Морфологический анализ создан швейцарским астрономом Ф. Цвикки, в сороковых годах ХХ столетия. Прообразом его можно считать Арс Магна» («Великое Искусство») знаменитого испанского ученого раннего средневековья Раймонда Луллия ( ок. 1235 – 1315 гг.). Основная идея «Великого искусства» состоит в том, что структура любого знания определяется небольшим числом изначальных понятий. Морфологический анализ (метод морфологического анализа) — основан на подборе возможных решений для отдельных частей задачи (так называемых морфологических признаков, характеризующих устройство) и последующем систематизированном получении их сочетаний (комбинировании). Относится к эвристическим методам. Цель морфологического анализа состоит том, чтобы максимально расширить область поиска решения и сформировать наиболее полное множество альтернатив, охватывающее все возможные способы решения проблемы.
- метод морфологического ящика (наиболее приемлем для больших и сложных объектов). Состоит в определении всех возможных параметров решения задачи, формирования матрицы и анализ различных сочетаний до выбора наилучшего варианта сочетания. - метод выделения опорных элементов исследуемой системы и работа с комбинациями вариантов решения;(метод букета) - метод отрицания и конструирования. В основе этого метода морфологического анализа - замена сформулированных идей на противоположные и анализ несоответствий; Данный метод можно реализовать посредством составления так называемых морфологических карт, которые содержат, с одной стороны, перечень необходимых параметров, отражающих предполагаемый и ожидаемый результат, а с другой – варианты решений, среди которых надо делать выбор, чтобы достичь результата.
1. Определение максимально полного перечня критериев выбора. 2. Определение «частичных» решений, удовлетворяющих каждому из перечисленных критериев выбора. 3. Разработка всех возможных вариантов решения проблемы. Метод морфологического анализа предполагает построение матрицы с занесением в нее различных данных. Строится матрица в виде таблицы: "Частичное" решение Критерии выбора В1 В2 В3 В4 А1 А2 А3 А4 А5
Метод морфологического анализа (иногда он называется методом морфологического ящика) представляет собой комбинацию метода классификации и метода обобщения. Его суть состоит в декомпозиции проблемы по составляющим ее элементам, поиске в этой схеме наиболее перспективного относительно всей проблемы элемента ее решения. Таким образом строится морфологическая схема проблем, и на ее основе проводится анализ каждой из проблем, чтобы найти главную, связать ее с другими. При анализе проблем можно использовать и другие методы исследования, такие как мозговой штурм, синектика и др. Пределом развития морфологической схемы вверх и вниз является возможный переход в другой класс проблем, который сделает эту схему бесконечной. Для того чтобы морфологическая схема была построена корректно, следует использовать ряд операторов, посредством которых можно проверять принадлежность проблемы к той или иной иерархической ступени или переходить с одной ступени на другую при декомпозиции проблем. Эти операторы существуют в форме ключевых вопросов, ответ на которые дает возможность переводить проблему на новую ступень морфологической схемы.
Разновидностью морфологического анализа является другой метод исследования – метод "букета проблем". Он основан на поиске такой формулировки проблемы, которая в большей мере способствует нахождению ее решения. Технология использования этого метода включает несколько этапов: Постановка проблемы так, как она представлена в реальной практике управления. 2. Обобщение проблемы, представление ее в общем виде. 3. Определение проблемы-аналога. 4. Установление роли и принципов взаимодействия проблемы в комплексе других проблем. 5. Формулировка обратной проблемы.
Рис. Технология использования метода морфологического анализа (метода "букета проблем")
Основными преимуществами морфологического анализа считаются: • равноценность всех элементов анализируемого объекта; • максимальная четкость формулировки поставленной задачи; • снятие ограничений в анализе элементов исследуемого объекта; • возможность получения новых или развития уже имеющихся идей.
Однако при использовании морфологического анализа приходится сталкиваться с рядом трудностей: Во-первых, основная трудность состоит в определении набора критериев, которые должны быть существенными, независимыми друг от друга, немногочисленными, но охватывать при этом все аспекты решаемой проблемы. Эти трудности идентичны тем, которые возникают при выборе частных показателей эффективности для оценивания альтернатив. Во-вторых, аналогичная трудность возникает при поиске «частичных» решений. Их список должен быть достаточно полным, чтобы охватить все способы решения проблемы, но и достаточно малым, чтобы ограничить количество комбинаций. Поэтому важно оставаться на уровне «широких» альтернатив, опуская незначительные различия между ними. В-третьих, при формировании альтернатив необходимо проверять и учитывать несовместимость отдельных «частичных» решений между собой. Этот фактор требует глубокого понимания сути проблемы и высокой квалификации участников процесса принятия решений. В-четвертых, большое значение имеет преодоление проблемы размерности, возникающей в связи с тем, что количество комбинаций очень быстро возрастает по мере увеличения количества критериев и «частичных» решений. Например, таблица 10х10 дает уже 10 млрд. комбинаций. Уменьшение размерности достигается наложением различных ограничений, которые позволяют отбросить варианты, не подлежащие рассмотрению.
