Морфологический анализ

          Люди издавна мечтали о методе, который охватывал бы исчерпывающее количество вариантов решения задач. Определенным приближением к этому методу является мофологический 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.

          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 4х3х2х2= 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.

АЛГОРИТМ РАБОТЫ по методу " Морфологический анализ "

 1.                  Записать определение объекта (проблемы).

2.                  Определить перечень существенных элементов объекта, параметров и записать их вертикально в таблицу. Пронумеровать их буквами – А, Б, В,…

3.                  Определить перечень вариантов для каждого параметра и записать горизонтально в морфологическую таблицу. Пронумеровать каждый вариант цифрами 1, 2, 3...

4.          Подобрать новый вариант объекта, сочетая ЛЮБОЙ вариант каждого параметра. Записать вариант в виде: А3+Б2+В5+С7+Д12 и т.д. Проанализировать вариант.

5.          Использовать методы оптимизации по ЗАДАННОМУ КРИТЕРИЮ и выбрать оптимальный вариант.

Всего количество вариантов в таблице можно определить по формуле

N(объект) = А(n)*Б(n)*В(n)*…, где А(n) – это количество вариантов по параметру А, Б(n) - количество вариантов по параметру Б и т.д.

Морфологические таблицы существенно избыточны.

Рекомендации по проведению морфологического анализа:

1. Дать  необходимое ДЛЯ РЕШЕНИЯ  КОНКРЕТНОЙ ЗАДАЧИ определение объекта. Оно не обязательно должно быть энциклопедическим,  но должно включать функцию объекта, способ её достижения, возможно – некоторые характеристики, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВАС, или подсистемы объекта, которые позволяют их достичь. От корректной постановки задачи морфологического анализа (исследования) будет зависеть тот результат, который вы получите.

Пример определения: кресло - это устройство для комфортного сидения с опорой для спины и рук. Такие определения, не «привязанные» к конкретным деталям объекта, позволяют выйти на новые классы «опор», «комфортности» и т.д.

2. Составить список всех существенных морфологических признаков объекта, т. е. всех важных характеристик и параметров, которые позволяют достичь заданных в  определении целей ( в данном случае – для комфортности спины и рук).  Параметры должны иметь  одинаковую значимость  для решения проблемы.

3.  По каждому существенному признаку надо по горизонтали записать ВСЕ возможные варианты его выполнения. Наибольшую ценность имеют те варианты, которые пока не используются (или  решателю это неизвестно).

4. Новый вариант  объекта получается при сочетании ЛЮБОГО варианта  исполнения  первого признака (А) с любым вариантом второго признака (Б), третьего признака (С) и т.д.

Особенность морфологического ящика: ОН ВСЕГДА ИЗБЫТОЧЕН! И в этом – преимущество метода  морфологического анализа . При правильном составлении  он содержит ВСЕ возможные варианты выполнения объекта.

5. Но для выбора  нужного решения надо отсортировать  параметры и их варианты из морфологического ящика по определенным правилам. 

   Для работы с дошкольниками я использую метод морфологтческого анализа в рисовании, конструировании