Система школа подсистема и надсистема

Обновлено: 05.07.2024

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Это учебник талантливого мышления, которое также называют творческое, сильное, изобретательское мышление.

Талантливое мышление состоит из следующих составляющих:

– системное мышление;

– эволюционное мышление;

– мышление через противоречия;

– мышление с использованием ресурсов;

– мышление с использованием моделей:

– развитие творческого воображения.

Данная книга описывает все составляющие этого мышления. Основное внимание уделено отработке навыков талантливого мышления.

Книга рассчитана на широкий круг читателей от детей до взрослых разных специальностей (бизнесменов, политиков, менеджеров, проектировщиков, преподавателей ТРИЗ и т. п). Она будет полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи и иметь развитое талантливое мышление.

Я премного благодарен Генриху Альтшуллеру, автору теории решения изобретательских задач – ТРИЗ, моему учителю, коллеге и другу, за то, что он создал эту увлекательную теорию. Признателен ему за незабываемое время, проведенное вместе с ним, и за то, что он изменил мою жизнь, сделал ее разнообразнее и интереснее. Некоторые из материалов этой книги обсуждались с Генрихом Альтшуллером.

Данный учебник содержит введение, 7 глав, заключение и приложение.

Введение описывает предназначение и структуру книги.

Глава 1 описывает качества и способы развития талантливого мышления.

Глава 2 посвящена системному мышлению.

Глава 3 рассматривает две составляющие эволюционного мышления:

– выявление закономерностей развития;

– использование законов развития систем.

Глава 4 описывает мышление через противоречия, которое главным образом использует логику решения нестандартных задач.

Глава 5 посвящена отработке навыков применения ресурсов.

Глава 6 представляет методы моделирования и их использования для решения задач.

Глава 7 учит комплексному использованию всех составляющих изобретательского мышления.

В заключении приведены рекомендации по отработке навыков изобретательского мышления.

В приложениях представлен авторский разбор задач.

Учебник написан в последовательности, в которой рекомендуется осваивать его.

Теоретическая часть иллюстрируется большим количеством примеров, задач и графического материала (около 200 примеров и задач и около 80 иллюстраций). В конце каждой главы приводятся задания для самостоятельной работы.

Книга предназначена для широкой публики. Она также может быть полезна бизнесменам, студентам, аспирантам, преподавателям университетов, инженерам, изобретателям, ученым и людям, решающим творческие задачи, и занимающимся ТРИЗ со старшими школьниками.

Желаю успехов, ДОРОГОЙ ЧИТАТЕЛЬ!

Глава 1. Понятие о талантливом мышление

Всегда старайся сначала подумать, а потом лучше промолчи.

Мысль нуждается в упорядочении.

Думать – вот самая тяжелая работа, и поэтому мало кто за нее берется.

Надо развивать ум, читая много, а не многих авторов.

Разум есть способность, дающая нам принципы априорного знания.

1.1. Качества талантливого мышления

Это мышление также называют Сильное, Творческое, Изобретательское или ТРИЗное мышление.

Оно включает составляющие:

1. Системное мышление;

2. Эволюционное мышление;

3. Мышление через противоречия;

4. Мышление через ресурсы (ресурсное мышление);

5. Мышление по моделям;

6. Развитие творческого воображения (РТВ).

Под системным мышлением автор понимает умение видеть составные части системы, ее элементы, иерархию системы, взаимовлияние элементов системы, системы с надсистемой и окружающей средой, учет изменений во времени и по условию, историческое развитие, цепочку по постановке цели, выявления потребностей, построение функциональной модели, дерева принципов действия, системный уровень. Системное мышление рассмотрено в главе 2.

Эволюционное мышление (глава 3) имеет две составляющие:

а) Выявление закономерностей развития (трендов) в любых явлениях, например, как это делается в тестах на логику или IQ (например, последовательность: треугольник, квадрат, пятиугольник… что дальше?).

б) Использование законов развития систем для развития конкретной системы.

Мышление через противоречия – предусматривает выявление и разрешение противоречий (глава 4).

Ресурсное мышление – это умение выявлять и использовать ресурсы (глава 5).

Моделирование (глава 6) – это умение решать задачи с помощью моделирования. Часто используется мыслительное моделирование. В ТРИЗ моделирование осуществляется с помощью веполей, маленьких человечков, компонентно-структурное и функциональное моделирование. Помимо различных методов мыслительного моделирования желательно выполнять простейшие модели из картона, пластилина и т. д. Желательно использовать различные виды математического и компьютерного моделирования.

РТВ нацелено на управление психологической инерцией. Для развития творческого воображения используются все известные в ТРИЗ приемы и методы, применяя которых в отдельности или комплексно поможет значительно расширить творческое воображение человека. В данной книге не будут изложены материалы РТВ. Они подробно описаны в [2] и [13].

1.2. Способы развития талантливого мышления

Талантливое мышление развивается с помощью постоянного применения каждого из описанных видов.

Системное мышление развивается использованием системного подхода (глава 2):

– умения видеть иерархию систем;

– взаимосвязи и взаимовлияния отдельных частей системы на систему, системы на надсистему и окружающую среду, обратное взаимодействие;

– учет любых изменений во времени и по условию, вызванных влиянием и взаимовлиянием;

– историческое развитие;

– постановка целей;

– выявление и прогнозирование потребностей;

– построение функциональной модели;

– выявление принципа действия системы;

– построение структурной и потоковой модели;

– определение работоспособности и конкурентоспособности системы.

Эволюционное мышление развивается выявлением закономерностей в различных явлениях, системах, процессах, последовательностях и использованием законов развития систем (глава 3) для прогнозированная развития этих систем.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Анализ представленных в современной научной литературе подходов к пониманию и описанию школы позволяет сделать вывод, что в последние годы произошли существенные перемены во взглядах на нее научного сообщества вследствие распространения теорий организации и управления (менеджмента), расширения самостоятельности и автономности ОУ, изменения социального заказа на общее образование и действия других факторов.

Не претендуя на полноту характеристики этих изменений, зафиксируем некоторые из них, значимые для нас.

1. Если в работах советского периода возможности моделирования и проектирования школы были объективно весьма ограниченными и ее существующее устройство воспринималось как данность и нечто само собой разумеющееся, то современные исследования принимают на вооружение проектно-разработческую парадигму. Н.Г. Алексеев, В.В. Давыдов, Ю.В. Громыко, В.С. Лазарев, В.И. Слободчиков и др. рассматривают развивающуюся и сознательно развиваемую школу как объект моделирования, проектирования и конструирования. Такой подход ориентирует как исследования, так и практику управления на значительно большие усилия по познанию и пониманию данного социального института, его назначения, строения, функционирования и развития.

2. Если в прежние годы школа представляла собой преимущественно совокупность педагогических (учебно-воспитательных) процессов и прямо декларировалось, что объектом управления выступает учебно-воспитательный процесс, то сейчас утверждается и становится преобладающим осмысление ее как особой разновидности социальной организации, которой присущи все соответствующие атрибуты (взаимодействие с внешней средой, ориентация на удовлетворение определенных потребностей и достижение внешних и внутренних целей, использование ресурсов, наличие коллектива, внутренней среды, организационной структуры и культуры, разделение труда, потребность в управлении и др.) и где наряду с собственно образовательными осуществляются и другие задачи, значимые для достижения организационных целей (В.С. Лазарев, А.М. Моисеев, Н.В. Немова, М.М. Поташник, К.М. Ушаков, Л.И. Фишман и др.).

3. Школа все чаще начинает пониматься и исследоваться не просто как первичное звено и базовый элемент системы общего образования, но и как целостная, целеустремленная, динамическая социально-педагогическая модель, имеющая определенный набор компонентов (в том числе инвариантных, присущих любому общеобразовательному учреждению). С этим изменением неразрывно связана тенденция рассмотрения школы с позиций системного подхода, предполагающая последовательное выявление и содержательное описание ряда ее аспектов как системы (компонентного, структурного, функционального, коммуникативного, историко-генетического, интегративного, управленческого).

потенциально адаптивны, способны в определенных пределах приспосабливаться к изменениям во внешней среде (иногда вынужденно и с опозданием, иногда – осмысленно и даже с опережением);

субъектны и активны, обладают произвольным поведением, имеют собственные потребности и стремление к их удовлетворению;

как правило (прежде всего – в лице своих управляющих), ставят и преследуют собственные цели, при этом они не только адаптируются к среде как данности, но и пытаются по мере возможностей ее изменить, адаптировать в своих интересах;

могут учреждаться по плану, однако реальное предприятие всегда будет отличаться от своего проекта, что порой сильно травмирует проектировщиков и создателей;

имеют сознание и самосознание (хотя и не знают о себе всего); для них очень важны своя история, биография, отношение к прошлому, настоящему и будущему; в их жизни можно обнаружить критические события, сыгравшие поворотную роль;

способны к самодостройке, самосозиданию, самосовершенствованию (что не присуще механическим системам);

порой подчиняются внешнему управлению и диктату обстоятельств, но истинный источник их развития – внутренний и находится в них самих;

компетентны по отношению к определенным задачам и ситуациям, что-то делают хорошо, что-то хуже; наличие особой компетентности дает конкурентные преимущества;

эмоциональны; им присущи преобладающий настрой, тонус, темп, ритм жизнедеятельности, различные функциональные состояния – они могут находиться в отличной форме или, напротив, работать вяло и апатично, болеть или выздоравливать, переживать кризисы, которые очень важны для их выживания и развития.

Организации рождаются, проходят путь становления, выживают, функционируют, совершенствуются; порой умирают, причем делают это крайне неохотно, отчаянно борясь за существование.

6. В условиях высокой степени унификации и единообразия образовательных учреждений школа была реализатором, исполнителем общих государственных целей образования, и на первом плане оказывалась ее способность транслировать всем учащимся его единое содержание. А сегодня при законодательно утвержденном принципе автономности ОУ на первый план выходит понимание школы как организационной индивидуальности, уникальной социально-педагогической системы, творчески осмысливающей социальный заказ на образование и способной преобразовывать его в конкретный набор целей, отличных от целей других учебных заведений.

Старый, традиционный, и новый взгляды на школу отражены в таблице.

По положению системы в иерархии можно выделить надсистему, систему и подсистему. В соответствии с законами, развитие системы и ее элементов идет из прошлого через настоящее в будущее. Все вышесказанное дает возможность построить структуру, которая получила название системного оператора, позволяющего не только проследить историю развития системы, но и прогнозировать ее будущее.

При решении отдельных задач, удобно рассматривать рассмотрение также и антисистемы:

Система – это и есть наш рассматриваемый объект.

Подсистема – это часть рассматриваемой системы, или её элементы

Надсистема – это более крупная система, частью которой является рассматриваемая нами система.

Антисистема – это система, которая выполняет функцию, противоположную функции рассматриваемой системы. Например, система – карандаш, антисистема – ластик.

Основные понятия теории систем

При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Система S представляет собой упорядоченную пару S = (A, R), где A – множество элементов; R – множество отношений между A.

Система – это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий), среди которых основными являются следующие:

Структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними.
Функциональные представление систем – выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и её компонентов, направленное на достижение определённой цели.
Макроскопическое представление – понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой.
Микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы.
Иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от её элемента неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виде совокупностей подсистем различных уровней, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.
Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.
Ретикулярная (сетчатая) структура, в которой все элементы влияют друг на друга и нельзя выделить какую-то иерархию.

Свойства систем

Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Под свойством понимают сторону объекта, обусловливающую его отличие от других объектов или сходство с ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами.

Характеристика – то, что отражает некоторое свойство системы.

Эмерджентность (как и синергизм) – степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит. Это свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы. Эмерджентность – принцип, противоположный редукционизму (расчленению), который утверждает, что целое можно изучать, расчленив его на части и затем, определяя их свойства, определить свойства целого. Эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.

Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы. Целостность и эмерджентность – интегративные свойства системы.

Наличие интегративных свойств является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.

Организованность – сложное свойство систем, заключающееся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем являются их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно невозможно.

Функциональность – это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Структурность – это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), и наоборот.

Подходы в системном мышлении

Системное мышление включает в себя следующие подходы:

- компонентный, изучающий состав, вещества и поля системы (НС, ТС, ПС);

- структурный, изучающий взаимное расположение ПС в пространстве и времени, связи между ними;

- функциональный, рассматривающий функции ТС и ее ПС, ППС (главная полезная – Гпф, вспомогательные – Всф, второстепенные – Втф, вредные – Врф, функции - ф), роль ТС в НС;

- генетический, изучающий становление ТС, этапы её развития и замену одной системы (ТС, ПС, НС) другой.

ТС - техническая система;

Иерархия технических систем

Техника — это сложная иерархическая система. Технические системы низшего ранга входят в состав систем более высокого ранга, а те в свою очередь входят в системы еще более
высокого ранга и т. д. В табл. приведена одна из важных схем иерархии технических систем. Ранги в этой таблице крупные, каждый из них можно разделить на несколько более мелких. Однако
и по этой таблице видно, сколь высока иерархическая лестница технических систем.

Несимметричная углеродная цепь

Изобретательская задача чаще всего возникает вследствие появления потребности в улучшении той или иной характеристики конкретной технической системы. Формулировка задачи оказывается привязанной к системе определенного ранга, и изобретатели пытаются решить задачу путем изменения системы, указанной в условиях задачи. Между тем во многих случаях менять надо систему совершенно иного ранга — более высокого или более низкого (как в медицине: если болит голова, то совсем не обязательно лечить надо голову). Бывают ошибки и противоположного характера: изменяется система, значительно удаленная по шкале рангов от данной, хотя для решения достаточно изменить именно ее. Положение осложняется еще и тем, что реальные технические системы обычно включают много систем одного и того же ранга.

Источник: Альтшуллер Г.С. Дерзкие формулы творчества // Дерзкие формулы творчества: сб. Петрозаводск: Карелия, 1989. С. 20-95.

Уровни изобретений

В зависимости от степени сложности изобретательских задач можно выделить 5 уровней изобретений:

Уровень

Определение

Задача и средства ее решения лежат в пределах

Число вариантов, которое необходимо рассмотреть для решения

Мельчайшие изобретения, не связанные с устранением противоречий.

поэтому она под силу каждому специалисту.

Мелкие изобретения, полученные в результате устранения противоречия способами, известными в данной отрасли.

(например, машиностроительная задача решается способами, уже известными в машиностроении, но применительно к другим техническим системам). При этом

и меняется (частично) только один элемент системы.

Противоречие преодолевается способами, известными в пределах одной

Крупные изобретения. Синтезируется новая техническая система. Поскольку она не содержит противоречий, иногда создается впечатление, что изобретение сделано без их преодоления. На самом же деле противоречия были, но они относились к прототипу - старой технической системе.

Крупнейшие изобретения. Синтезируются принципиально новая техническая система. Противоречий нет, поскольку еще нет и самой системы; противоречия могут появиться лишь в процессе синтеза системы.

Для создания изобретения пятого уровня нужно предварительно сделать новое открытие.

Обычно изобретение пятого уровня, несмотря на ценность идеи, само по себе нереализуемо. Для широкого применения необходимо подкрепить это изобретение решением ряда задач низших уровней. В результате создается новая отрасль техники. Примерами могут служить изобретение радио и создание радиотехники, изобретение

фотографирования и создание фототехники и т.д.

Следует отметить, что приведенные выше характеристики изобретений носят статистический характер, поэтому определение уровня производится экспертным путем. При этом нередки случаи, когда изобретения характеризуются признаками, соответствующими двум соседним уровням. Для них могут быть введены дробные оценки. Например, к уровню 3,5 может быть отнесено изобретение, ряд характеристик которого соответствует третьему уровню, а другие - четвертому.

Источник: Альтшуллер Г.С. и др. Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач) /Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. — Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989. — С.14-16

Классификация систем

Классификация – это разделение совокупности объектов по некоторым наиболее важным признакам.

Найти целевую систему не просто, особенно начинающему, потому что нет алгоритма выделения целевых систем. И даже опытный деятель или команда, выделяя целевую систему понимают, что за это решение они будут нести ответственность. Системное мышление лишь помогает не совершить методологические ошибки при выборе целевой системы. Однако, насколько это решение правильно с точки зрения жизни проверяется в конкретном проекте.

Ещё один пример — доставленная к ужину пицца. В данном случае можно считать доставленную пиццу — целевой системой, а надсистемой — ужин членов семьи. Системой обеспечения будут — повар со всеми своими кулинарными технологиями, доставщик пиццы со своими технологиями

надсистема связана с предпринимательской областью интересов, она же клиентская область [6] ;
целевая система связана с инженерной областью интересов, она же область продукта;
система обеспечения связана с менеджерской областью интересов, она же область предприятия.

Понимание систем в окружении позволяет лучше понимать какой должна быть целевая система, а также даёт пишу для размышлений на предмет экспансии бизнеса. Ваша компания может расширить линейку целевых систем за счёт создания систем в окружении. Если вы доставляете пиццу, то вполне можете также доставлять другую еду или напитки. С точки зрения методологии последние станут новыми целевыми системами, однако стоит ли так делать в бизнесе системное мышление не говорит. Вам придётся решать это исходя из предпринимательских прикладных практик.

Подсистемами являются части целевой системы. Для автомобиля подсистемами являются мотор, салон, шасси Подсистемы физически входят в целевую систему, в свою очередь целевая система является подсистемой для надсистемы. В итоге связь подсистема-целевая система-надсистема символизирует системные уровни. Как мы помним из прошлого раздела, на каждом системном уровне возникает свойство эмерджентности.

Выделение разных систем происходит по отношению к какой-то целевой системе. Если говорим о надсистеме, то значит есть целевая система, а если есть система обеспечения, то ей тоже всегда соответствует целевая система. Однако, прежде чем выделять целевую систему необходимо разобраться со своими ролями, должностями и командой. Это понимание позволяет определить свою ответственность и полномочия, от которых зависит системный уровень и границы целевой системы. Вам могут дать полномочия создавать поршень или весь мотор или автомобиль в целом. В примере с автомобилем системные уровни понятны, но, скорее всего, такая ясность не свойственна вашим рабочим проектам.

Читайте также: