Читать книгу Идеальные системы - - Страница 2

Творческий взгляд на жизнь постоянно выявляет новые потребности. Этих потребностей много: избавиться от тяжелого труда, получить защиту, облегчить, улучшить и украсить жизнь, увидеть перспективы…

Для разрешения этих проблем недостаточно природных средств, поэтому люди создают искусственные. С каждым днем таких искусственных функциональных средств становится все больше, однако нет оснований считать, что с развитием техники количество неудовлетворенных желаний уменьшится. Человек устроен так, что старые желания порождают развитие – меняются представления о ценности имеющихся средств и представления о возможных способах удовлетворения потребностей, появляются новые желания.

Развиваясь, техника осваивает новые области применения, становится совершеннее и вытесняет человека из производственного цикла, эффективнее справляется с задачами, приспосабливается к условиям эксплуатации, делается экономичнее, доступнее, привлекательнее и безвреднее.

Развитие искусственных систем происходит в двух направлениях: растет полезность функционирования (соответственно, снижается вредность) и увеличивается экономическая доступность. Сравнение же и выявление лучших средств на линии их развития затруднительно, например, если одно из них лучше функционирует, а другое – экономичней или дешевле.

Поэтому для сравнения функциональных средств нужна одна комплексная математическая зависимость влияния полезного функционирования и затрат на потребительскую притягательность их использования.

Такое комплексное численное значение полезности систем известно и применяется в экономических расчетах, этот показатель называется «экономический эффект».

Он вычисляется как разность между результатом использования функционального средства за определенный период или позитивными результатами конкретного действия и затратами на эту деятельность.

В 1974 году Борис Голдовский предложил новую формулу, позволяющую выявлять лучшую из систем, определяя степень ее идеальности в виде одного численного значения. Степень идеальности технической системы (далее – ТС) он выразил в виде соотношения величин, характеризующих позитивную и негативную характеристики ее использования:

I = ∑F × 1/∑C = ∑F/∑C (1),

где

I – степень идеальности (безразмерная величина);

F – полезная функция или полезный эффект;

C – затраты, включая вредные воздействия (факторы расплаты).

В 2005 году эту формулу идеальности системы уточнил председатель ассоциации ТРИЗ Израиля Владимир Петров:

I = ∑αFQ/(∑βC + ∑γH) (2),

где

I – степень идеальности (безразмерная величина);

F – полезная функция или полезный эффект;

Q – качество полезной функции (эффекта);

C – затраты на осуществление полезной функции;

H – вредное действие (эффект);

α, β, γ – коэффициенты согласования.

Полная стоимость полезной функции включает в себя комплекс затрат на реализацию ее жизненного цикла:

С_тс = С_п + С_э + Н (3),

где

С_тс – затраты, связанные со всем жизненным циклом искусственной системы;

С_п – предварительные затраты на создание или приобретение системы;

С_э – затраты на полезное эксплуатирование системы;

Н – расходы на устранения вреда от функционирования системы.

Расходы на устранение вреда от функционирования системы учитывают вред окружающей среде и вредное воздействие на саму техническую систему на всех этапах ее жизненного цикла (создание, эксплуатация, ремонт, хранение и последующая утилизация).

Чем выше степень идеальности ТС, тем она в использовании лучше. Обе формулы описывают идеальность как кратно увеличивающуюся от роста ценности полезных функций и кратно уменьшающуюся от роста затрат на их реализацию.

В целом формулы 1 и 2 правильно отражают характер влияния позитивных и негативных свойств, а также других характеристик использования технической системы на потребителя – рост ее привлекательности от повышения полезных свойств и улучшения результатов ее функционирования, рост привлекательности ТС от снижения затрат на ее создание и эксплуатацию.

Идеальность в соответствии с формулами 1 и 2 стремится к бесконечности, если ценность функционирования стремится к бесконечности, а также если стоимость произведенных на нее затрат стремится к нулю.

Таким образом, в соответствии с формулами 1 и 2 идеально получить максимально ценное действие искусственной системы (наиболее соответствующее имеющимся требованиям) без затрат.

Правильность этого вывода не вызывает сомнений, но соотношение ценностей в формулах 1 и 2 при одном и том же высоком или низком качестве выполнения функций определяет систему бесконечно идеальной, если затраты становятся близкими к нулю.

Факт кратного сокращения затрат в формулах 1 и 2 в разы увеличивает комплексную оценку системы, а низкозатратные процессы и бесплатно полученные ресурсы для их осуществления, описанные этими формулами, имеют чрезвычайно высокое значение для любого функционирования, даже плохого, не удовлетворяющего потребность или несущего незначительную пользу.

На любом примере можно проверить рекомендуемые формулой способы достижения наивысшего результата. Например, вы посадили фруктовое дерево.

Формула с расходами в знаменателе говорит о том, что идеальные затраты равны нулю, следовательно, дерево не нужно поливать и не стоит за ним ухаживать – это снизит идеальность системы выращивания фруктов.

Будет ли урожай хорошим или плохим – значения не имеет. Формула утверждает, если нет расходов, то способ бесконечно идеален.

Можно было бы возразить, что надо сажать дерево там, где оно не требует полива, что цель улучшения функционирования всем понятна и к ней нужно стремиться, а бесплатное функционирование – отличный ориентир.

Это так, но такой ориентир хорош сам по себе, а мы искали комплексную формулу, которая справедливо учитывает и расходы, и качество функционирования – и расходы на полив дерева, и показатели урожая.

Перспективы развития, которые заложены в формулу

Логика построения формул 1 и 2 говорит о том, что идеальность не в удовлетворении потребности, а в экономии средств.

Способ жизни без затрат представить несложно.

Человек, который перестает тратить силы, становится безвольной частью природного биоценоза. Он не будет бороться с врагами, не станет очищать еду, создавать и обустраивать жилища.

Есть в природе существа, которые именно так и живут, но для человека это путь деградации. Для повышения приспособляемости организма эволюция выбрала активное поведение, заставляя его ставить новые цели и достигать их. Именно инстинкт совершенствования жизни устремляет нас к познанию, увеличивает число потребностей и заставляет их удовлетворять.

Затраты, которые создают пользу, – необходимая часть позитивного процесса, в том числе и процесса приобретения умений и опыта. Несомненно, следует тратить силы и время на то, чтобы искать новые и наиболее эффективные пути.

Попробуем составить формулу идеальности таким образом, чтобы она логично и наглядно учитывала пользу, приносимую функциональным средством, и расходы.

Такая формула, к примеру, должна ответить на простой практический вопрос: если вдруг понадобился один гвоздь, насколько идеальнее использовать старый гвоздь, завалявшийся в ящике с инструментами, чем купить новый?

Соотношение пользы и затрат по формулам 1 и 2 при использовании старого гвоздя имеет бесконечно идеальное значение, но в жизни идея поискать старый гвоздь среди инструментов нам приходит в голову, когда лень идти в магазин.

В подобном случае мы высоко ценим свои трудозатраты, а не стоимость нового гвоздя, которой пренебрегаем, хотя это могло бы оправдать бесконечно высокую идеальность использования старого.

Комплексная оценка использования старого гвоздя справедливо бесконечно идеальна, если бесконечно высока ценность его применения, и она должна быть низкой при бездарном его использовании.

Справедливая комплексная оценка бесплатного функционирования средства должна соответствовать позитивным результатам его использования, должна также сокращаться при наличии расходов.

Для придания логики значению идеальности низкозатратных систем правильно было бы знаменатель формул идеальности 1 и 2 представить в виде суммы затрат, которая всегда больше единицы:

I = ∑F/(1 + ∑C) (4).

В такой конструкции формулы степень идеальности при любых условиях не будет выше значения функциональной ценности использования системы.

Так, идеальность попавшегося под руку старого гвоздя по сравнению с новым по формуле 4 будет равна ценности его полезного использования, а высоко оцененные затраты труда на посещение магазина справедливо могут снизить расчетное значение идеальности применения нового.

Таким образом, формула 4 точнее оценивает рациональность использования ТС, чем формулы 1 и 2, – она учитывает и затраты, и степень полезности применения для любого уровня затрат.

Как было отмечено выше, сравнительный показатель комплексной оценки различных способов удовлетворения потребности, называемый «эффективность», был известен задолго до появления формулы 1. В переводе с латинского это слово означает «следствие» или «результативность действий».

Эффективность вычисляется как разность между ценностным выражением полученной пользы и затратами на использование функционального средства.

Формула эффективности тоже дает справедливые оценки в сопоставлении пользы и затрат, она же и более информативна. Позитивный результат вычислений по этой формуле отражает и то, что функциональные действия имеют смысл – приобретение ценнее затрат.

Эффективной (или рациональной в использовании) называют ту систему, ценность действия которой выше расходов на эти действия, а лучшая из сравниваемых та, которая наиболее эффективна, что наглядно отражает рациональность произведенных затрат и в сравнении, и в абсолютном выражении.

Формула эффективности использования функционального средства:

Э_тс = Ц_тс – С_тс (5),

где

Э_тс – эффективность ТС (например, эффективность автозавода);

Ц_тс – рыночная ценность полезной работы ТС (например, для автозавода это оптовая стоимость партии автомобилей, которые изготовлены за оцениваемый период);

С_тс – рыночная стоимость затрат (продолжая пример с автозаводом, полная стоимость затрат включает в себя стоимости проектирования завода и проектирования автомобиля; стоимость приобретенного технологического оборудования и материалов; стоимость зданий, оснащение цехов, амортизационные затраты; изготовление, сборка, испытания, реклама и торговые мероприятия).

Стоимость затрат включает в себя и рыночную стоимость мероприятий по устранению вреда от функционирования завода. Так, для автозавода – это стоимость затрат на охрану труда, территории и природы, на хранение материалов и готовой продукции, на страхование продукции, на ремонт и утилизацию изношенного оборудования и т. п.

Оценка справедливости формул

Результаты комплексной оценки функциональных систем должны соответствовать логике сопоставления отдельных критериев (стоимость, функциональность, различные виды затрат и др.).

Продолжим начатый ранее пример с гвоздем. Допустим, необходимо починить поврежденный стул, который в исправном виде стоит F = 1000 руб., и для починки достаточно одного гвоздя. В первом случае необходимый гвоздь мы получим бесплатно (С = 0 руб.), во втором – гвоздь нужно купить (С = 10 руб.).

Оценим значение идеальности этих вариантов ремонта.

Для случая, когда гвоздь получен бесплатно.

Для формул 1 и 2: I = ∑F/∑C = 1000/0 = ∞.

По формуле 4: I = ∑F/(1 + ∑C) = 1000/(1 + 0) = 1000.

По формуле 5: Э_тс = Ц_тс – С = F – C = 1000 – 0 = 1000 руб.

Для случая, когда гвоздь куплен за 10 руб.

Для формул 1 и 2: I = ∑F/∑C = 1000/10 = 100.

По формуле 4: I = ∑F/(1 + ∑C) = 1000/(1+10) = 90,91.

По формуле 5: Э_тс = F – C = 1000 – 10 = 990 руб.

Итак, в результате произведенного ремонта получен работоспособный стул стоимостью 1000 руб. Затраты на платный ремонт стула составляют 1 % от его стоимости. Ремонт с такими небольшими затратами оценивается расчетом по формулам 1 и 2 по сравнению с вариантом бесплатного ремонта как катастрофически ухудшенный – бесконечно, по формуле 4 – как десятикратно ухудшенный. Трудно найти слова для объяснения логики такого сопоставления.

В расчете же по формуле 5 логично лишь на 1 % изменилось значение комплексной оценки ремонта покупным гвоздем – такова доля стоимости ремонта в созданной ценности. Формула 5 справедливо и наглядно оценивает соотношение полученной пользы и расходов, к примеру, также наглядно продемонстрирует, что бессмысленны расходы на ремонт выше рыночной стоимости стула, если легко можно купить новый.

Вывод: для комплексного сравнения вариантов функционирования наиболее нагляден и справедлив критерий в виде разницы ценности использования функционального средства и затрат на него.