Analiza morfologiczna i jej pochodne jako narzędzia twórczego

METODA ANALIZY MORFOLOGICZNEJ
(pomocnicze materiały dydaktyczne)
1. Geneza
Autorstwo tej metody (z ang. morphological analysis) przypisywane jest F. Zwicky'emu,
astrofizykowi z Instytutu Technologii w Azusa w Kalifornii, który badał przy jej użyciu
możliwości opracowywania konstrukcji silników kosmicznych w latach 1938 - 1948 (samego
terminu „analiza morfologiczna” użył po raz pierwszy podczas odczytu w Uniwersytecie
Oxfordzkim w maju 1948 r.). Jednakże już w XIII w. metodę tą stosował L. Lull, logik i
mnich z Majorki, do rozwiązywania problemów filozoficznych i metafizycznych.
2. Definicja
Analiza morfologiczna jest jednym z najbardziej popularnych narzędzi twórczego myślenia,
należy do grupy tzw. metod kombinatorycznych (wymuszonych skojarzeń), stanowiących
swoiste „stymulatory wyobraźni”. Służy zatem do rozwiązywania różnego rodzaju
problemów, a w szczególności do podejmowania decyzji.
Jest to metoda rozwiązywania problemów, polegająca na wprowadzeniu szeregu
hipotetycznych rozwiązań danego problemu poprzez wyróżnienie charakterystyk (cech)
rozwiązań, a następnie na rozpatrywaniu możliwych ich kombinacji.
Można więc ją określić jako „logiczno-analityczny sposób poszukiwania i osiągania
twórczych rozwiązań problemów w wyniku stosowania systematycznej analizy wszelkich
możliwych rozwiązań cząstkowych”.
Innymi słowy, jest to metoda identyfikowania, indeksowania i liczenia wszystkich rozwiązań
danego problemu.
W szerokim znaczeniu analizą morfologiczną jest właściwie każda próba uporządkowania
systemu ze względu na jego składniki lub formy. Tak, więc niejednokrotnie stosujemy tą
metodę nie zdając sobie z tego sprawy...
3. Zastosowania
Analiza morfologiczna to technika, która najlepiej nadaje się do tworzenia koncepcji o
charakterze badawczym oraz takich, które analizują możliwości. Według Majaro znajduje
najlepsze zastosowanie w procesie tworzenia koncepcji w zakresie:
• nowych produktów i usług,
• zastosowania innych materiałów,
• nowych segmentów rynkowych i aplikacji,
• nowych sposobów rozwoju przewagi konkurencyjnej,
• tworzenia nowatorskich technik promocji produktów,
• identyfikacji możliwości poszerzenia rynku o nowe lokalizacje.
Zastosowanie metody jest w praktyce bardzo szerokie, obejmuje także analizowanie
problemów organizacyjnych, ekonomicznych i społecznych. Jest więc ona uniwersalnym
narzędziem inwentycznym.
Natomiast nie jest zalecana do stosowania w sytuacjach, gdzie istnieje tylko jedno
rozwiązanie, gdy chodzi o bardzo małą stawkę, lub tam gdzie wiadomo, że problem ma tylko
jeden aspekt.
1
4. Proces (etapy)
1. Identyfikacja problemu.
a) określanie granic problemu (jego pełnego formatu, tj. przezwyciężenie naturalnej
skłonności do zbytniego zawężania rzeczywistych rozmiarów problemów
do ram narzuconych przez rutynę, przyzwyczajenia, tradycje, itp.)
b) ścisłe zdefiniowanie problemu (w syntetycznej formie).
2. Analiza problemu:
a) wyodrębnienie wszystkich istotnych parametrów (cech) charakteryzujących problem - n
(klasyfikacja na podproblemy, czynniki, funkcje, elementy, aspekty, punkty widzenia, itp),
b) określenie wariantów (wszystkich możliwych stanów) poszczególnych parametrów
(tzn. pomysłów rozwiązań dla każdego podproblemu, znanych wcześniej lub nowych można w tym celu zastosować metodę burzy mózgów),
c) stworzenie ich wszystkich możliwych kombinacji
3. Synteza problemu:
a) uporządkowanie wszystkich parametrów, niezbędnych do tworzenia wariantów rozwiązań
w n - wymiarowej skrzynce (macierzy) morfologicznej,
b) stworzenie wszystkich możliwych kombinacji tych parametrów
(czyli wariantów połączeń rozwiązań cząstkowych w całościowe)
c) analiza i ocena wszystkich kombinacji (całościowych rozwiązań problemu),
d) ograniczenie ich zbioru do grupy rozwiązań realnych i najbardziej wartościowych
(obiecujących) w oparciu o odpowiednie kryteria oceny
(redukcja przestrzeni morfologicznej)
Uwaga:
W praktyce, gdy rozpatruje się duża liczbę parametrów i ich stanów liczba możliwych
kombinacji sięga dziesiątek, a nawet setek tysięcy. Część z nich stanowi zwykle rozwiązania
pospolite, powszechnie znane i od dawna stosowane. Wiele kombinacji odrzuca się jako
wewnętrznie sprzeczne, lub bezsensowne. Lecz spora liczba kombinacji daje ogólne
charakterystyki rozwiązań nowych, dotychczas nie stosowanych.
Dla celów redukcji przestrzeni morfologicznej wygodnie jest stosować kolejne macierze
uwzględniające pary parametrów, tj. najpierw tworzyć tzw. wstępną macierz dla dowolnej
pary parametrów, zestawić kombinacje ich stanów, dokonać redukcji wariantów, uwzględnić
kolejny parametr, itd. (sekwencyjnie za pomocą metody macierzy odkrywczej Molesa).
5. Przykład (na podstawie [Z. Martyniak 1982])
Problem: znalezienie nowego sposobu operowania kranem wodnym
Parametry - cechy systemu realizującego funkcję „poruszać zaworem kranu”:
- rodzaj źródła energii - Ai,
- sposób wykonania czynności - Bj,
- kształt uchwytu - Ck
Stany parametrów:
Rodzaj źródła energii - Ai:
A1 - mięsnie ręki,
A2 - mięsnie nogi,
A3 - mechanicznie,
A4 - elektrycznie,
A5 - hydraulicznie,
A6 - pneumatycznie.
2
Sposób wykonania czynności - Bj:
B1 - naciskać,
B2 - ciągnąć,
B3 - pchać,
B4 - suwać,
B5 - obracać.
Kształt uchwytu - Ck:
C1 - krzyżakowy,
C2 - cylindryczny,
C3 - kwadratowy,
C4 - stożkowy
Tablica morfologiczna:
Parametry\Stany
Ai
Bj
Ck
1
A1
B1
C1
2
A2
B2
C2
3
A3
B3
C3
4
A4
B4
C4
5
A5
B5
6
A6
Kombinacje rozwiązań:
Proste iloczyny logiczne możliwych stanów parametrów:
A1 B1 C1 - ręką naciskać uchwyt krzyżakowy,
A1 B1 C2 - ręką naciskać uchwyt cylindryczny,
................
A6 B5 C3 - pneumatycznie obracać uchwyt kwadratowy,
A6 B5 C4 - pneumatycznie obracać uchwyt stożkowy
Otrzymujemy w sumie: 6 X 5 X 4 = 120 wariantów rozwiązań.
Macierz wstępna:
Zestawiamy warianty rozwiązań dla stanów dwóch pierwszych parametrów:
Ai \ Bj
1
2
3
4
5
6
1
A1B1
A2B1
A3B1
A4B1
A5B1
A6B1
2
A1B2
A2B2
A3B2
A4B2
A5B2
A6B2
3
A1B3
A2B3
A3B3
A4B3
A5B3
A6B3
4
A1B4
A2B4
A3B4
A4B4
A5B4
A6B4
5
A1B5
A2B5
A3B5
A4B5
A5B5
A6B5
Redukcja wariantów:
1. Odrzucamy.
- tradycyjne, np. A1B5 - ręczne obracanie zaworem,
- absurdalne, np. A2B5 - nożne obracanie.
2. Wybieramy te, które rokują opracowanie rozwiązań oryginalnych lub bardziej
efektywnych od rozwiązań tradycyjnych (wyróżnione drukiem pogrubionym w macierzy
wstępnej).
3
Macierz końcowa:
Zestawiamy wybrane warianty (pary) rozwiązań ze stanami trzeciego parametru:
Ai Bj \ Ck
A1B4
A2B1
A3B5
A4B2
A5B1
A6B3
1
A1B4C1
A2B1C1
A3B5C1
A4B2C1
A5B1C1
A6B3C1
2
A1B4C2
A2B1C2
A3B5C2
A4B2C2
A5B1C2
A6B3C2
3
A1B4C3
A2B1C3
A3B5C3
A4B2C3
A5B1C3
A6B3C3
4
A1B4C4
A2B1C4
A3B5C4
A4B2C4
A5B1C4
A6B3C4
Rozwiązanie problemu:
Kombinacje wyróżnione (drukiem pogrubionym) w powyższej macierzy stanowią idee
różnych sposobów spełnienia funkcji „poruszać zaworem kranu”. Przestrzeń morfologiczna
została zredukowana ze 120 do 6 rozwiązań. O tym, które z nich staną się podstawą
szczegółowego projektowania, decydują kryteria oceny wynikające z celów ustalonych w
etapie pierwszym (definiowania problemu).
6. Literatura
Antoszkiewicz J., Metody heurystyczne, PWE, Warszawa 1990.
Leksykon zarządzania, Difin, Warszawa 2004 - hasło: metoda morfologiczna, autor: Bernard
Ziębicki.
Martyniak Z., Wstęp do inwentyki, Akademia Ekonomiczna w Krakowie, Kraków 1982.
Proctor T., Zarządzanie twórcze, Wydawnictwo Gebethner & S-ka, Warszawa 1998.
4