Морфологический ящик как составить

морфологический ящик

Метод морфологического ящика (морфологический анализ) основан на подборе возможных решений для отдельных частей задачи (так называемых морфологических признаков, характеризующих устройство) и последующем систематизированном получении их сочетаний (комбинировании). Определение не очень понятное, но дальше на примерах мы его проясним.

Морфологический анализ был разработан для многомерных, не поддающихся количественной оценке проблем, где причинное моделирование и симуляция не дают нужного результата. Эту технику придумал Фриц Цвикки, американский астрофизик швейцарского происхождения. Метод применяется в изобретательстве, известен в ТРИЗ, пригодится каждому для генерации идей.

Применяя метод, проблему разделяют на фундаментальные элементы (весомые составляющие). Затем для каждого элемента задачи ищут возможное решение и путем слияния конкретных решений проблема в целом должна быть решена. Не существует «правильного» или «неправильного» способа использования этого метода, однако получение достаточных знаний о проблеме имеет важное значение для разработки наиболее эффективного морфологического ящика.

Пример

Этот метод настолько универсальный, что может использоваться в любой сфере – от творчества до приготовления печенья. В последнем случае элементы могут быть следующими:

  • Размер: маленький, средний, большой, огромный.
  • Основа: шоколадная, овсяная, банановая, ванильная.
  • Наполнение: заварной крем, клубника, малина, шоколад.
  • Текстура: ровная, с комками, пористая, гладкая.

Если мы хотим приготовить что-то новое, то только на основе этих параметров можем создать 256 разных комбинаций выпечки (конечно, если знаем, как сделать, к примеру, пористую текстуру).

Представьте теперь, какие возможности эта техника дает, если вы создаете персонажа. Чем больше параметров (критериев), тем больше комбинаций будет доступно. Это касается как его внешности, так и характера, прошлого, манеры поведения.

Так, драматург и сценарист Семен Лунгин в своей книге «Виденное наяву» описывает применение метода: «И. В. Шток, один из руководителей арбузовского семинара конца пятидесятых годов, куда мы с Ильей Нусиновым были приглашены, рассказал о том, как работал его близкий друг – драматург Александр Афиногенов, размышляя о действующих лицах своих пьес. Он, оказывается, изобрел даже некую таблицу, наподобие таблицы умножения».

В целом с помощью метода можно решать многие проблемы. Задача состоит лишь в том, чтобы разбить систему, продукт или проблему на составляющие и разместить в многомерной таблице. Затем вы просто выбираете интересные комбинации и анализируете каждую из них. Какие-то можно будет отбросить сразу, другие будут признаны негодными после небольших экспериментов, а вот некоторые окажутся полезными.

Содержание метода

Первый этап: точная формулировка проблемы для рассматриваемой системы. От «создать новое уникальное печенье» до «придумать оригинального персонажа».

Задача должна быть определена в кратком и четком описании. Предположим, что производитель роскошных бокалов ищет прекрасную подарочную коробку. На основании ряда условий (безопасность, прочность и т.д.) производитель указывает, каким требованиям должна отвечать упаковка.

Второй этап: поиск вариантов функциональных схем, либо принципов действия разрабатываемой системы. Возможно исследование по нескольким признакам.

Эта фаза определяет, что важно для решения проблемы. Проблема делится на разные измерения. Эти перспективы предоставляют потенциальные параметры, которые могут решить проблему.

Первое измерение в приведенном выше примере – форма упаковки, второе – цвет упаковки, а третье – выбранные материалы.

Третий этап: выявить и охарактеризовать все параметры возможных решений (определить классификационные признаки и их значения).

Говоря о создании персонажа, это могут быть:

  • Ценности (измерение): семья, дом, карьера, деньги, свобода (параметры).
  • Убеждения: «все люди – враги», «человек человеку – друг», «человек должен доказать, что он достоин моей симпатии», «человек достоин моей симпатии, пока не доказал обратного».
  • Манера поведения во время конфликта: агрессивность, податливость, примирительность, пассивность.

При поиске как можно большего числа функций для разных измерений создается множество вариантов решений. Здесь предлагается применять творческий подход. Например, форма может быть круглой, треугольной, квадратной или прямоугольной. Цвет может быть черный, зеленый или красный, а выбор материалов может быть из дерева, картона, стекла или пластика. Чем больше свойств включено, тем больше вариантов, причем они возрастают в геометрической прогрессии.

Четвертый этап: сконструировать морфологический ящик, который будет содержать все решения проблемы, оформив его в виде морфологической таблицы или каким-либо иным образом.

Пятый этап: провести перебор всех вариантов решений (каждый раз берут по одному варианту для каждой оси) с проверкой комбинаций на соответствие условиям задачи, на несовместимость отдельных вариантов в предлагаемой их общей группе, на реализуемость и иные условия.

Шестой этап: выбор нескольких вариантов, удовлетворяющих заданным критериям. Для нас этим критерием будет «уникальное печенье» или «оригинальный персонаж».

После того, как вы нашли несколько хороших вариантов, следует выяснить, какой является наиболее целесообразным. Причем последнее зависит от вас.

В первом случае вы решаете, какое печенье будет, скажем, лучшим в соотношении цена-вкус или цена-качество. Критерий «вкус» относительный, поэтому здесь многое решает интуиция.

Во втором случае вы должны решить, какой персонаж будет наиболее гармонично выглядеть в вашем романе. Это уже предстоит решить вам, морфологический ящик свою задачу выполнил.

Пример таблицы

Допустим, вы производите внешние аккумуляторы (Powerbank’и) и ищите необычные решения для них. Морфологическая таблица в таком случае может выглядеть подобным образом:
Метод морфологического ящика

Характеристики метода

При помощи метода морфологического ящика различные решения сложной проблемы можно найти уже на этапе проектирования. Фриц Цвикки применял этот метод к астрономическим исследованиям и разработке реактивных двигателей и ракет.

Метод имеет следующие характеристики:

  • Многомерность: каждая сложная проблема имеет несколько ракурсов, которые необходимо рассматривать как единое целое.
  • Количественное: различные аспекты проблемы поддаются количественной оценке и выражаются в цифрах. Они также постоянно меняются, что должно быть включено в поиск возможных решений.
  • Субъективность: правильное решение проблемы – вопрос мнения. Лучшего решения не существует, но есть лучшие или худшие. Мы в этом убедились на примере создания персонажа или печенья. Вам решать, какое печенье вкуснее или целесообразнее с точки зрения условия «цена-качество».

Теперь ваша очередь

Метод морфологического ящика не должен стать для вас очередным интересным инструментом, который можно будет когда-нибудь применить. Задумайтесь сейчас о том, в какой сфере вашей жизни он может быть полезен.

Предположим, вы владелец бизнеса или только планируете ее создать. Как этот метод может помочь? Какие измерения вы видите? Какие у них параметры? Можно ли придумать другие? Какими вообще инструментами для решения проблем вы пользуетесь?

Метод морфологического ящика – тот инструмент, которым должен пользоваться человек, занимающийся изобретательством. Но это не значит, что он полезен только новым Эдисонам. Как мы увидели, его можно применить как на кухне, так и в творчестве и бизнесе.

Если вы предприниматель, можете рассмотреть следующие измерения: финансовые, социальные, психологические, технологические.

Ваша задача предельно проста:

  1. Сформировать четко проблему.
  2. Выявить ее измерения (главные критерии).
  3. Найти наибольшее количество параметров (ветви, которые растут из главных критериев).
  4. Комбинировать варианты до тех пор, пока не найдете наилучший вариант решения.

Желаем вам удачи!

Понравилась статья? Присоединяйтесь к нашим сообществам в соцсетях или каналу в Telegram и не пропускайте выход новых полезных материалов:
TelegramВконтактеFacebook

metod_morfologicheskogo_yashchika_primery

Статья рассказывает про метод морфологического ящика: примеры его применения в обыденной жизни ребенка и о результатах этого применения.

Человек, у которого развито сильное мышление имеет все шансы на интересную и успешную жизнь. Один из признаков сильного мышления – креативность, умение находить новые, нестандартные идеи. Для этого нужно творческое управляемое воображение. Метод морфологического ящика – это инструмент для развития такого воображения и поиска идей.

Немного о силе творческого воображения

«Воображение важнее, чем знания. Ведь знание ограничено тем, что мы понимаем и знаем, в тот момент, как воображение охватывает весь мир».

Альберт Эйнштейн

Творческое воображение, в отличие от воссоздающего воображения, создает образы, которые в дальнейшем могут быть воплощены в реальность. И это отличает их от фантазийных образов, которые не имеют к реальности никакого отношения. Например, джинн из бутылки, василиск или зубная фея.

fantasticheskie_obrazy

Не нужно уходить в пустые, беспочвенные и бесцельные фантазии.

Ценны те идеи, те мысленные продукты фантазии и воображения, которые имеют фундамент в виде знаний, разнообразного собственного и общечеловеческого опыта. Те, которые создают новый мир — системный, с множеством связей. Пусть даже вымышленный.

Что дает творческое воображение?
Творческое воображение в паре с мышлением двигает мир вперед: создает новые технологии, развивает науку, украшает жизнь искусством, находит новые смыслы и стратегии в любой области.

С таким воображением можно создать вокруг себя такую среду, пространство для жизни, в которой хочется жить и продуктивно работать. Сначала в голове, а затем и в реальности.

Человек с творческим воображением интересен другим, его идеи дают многим импульс для их собственного развития.

Воссоздающее воображение есть у всех. Если вы можете представить в голове образ собаки, то оно есть. А вот творческое нужно развивать.

Кстати, творческое воображение – это не муза, которая к кому-то приходит, а кого-то обходит стороной. Этим процессом можно управлять.

Метод морфологического ящика – один из таких способов управления творческим воображением.

Что такое метод морфологического ящика (анализа)

Весь наш мир – это морфологический ящик. Огромное поле поиска ответов на разные вопросы. И вариантов в нем бесконечное количество.

У каждого есть возможность уменьшить морфологический ящик до размеров своего вопроса и вытащить из него несколько десятков, а может и тысяч вариантов решений.

Этот метод иначе называют метод морфологического анализа — один из методов РТВ (Развитие Творческого Воображения) ТРИЗ. Его используют для активизации творческого процесса и преодоления психологической инерции мышления.

Автор метода морфологического анализа Ф.Цвикки. Использование метода в науке было предложено им даже раньше, чем он стал делать это для решения технических задач. В 1934 году Цвикки таким образом предсказал нейтронные звезды и черные дыры («адские звезды»).

cvikke_morfologicheskij_yashchik

Далее этот метод подхватили изобретатели. И невозможно посчитать сколько изобретений появилось благодаря этому методу.

В чем суть метода

Морфологический ящик выглядит как таблица, матрица, пространство вариантов. Эта таблица системно охватывает все главные варианты структуры объекта.

Морфоящик похож на фоторобот для составления портрета преступника. Добавляем одну форму носа – один портрет, меняем форму носа – другой портрет. То же самое и с разрезом глаз, размером губ. Вариантов портрета сотни.

fotorobot_morfologicheskij_analiz

Из чего состоит таблица

На вертикальной оси размещают признаки исследуемого объекта: его части, характеристики. На горизонтальной оси – значения этих признаков. Значения берут не только те, которые могут быть для этого объекта, а те, которые существуют для этого признака. Например, если в качестве признака выбран тип двигателя для объекта автомобиль, то его значения не только двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, а и ветряной, паровой, пневмо, гидродвигатель.

Например, морфологический ящик «Модель платья».

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Для одной модели комбинируем ячейки, например: Лиф укороченный + Юбка расклешенная + Рукав фонарик + Воротник испанский. Таким образом собираются различные модели.

Как вы думаете, сколько здесь вариантов платья? 256. Есть из чего выбрать.

А если для каждой части указать еще десяток значений ткани и столько же цветов, то количество вариантов возрастет в несколько тысяч раз.

Этапы морфологического анализа

  1. Формулируем цель поиска, исследования

Цель, которую мы можем достичь с помощью метода морфологического анализа – создание новых вариантов исполнения объекта. И для создания продуктов творческого воображения и фантазии – это то, что нужно.

Если же перед нами стоит точная задача, например сшить платье для приема у английской королевы, то морфологический ящик скорее НЕ поможет. Без погружения в задачу. Потому что мы не знаем какие параметры важны для ее решения.

morfoyashchik_plat'e

Еще немаловажное замечание по выбору цели. Чем проще объект исследования, тем точнее и перспективнее будут варианты исполнения. Ниже будет пример фантазирования новой планеты. Это слишком сложно. Описание поверхностное, ребенку не хватает знаний и насмотренности. Он либо уходит в пустословие, чепуху, либо погружается в создание одного элемента.

  1. Выделяем признаки объекта

Чем больше признаков мы выпишем, тем больше будет матрица, больше вариантов. Размещаем их в 1ый столбик. Каждую ячейку с признаком можно назвать буквой (А, Б, В…) Для того, чтобы в дальнейшем использовать шахматную кодировку.

Особое внимание нужно уделить функции – как главному признаку, назначению объекта.

Здесь, помимо основных функций можно указать дополнительные, возможные функции.

  1. Для каждого признака перечисляются его возможные значения

Можно, кстати, не только записывать значения признаков, а и зарисовывать их.

metod_morfologicheskogo_yashchika_primer_domik

Что здесь интересно? Указываются значения самого признака. Их может быть много больше, чем бывает у объекта исследования. Поэтому, в случае когда мы мало знакомы с признаком и его значениями, лучше его изучить.

Например, признак – ткань для объекта «платье». Если здесь у нас мало данных в голове, то мы идем к источникам информации. Тогда, вместо 3-4 видов ткани, которые мы знали, занесем в морфологическую матрицу 8-10. Получается, что исследуем одну систему, а от нее тянутся ниточки – связи к другим. Но якоримся все же за основную цель.

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Если значений признаков мало, как у формы ручки кружки, то заимствуем варианты в смежных сферах: дверные, приборные, ручки от ручных инструментов.  Значения записываются в строку и можно указать их порядковый номер, опять же для шахматного обозначения ячейки.

  1. Комбинируем варианты

Этап морфологического синтеза. Когда различные элементы соединяют в новое целое, новую систему.

Таблица из 6 признаков и 10 значений каждого признака дает 1 000 000 вариантов исполнения объекта. Запись комбинации может выглядеть так: А1, Б3, В5, Д2, Е6, Ж8.

Дети иногда очень точно формулируют шаг 4: «Здесь надо смело довоображёвывать!

И. Л. Викентьев

Не просто сложить значения признаков, а попытаться довести комбинацию до работоспособного решения.

  1. Выбираем лучший

На этапе выбора снова обращаемся к поставленной цели. Если она была конкретная для конкретной ситуации, значит выбираем тот вариант, который отвечает условиям.

Если цель была исследовательская, собрать разнообразные варианты, то и она будет достигнута. Выбираем, какие больше нравятся.

Недостатки и преимущества метода морфологического ящика

Сначала о недостатках. Если не полениться и подойти к делу с энтузиазмом, то количество вариантов может измеряться тысячами. Но какой из них окажется нужным? Это как искать иголку в стоге сена.

nedostatki_metoda_morfologicheskogo_yashchika

Именно из-за такой громоздкости метод не прижился в науке. Перебирать тысячи клеточек – слабых вариантов в поисках жемчужины, нецелесообразно.

Зато для работы воображения, для появления фантастической идеи такое многообразие вовсе не минус, а плюс.

И часто, если бессмысленный набор признаков додумать, то получится сильный, интересный образ.

Сколько признаков мы можем удержать в голове? А сколько комбинаций мы можем мысленно составить и не возвращаться к ним постоянно? Немного.  Психологи определили, что человек может удерживать во внимании одновременно 5-7 объектов.

Морфологический анализ позволяет оперировать большим объемом данных и не упустить ни одного возможного варианта исполнения объекта, решения задачи.

Примеры применения метода морфологического ящика

Пример №1 Исследование объекта: треугольники

Можно ребенку рассказать, что бывают прямоугольный, тупоугольный, остроугольный треугольник. А можно составить таблицу с двумя признаками: углами и сторонами. Например, такую:

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Ячейка Г1 обозначает, что все стороны разные по длине, Г2 — 2 стороны одинаковые, Г3 — 3 стороны одинаковые

Мы строили треугольники по заданным комбинациям ячеек и делали выводы при каких условиях возможно начертить ▲, а при каких нет.

primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika_treugol'niki

После всех экспериментов с углами и сторонами, ребенок понимает, что треугольники бывают разные и понимает как их делать разными самому.

Пример №2 Развитие творческого воображения: рисование машин

На фоне любимой игры у мальчика появилось желание самому нарисовать автомобили и дроны к ним. Мы решили не просто срисовывать, а сделать матрицу вариантов различных элементов.

Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Морфологический ящик Дроны

В течение трех часов ребенок беспрерывно рисовал, с удовольствием. И явно он знал, что делает. У него получилось 12 собственных вариантов машин. Я уверена, что без таблицы не было бы ни такого количества, ни такого разнообразия.

Пример №3 Написание сочинения

Метод морфологического анализа можно использовать для создания историй, написания школьных и не только сочинений.

Известно, что драматург А. Афиногенов изобрел таблицу, похожую на таблицу умножения. В ней он в первом столбце записывал имена героев пьесы, а в клетках с «+»  — тип личности. В оставшихся клетках по горизонтали он записывал взаимоотношения с тем персонажем с чъей буквой пересекалась его строка. Т. е. персонаж под буквой А в клетке на пересечении с Б1, А с В1 и далее, пишется все, что касается взаимоотношений А с Б, А с В…

primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika_scenarii

Многие авторы, по словам С. Л. Лунгина, были благодарны такой «карте драматического сражения». На ней все видно и можно добавить новых подробностей в любой момент.

Вот еще морфологическая таблица для написания захватывающих историй:

sochinenie_primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika

Как уже было отмечено, придумывать планеты, города, большие системы ребенку не под силу, да и для взрослых это громадная работа.

Но мы взялись попробовать, чтобы почувствовать, что это трудно. Мысли вязнут в неопределенностях и не хватает знаний для опоры. Признаки взяты абстрактные, чтобы не погрязнуть в деталях. Они могут еще расходиться в глубину на десятки уровней.

morfologicheskaya_matrica_planeta

Тем не менее, были искорки перспективных идей. Вот, что у нас получилось.

Планета Крыс

Эта планета твердая, покрыта кристаллами. Большие и маленькие голубые кристаллы покрывают всю поверхность. Раз в 100 лет идет кристальный дождь и засыпает все новым слоем.
Там обитают крысы. Они используют кристаллы, чтобы телепортироваться в другие места. На другие планеты. Для этого садятся на кристалл, говорят куда им нужно попасть и кристалл отправляет голубой луч на ту планету. А крыса через луч перемещается.
Они берут в запас один кристалл, чтобы вернуться обратно.

Пример №4 Задачи в быту

Частенько, перед нами встают задачки, которые начинаются с вопроса: Что бы нам … (поделать, приготовить, придумать на праздник, изменить в интерьере и т.д.)

В таких случаях, чтобы найти решение нужно просто систематизировать большой объем информации, который уже есть. Нужно выгрузить из головы знания по вопросу в виде морфологического ящика.

reshenie_zadach_primer_metoda_morfologicheskogo_yashchika

Например, хочется чего-нибудь необычного на Новый год. Лучше взять конкретный элемент праздника, чем всю тему целиком. Если меньше будет матрица и более точно прописана, значит выше вероятность, что это будет сделано.

Ставим задачу: украсить комнату.

По вертикали выделяем признаки праздничной комнаты:
стилизация под страну, свет, гирлянды, елка, игрушки…

Только первый признак — стилизация и его значения, дадут море идей. Но если дойти все-таки до конца заполнения всего поискового поля, то качество идей будет много выше. Главное не утонуть в море вариантов 🏊

На примере Морфологического ящика «Пирожное» посмотрите как решить вопрос: Что приготовить?

morfologicheskij_yashchik_pirozhnoe


Выводы:

  1. Знание значений признаков, да и само выделение признаков — это опора из реальности для творческого воображения.
  2. Метод морфологического ящика подходит для решения только тех задач, где мы знаем какие параметры объекта влияют на ответ. Потому что у нас нет критериев отбора этих параметров для составления поля поиска.
  3. Когда ребенок использует этот метод, он развивает творческое воображение и расширяет свои границы возможного.
  4. Метод тренирует системное мышление. Он учит видеть мир как взаимосвязи множества систем. Мир, где изменяя что-то одно, меняется другое.

P.S. Присылайте мне на почту работу своих детей, в которой использован метод морфологический ящик: примеры применения – рисунки, истории, новые образы, решения задач.

Она будет размещена на этой страничке. У ребенка будут положительные эмоции, мотивация делать еще проекты.


Метод морфологического ящика: 4 примера применения

Метод морфологического анализа применяется в индустриальном инжиниринге при планировании и разработке производственных систем.

Александр Фолежинский, руководитель проекта «Организация гибких систем вознаграждения на производственном предприятии» 

Метод морфологического анализа применяется в индустриальном инжиниринге при планировании и разработке производственных систем. Один из инструментов морфологического анализа – так называемый морфоящик – позволяет обеспечить выработку целой гаммы решений: креативных, инновационных, эффективных, которые к тому же являются дешевыми.

Морфологический анализ – пример системного подхода в области изобретательства. Метод разработан известным швейцарским астрономом Ф. Цвикки. Благодаря этому методу ему удалось за короткое время получить значительное количество оригинальных технических решений в ракетостроении. Суть метода морфологического анализа – в сравнении аналогичных объектов и определении их существенных составляющих.

Морфологический анализ – прекрасная тренинговая процедура, позволяющая сбить «инерцию мышления», иначе взглянуть на известное, обеспечить «незамыленный» взгляд на проблему. Метод позволяет получить ряд оригинальных идей в любой сфере человеческой деятельности. Конечно, большинство из конкретных вариантов нереализуемо в рамках одной компании. Но при правильном выполнении шагов морфологический анализ дает отличную от нуля вероятность получения целой гаммы решений.

Главным инструментом метода является построение так называемого морфологического ящика – матрицы или таблицы, «шапку» которой составляют выделенные существенные составляющие, а в столбцы вносятся возможные варианты их проявления. Алгоритм работы с морфоящиком мы и приводим в данной статье. 

Идеи из ящика

Матрица – символическая форма описания решений. Набор этих элементов будет представлять возможные варианты исходной задачи. Рассматривая разные сочетания этих элементов, можно получить большое сочетание всевозможных вариантов решений, в том числе и самых неожиданных. Последовательность действий при построении морфологического ящика:

  • точная формулировка поставленной проблемы (задания);
  • определение критериев (квалификационных параметров), от которых зависит решение проблемы;
  • разделение критериев на варианты их решения по строкам;
  • оценка всех имеющихся по каждому критерию вариантов решения проблемы;
  • выбор оптимального варианта решения по каждому критерию и соединение непрерывной линией выбранных решений сформулированной проблемы;
  • описание решения проблемы путем перечисления решений по ходу обозначенной линии. 

Пример

Вы хотите подарить своему другу письменный набор марки «ААА» стоимостью до 80 евро. Каким он должен быть? Что в него войдет? Как он выглядит, какое впечатление о подарке должно складываться? Что является принципиально важным при выборе подарка? Создайте для этого каталог возможных критериев:

  • карандаш;
  • ручка;
  • набор;
  • красивый;
  • подарочная упаковка;
  • многоцветная ручка;
  • надежность;
  • стильный дизайн
  •  и т. д.

Теперь строим морфологический ящик с указанием структурных компонентов, посредством которых реализуются решения проблемы, и заполняем по строкам описанием возможных существенных вариантов решений. После выбора конкретных решений получаем окончательную структуру решения проблемы. Подарочный набор марки «ААА» стоимостью до 80 евро с золотым покрытием, куда входит ручка со средней шириной письма, заполняемая с помощью патронов, с чернильным грифелем, с черным цветом чернил, в кожаном чехле (рис. 1).

Рис. 1. Пример морфологического ящика с элементами решений

Метод морфологического анализа применяется в индустриальном инжиниринге при планировании и разработке производственных систем. Системные решения разрабатываются сначала в черновом варианте (таким образом, чтобы они были сравнимыми и имели ярко выраженные специфические качества – те самые «принципиально важные» критерии, которые мы определяли для подарка другу.

При этом в структуре производственной системы необходимо учитывать пространственные, временные и организационные аспекты. Также должны быть учтены стыковые зоны. Схема решений также представляется в виде «морфологического ящика» и может послужить при этом вспомогательным инструментом.

Для каждой из задач при создании производственной системы или изделия предлагаются и выбираются все возможные варианты решения, которые затем представляются в виде матрицы. На рис. 2 представлен морфологический анализ при планировании производственной системы «участок по сборке приборов» с построением морфологического ящика. 

Рис. 2. Планирование рабочей системы «Участок по сборке приборов» на основе морфологического ящика 

  

После планирования построения производственной системы участка работу можно продолжить. Например, в направлении разработки конкретных рабочих систем относительно составляющих их системных элементов. Это может быть как производственное оборудование, так и определение нагрузки на рабочем месте, выяснение методов определения заданного времени и других задач, решение которых входит в компетенции индустриального инженера.

Практическая
работа №7 «Метод морфологического
ящика»

Метод морфологического ящика разработан
в 1942 г. швейцарским астрономом Ф. Цвикки.
Ему же принадлежит ряд методов
морфологического исследования, из
которых метод морфологического ящика
является наиболее разработанным и
широко применяемым. Основная его цель
состоит в построении всех возможных
вариантов реализации исследуемого
объекта, как правило, для определения
возможных границ его изменения.

Цели метода:

  • решение сравнительно простых творческих
    задач;

  • анализ систем (из чего состоит, как
    реализована каждая часть);

  • развитие управляемого воображения и
    фантазии;

  • исправление одного из недостатков
    метода проб и ошибок – пропуск хорошего
    варианта решения.

Сущность метода заключается в следующем.

  • Точно и четко формулируется проблема;

  • В исследуемой системе выделяют важные
    и характерные для нее признаки. Это
    могут быть части, свойства, режимы –
    словом, те параметры системы, от которых
    зависит решение проблемы (модель);

  • По каждому признаку составляют списки
    различных вариантов исполнения этих
    признаков. Для большей наглядности
    признаки и варианты их исполнения
    располагают в форме таблицы;

  • В определенном порядке, исключающем
    пропуски, перебирают возможные сочетания
    вариантов исполнения признаков и
    одновременно производят оценку этих
    вариантов исполнения и выбор наилучшего
    решения.

Этапы ММЯ (по Фрицу Цвикки (Zwicky, Fritz)
(1898–1974), швейцарский астроном и физик):

1. Точно сформулировать проблему,
подлежащую решению.

2. Выявить и охарактеризовать все
параметры, которые могли бы войти в
решение заданной проблемы.

3. Сконструировать морфологический ящик
или многомерную матрицу, содержащую
все решения заданной проблемы.

4. Все решения, содержащиеся в морфологическом
ящике, внимательно проанализировать и
оценить с точки зрения целей, которые
должны быть достигнуты.

5. Выбрать и реализовать наилучшие
решения (при условии наличия необходимых
средств). Этот этап практической
реализации требует дополнительного
морфологического исследования.

Благодаря применению этого метода
процесс решения проблемы систематизируется,
но он также служит для нахождения новых
идей и для творческого решения проблем.
Морфологическая матрица делает возможным
рассмотрение комплексных проблем и
различных постановок задач, поскольку
представление проблемной области может
осуществляться четко и понятно.

Метод полезен в тех случаях, когда при
большом количестве вариантов решения
необходимо разработать приоритеты.
Особенно целесообразно применение
метода морфологическая матрица в фазе
генерирования идей. Благодаря визуализации
метод облегчает комбинирование многих
решений для компонентов в общее решение.
Новые идеи возникают в результате
принудительного соединения оптимальных
проявлений, которые могут вести к
необычным комбинациям.

Следующим преимуществом морфологической
матрицы является в некотором роде
автоматическое протоколирование
результатов посредством записывания
(на листе бумаги или при помощи корточек
на доске и пр.) в матрицу или в ящик. При
определенных условиях составление
морфологической матрицы может потребовать
больших затрат времени. Оно требует
солидных профессиональных знаний о
соответствующей проблемной области.
Важным условием является однозначное
определение проблемы и независимость
параметров. Кроме этого, параметры и
проявления должны четко отличаться
друг от друга. Определение параметров
и проявлений требует тренировки и при
некоторых постановках задач может быть
сложным.

Важно учитывать следующее:

  • Не каждое составление матрицы удается
    сразу;

  • Матрице нужно время для «роста».
    Повторный просмотр может часто улучшить
    результат.

Шаги морфологического анализа даны на
рисунке 1

Простейший пример морфологического
ящика показан на рисунке 2.

В матрице Рис.2 содержится ни много, ни
мало — 4*4*5*2*5*2*3*3=14400 вариантов печурок.
Каждый вариант можно обозначить формулой
АiБjВkГl… Например, вариант А2Б2В1Г1Д2Е2Ж3И3
означает следующее: чугунная печь (А2)
с асбоцементной трубой (Б2), выведенной
через потолок (Е2), топится дровами (В1),
топливник вертикальный (Г1),
теплоаккумулирующая емкость засыпана
песком или золой (Д2), печь на ножках
(Ж3), никаких приспособлений для
приготовления пищи нет (И3).

Универсальность ММЯ успешно
продемонстрирована самим Цвикки на
целом ряде примеров, а тот факт, что
кабинетный ученый — астрофизик в течение
нескольких лет получил 16 патентов (из
них только три — с соавторами) на новые
конструкции ракетных двигателей на
химическом топливе и выдвинулся в ряд
ведущих специалистов ракетостроения,
в архиделовой Америке вызвал первый
бум морфоанализа, в результате которого
тысячи инженеров кинулись строить
морфологические матрицы и… убедились,
что все это не так просто. Немыслимое
количество вариантов, которое требовалось
проанализировать прежде, чем выбрать
окончательный, довольно быстро охлаждало
энтузиазм. Морфологический метод — это
метод для мышления, а не вместо мышления;
оценки и выбор решения остаются
прерогативой человека, а не алгоритма.

Задания:

1. Вы хотите подарить своему другу
письменный набор марки «ААА» стоимостью
до 5000 руб. Каким он должен быть? Что в
него войдет? Как он выглядит, какое
впечатление о подарке должно складываться?
Что является принципиально важным при
выборе подарка? Создайте для этого
каталог возможных критериев и составьте
морфологическую матрицу. Или создайте
свой вариант подарка. Посчитайте
количество вариантов исполнения.

2. Для юношей:

Сколько типов винтовых крепежных
соединений (типа «винт-шайба-гайка»)
используется во всевозможных конструкциях?
Сделайте матрицу. Посчитайте количество
вариантов исполнения.

Для девушек:

Спросите любую женщину, сколько она
может предложить разных вариантов
исполнения платья. Самая отчаянная
скажет – тысячу! Скажите ей, что вы
знаете метод, с помощью которого она
сама через две минуты назовет более 100
000 вариантов исполнения платья.

Сделайте таблицу «Часть платья / Вариант
исполнения»: назовите основные части
платья;

назовите варианты исполнения каждой
части платья. Переберите варианты и
выберите лучший вариант для пошива
платья. Посчитайте количество вариантов
исполнения платьев.

3. Составьте морфологическую матрицу
печатных изданий. Выявите такие типы
изданий, которые пока никем не выпускались.
Посчитайте количество вариантов
исполнения.

4. Построить морфологический ящик для
чайника. Например, можно выбрать размеры
чайника, его цвет, вместимость, способ
нагрева содержимого, материал. Какие
виды чайников можно создать перебирая
возможные сочетания вариантов частей
и исполнения признаков? Посчитайте
количество вариантов исполнения.

Картинки по запросу морфологический ящик пример

Метод морфологического ящика или метод многомерных матриц.

Этот материал можно использовать в работе с детьми разного возраста: от младших дошкольников до старшеклассников. Работа, конечно, будет выглядеть по-разному, но результат в любом случае обещает быть интересным. 

Люди издавна мечтали о методе, который охватывал бы исчерпывающее количество вариантов решения задач. Определенным приближением к этому методу является морфологический анализ. Термин морфологический (греч. morphe – форма) означает внешний вид.

         Несмотря на то, что термин «морфологический анализ» предложен Ф. Цвикки, в действительности этот метод известен давно. Его корни уходят в глубину веков. Еще монах и логик Р. Луллий (1235–1315 гг.) в своем труде «Великое Искусство» писал о том, что путем систематической комбинации очень малого числа принципов имеется возможность разрешить все проблемы философии и метафизики, однако практические средства, имевшиеся в его распоряжении, были недостаточны. Принципы Р. Луллия (он ограничил их числом девять) воплотились в приборах, в которых блоки одних окружностей вращались вокруг других. В результате перемещения окружностей относительно друг друга можно было получать различные высказывания и суждения.

Морфологический анализ — метод активизации поиска идей, предложенный в середине прошлого века швейцарским астрономом Ф. Цвикки. Первоначально этот метод помог ученому открыть новый тип звезд, а позднее он успешно использовал его для совершенствования техники. В наше время морфологическим анализом пользуются инженеры и ученые (например, многие дидактические конструкторы по сути представляют собой морфологические ящики).

http://player.myshared.ru/4/111997/slides/slide_3.jpg

Сущность метода морфологического анализа заключается в соединении в единую систему методов выявления, обозначения, подсчета и классификации всех выбранных вариантов какой-либо функции данной инновации. Любая инновация связана со стремлением уменьшить объем вложения капитала и снизить степень риска, которая всегда сопутствует нововведению. А эти две характеристики инновации находятся в прямой зависимости от числа требуемых изменений.

Морфологический анализ проводится по следующей схеме, состоящей из шести последовательных этапов. В их числе:

1) формулировки проблемы;

2) постановки задачи;

3) составления списка всех характеристик обследуемого (предполагаемого) продукта или операции;

4) составления перечня возможных вариантов решения по каждой характеристике (перечень называется морфологической картой или таблицей, если характеристик продукта – 2 или «морфологическим ящиком» (гиперящиком)», если характеристик – 3 и более).

         В простейшем случае при методе морфологического анализа составляется двумерная морфологическая карта: выбираются две важнейшие характеристики продукта, составляют по каждой из них список всевозможных форм воздействия или альтернатив, затем строят таблицу, осями которой являются эти списки. Клетки такой таблицы соответствуют вариантам решения исследуемой проблемы. 

Рассмотрим условный пример. В качестве осей берем части продукта или этапы операции. Обозначаем их буквами А, Б, В, и т.д. Затем записывает возможные альтернативы по каждой оси. Это будут элементы осей: А-1, Б-1, и т.д. Тогда морфологический ящик может выглядеть следующим образом:

А-1; А-2; А-3; А-4;

Б-1; Б-2; Б-3;

В-1; В-2;

Г-1; Г-2;

         Из этого ящика извлекаем сочетания элементов, типа: А-1, Б-2, В-2, Г-1. Общее число вариантов в морфологическом ящике равно произведению числа элементов на осях (факториальная (!) зависимость). В нашем примере количество вариантов равно 4∙3∙2∙2= 48. Для того, чтобы из этих вариантов выбрать один вариант, надо все их перебрать, т.е. проделать чрезвычайно трудоемкую работу.

         Пятым и шестым этапами морфологического анализа являются: анализ сочетаний и выбор наилучшего сочетания. В нашем примере это означает, что из полученных 48 вариантов надо выбрать только один вариант. Выбор обычно производится путем перебора всех вариантов, а это очень трудоемкая работа.
       Морфоящик (или морфологическая таблица, в нашем случае таблицы будет достаточно) строится в процессе поиска новых идей по методу морфологического  анализа.

Метод заключается в следующем:

  • Определяем объект, относительно которого мы хотим получить новые идеи (например, усовершенствовать его или расширить ассортимент).
  • Уточняем функцию (назначение этого объекта), проблемы, которые мы хотим решить.
  • Опираясь на предыдущий пункт, выделяем характерные признаки (их значения мы будем варьировать).
  • Набираем как можно больше вариантов значений по каждому признаку. Вписываем результаты в морфологическую таблицу (см. ниже).
  • Комбинируя клетки таблицы, получаем различные варианты нашего объекта.

Общий вид морфологической таблицы

Имена признаков

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

Имя признака 1

Значение признака 1

Значение признака 2

Значение признака 3

Значение признака 4

Значение признака 5

Значение признака 6

Значение признака 7

Значение признака 8

Значение признака 9

B

Имя признака 2

C

Имя признака 3

Имя признака …

В таблицу могут быть заложены и другие признаки (цвет, размер, материал и т.д.). Поскольку правил выбора нет, можно варьировать признаками, пока не будет найдено решение проблемы. Старайтесь не давать детям готовый морфологический ящик, а организовать работу так, чтобы они построили его самостоятельно.

Отметим, что важно уметь работать со структурой объекта, системы. Изменяя элементы системы или объекта, можно получить новые объекты и системы. 

Как организовать работу по заполнению морфотаблицы

Если Вы работаете с большой группой или классом, конечно, подойдет групповая работа.

Возможны разные варианты:
       1. Все группы придумывают варианты заполнения всех строк таблицы по очереди. В этом случае можно организовать соревнование, у кого получится больше вариантов. 
       2. Другой вариант — когда каждая группа заполняет одну (свою) строчку. Здесь будет меньше азарта, но зато и времени уйдет меньше. 


       В любом случае не останавливайтесь на нескольких вариантах ни в коем случае, обязательно добивайтесь, чтобы решений было много: чем больше, тем лучше.

Если в классе (группе) есть интерактивная доска, таблицу можно сразу заполнять у всех на глазах. Если нет — пишите на плакате или на доске. Можно писать значения признаков на карточках и прикреплять их к таблице, размещенной на доске. При работе с обычной  доской такой вариант будет наиболее продуктивным, по крайней мере, можно быть уверенным, что идеи не будут потеряны.

Учитель предлагает учащимся 5 класса  выполнить задания:

Задание 1.Изобразить геометрические фигуры по количеству сторон. 

http://www.school38.org/images/master-klass-lispolzovanie-priemov-triz-v-nachalnoj-shkoler1.png

Задание 2. Расположить треугольники по видам углов и сторон.

1

2

3

4

5

Стороны

Все разной

длины

Две равной

длины

Все равной

длины

Углы

Все острые

Один острый

Два острых

Один тупой

Один прямой


       Используя знания, построили классификацию треугольников по видам углов и сторон. С ее помощью можно ввести понятия равнобедренного, разностороннего, равностороннего треугольников (одна классификация), а также остроугольного, прямоугольного, тупоугольного (вторая классификация). Следует обратить внимание учащихся на то, что любому треугольнику можно присвоить два названия (по одному согласно каждой из этих классификаций).

Задание 3. Классифицировать четырехугольники

Имена признаков

1

2

3

4

5

6

A

Стороны

Все разные

Две равны

Три равны

Все равны

Две параллельные

Две параллельные и две равны

B

Углы

Один острый

Один тупой

Один прямой

Два острых и два тупых

Два прямых

Все прямые

На основе таблицы введены понятия прямоугольника, квадрата, ромба, трапеции, параллелограмма рассмотрены их существенные признаки. В последующем изучении курса математики 5 класса можно дополнить классификацией многогранников – пирамида, куб, прямоугольный параллелепипед. Такая работа позволит осознать понятие «многоугольник», «многогранник», повысить познавательную активность учащихся на уроках математики. Обучающиеся с интересом станут искать в окружающих их предметах многоугольники и многогранники. Будут пытаться преобразовывать многоугольники в многогранники. Интересоваться, как называется вид многогранника (например, если сделать объемную фигуру, состоящую из трапеций или ромбов).

В преддверии Нового года, предложить обучающимся придумать различные варианты забавных рожиц, составленных из геометрических фигур.

морфологическая таблица

Цель этой работы — получить новые идеи для создания самодельных новогодних игрушек и закрепить знания о геометрических фигурах. Конечно, работа представляет большую ценность, так как найденные в ее ходе идеи удастся воплотить в жизнь, например, украсив самодельными игрушками елку, класс или свою комнату.

Итак, ящик готов. Теперь группы «выбирают из ящика» идеи елочных игрушек. Здесь тоже можно организовать работу по-разному. Можно, например, предложить одной группе придумать идеи необычных игрушек-снеговиков, другой — транспортных средств, третьей — сказочных героев.  А можно дать более свободное задание — придумать две игрушки, пользуясь морфоящиком. Группа должна быть готова назвать клеточки в таблице, из которых сложилась их игрушка и рассказать о том, как они собираются ее изготовить. 

Конечно, лучший вариант презентации — показать уже сделанные игрушки. Но прежде имеет смысл устроить презентацию идей. В этом случае группа рассказывает о своей игрушке, остальные задают ей вопросы, пытаются найти «минусы» и дать советы по их устранению. 

Морфологический ящик служит для сбора и анализа информации по заданным признакам, выявления существенных и несущественных признаков изучаемого явления. Он может быть использован на различных предметах:

  • на русском языке – сбор частей слова для конструирования новых слов; сбор лексических и антонимических рядов; фразеологизмов и их значений; сбор слов, содержащих определенную орфограмму; а также родственных слов;
  • на математике – сбор элементов задачи (условий, вопросов) для конструирования новых задач; составление копилок математических выражений, величин, геометрических фигур для их последующего анализа и классификации;
  • на окружающем мире – сбор различных видов животных и растений;
  • на литературе – сбор рифм, метафор; а также личностных качеств для характеристик героев.

Достоинство данного метода – он позволяет решить сложные творческие задачи и найти много новых, неожиданных, оригинальных идей.

Недостатки и ограничения – даже при решении задач средней трудности в матрице могут оказаться сотни вариантов решений, выбор из которых оптимального оказывается затруднительным.

Я показала типичный пример мини-исследования на копилке объектов, цель которого — научиться придумывать собственные варианты объектов данного класса. Это, пожалуй, самый понятный детям и самый привлекательный вариант поисковой работы. Если Вы сумеете верно расставить акценты, Ваши ученики между делом освоят очень важные исследовательские умения: анализировать копилку, выявлять функцию и проблемы, строить модель объекта, строить объекты на основе модели, отбирать жизнеспособные идеи. За этой конкретной методикой прячется технология, которая с небольшими вариациями используется для анализа и синтеза различных  объектов, от бутерброда до математической задачи и может быть использована  в различных предметных областях. Я надеюсь, что Вы возьмете ее на вооружение.

Удачи нам!

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти несовпадение в таблицах excel
  • Как найти объем производства в натуральном выражении
  • Исправьте ошибки как избежать такую ошибку
  • Как найти родственников участника вов по фамилии
  • Как найти потерянный huawei p40 lite e