Технологии Прогнозов & Прогнозы Технологий

или

Тайны Технологий Точных Технических Прогнозов

Автор рассылки:
Varnava Leem

Адрес для писем:

solvers@yandex.ru

Рассылка о новинках в области прогнозирования развития технологий, о методах решениях технических (и не только) задач, о применении Законов  ТРИЗ для принятия правильных решений в выборе своего будущего…

Здравствуйте, уважаемые подписчики!

(по материалам семинара Мастера ТРИЗ В.Г.Сибирякова)

Прогнозы и планирование развития систем

S - кривая или как оседлать закономерность?

(продолжение…)

Взгляните на рисунок.

      Что изображено на нём? Те, кто читал «Маленького принца» А.Сент-Экзюпери увидят удава,  проглотившего слона. Другие – слона, накрытого шляпой. Лишь немногие  увидят нечто большее – жизненный цикл  системы (ЖЦС)…

        Это верно. Но на самом деле кривая, изображенная на рисунке описывает развитие любой системы во времени.

То есть не только сами  ТС, но и  фирмы их производящие, сектора рынка, где товары реализуются – тоже описываются этой кривой.

Что общего между развитием  разных систем? На первый взгляд - ничего. Но давайте посмотрим внимательнее на рисунок 2. Он описывает развитие  систем во времени. График похож  на латинскую букву S, поэтому в тризовской литературе используется  термин  "S-образные кривые". Видно,  что развитие систем идет существенно нелинейно.  Теперь понятны  ошибки прогнозистов: они-то прогнозировали линейно, «от достигнутого»… А прогнозируемые системы были на разных этапах S-кривой!

 Рис. 2

По оси «У» отложен Главный Параметр Системы (ГПС), которую мы  анализируем. По оси «Х» - время. Т(о) – момент рождения системы.  Понятно, что для разных систем ГПС - разные. Масштаб времени тоже различен. Но общая нелинейная S-форма – сохраняется!

Появление, рождение новой системы - самый важный и почти не  затронутый в  литературе момент.  Обратите внимание: рождение новой системы - это всегда качественный скачек. 

Заметим, что кривая всегда должна идти не из начала координат. Ведь не может же возникнуть и существовать система с нулевым главным параметром! Семечко, из которого вырастает тыква, имеет определенный вес, существует минимально возможная скорость для самолета. Зато потом из маленького семечка вырастает огромная тыква, из модели самолета – его конструкция «в металле».  Это просто другая форма Закона полноты частей системы!

Условно можно разделить S – кривую на три характерных участка. Первый пологий участок – этап «вживания» родившейся системы в свое окружение; второй быстро растущий – этап бурного роста и использования имеющихся ресурсов; третий, снова пологий – этап исчерпания ресурсов системы.

Развитие любых систем определяется взаимодействием противоположных факторов: факторов усиливающих рост и факторов тормозящих,  ограничивающих его.  В разные этапы жизни системы факторы развития и торможения, то есть противоречия -тоже разные.

Исторически сложилось так, что первоначально этот закон был открыт в биологии, затем переоткрыт в технике и экономике, а в конце 80-ых ХХ века применен к развитию коллективов (организаций).    Впервые  S-кривые были описаны в биологии в 1845 г. Ворхолстом. Он исследовал рост колоний дрожжевых грибков на питательных средах и получил первую в мире S-кривую. Почему? Оказывается, если поместить в питательную среду менее 20 микроорганизмов грибков - они не выживут. Это число служит ограничением снизу.  Для других микроорганизмов цифры получаются другими, например, для роста чумы в питательной среде нужна доза не менее миллиона микроорганизмов. Кроме этого, представьте себе,  что мы чашку с микроорганизмами в питательном бульоне поместили в холодильник. Развития не будет!

То есть для старта каждой системы существуют два необходимых условия:

1.         Своя характерная «критическая масса» для старта ее развития

2.         Обязательно требуется благоприятное сочетание внешних условий. 

Все вышесказанное относится  к «подготовительному этапу» развития систем, этапу подготовки ее старта. И только после того, как все необходимые внутренние и внешние стартовые условия выполнены, начинается собственно развитие системы, рост ее количественных показателей.

Новая система всегда рождается слабенькой, неприспособленной к изменениям внешней среды, очень хрупкой и ранимой. Именно поэтому нам приходится создавать и поддерживать искусственные «тепличные условия» для нарождающихся новых систем.

Но вот система подросла и окрепла. Начинается второй этап развития - бурный рост. Заметим, что математически этот этап описывается уравнениями цепной реакции...

Например, резко увеличиваются размеры растения, количество листьев и цветков, появляются боковые побеги и так далее. Появляются зародыши будущих плодов, бурно развивающаяся корневая система и листва «перекачивают ресурсы» окружающей среды в плоды. Однако этот этап принципиально ограничен, так же как и размеры чашки с питательным раствором для микроорганизмов...

Наступает третий этап – насыщение, стагнация развития, выход на плато – «загиб S-кривой». 

В чем же состоят основные ограничения? Прежде всего, это  связано с изменениями внешних  условий, которые могут быть связаны с деятельностью либо нашей системы, либо с внешними обстоятельствами: конечны размеры чашки Петри (исчерпаны имеющиеся питательные ресурсы), генетический код характеризует и ограничивает параметры развития тыквы и, кроме этого, может приближаться осень.   Жизненный цикл биологической системы завершается. Она, как правило, погибает, оставив будущему плоды и семена… У самолета братьев Райт на скорости  около 100 км/час брезентовые крылья просто начали рваться…

Если мы будем знать признаки развивающихся систем 1, 2 и 3 этапов, то мы сможем правильно прогнозировать их качественный и количественный рост.

2.  S – кривые для технических систем.

Анализ развития ТС, проведённый в ТРИЗ,  привел к выявлению интересных  особенностей. Оказалось,  что развитием техники руководит...  мечта. Человек мечтает летать - и изобретает самолет,  мечтает слышать  звук  и  видеть изображение за  сотни и тысячи километров - и изобретает телефон, радио и телевидение, мечтает о полетах к звездам - и изобретает космический корабль. Однако не всё удаётся сразу…

Поэтому, еще задолго до момента рождения работоспособной системы можно обнаружить "предвестники"  её появления. Они показаны на рис.2 левее точки «0». Легенда об Икаре, воздушные змеи в Китае и русский Ванька, «сиганувший»  с  колокольни  на  крыльях  из кожи, планеры знаменитого Отто Лилиенталя  – всё это предвестники  изобретенного братьями Райт самолета.

Можно заметить (табл.2), что с развитием ТС их активный жизненный цикл неуклонно сокращается. Фирма «Сони»  выбрасывает на рынок новую модификацию аудиоплеера раз в три месяца. Эту тенденцию необходимо учитывать при прогнозировании и планировании производства.

Таблица 2.

Напомним: для успешного старта,  ТС должна иметь все необходимые элементы (Закон полноты частей системы) и каждый из них быть минимально работоспособным.

Пример. Дилетанты в аэродинамике - велосипедные механики братья Райт - сделали легкую конструкцию, поставили бензиновый двигатель, обтянули крылья брезентом и... Впервые аппарат тяжелее воздуха оторвался от земли и пролетел несколько десятков метров, хотя и управлялся по старинке вожжами! Эра авиации началась.

Примерно в это же время наш соотечественник академик Можайский спроектировал самолет с деревянным корпусом в виде шлюпки и паровой машиной. Его самолет, к сожалению, не смог оторваться от земли. Удельные характеристики паровой машины были намного ниже, чем у бензинового двигателя. Приоритет остался за американцами.

Как же развивать ТС дальше? Представьте себя на месте братьев Райт. Вы глубоко убеждены, что сделали нечто новое, полезное и нужное всему человечеству, но… Человечество-то об этом не догадывается, оно ничего не знает о вашей мечте и перспективах развития вашего детища! Оно в лучшем случае равнодушно, а обычно, как и любая «большая система» не любит никаких изменений. Зачем  нам самолет? Хорошо жили и без него! Не сформирована общественная потребность. Работает мощный фактор торможения - психологическая инерция, о которой мы говорили ранее. Особенно она сильна у специалистов в данной области, у профессионалов. Можно привести десятки примеров, как из-за психологической инерции были загублены «на старте» очень перспективные изобретения, новые товары и услуги. Были выброшены на ветер или закопаны в землю сотни миллионов рублей и долларов, фунтов и марок. Первая английская железнодорожная компания чуть не разорилась, построив несколько миль дороги. Почему? Потому, что журналисты предупреждали в прессе: «Остерегайтесь ездить по железной дороге – на такой скорости деревья за окнами мелькают так быстро, что вы сойдете с ума!» Зная слабости журналистов, компания устроила для них грандиозный банкет, а потом бесплатно прокатила на поезде. Никто с ума не сошел,  и через некоторое время те же самые журналисты писали хвалебные статьи о паровозах…

Так что для продвижения по первому этапу S – кривой авторам идеи приходится не только совершенствовать систему, но и рекламировать ее, придумывать ходы для привлечения средств на дальнейшие усовершенствования и разработки. Автор идеи должен стать менеджером своего проекта, а это – совсем другая работа, другая специальность. Великий американский изобретатель Т.Эдисон (1093 изобретения!) отличался тем, что всегда находил спонсоров и менеджеров  для реализации своих проектов.

Что такое самолет первого этапа? Это риск, цирк, шоу, зрелище. А летчики – каскадеры. Скептики торжествуют, потому что прогнозы по быстрому развитию и применению новой системы обычно не оправдываются.

Что же заставляет развиваться новую систему (первые самолеты, автомобили, телевизоры, компьютеры)? Только энтузиазм разработчиков, стремящихся преодолеть психологическую инерцию  общества! Борьба за приоритет, за спортивные и другие рекорды. Еще нет  никакой  экономической  подоплеки... Они, первоэтапные технические системы всегда крайне невыгодны, затратны, даже опасны. Вперед  ведет мечта: интуиция, понимание важности и объективной востребованности системы. Таким образом, факторы, способствующие развитию на первом этапе - личные,  субъективные. А факторы торможения? Они объективны: неприятие нового обществом, отсутствие необходимых для развития родившейся системы средств, гибель энтузиастов, психологическая инерция  «знатных  специалистов».

Можно сравнить новую ТС с «гадким утенком», появившимся (всегда!) внутри старой, уже сложившейся среды, где заняты почти все «экологические ниши». Существующая среда худо-бедно сбалансирована,  довольна собой,  довольна своим развитием.  Ей неведомы и не нужны новые пути. Необходимо формировать новую общественную потребность. На это уходят годы, десятилетия...

Но вот «детство» ТС заканчивается (если повезет). Система  переходит на второй этап своего развития.

После перегиба - быстро растущая часть S-кривой.  Какие здесь факторы  роста?  Самое  главное  - проявляется общественная потребность.  Общество поняло,  что  новая система ему нужна,  что у нее есть качества, которых нет ни у каких существующих  систем.  (К сожалению, очень многие изобретения сначала используются в военной области).

Факторы  торможения, действовавшие на 1-ом этапе, исчезают или резко ослабевают. Появляются необходимые средства, общественная поддержка, исчезает множество предрассудков. И  разработчики, и общество тянут систему вверх, подключаются новые ресурсы, активизируется использование уже имеющихся.  Идет развертывание системы, она обрастает новыми функциями. И это тоже один из Законов ТРИЗ. Фактор торможения - единственный: нехватка нужных ресурсов, людских и материальных.  Нужны люди, а они не обучены новой работе, нужны новые материалы,  а их нет... Побеждающая новая ТС (теория,  технология, товар, услуга, бизнес, финансовая схема…) поначалу очень агрессивна,  она стремится к экспансии,  стремится заменить собой все старые системы аналогичного назначения. Эта агрессивность,  «двигание плечами» объективно полезны как самой системе, так и соседям - они заставляют их развиваться - конкуренция! Возникает положительная обратная связь между развитием новой и уже существующих систем. Но постепенно  новая система  приходит в равновесие со своим окружением, становится привычной частью внешней среды… Как железная дорога или аэробус сегодня.  Система переходит на третий этап.

Новая система достигла наибольших показателей и…  исчерпала свой потенциал развития.   Факторы роста еще  мощнее,  общество  кровно  заинтересовано  в развитии новой системы.  Но начинают резко расти объективные факторы торможения,  которые  обычно  проявляются уже к середине 2-го этапа. Как правило,  это противоречия, заложенные в концепцию развития системы в момент её рождения.

Заметим, что конструкция самолета братьев Райт в принципе не позволяет  летать со скоростью выше 120 км/час! Брезентовые крылья не выдерживают растущих нагрузок и рвутся. И это ограничение заложено в конструкции изначально, «генетически», так сказать. И вот оно проявилось, но не сразу, а через несколько лет…

Поэтому  крайне важно в самом начале развития системы выявить параметры,  которые в дальнейшем будут ограничивать рост ГПС.

Например, следующее поколение авиаторов столкнулось с нелинейным  ростом параметров:  лобовое сопротивление при увеличении скорости сначала растет линейно,  а при подходе к скорости звука - пропорционально  5-ой  степени. Что об этом эффекте могли знать братья Райт? Даже и задачи исследований в этой области  не ставилось! 

Поэтому необходимо уже  при  малейших  признаках  «загиба» вкладывать средства в новые разработки.  Нужны новые качественные скачки, новые переходы, новые S-кривые.  Ведь внутри развитых третьеэтапных  систем всегда есть зародыши (предвестники) новых S-кривых (идеи реактивного самолета  и вертолета родились почти одновременно с идеей поршневого самолета, но общество приняло и стало развивать только поршневой...)

Что ждет  ТС после загиба S-кривой?   

 ТРИЗ – ЗРТС – DoTSA.n

Технический аудит предприятий, процессов, технологий – взгляд из будущего. Только индивидуальная работа.

Простые и красивые решения всегда находятся рядом, но в другой области. Наш опыт, это прежде всего огромная база знаний из разных отраслей науки и производства.

Мы находим дешевые и эффективные решения, дорогие решения вы можете найти сами.

© «Тайны Технологий Точных Технических Прогнозов» 2006 г. 

Мир моих интересов

Только лучшие идеи – одна из десяти. Мой выбор, мои критерии, мой опыт. Лучшая идея.  

© «Тайны Технологий Точных Технических Прогнозов» 2006 г.