Инновации. Бизнес. ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач

© Владимир Петров, 2022

© Денис Петров, 2022

ISBN 978-5-0055-7893-8

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Бизнес-среда динамично меняется. Пандемия 2019 года показала, что многие бизнес-подходы нужно поменять, так как они не решают появившиеся бизнес-задачи и трудности: управление компанией в условиях самоизоляции, переход на работу в онлайн и удаленное управление персоналом; рост кибер-атак; непредсказуемость ограничительных мер со стороны правительств; появление новых конкурентов из смежных индустрий (банки конкурируют с телеком-компаниями, телеком-компании с электронной коммерцией, гостиничный бизнес с онлайн платформами) и другие. Топ-руководители компаний не совсем понимают, как найти решения тех задач, с которыми ранее никто не сталкивался и при этом сохранить или развить инновационность, которая все более явно становится одним из основных критериев успешности компании. Руководители компаний или собственники (которые нанимают успешных руководителей) часто решают вопрос инноваций исходя из своего опыта. Ведущие бизнес-школы при обучении МВА или ЕМВА студентов опираются, в основном, на прошлый опыт и изучают кейсы прошлых лет. Применение только опыта приводит к тому, что компании не получают новое решение, продукт или изобретение. При этом для нахождения решений используется метод проб и ошибок, на который тратится много времени и ресурсов, перебирается большое число вариантов, что в итоге дает решение низкого уровня.

Существует большое количество различных инструментариев, которые должны помочь компании и руководителю найти решение в сложной ситуации. Такие инструменты, как ТОС (Теория ограничений), Design Thinking, Lean Six Sigma и другие в результате используют тот же метод перебора варианта решений и не дают возможности создать инновационное решение.

В данной книге будет рассмотрен инструментарий ТРИЗ и показаны примеры решения бизнес-задач из разных областей.

ТРИЗ уже давно вышел за рамки решения только технических задач. Использование ТРИЗ в бизнесе – это очень актуальная тема и некоторые авторы показывают применение ТРИЗ для решения разных задач бизнеса. К примеру, Дарел Манн [1] показывает, как ТРИЗ применяется для внедрения систематических инноваций, способных улучшить бизнес, и решения бизнес-задач. Очень практический подход предлагает Йох Теонг Сан [2], когда инструменты ТРИЗ используются для увеличения продаж или для роста маржинальности, а также могут быть применены для обучения первых руководителей компании. Есть работы, которые направлены на генерацию бизнес-идей и поиска решений, которые так же могут быть применены руководителями компаний [3].

Если нужно строить новые бизнес-модели, ТРИЗ и здесь находит свое успешное применения. Так, Валерий Сучков показывает на практике, как инструменты и принципы ТРИЗ используются для поиска новых моделей бизнеса [4].

Существуют и другие примеры использования ТРИЗ для решения бизнес-задач [5, 6, 7, 8].

С другой стороны, бизнес требует простых и быстрых инструментов для решения своих проблематик. В. Петров предложил применить логику решения нестандартных задач, которая была им названа «Логика АРИЗ», в бизнесе. За прошедшие годы методика неоднократно апробировалась, и с ее помощью было решено множество задач из разных областей [9]. С 2015 года этот метод апробирован на решении бизнес-задач и дал очень хорошие результаты. Авторы и их ученики используют его постоянно.

Книга включает введение, 3 главы, заключение, список рекомендуемой литературы и приложение.

Введение описывает предназначение книги, анализ методов, используемых для решения бизнес-проблем, их достоинства и недостатки.

Глава 1 рассматривает инструменты ТРИЗ, приемлемые для решения бизнес-задач. Некоторые из них специально адаптированы для этой цели.

Среди инструментов ТРИЗ описываются следующие:

1. Понятия о противоречиях и их видов:

– Поверхностное противоречие;

– Противоречие требований:

– Противоречие свойств.

2. Идеальный конечный результат (ИКР);

3. Последовательность решения нестандартных задач;

4. Анализ противоречий требований и противоречий свойств;

5. Логика решения нестандартных задач;

6. Система ресурсов и алгоритм выявления и использования ресурсов;

7. Как применять систему по новому назначению;

8. Приемы разрешения противоречий;

9. Законы и закономерности развития систем:

– Закономерность увеличения степени идеальности;

– Закономерность увеличения степени управляемости;

– Закономерность увеличения степени динамичности;

– Закономерность согласования – рассогласования;

– Закономерность перехода системы в надсистему;

– Закономерность перехода системы на микроуровень;

– Закономерность свертывания – развертывания систем;

– Закономерность сбалансированного развития систем.

Глава 2 посвящена решению практических бизнес-задач с использованием, описанных раньше инструментов ТРИЗ. Разобрано 33 практических бизнес-задачи.

Глава 3 предназначена для самостоятельной работы. Она включает 3 раздела:

1. Вопросы для самопроверки;

2. Темы докладов и рефератов;

3. Задачи для самостоятельного решения.

Заключение. Подводит итоги, какие знания, умения и навыки должен получить читатель и перспективы на будущее.

Литература. Представлен список рекомендуемых книг по описанной тематики.

Приложение. Приведен авторский разбор задач, описанных в главе 3.

Учебник содержит более 200 примеров и более 100 задач, из них более 30 для самостоятельной работы.

Книга предназначена для людей, решающих бизнес-задачи.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1. Понятие о противоречиях

Противоречие есть критерий истины, отсутствие противоречия – критерий заблуждения.

Георг Гегель

1.1.1. Общие понятия

Различные средства создавались и создаются для удовлетворения тех или иных потребностей человека.

Потребности растут значительно быстрее возможностей их удовлетворения, что и является своего рода источником прогресса.

Проектирование новых объектов чаще всего подразумевает улучшение тех или иных параметров системы.

Сложные изобретательские бизнес-задачи требуют нетривиального подхода, так как улучшение одних параметров системы приводит к недопустимому ухудшению других параметров. Возникают противоречия.

Так и в бизнесе, улучшение одних требований влечет за собой ухудшение других. Существует шутка, что бизнес-задачу нужно выполнить быстро, дешево и качественно, но можно выбрать только 2 параметра из трех: дешево и качественно, но будет небыстро (задача будет реализовываться бесконечно долго)

Противоречие – это одно из основных понятий ТРИЗ. Наиболее полно противоречия рассматриваются в Алгоритме Решения Изобретательских Задач (АРИЗ).

Решение задач по АРИЗ представляет собой последовательность по выявлению и разрешению противоречий, причин, породивших данные противоречия, и устранению их использованием информационного фонда. Так определяются причинно-следственные связи, суть которых – выявление противоречий.

В ТРИЗ рассматриваются три вида противоречий.

Автор ТРИЗ Г. С. Альтшуллер назвал их:

– Административное противоречие (АП);

– Техническое противоречие (ТП);

– Физическое противоречие (ФП).

Эти названия были выбраны Альтшуллером для решения технических задач, но для задач из других областей они не всегда подходят, поэтому мы их назвали:

Административное противоречие – поверхностное противоречие (ПП);

Техническое противоречие – противоречие требований (ПТ);

Физическое противоречие — противоречие свойств (ПС).

1.1.2. Поверхностное противоречие

Поверхностное противоречие (ПП) – противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения.

Его достаточно легко выявить. Оно часто задается руководством или заказчиком и формулируется в виде: «Надо выполнить то-то, а как – неизвестно», «Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить или нужно устранить такой-то недостаток, но, не известно, как», «Нужно увеличить продажи или прибыль, но не понятно как» и т. д.

Этот тип противоречия содержит один параметр.

Таким образом, ПП выражается в виде:

– нежелательного эффекта (НЭ) – что-то плохо. Обозначим это, как «анти-Б».

– улучшения – необходимо создать что-то новое, но неизвестно каким образом. Обозначим это, как «А».

Задача 1.1. Автобус

Условие задачи

Автобус должен перевозить много пассажиров. Как это сделать?

Анализ задачи

ПП. Автобус должен иметь большую вместимость, чтобы получить бо́льшую прибыль..

Это противоречие на улучшение.

1.1.3. Противоречие требований

Противоречие требований (ПТ) – это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы.

ПТ возникает при улучшении одних частей (параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других.

Оно представляет собой причину возникновения поверхностного противоречия (ПП), углубляя его. В глубине одного ПП, чаще всего, лежит несколько ПТ.

Как правило, улучшая одни характеристики объекта, мы резко ухудшаем другие. Обычно приходится искать компромисс, то есть чем-то жертвовать.

ПП возникает в результате диспропорции развития различных частей (параметров) системы. При значительных количественных изменениях одной из частей (параметров) системы и резком «отставании» другой (других) ее частей возникает ситуация, когда количественные изменения одной из сторон системы вступают в противоречие с другими.

Задача 1.1. Автобус (продолжение)

Чтобы перевозить много пассажиров автобус должен иметь большую вместимость, т. е. быть больших размеров. Однако большой автобус – плохая маневренность. Таким образом, плохое требование – плохо маневрирует. Сформулировать ПТ.

ПТ. Автобус должен иметь большую вместимость, однако при этом он плохо маневрирует.

1.1.4. Противоречие свойств

Противоречие свойств (ПС) – предъявление диаметрально противоположных свойств (например, физических) или состояний к определенной части системы.

Оно необходимо для определения причин, породивших противоречие требований, т. е. является дальнейшим его углублением. Уточнение (углубление) противоречий может продолжаться и дальше для выявления первопричины.

Для человека, незнакомого с ТРИЗ, формулировка ПС звучит непривычно и даже дико.

Требование к формулировке ПС: некоторая часть системы должна находиться сразу в двух взаимоисключающих состояниях: удобство и качество, простота и функциональность, увеличение клиентов и затраты на рекламу, дорогой и дешевой, быть и не быть и т. д.

Одно из свойств удовлетворяет одному из требований ПТ, а другое свойство – удовлетворяет другому.

Определяют, каким свойством «с» должна обладать система, чтобы требование «А» (в ПТ) было наилучшим. Обозначим это свойство «С». Далее определяют, каким свойством «с» должна обладать система, чтобы требование «Б» было наилучшим. Обозначим это свойство «анти-С».

Продолжим разбор задачи об автобусе.

Задача 1.1. Автобус (продолжение)

Сформулируем ПС для данной задачи.

ПС. Автобус должен быть маленьким, чтобы быть маневренным и большим, чтобы вмещать много пассажиров.

Более точно, то эти требования не ко всему автобусу, а только к салону.

Следует подчеркнуть еще раз, что в отличие от противоречия требований, принадлежащего всей системе, противоречие свойств – относится только к определенной ее части. Часто эту часть системы специально выделяют и называют – «оперативная зона».

Таким образом, рассмотренные три вида противоречий образуют цепочку, которая определяет причинно-следственные связи в исследуемой системе (1.1).

Теперь, рассмотрев различные виды противоречий, следует еще раз отметить, что решить сложную задачу – значит улучшить необходимые показатели системы, не ухудшая другие. Осуществить это возможно путем выявления ПТ, определения причин, породивших его, или даже причины причин (выявление ПС), и устранения этих причин, то есть разрешения противоречия свойств.

Этап выявления противоречия свойств представляет собой точную постановку задачи. Г. С. Альтшуллер писал (напомним, что противоречие свойств Альтшуллер назвал физическим противоречием): «В физическом противоречии „дикость“ требований достигает предела. Отпадают все варианты, кроме одного или нескольких, максимально близких к ИКР»¹.

Понятие ИКР будет дано ниже в п. 1.2.

1.1.5. Способы разрешения противоречия свойств

В качестве основных способов разрешения ПС можно назвать способы разрешения противоречивых свойств:

– в пространстве;

– во времени;

– в структуре;

– по условию.

Под разрешением ПС в структуре авторы понимают:

1. Непосредственное изменение структуры системы, так чтобы требуемые противоположные свойства не мешали нормальному функционированию системы;

2. Объединение систем;

3. Разъединение системы;

4. Переход в надсистему;

5. Переход на микроуровень;

6. Фазовые переходы первого (изменение агрегатного состояния) и второго родов, хотя бы части системы;

7. Одно противоречивое свойство системы выполняет одна ее часть, а противоположное – другая;

8. Вся система обладает одним свойством, а ее часть (или части) обладает противоположным свойством.

9. Перейти к другому принципу действия.

Продемонстрируем эти способы разрешения ФП.

Задача 1.2. Очки

Условие задачи

Людям с плохим зрением нужно иметь две пары очков. Одни, чтобы смотреть в даль и другие, чтобы смотреть вблизи, например, читать. Очень неудобно постоянно менять очки. Как быть?

Анализ задачи

ПП. Как улучшить удобство использования очков?

ПТ. Удобство использования очков (смена очков) противоречит необходимости хорошо видеть вдали и вблизи.

ПС. Должна быть одна пара очков, чтобы было удобно их использовать (не менять очки), и должно быть две пары очков (с разными типами линз), чтобы хорошо видеть вдали и вблизи.

Решение задачи

Разрешим ПС, разделяя противоположные свойства:

В пространстве.

Используются бифокальные очки (рис. 1.1). Большая часть линзы для дали, а сегмент нижней части линзы для близких расстояний (для чтения).

Рис. 1.1. Бифокальные очки

Задача 1.3. Компьютер

Условие задачи

Компьютер тратит лишнюю энергию, когда не работает. Как быть?

Разбор задачи

ПП. Как уменьшить потери энергии?

ТП: Противоречие между необходимостью работы компьютера и потерями лишней энергии.

ФП: Компьютер должен быть выключенным, чтобы не расходовать лишнюю энергию, когда он не работает, и должен быть включенным, чтобы выполнять необходимую работу.

Решение задачи

Разрешим ФП, разделяя противоположные свойства:

Во времени.

Через установленное время, когда на компьютере не работают, он переходит в «спящий» режим (hibernation mode).

Задача 1.4. Реактивный самолет

Условие задачи

Прямое крыло самолета создает большое лобовое сопротивление при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета. Как быть?

Анализ задачи

ПП. Как уменьшить лобовое сопротивление движению самолета при сверхзвуковых скоростях полета?

ПТ. Противоречие между устойчивостью полета на малых скоростях и сопротивлением движению полета на больших скоростях полета.

ПС. Крыло должно быть не стреловидное, чтобы придать устойчивость полета на малых скоростях (при взлете и посадке) и стреловидное (анти-С), чтобы не создавать сопротивление движению полета при больших скоростях.

Решение задачи

Разрешим ПС, разделяя противоположные свойства:

В структуре.

Создали самолет с изменяемой стреловидностью (геометрией) крыла (рис. 1.2). На малых скоростях крылья раздвинуты (прямое крыло), а при больших скоростях прижаты к фюзеляжу (стреловидное крыло).

Рис. 1.2. Самолет с изменяемой стреловидностью крыла

По условию.

Скорость полета (большая или маленькая).

1.2. Идеальный конечный результат (ИКР)

Переход к ИКР отсекает все решения низших уровней, отсекает без перебора, сразу. Остаются ИКР, и те варианты, которые близки к ИКР и потому могут оказаться сильными.

Г. С. Альтшуллер

Решение математических задач и задач «на сообразительность» часто выполняют методом «от противного». Суть метода заключается в том: чтобы решать задачу начинают с конца. Определяют конечный результат – ответ. Уяснив его, «прокладывают» дорогу к началу, то есть решают задачу.

Заманчиво было бы осуществить и решение бизнес-задач аналогичным образом. Но как же узнать ответ?

Действительно, при решении бизнес-задач ответ не известен, но можно пойти дальше… Можно представить идеал проектируемой бизнес-системы – идеальный конечный результат (ИКР).

Идеальная бизнес-система – это система, которой нет, а ее функции выполняются, т. е. цели достигаются без средств.

ИКР – маяк, к которому следует стремиться при решении задачи. Близость полученного решения к идеальному определяет уровень и качество решения.

ИКР – решение, которое мы хотели бы видеть в своих мечтах, выполняемое фантастическими существами или средствами («волшебная палочка»). Например, дорога существует только там, где с ней соприкасаются колеса транспорта.

ИКР – это результат процесса увеличения степени идеальности.

Г. С. Альтшуллер указывал: «Изобретательское мышление при работе по АРИЗ должно быть четко ориентировано на идеальное решение: «Есть вредный фактор, с которым надо бороться. Идеально, чтобы этот фактор исчез сам по себе. Пусть сам себя устраняет. Впрочем, его можно устранить, сложив с другим вредным фактором. Нет, пожалуй, самое идеальное – пусть вредный фактор начнет приносить пользу…».

«Направленность на идеал отнюдь не означает отход от реальности решения. Во многих случаях идеальное решение полностью осуществляется. Скажем, идеальность машины обеспечивается тем, что ее функцию по совместительству начинает выполнять другая машина. Идеальность способа нередко достигается выполнением требуемого действия заранее, благодаря чему в нужный момент на это действие не приходится тратить ни времени, ни энергии».

Для выявления необходимых свойств системы (ПС) нужно знать направление, в котором лежит идеальное решение – идеальный конечный результат (ИКР).

Основные свойства ИКР:

1. Улучшить плохой параметр, не ухудшая хороший.

2. Улучшить параметры, не усложняя систему.

3. Улучшить параметры, не вызывая вредных действий.

4. Улучшить параметры в нужный момент.

5. Улучшить параметры в нужном месте.

6. Улучшить параметры по необходимому условию.

7. Все действия должны выполняться самостоятельно.

Задача 1.5. Зоопарк

Условие задачи

Условие задачи. Зоопарку в Стокгольме не хватало бюджетных денег и денег, вырученных за билеты.

Как получить дополнительные деньги?

Анализ задачи

Идеальный конечный результат (ИКР): Деньги сами появляются.

Способы решения. Использование ресурсов.

Ресурсы. Основной ресурс зоопарка – звери.

Решение. Стокгольмский зоопарк занимается довольно необычной деятельностью – продает картины. Дело в том, что написаны они шимпанзе и вырученные за них деньги идут в бюджет зоопарка.

Стоит упомянуть о старейшем примате Чита, игравшем в фильме Тарзан. Он живет в специальном питомнике для животных кинозвезд и любит играть на пианино, смотреть телевизор, совершать поездки на машине, гулять, смотреть на фотографии в журналах, и, самое главное, рисовать.

Он пишет абстрактные картины. Каждой картине выдается сертификат подлинности, они очень быстро раскупаются и эти деньги идут на содержание питомника.

Задача 1.6. Продажа обуви

Условие задачи

Условие задачи. В Коралио привезли большую партию башмаков, но оказалось, что жители не носят обувь.

Как продать обувь?

Анализ задачи

Идеальный конечный результат (ИКР): Все жители хотят купить обувь.

Способы решения. Необходимо создать потребность. Используем ресурсы.

Ресурсы. Колючки.

Решение

Улицы города густо усеяли колючками. Не забыто было ни одно место, куда могла ступить нога человека. Все жители купили обувь (подробности в романе О. Генри «Короли и капуста»).

Идеальное решение, конечно, получить почти невозможно. ИКР – это эталон, к которому следует стремиться. Как раз близость полученного решения к ИКР и определяет качество решения.

Сравнивая реальное решение с ИКР, определяем противоречие. Таким образом, ИКР – инструмент, необходимый для выявления противоречия, нахождения задач и для оценки качества решения. Следовательно, ИКР служит своего рода «путеводной звездой» при решении бизнес- задач.

1.3. Путь к идее решения

Выявление противоречия свойств при решении задач требует определенной направленности поиска, что возможно только при знании ответа. В реальной задаче ответ, безусловно, не известен.

Направленность в решении может быть достигнута ориентировкой на законы и закономерности развития систем и, прежде всего, на закономерность увеличения степени идеальности системы.

При решении нестандартных задач эта закономерность проявляется ориентацией на идеальный результат – ИКР.

Рассмотрев основные понятия: идеальный конечный результат (ИКР), поверхностное противоречие (ПП), противоречие требований (ПТ) и противоречие свойств (ПС) – мы легко себе можем представить этапы точной формулировки задачи.

Окончательно основную линию решения нестандартных задач можно представить в следующем виде:

Задача точно сформулирована, когда выявлены ПП, ПТ, ИКР, ПС, согласно приведенной цепочке (1.2).

Для формулировки всех ее звеньев прежде всего выявляют, чем не устраивает «задачедателя» данная система (ПП), и что в ней плохого (нежелательный эффект).

Далее определяют требования, которые необходимо предъявить к системе. Так определяется ПТ.

Затем систему представляют таким образом, что в ней отсутствует нежелательный эффект, но сохраняются имеющиеся положительные качества. Результатом такого представления системы является формулировка ИКР.

После сравнения противоречия требований (ПТ) с ИКР выявляют помехи к достижению идеального результата, ищутся причины возникновения помех и определяют противоречивые свойства (ПС), предъявляемые к определенной части системы (к оперативной зоне), не удовлетворяющие требованиям ИКР. Таким образом, формулируется ПС, которое и представляет собой точную формулировку задачи. Разрешая противоречивые свойства, указанные в ПС, получают решение без недостатков.

Г. С. Альтшуллер писал: «Простоту ответа иногда принимают за простоту процесса решения. Между тем, чем проще ответ (если речь идет о задачах высших уровней), тем труднее его получить»².