, чтобы передать их выполнение компьютеру и человеку все еще принадлежит решающая роль в работе над этим классом проблем.

Но как же быть с проблемами, появившимися на новом горизонте творчества? С теми проблемами, для которых даже в ТРИЗ не существует типовых решений?

Для работы с такими задачами существует три метода:

• Ждать, пока снизойдет озарение. Метод мало продуктивный в повседневной работе и так же мало зависящий от решателя.
• Активно работать день и ночь, генерируя и перебирая все возможные идеи решений. Метод, на первый взгляд, гораздо более зависящий от решателя, однако получение практического результата этим методом тоже является делом случая. Нечто подобное произошло, когда Братья Монгольфер пытались создать первый в мире воздушный шар. Перебирая различные варианты, они обратили внимание на то, как поднимается в воздух легкая ткань вблизи камина. Прежде они  не замечали, что дым тоже поднимается вверх.
• Использовать научный подход, позволяющий сокращать перебор вариантов и существенно повышать вероятность выхода на решение проблемы. Еще одной отличительной особенностью такого метода от двух предыдущих, является то, что в случае неудачи мы, тем не менее, неизбежно выходим на источник проблемы и понимаем достаточно четко, почему сегодня мы данную сложную проблему решить не можем. Это в свою очередь позволяет планомерно, а не случайно, вести исследования, необходимые для того, чтобы в итоге проблема все же была решена.

В этом нам помогают различные инструменты ТРИЗ. Но здесь мы чуть подробнее остановимся на частичных и свернутых концептуальных решениях.

Частичные концептуальные решения (Partial Concept Solution)  –  это идеи, которые не позволяют решить проблему окончательно, но в то же время содержат в себе некие рациональные зерна, дающие возможность получить хотя бы частичное решение проблемы. Т.е. это решения, способные потенциально принести позитивный результат. Но на ряду с позитивным, их реализация может создать и негативный результат, причем негативный результат, как правило, существенно превышает позитивный. Поэтому частичные решения обычно отвергаются. Опытные решатели проблем, как и специалисты по ТРИЗ и ОТСМ, не отбрасывают частичные решения. Почему? Потому что это кирпичики, из которых будет строиться будущее решение проблемы.  Ведь, как мы уже говорили, специалисты по ОТСМ и ТРИЗ не ищут решение, а постепенно строят его из ресурсов, имеющихся в исходной ситуации. Точнее, строится описание концептуального решения, которое потом будет реализовано.

Как правило, частичные решения появляются в результате попыток применения типовых решений, известных профессионалам. ТРИЗ может добавить к этому обобщенный и систематизированный фонд типовых решений и методик разного рода.

Если типовые решения, накопленные в ТРИЗ и ОТСМ, все же не дали результата (концептуального решения), то,  подобно обычным типовым решениям, они оцениваются с точки зрения плюсов и минусов и попадают в накопитель промежуточных решений, определенным образом организованный.

По мере накопления промежуточных решений специалист по ТРИЗ осуществляет синтез промежуточных концептуальных решений в свернутое концептуальное решение (Converged Concept Solution).

При этом он использует и свои тризовские знания, и личный опыт, и профессиональные знания специалистов из соответствующих областей.

Ответ на вопрос о том, какого рода знания надо привлечь к решению проблемы, также определяется методами ТРИЗ, и для этого приглашаются соответствующие эксперты. Порой это эксперты из областей, довольно далеких, на первый взгляд, от исходной проблемы. Механическая задача может решиться с помощью эксперта-химика. Некоторые инженерные задачи могут быть успешно решены путем применения психологических эффектов. А решение социальной проблемы большой компании могут помочь найти специалисты по компьютерным сетям... Все это уже имело место в опыте профессиональных решателей задач, использующих ТРИЗ в своей практике.

ОТСМ и ТРИЗ технологии позволяют выходить за пределы собственных знаний и могут служить языком междисциплинарного общения между специалистами самых разных областей деятельности. Цель этого общения – коллективная работа над сложной многогранной проблемой. Такие чрезвычайно сложные проблемы и есть тот новый горизонт творчества, который открывается людям, успешно освоившим подходы ТРИЗ как в теории, так и на практике.

ТРИЗ не убивает творчество, а лишь переводит его на качественно новую ступень, дает качественно иное понимание того, что есть творчество.

Прежде, чем мы вернемся к примеру, надо сказать еще несколько слов о том, с какой целью синтезируются свернутые концептуальные решения и как они превращаются в окончательное концептуальное решение (Final Concept Solution), –  идеи, подлежащие материализации в реализованном решении (Implemented Solution). Иногда между концептуальным и реализованным решениями возникает потребность в прототипе, на котором испытывается работоспособность концептуального решения. Тогда мы говорим о решении прототипе (Prototype Solution)

Целью свертывания Промежуточных Решений является системное увеличение потенциальных положительных эффектов и, системное же, снижение потенциальных негативных эффектов. Другими словами, в результате свертывания частичных решений потенциальные положительные эффекты должны взаимно умножится, а потенциально негативные – взаимно уничтожится. Это не всегда удается на сто процентов, но задает направление мышления на данном этапе работы над проблемой.

Если цель свертывания достигнута и потенциально положительные стороны решения превышают потенциально негативные стороны, то полученное свернутое решение считают окончательным концептуальным решением, подлежащим внедрению, и переходят к этапу материализации идей в реализованное решение.

Если же свернутое решение все де недостаточно усилило плюсы и ослабило минусы, то его рассматривают как еще одно частичное решение и продолжают процесс генерации дополнительных частичных решений. При этом опять же генерация  новых частичных решений идет в соответствии с правилами и механизмами ТРИЗ.

Если внимательно рассмотреть приведенный выше пример о спасении людей из-под бетонной плиты, то можно выделить всего два направления решения исходной задачи.

Первое – сделать отверстие в плите или совсем ее уничтожить, разделив на части.

Второе – куда-то переместить плиту, как целое, открыв доступ к людям, находящимся под плитой.

Первое направление было оставлено в результате нескольких попыток применить доступные в той конкретной ситуации инструменты. Взрывчатку использовать отказались из-за страха навредить людям, и без того нуждающимся в помощи.

Путем простой логики, оставшееся второе направление было разделено на два:

• перемесить плиту по вертикали,
• переместить плиту по горизонтали.

Последнее теоретически казалось возможным – свободное пространство существовало. Негатив этого решения состоял в том, что имеющимися типовыми решениями осуществить это концептуальное решение не представлялось возможным. Сил людей не хватало, а бульдозер буксовал и закапывался в грунт и щебенку.

Промежуточное решение с бульдозером имело плюс – наличие силы, достаточной чтобы сдвинуть плиту. Но негатив состоял в том, что невозможно было обеспечить сцепление гусениц с землей и бульдозер буксовал.

Второе направление –  переместить плиту по вертикали –  потенциально имело плюс, так как в этом случае открывался доступ к людям под плитой. Но не существовало подъемного крана, который бы мог обеспечить движение плиты вертикально вверх.

Спасатели зашли в тупик.

Но специалист по ТРИЗ начал бы анализ накопленных частичных решений и доступных ресурсов. Цель анализа - понять, как с помощью  имеющихся ресурсов можно было бы превратить частичные концептуальные решения в концептуальное решение, которое может быть реализовано и спасет людей.

Усилить сцепление движущихся гусениц бульдозера с грунтом, чтобы бульдозер мог двигаться и толкать плиту, было бы достаточно сложно в тех условиях. Поэтому исходная задача  может быть трансформирована в противоположную таким образом: пусть бульдозер неподвижен (рано или поздно он зароется в землю так, что станет неподвижным, и тем самым все сделает сам). Как тогда можно было бы использовать бульдозер для того, чтобы сдвинуть плиту?

Второй вариант выглядит примерно так – может ли бульдозер сдвинуть плиту, но не толкать ее?

Обратите внимание на одну деталь.

ТРИЗ-правило №4

Это еще одно из правил ТРИЗ и ОТСМ для работы с проблемами. Ведь каждая задача – это дополнительное требование к образу решения. А требования к образу решения есть часть будущего решения! Каждая новая задачи рассматривается как новый кирпичик для строительства будущего решения.

Парадоксально, но факт: чем больше задач мы выявим, тем более точно опишем образ будущего решения.

Исследователи школы Альтшуллера накопили немало таких парадоксальных выводов и идей о процессе решения проблем. В этом сила ТРИЗ и в этом ее слабость. Как это не парадоксально. Сила – потому что заставляет человека думать нетрадиционно. Слабость же в том что, на обучение нужно потратить определенные усилия и время. При изучении ТРИЗ взрослые люди часто испытывают психологический дискомфорт и отвергают инструменты, которые им предлагается освоить. Это обуславливается сильной психологической инерцией. У детей восприимчивость к новому гораздо выше за счет того, что психологическая инерция у них слабее. Этим объясняется ситуация, когда школьники, владеющие инструментарием ТРИЗ, решали довольно сложные задачи, с которыми не могли справиться взрослые профессионалы, не знакомые с данными технологиями. Как ни странно это выглядит, но сегодня мы пока можем легче и быстрее научить ТРИЗ школьников, чем взрослых.

Как показывает обширный опыт, взрослых обучить ТРИЗ вполне возможно, но это требует серьезного системного подхода к их обучению и, соответственно достаточно большого времени. Поэтому, как ни парадоксально, но путь к системному обучению ТРИЗ своих специалистов преграждают менеджеры, которые, казалось бы, более всех других сотрудников компаний заинтересованы в росте их интеллектуального потенциала.

У менеджеров разного уровня имеются для этого разные причины, что порождает еще одну преграду, препятствующую эффективному внедрению ТРИЗ-технологий работы над проблемами в корпоративную культуру компаний. Наилучшего результата добиваются, как правило, компании, в которых внедрением ТРИЗ достаточно серьезно занимается топ-менеджмент. Он более всего заинтересован в росте показателей компании и несет ответственность за ее жизнеспособность и адаптивность к меняющимся условиям рынка.

Таким вот парадоксальным образом сила ТРИЗ превращается в ее слабость. Освоение всей мощи ТРИЗ и ОТСМ требует времени, которое с лихвой окупается впоследствии. Чтобы не быть голословным приведем конкретный пример. Николай Шпаковский получил приз от Компании Самсунг Электроникс за то, что в течение двух лет помог своими решениями сэкономить фирме более 90 миллионов долларов.

Но, вернемся к примеру синтеза решения.

Как мы уже отмечали, каждая новая подпроблема несет в себе частичку решения. Поэтому,  работая по ТРИЗ, мы собираем подпроблемы так же тщательно, как и промежуточные решения. Вторая задача имеет типовое решение. Если соединить бетонную панель с бульдозером тросом, то бульдозер сможет тащить ее за собой.

Но для этого надо иметь трос. Начальная постановка задачи не имел никаких сведений о наличие троса.

Случается, что в описаниях реальных проблемных ситуаций имеет место либо избыток информации, либо ее недостаток, а еще чаще – и то, и другое вместе взятое. Но инструментарий ТРИЗ позволяет отфильтровать сведения, имеющие непосредственное отношение к решению проблемы.

Итак, с помощью типового решения выявленной подзадачи мы получили от задачедателя важную информацию об имеющихся ресурсах – наличие необходимого по прочности троса.

Тогда, казалось бы нелепая постановка первой обратной задачи, – неподвижный бульдозер двигает  плиту,  – наполняется смыслом. Надо только решить еще одну подзадачу:  как добиться того, чтобы неподвижный бульдозер, тем не менее, тянул плиту с помощью троса? Но чтобы неподвижный бульдозер тянул плиту, что-то у него должно двигаться. Проанализировав имеющиеся в бульдозере ресурсы, мы выходим на ведущую ось, к которой передается вращательный момент от двигателя.

Итак, нам остается найти, на что наматывать трос, а также решить  ряд других мелких подзадач. В итоге мы выходим на некоторый спектр идей решения – концептуальных решений, из которых можем  выбрать то, которое в конкретных условиях выглядит наиболее привлекательным и работоспособным.

Работу со вторым направлением анализа проблемы о перемещении плиты вверх мы предлагаем проделать читателю по аналогии. И предложить свои варианты решений задачи по этому направлению, из которых специалисты-спасатели могли бы отобрать наиболее подходящее.

Так шаг за шагом по определенным правилам с использованием типовых методик люди, владеющие ТРИЗ, ведут непрерывный анализ проблемной ситуации с параллельным набором частичных решений, сворачивая их в окончательное концептуальное решение (или набор концептуальных решений), которое будет реализовано на практике.

Подведем некоторые итоги сказанному в этой главе: В рамках ОТСМ подхода процесс строительства внедренного решения  выглядит следующим образом:

• На основе исходной ситуации, в результате ее анализа со специалистами и с помощью типовых решений генерируются промежуточные решения, в которых, как правило, присутствует потенциальный негативный результат, превышающий существенно позитивный потенциальный результат.
• Параллельно идет процесс свертывания частичных решений с тем, чтобы приумножит позитивные результаты и устранить негативные.
• В результате этих двух процессов возникает окончательное концептуальное решение, принимаемое для внедрения, или просто концептуальное решение.
• Нередко прежде, чем внедрять концептуальное решение, делают прототип, на котором проверяются и корректируются все спорные моменты.
• Если решение-прототип показало позитивные результаты, то переходят к внедрению решения. В результате мы получаем Внедренное Решение.

ТРИЗ и ОТСМ позволяет целенаправленно организовать процесс получения промежуточных и свернутых решений и закономерно выйти на окончательное концептуальное решение, подлежащее прототипированию и внедрению. Несмотря на то что технологии ТРИЗ и ОТСМ ориентированны на получение концептуальных решений, эти технологии могут использоваться и на стадиях прототипирования и внедрения решения. Ведь на этих стадиях тоже возможно возникновение проблем, и нам может понадобится концептуальное решение. Таким образом, мы можем утверждать что использование ОТСМ-ТРИЗ моделей представления знаний о проблеме, возможно на всех этапах инновационного процесса. Даже более того. Инструментарий ТРИЗ и ОТСМ не только обеспечивает процесс анализа проблемы и синтеза ее решения, но и  позволяет получить прогнозы развития той или иной системы. Это одни из дополнительных эффектов, получаемых при решении конкретной задачи.