Kitabı oku: «Законы и закономерности развития систем. ТРИЗ. Изд. 2-е, испр. и дополненное», sayfa 8

Глава 8. Закономерности развития потребностей и функций

Эти закономерности подобны закономерностям эволюции систем

8.1. Закономерности развития потребностей

8.1.1. Общие понятия

Закономерности развития потребностей подчиняются закону возрастания потребностей.

Всеобщий экономический закон возрастания потребностей отражает внутренне необходимые, существенные и постоянные взаимосвязи между производством и потреблением, потребностями и существующими возможностями их удовлетворения. Согласно этому закону, непрерывное развитие потребностей является движущей силой экономического и духовного прогресса человечества, что, в свою очередь, стимулирует возникновение все новых и новых потребностей.

Возрастание и развитие потребностей всегда опережает возможности производства и не совпадает с уровнем фактического потребления. В этом проявляется авангардная роль потребностей, отраженная в экономическом законе возрастания потребностей.

Структура потребностей изменяется в следующей последовательности перехода:

– от удовлетворения примитивных материальных потребностей к удовлетворению духовных, эстетических, интеллектуальных, творческих потребностей;

– от удовлетворения массовых потребностей к индивидуализации нужд и средств их удовлетворения;

– от вещественной структуры потребления к преобладанию в ней услуг.

Постоянно возрастает потребность освобождения человека от участия в процессе создания товаров и услуг. Как следствие, идет процесс постоянного увеличения свободного времени у людей и потребность занять свободное время.

К примитивным потребностям относятся потребности в пище, сне, защите от окружающей среды и других обитателей, сексе. Развитие этих потребностей приводит к увеличению разнообразных способов их удовлетворения и улучшению их качества.

Каждый из видов потребностей также имеет иерархическую структуру. Один вид потребностей вызывает появление нового вида, который в свою очередь вызывает появление следующего вида. Этот процесс бесконечен.

Закономерности развития потребностей идут в двух направлениях:

– Появление принципиально новых потребностей;

– Развитие существующих потребностей.

Удовлетворение потребностей может осуществляться известными и вновь появляющимися функциями (рис. 8.1), изменение которых подчиняется определенным закономерностям.

Известные и новые функции могут выполняться известными и новыми принципами действия.

Осуществление указанных принципов действия может выполняться:

– применением имеющихся систем;

– применением имеющихся систем по новому назначению;

– созданием новых систем.

Рис. 8.1. Удовлетворение потребностей

Развитие каждого из видов потребностей происходит по определенным законам.

8.1.2. Структура закономерностей развития потребностей

Закономерности развития потребностей определяют тенденции их изменения. Это необходимо для определения функций и систем, с помощью которых можно удовлетворить возрастающие потребности. Эти закономерности могут использоваться для прогнозирования новых потребностей.

Закономерности развития потребностей включают:

– закономерность идеализации потребностей;

– закономерность динамизации потребностей;

– закономерность согласования потребностей;

– закономерность объединения потребностей;

– закономерность специализации потребностей.

Идеализация потребностей проводится путем их динамизации, объединения или специализации и последующего согласования (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Структура закономерностей развития потребностей

8.1.3. Закономерность идеализации потребностей

Закономерность идеализации потребностей предусматривает увеличение количества, улучшение качества потребностей, уменьшение затрат времени и средств на их удовлетворение, а также уменьшение вредных действий (факторов расплаты).

Свойства идеальной потребности.

1. Идеальная потребность – потребность, которая удовлетворяется в нужный момент в нужном месте при необходимых условиях.

2. Потребность тем идеальнее, чем качественнее она удовлетворяется.

3. Потребность тем идеальнее, чем большее количество потребностей удовлетворяется.

4. Потребность тем идеальнее, чем меньше затрачивается времени, сил и средств на осуществление этой потребности. Идеальная потребность удовлетворяется как по мановению волшебной палочки – САМА.

5. Потребность тем идеальнее, чем удовлетворение меньше создает отрицательных эффектов (вредных факторов, вредных воздействий) как непосредственно объекту, удовлетворения потребностей, так и окружению.

6. Идеальная потребность – это потребность, которую нет необходимости удовлетворять. Потребность стала ненужной или она удовлетворяется сама.

Степень идеализации потребностей можно представить в виде формулы (8.1):

где

I_n – степень идеализации потребностей (безразмерная величина);

Nqn – количество потребностей (безразмерная величина);

Nql – качество потребностей (безразмерная величина);

a, β, γ – коэффициенты согласования;

C – затраты времени и средств на удовлетворение потребностей;

H – вредные действия;

i – порядковый номер потребности;

n – максимальное значение потребностей.

Знаменатель в формуле (8.1) – это факторы расплаты.

В соответствии с формулой (8.1) степень идеализации потребностей будет увеличиваться с увеличением числителя и уменьшением знаменателя.

Опишем механизм увеличения степени идеализации потребностей.

Увеличение числителя может осуществляться за счет:

– увеличения количества потребностей;

– улучшения качества потребностей.

Увеличение количества потребностей может осуществляться за счет:

– появления новых потребностей;

– разнообразия имеющихся потребностей.

Улучшение качества имеющихся и вновь появляющихся потребностей может осуществляться за счет:

– разработки и/или использования более прогрессивных средств;

– изобретения дополнительных или принципиально новых средств, удовлетворяющих вновь появившиеся потребности.

Уменьшение знаменателя может осуществляться за счет:

– уменьшения затрат времени и средств на удовлетворение потребностей;

– уменьшения вредных действий.

Сокращение затрат времени и средств на удовлетворение потребностей осуществляется путями:

– одновременного удовлетворения нескольких потребностей;

– удовлетворения нескольких потребностей путем использования одного средства;

– удовлетворения новых потребностей за счет имеющихся ресурсов.

Уменьшение вредных факторов может осуществляться предварительным анализом потребностей с использованием, например, элементов ТРИЗ и «диверсионного анализа»⁶⁷.

Некоторые пути уменьшения вредных факторов:

1. Использование безотходных и сбалансированных технологий;

2. Использование ресурсов;

3. Использование эффектов (грамотное использование эффектов, особенно биологических, не создает вредных факторов).

Структура механизма увеличения степени идеализации потребностей представлена на рис. 8.3.

Рассмотрим детальнее эти возможности.

Рис. 8.3. Структура механизма увеличения степени идеализации

потребностей

Увеличение количества потребностей может осуществляться за счет появления новых потребностей и разнообразия имеющихся потребностей.

Улучшить качество потребностей можно разработкой и/или использованием более прогрессивных средств или изобретением принципиально новых средств, удовлетворяющих вновь появившиеся потребности.

Сокращение затрат времени и средств на удовлетворение потребностей осуществляется путем:

– одновременного удовлетворения нескольких потребностей;

– удовлетворения нескольких потребностей путем использования одного средства;

– удовлетворения новых потребностей за счет имеющихся ресурсов.

Уменьшение вредных факторов может осуществляться предварительным анализом потребностей с использованием, например, элементов ТРИЗ и «диверсионного анализа».

Некоторые пути уменьшения вредных факторов:

1. Использование безотходных и сбалансированных технологий;

2. Использование ресурсов;

3. Использование эффектов и прежде всего биологических.

8.1.3. Закономерность динамизации потребностей

Закономерность динамизации потребностей предусматривает изменение потребностей:

– во времени;

– в пространстве;

– в структуре;

– по определенному условию.

Потребности приспосабливаются:

– под определенную местность;

– группу людей или конкретного человека.

Потребности удовлетворяются в то время, в том месте и в том виде, в котором это необходимо.

Потребности учитывают специфику:

– национальных особенностей;

– рода деятельности;

– возраста;

– пола;

– степени образования;

– религиозности;

– времени года и суток и т. д.

К динамизации потребностей можно отнести и потребности высвобождения человека из трудового процесса (механизация, автоматизация, кибернетизация).

8.1.4. Закономерность согласования потребностей

Согласование потребностей может проводиться:

– по самим потребностям (согласование потребностей между собой);

– по параметрам;

– в структуре;

– по условиям;

– в пространстве;

– во времени.

Не согласованные потребности часто приводят к разочарованиям, конфликтам, разорениям, различным катаклизмам, войнам, экологическим катастрофам и т. п.

Под согласованием потребностей понимается и их специальное рассогласование (увеличение максимальной разницы между потребностями).

В частности, может быть динамическое согласование – это значит, что в нужный момент, в нужном месте, по нужным условиям то осуществляется согласование, а то рассогласование потребности, а также они могут согласование-рассогласование может осуществляться по определенным параметрам в определенной структуре.

8.1.5. Закономерность объединения потребностей

Закономерность объединения потребностей предусматривает, что полезные (необходимые) качества складываются, усиливаются, а вредные взаимно компенсируются.

Объединение происходит нескольким путями:

1. объединением однородных (одинаковых) потребностей;

2. образованием однородных потребностей со сдвинутыми характеристиками. Потребностями со сдвинутыми характеристиками называются однородные потребности с неодинаковыми параметрами, свойствами, характеристиками;

3. образованием конкурирующих (альтернативных) потребностей;

4. объединением дополнительных потребностей;

5. объединением антагонистических (противоположных) потребностей.

Структура механизма объединения потребностей представлена на рис. 8.4

Рис. 8.4. Структура механизма объединения потребностей

Объединение потребностей часто приводит к созданию универсальных объектов.

Объединение потребностей может происходить:

– в пространстве;

– во времени;

– в структуре;

– по условию.

8.1.6. Закономерность специализации потребностей

Закономерность специализации потребностей направлен на выделение одной более узкой потребности, которая точнее и качественнее удовлетворяет имеющуюся потребность.

Улучшение специализации потребностей осуществляется в следующей последовательности:

1. Выделить наиболее важную часть потребности;

2. Развить эту часть потребности;

3. Обеспечить наилучшие условия удовлетворения этой части потребности.

8.1.7. Разработка новых потребностей

Этап выявления новых потребностей

По закономерностям развития потребностей можно определить потребности будущего, выявить, какими функциями, принципами действия и системами их можно удовлетворить. В том числе определить принципиально новые направления развития систем (пионерские решения).

Этап выявления новых потребностей проводится по разработанным автором методам в две стадии.

1. Выявление скрытых потребностей.

2. Выявление новых потребностей (прогнозирование будущих потребностей и выявление тенденций развития будущих потребностей).

Методика выявления скрытых потребностей

Первоначально выявляются все не выявленные недостатки исследуемой системы и недостатки, которые могут появиться в будущем. Затем определяются неудовлетворенные желания, имеющиеся у клиентов сегодня, и скрытые желания, о которых клиент еще не подозревает.

Выявление скрытых недостатков определяется в следующей последовательности.

1. Определение недостатков системы. Для этого используются различные инструменты ТРИЗ, например, функциональный анализ⁶⁸, выявление причинно-следственных связей, сравнение с закономерностями развития систем и т. д.

2. Определение скрытых и будущих недостатков. Для этого используется диверсионный анализ.

3. Опрос клиентов.

4. Составление общего списка недостатков.

5. Определение имеющихся способы устранения этих недостатков.

6. Определение того, чем не удовлетворяют клиента данные способы. Выявленные недостатки практически представляют собой скрытые потребности.

7. Оценка и ранжирование потребностей.

Потребности оцениваются по:

– по важности;

– по степени удовлетворенности.

Оценка производится с помощью экспертных оценок и представляет собой случайную величину.

Общая оценка определяется по формуле (8.2):

где

V – оценка (значимость для клиента) данной потребности;

I – важность данной потребности для клиента;

S – удовлетворенность клиента данной потребностью.

Можно, например, оценивать по шкале 0—1.

Максимальная важность – 1 балл, а минимальная – 0 баллов. Максимальная удовлетворенность (полная удовлетворенность) – 1 балл, а минимальная – 0 баллов.

Таким образом, проводится ранжирование потребностей.

Прежде всего, следует направить усилия на удовлетворение самых важных и минимально удовлетворенных потребностей, т. е. потребности с максимальной оценкой.

Методика разработки новых потребностей

Опишем возможную последовательность разработки новых потребностей.

1. Формулировка потребности.

2. Определение способов удовлетворения данной потребности. Должны быть описаны существующие и предполагаемые способы удовлетворения данной потребности.

Примечание. Неприменяемый ранее способ удовлетворения потребностей, может представлять новую потребность.

3. Выявление недостатков в способах и средствах удовлетворения данной потребности. Выявление недостатков может определяться с помощью методики описанной в п. 1.7.3.

Примечание. Выявленные недостатки – это потребности, которые необходимо удовлетворить.

4. Прогнозирование будущих потребностей. Использование закономерностей развития потребностей.

5. Составление общего списка потребностей и их ранжирование. Ранжирование осуществляется по методике, описанной выше.

8.1.8. Выводы

К закономерностям развития потребностей относятся закономерности:

– идеализация потребностей;

– динамизация потребностей;

– согласования потребностей;

– объединение потребностей;

– специализация потребностей.

Описаны методики выявления скрытых и новых потребностей.

Изложенные закономерности позволяют прогнозировать будущие потребности и тенденции их изменения. Удовлетворение выявленных потребностей приведет к появлению новых товаров и услуг.

8.2. Закономерности изменения функций

8.2.1. Структура закономерностей изменения функций

Закономерности изменения функций описывают тенденции их изменения. Они связаны с закономерностями развития потребностей, но имеют и свою специфику, например, переход систем к поли-функциональности (многофункциональности – универсальности) или, наоборот, к моно-функциональности (одно-функциональности – специализации). Эти закономерности будут изложены в главе 12.

Закономерности изменения функций включат:

– закономерность идеализации функций;

– закономерность динамизации функций;

– закономерность согласования функций;

– закономерность перехода к моно- или полифункциональности.

Идеализация функций осуществляется их динамизацией и переходом к моно- или полифункциональности ипоследующим согласованием (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Структура закономерностей изменения функций

8.2.2. Закономерность идеализации функций

Закономерность идеализации функций предусматривает увеличение количества и качества функций и уменьшения затрат времени и средств на их удовлетворение.

Закономерность идеализации функций аналогичен закономерности идеализации потребностей (п. 8.1.3).

Рассмотрим свойства идеальной функции.

1. Идеальная функция – функция, которая выполняется в нужный момент в нужном месте при необходимых условиях.

2. Функция тем идеальнее, чем качественнее она выполняется.

3. Функция тем идеальнее, чем большее количество функций выполняется.

4. Функция тем идеальнее, чем меньше затрачивает времени, сил и средств на осуществление этой функции. Идеальная функция появляется как по мановению волшебной палочки – сама.

5. Функция тем идеальнее, чем ее обеспечение создает меньше отрицательных эффектов (вредных факторов, вредных воздействий) как непосредственно объекту, исполняющему функцию, так и окружению.

6. Идеальная функция – это функция, которую нет необходимости выполнять. Функция стала ненужной или она выполняется сама.

Степень идеализации функций можно представить в виде формулы (8.3):

где

I_f – степень идеализации функций (безразмерная величина);

Fqn – количество полезных функций (безразмерная величина);

Fql – качество полезных функций (безразмерная величина);

a, β, γ – коэффициенты согласования;

C – затраты времени и средств на выполнение функции;

H – вредное действие;

i – порядковый номер функции;

n – максимальное число функций.

В соответствии с формулой (8.3) степень идеализации функций будет увеличиваться с увеличением числителя и уменьшением знаменателя.

Опишем механизм увеличения степени идеализации функций.

Увеличение числителя может осуществляться за счет:

– увеличения количества функций;

– улучшения качества функций.

Увеличение количества функций может осуществляться путем:

– появления новых функций;

– разнообразия имеющихся функций.

Улучшение качества имеющихся и вновь появляющихся функций может осуществляться за счет:

– разработки и/или использования более прогрессивных средств;

– изобретения дополнительных или принципиально новых средств, выполняющих вновь появившиеся функции.

Уменьшение знаменателя может осуществляться за счет:

– уменьшение затрат времени и средств на выполнение функции;

– уменьшение вредных действий.

Сокращение затрат времени и средств на выполнение функции осуществляется путями:

– одновременного выполнения нескольких функций;

– выполнения нескольких функций путем использования одного средства;

– выполнения новых функций за счет имеющихся ресурсов.

Уменьшение вредных факторов может осуществляться предварительным анализом функций с использованием, например, элементов ТРИЗ и «диверсионного анализа»⁶⁹.

Некоторые пути уменьшения вредных факторов:

1. использование безотходных и сбалансированных технологий;

2. использование ресурсов;

3. использование эффектов и прежде всего биологических.

Структура механизма увеличения степени идеализации функций представлена на рис. 8.6.

Рис. 8.6. Структура механизма увеличения степени идеализации

функций

8.2.3. Закономерность динамизации функций

Закономерность динамизации функций предусматривает изменение функций во времени и пространстве в зависимости от определенных условий.

Функции приспосабливаются под определенные потребности, конкретные условия, группу людей, конкретного человека, направления деятельности и т. п. Функции изменяются в то время, в том месте и в том виде, в котором это необходимо в конкретном случае.

Кроме того, под динамизацией функций понимается и переход от поли- к монофункциональности и наоборот, что может осуществляться следующим образом.

– В целом система может быть монофункциональной, но в определенный момент времени, в определенном месте или при определенных условиях она может превращаться в полифункциональную.

– Или, наоборот, полифункциональная система может превращаться в монофункциональную.

8.2.4. Закономерность согласования функций

Согласование функций может осуществляться:

– во времени;

– в пространстве;

– по условиям.

В частности, может быть динамическое согласование.

Согласование по условию должно обязательно проводиться для операций, которые могут быть выполнены только тогда, когда выполнена предыдущая операция.

8.2.5. Закономерность перехода к моно- или полифункциональности

Закономерность перехода к моно- или полифункциональности осуществляется механизмами свертывания или развертывания функций.

Схематически это изображено на рис. 8.7.

Рис. 8.7. Схема закономерности перехода к моно- или

полифункциональности

Развитие систем идет путем объединения (свертывания) функций.

Свертывание функций

Свертывание функций может проводиться следующими путями:

– ликвидацией ненужных или вредных функций;

– передачей функции другой части системы или надсистеме;

– выполнением необходимого действия заранее, или заменой процесса на более прогрессивный;

– когда функция становится не нужной или выявлением более общей функции и определением других путей ее осуществления, не требующих выполнения первоначальной функции;

– выделением необходимой (специальной) функции из системы или подсистемы и созданием специализированной системы (специальные суда, станки), выполняющей эту функцию.

Для функции измерения или обнаружения более общая функция – изменение, т. е. свертывание функций измерения или обнаружения – это осуществление необходимого изменения.

Развертывание функций

Развертывание функций, т. е. переход к поли-функциональности, осуществляется приданием системе необходимых или желательных функций, а, кроме того, выявлением и использованием новых функций в имеющихся системах.

Увеличение (расширение) функций может осуществлять на качественном и количественном уровнях. Под качественным уровнем понимается появление новых функций, а под количественным – дублирование имеющихся.

Расширение может проводиться соединением-разъединением, например, использованием следующих операций:

– динамизация-стабилизация;

– ускорение-замедление;

– увеличение-уменьшение.

Эти операции можно осуществлять для вещества, энергии, информации, которые могут рассматриваться в пространстве, во времени, по условию, по любым параметрам системы, подсистемы, надсистемы, окружающей среды и связей между ними.

Развертывание функций осуществляется путем выявления и использования новых функций в имеющихся системах⁷⁰.

Первоначально выявляются свойства этих систем.

Выявление свойств систем может быть выполнено в следующей последовательности.

1. Определение свойств системы в целом.

1.1. Описание известных свойств системы, взятых из справочников и документации, в том числе главной, основных и вспомогательных функций.

1.2. Описание явных свойств системы, не описанных в справочной литературе, например, особенностей формы, чистоты поверхности, цвета, объема и т. п.

1.3. Описание нежелательных, вредных, бесполезных и вспомогательных свойств, выявленных, например, в процессе эксплуатации.

2. Расчленение системы на подсистемы и выявление их свойств аналогичным образом. Только на этом этапе дополнительно выявляются вспомогательные функции.

3. Выявление свойств веществ, из которых состоят подсистемы, аналогично п. 1. Выявление свойств полей, которыми обладает данная система и подсистема.

4. Выявление системных свойств, не описанных ранее, полученных в результате соединения подсистем известными и новыми способами.

Кроме того, свойства системы меняются в зависимости от надсистемы, в которую ее поместили, и от среды, в которой находятся (работают, функционируют) система и надсистема.

Используя выявленные таким образом свойства, можно расширить функциональные возможности имеющихся систем, т. е. применять их по новому назначению.

Последовательность применения выявленных свойств по новому назначению системы может быть следующая:

1. Применение системы в целом.

1.1. Применение вспомогательных свойств, функций, действий в целом.

1.2. Применение вспомогательных функций в качестве основных.

1.3. Применение ненужных или вредных функций в качестве полезных.

1.4. Применение свойств, функций и действий, обратных выявленным.

2. Применение подсистем аналогично п. 1.

3. Применение веществ и полей подсистем.

3.1. Применение основных для системы и подсистемы свойств веществ и полей.

3.2. Применение вспомогательных для данной системы свойств веществ и полей в качестве основных.

3.3. Применение ненужных для данной системы веществ и полей в качестве полезных.

3.4. Применение вредных для данной системы веществ и полей в качестве полезных.

4. Применение микроструктуры веществ подсистемы.

4.1. Применение основных свойств микроструктуры – молекул, атомов, элементарных частиц и т. п.

4.2. Применение вспомогательных для данной системы свойств микроструктуры.

4.3. Применение ненужных для данной системы свойств микроструктуры в качестве нужных.

4.4. Применение вредных для данной системы свойств микроструктуры в качестве полезных.

Развертывание функций может осуществляться и приданием системе более общей функции, включая, в частности, и первоначальную функцию.

Детально всеобщие и общие законы развития систем будут изложены в томе 2.