ＴＲＩＺフォーラム：　Ｑ＆Ａ，討論
ＵＳＩＴにおける問題定義の方法について
大槻英一郎 （東芝 ディスプレイ部品材料社） 2000. 5.15, 5.16, 6.30 　中川  徹　（大阪学院大学）  2000. 6.23   [掲載: 2000. 7. 3 ]

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編集ノート (中川  徹, 2000. 7. 3)

  このページは, 大槻氏の質問 (および演習例) と, それに対する中川の返答を中心として, 以下のものを含んでいます。

(a) 大槻 (5.15):  ＵＳＩＴの問題定義の方法に関する質問 (ＴＲＩＺフォーラムへの投稿)
(b) 中川 (5.16):   (返答) 質問点の明確化の依頼
(c) 大槻 (5.16):  質問点 2項: (1) 簡潔化した問題定義文を作成する手法があるか?  (2) 問題定義文の良否の判定法は?
                       一つのニュース事例に対する問題定義の自作演習結果
(d) 中川 (6.19):  ＴＲＩＺホームページへの講義ノートの掲載の案内
(e) 大槻 (6.19):  講義ノートへの感想
(f) 中川 (6.23):  大槻氏の質問 (5.16)に対する返答  (「要約の手法」による問題定義の記述例; 問題定義段階で本当に考えるべきことの討論)
(g) 大槻 (6.30):  返答に対する返事, 追加の情報 (TOC法)

   有意義な質問と演習例などを投稿頂いた,大槻英一郎氏 (東芝 ディスプレイ部品材料社, eiichiro.ootsuki@toshiba.co.jp)に感謝します。 本件では小生が時期的に多忙であったため返答が遅くなりました。今後とも, 読者の皆様からの積極的な投稿をお願いいたします。
 
 

本ページの先頭

a. 大槻

b. 中川

c. 大槻: 質問と自作演習結果

d. 中川

e. 大槻

f. 中川:  質問への返答

g. 大槻

(a) 大槻 (5.15):  ＵＳＩＴの問題定義の方法に関する質問 (ＴＲＩＺフォーラムへの投稿)

前略、いつもＨＰを興味深く拝見させていただいております。

さて、早速ですが、教授の推薦されるＵＳＩＴについて質問があります。

ＵＳＩＴが優れた手法であり、技術開発に強力な手法であることは、教授の論文等からも理解できるところであります。

質問したい点は、ＵＳＩＴでは問題定義プロセスについて何らかの手法を提供しているかという点です。

論文の中でも述べられているように、記述の仕方で得られる解が大きく影響されるものと思われますし、記述の方法も何通りも考えられます。実際、原因が分かれば多くの場合問題解決ということが多くあるように、問題を定義することは非常に難しいと思います。

ＯｌｄタイプのＴＲＩＺの日本語文献では、問題記述フォーマットが記載されていました。ＩＩ−ＴＲＩＺでは、コンサルティング会社のノウハウとしてのＩＰＳなどがあるようです。

ＵＳＩＴではどのように問題定義するのでしょうか。

(b) 中川 (5.16):   (返答) 質問点の明確化の依頼

メール & ＴＲＩＺフォーラムへの投稿 ありがとうございます。
昨年7月にもメールをいただいており, 継続して取り組んでおられる様子をうれしく思っております。

ご質問の件ですが, 大槻さんはもちろん小生の文を読まれた上で質問しておられるのは承知しておりますが, 返答を書くに当たってもう一度同じことを繰り返して書いてもはじまりません。そこで, いままでの小生のHPの関連部分をファイルで添付しますので, もう少し質問のポイントを明確にしていただけないでしょうか。

どんな問題解決の手法にとっても, 問題定義の段階は大事なものですので, できるかぎりお答えしたいと思っております。

(c) 大槻 (5.16):  質問点 2項 と 自作演習結果

お忙しい中、質問の仕方が悪かったためにお手数をおかけしてしまい、申し訳ありません。

さて、私がお聞きしたいのは問題定義プロセスの中の問題設定記述についてです。

  (1) どのようにして、多くの言葉からなる漠然とした問題文を１, ２行の簡潔な文章にするのでしょうか。きまった手順があるのでしょうか。

  (2) 簡潔化した問題定義が正しいか否かはどのようにして判断するのでしょうか。

ちなみにある事例を自分なりに問題定義したものを添付します。

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[注:  大槻氏の演習例の要点だけをここに掲載します。]
 

練習問題１:   (日経メカニカルＴＲＩＺ ＯＮ ＬＩＮＥのＮＥＷSより)

米DTM社（テキサス州）は，TRIZを使って，既存のラピッドプロトタイプ機を改良した機種を開発中であることを明らかにした。現在，2案を検討中で2000年7月中旬までに最終案に絞り込む。1年後に製品化する計画。開発中のラピッドプロタイプ機とは，直径約10〜50μmのポリアミドの粉末を約80μmの厚さずつ炭酸ガスレーザで硬化しながら積層する方式のもの。積層済みの半完成品は融点よりやや低い約180℃に保温する。完成した後に熱ひずみを起こさないように長時間かけて冷却する。高温の半完成品の上に積層するために供給するポリアミドの粉末も予熱しなければならない。温度差が大きいと半完成品が熱ひずみを起こすからである。しかしながら，予熱温度を上げすぎるとポリアミドの粉末の粘度が下がるために粉末を供給しにくくなる。予熱温度を精密に管理するセンサなどの機構が複雑だったため，1999年夏，改良に取り組み始めた。（篠原　司＝米国ニューハンプシャー州ナシュア）

進め方．１   文章を必要と思われるくらいに要約していく。

高温の半完成品の上に積層するために供給するポリアミドの粉末も予熱しなければならない。温度差が大きいと半完成品が熱ひずみを起こすからである。しかしながら，予熱温度を上げすぎるとポリアミドの粉末の粘度が下がるために粉末を供給しにくくなる。

   [その他諸案あり。中略]

進め方．２   段階を踏んで問題定義する

   文章を最小構成に分解する。

        [中略]

   類別する。（主観による）

Ａ．  ポリアミドの粉末を約80μmの厚さずつ炭酸ガスレーザで硬化させる。
       ポリアミドの粉末を約80μmの厚さずつ積層する。
       ポリアミドの粉末を供給する
Ｂ．   完成した後に（完成品が）熱ひずみを起こさないようする。 ←  長時間かけて（完成品を）冷却する。
       （完成品が）熱ひずみを起こさないようする  ←  ポリアミドの粉末も予熱する。
Ｃ．   ポリアミドの粉末を供給する
       予熱温度を上げすぎる
       ポリアミドの粉末の粘度が下がる
Ｄ．   予熱温度を精密に管理する
       センサなどの機構が複雑だった

   階層化する。（主観による）

階層構造    Ａ  ←  Ｂ  ←  Ｃ  ←  Ｄ

Ａに問題点は存在しない。Ｂ以降に問題がある。（そう判断した）

問題定義

完成品に熱ひずみを起こさないようにポリアミドの粉末を予熱しつつ供給しレーザで溶解積層する。
但し粉末の粘度が下がらないように供給する。
          （けずりすぎだろうか？正しい問題定義だろうか？長すぎないだろうか？）

完成品、ポリアミド粉末、レーザ、粉末供給装置、予熱装置、センサー

根本原因

温度差があると熱ひずみがおきる。
温度を上げると粉末の粘度が下がる。
          （この場合、複数が正しいのだろうか、1つだけに絞るべきなのだろうか）

最小のオブジェクト群

完成品、ポリアミド粉末、レーザ、粉末供給装置、予熱装置
          （何をもって最小と考えるのだろうか？）

(d) 中川 (6.19):  ＴＲＩＺホームページへの講義ノートの掲載の案内

 先日のＵＳＩＴのご質問に関して返事が遅くなって失礼しております。

  『ＴＲＩＺホームページ』を本日更新し, 下記の講義ノートを掲載しました。
       講義ノート: 「創造的な問題解決の思考法 -- 大学生活で何をしようとするのか?」

  (この講義ノートの「問題をとらえる」の項は, ほんの少し関係することも書いておりますが。)

添付しました『ＴＲＩＺホームページ』更新案内はいつも約50名ほどの方に出しています。ご参考までに。

(e) 大槻 (6.19):  講義ノートへの感想

お忙しい中、わざわざ連絡頂きありがとうございます。
ご連絡頂くちょっと前にＨＰの更新を知り、早速拝見させていただいておりました。

問題解決に当たり、論理的に（すなわち上位システム、下位システム）に考えていくことは、あたりまえかもしれませんが、たいていごちゃごちゃのまま考えられることが多いように感じています。（私自身も含めて）それに対して、このように問題解決の手法を大学において教育されるというのは学生諸氏にとって非常に有益なことと思います。

また、これらの情報を惜しげもなくＨＰに公開されている先生の姿勢には感服いたします。ＴＲＩＺ普及の立場で貴重な情報を、お忙しい中、公開しておられることは大変すばらしいことだと思います。これらの情報を活用して、少しでもＴＲＩＺやＵＳＩＴを周りに広めていきたく願っています。

以上わざわざメールいただきましたので、いくつかコメントさせていただきました。

Ｐ．Ｓ        ちなみに私が論理的に問題を分解していくときに最近よく使う手法はＴＯＣ（制約条件の理論）で使用するＣＲＴ（現状問題構造ツリー）です。 ＫＪ法ににていますが、根本問題を見出しやすいという特徴があります。 日本では、能率協会が普及に努めています。

(f)  中川 (6.23):  大槻氏の質問 (5.16)に対する返答

(ＵＳＩＴにおける)問題定義のやり方について, お答えいたします。返答が大変遅くなって失礼しました。

いま, 大槻さんの演習結果をもう一度読み返しながら, このニュースのような例を問題定義の演習に使用することの長所と限界を感じています。その長所は, すでに記述され (また, ほぼ解決の見通しが立っており),そしてオープンになっていることです。各自が直接扱っているような問題をオープンにすることはできませんから, 何か具体的に例を挙げて考察・議論しようとするときには, このようなオープンな例 (あるいは教科書の例) は好都合になります。

大槻さんの例に習って, この問題での「問題定義文」を作ることを考えてみましょう。確かに, それは10行ばかりの文章を一つの文に「要約」するのと似ています。(ＵＳＩＴでは, このように与えられたものだけから問題定義文を作ることを想定していませんので, 特別な手法を持っていません。) 以下は, 小生が編み出して使っている「要約の手法」を使ったもので，他の人にも分かってもらえる利点があり，ゼミの学生にも伝授中のものです。

まず, 原文 (の必要部分)を, 空白の挿入，改行，字下げ，空白行の挿入などを使って表記しなおし, 文の構造を分かりやすくします。 (ゼミでは, 文の主語・述語・目的語の関係, 修飾節・修飾句とその修飾先, 並列・順接・逆節などの接続関係などを, 矢印の記号などで表記させていますが, ここでは省略しました。)

  開発中のラピッドプロタイプ機とは，
        直径約10〜50μmのポリアミドの粉末を
                約80μmの厚さずつ
        炭酸ガスレーザで  硬化しながら    積層する    方式のもの。

 積層済みの半完成品は    融点よりやや低い　　約180℃に保温する。
 完成した後に    熱ひずみを起こさないように
          長時間かけて冷却する。

 高温の半完成品の上に積層するために
         供給するポリアミドの粉末も     予熱しなければならない。
 温度差が大きいと    半完成品が熱ひずみを起こす   からである。

 しかしながら，   予熱温度を上げすぎると
                               ポリアミドの粉末の粘度が下がるために
                                         粉末を供給しにくくなる。

 予熱温度を精密に管理する
         センサなどの機構が    複雑だったため，
                                                   1999年夏，改良に取り組み始めた。
 

 ポリアミド粉末を  レーザで硬化・積層する  システム。

 積層済み部分を  融点よりやや低い   約180℃に保温し,   熱ひずみを起こさないようにする。

 ポリアミド粉末も     予熱が必要。   温度差が小さいこと。

 予熱温度が高すぎると　　粉末が柔らかくなり，　供給しにくくなる。

 温度制御が　　複雑なことが   問題。

このように部分的なポイントがまとまってくると，文章全体の構成が自ずから明確になってきます。この例では，第１，第２行が現在システム目的と技術的な大枠の条件を言っており，変更できないもの（改良に際して変更したくないもの) であると分かります。そこで, 第3行のようにポリアミド粉末の余熱が必要となるが, 第4行のように熱しすぎてはいけないという状況であることが理解されます。この温度制御に技術的な問題の焦点があることが理解されるわけです。そして, 最終行で, 現在のシステムでは温度制御が複雑になり過ぎて問題を持っていることが明確に指摘されているわけです。

このような理解の上に立って, 全体を一文に要約して, （ＵＳＩＴにおける）問題定義の形式に表現すると, 以下のようになるでしょう。
 

 ポリアミド粉末を  レーザで硬化・積層する  システムにおいて,
 粉末を  融点よりやや低い温度に   予熱しつつ　スムーズに供給する
 簡便な方法を  求めたい。

この演習問題の場合には, 上記の文を問題定義文とすれば，ニュースに取り上げられているアプローチを素直に表現できているだろうと思います。そして, （ＵＳＩＴでの）「根本原因」に対する記述をつぎのようにするとよいと思います。

 ポリアミド粉末を融点近くに余熱すると，粉末の粘度が下がり，供給しにくくなる。

ところで，この演習問題の場合には，上記の「問題定義」は，本質的には，ここで報道されているＴＤＭ社の人達　（あるいはこれを報道している日経の篠原さん）がしたことであって，演習者がしていることではありません。演習者は，ただ単に報道されていることのエッセンスを素直に解釈しただけのことです。もしこのような解釈の結果がぐらぐら動くようなら，演習者の側の解釈のしかたがまずいか，そうでなければ，原文の記述にあいまいな点（多義的に取れる点）があるのだろうと思います。（この原文は明確であると小生は思っています。）

そこで，この演習問題において，「問題定義」をどうすべきであるか，あるいは，「問題定義」が適当であるかどうかを判断するということは，ＴＤＭ社の人達の取り組み方がよかったのか，もっと別に良い取り組み方があったのか，といったことを議論しなければならないことになります。そのようなことを，この原文の記述から議論することは，不可能なことであると思います。

最初に，私が「このニュースのような例を演習に用いることの長所と限界を感じている」と書きましたのは，この点に関することです。その限界というのは, 記述されたものは, すでにある一つの考え方で整理されたものだということです。そこに記述されている内容だけでは, 本当の問題点が別のところにあっても分かりません。「問題定義文」というのが短い文になっていなくても, (このニュースの例のように) 一つの明確な情報を伝えようとしている記述は, 当然もうすでに「問題設定」が済んでいるものです。(未解決の問題であって, 膨大・雑多な現在状況が記述されているだけというものであれば, またもう少し違います。) その問題設定が適切であったかどうかは, 「このニュースでうまく進んでいるように記述されているのだから, きっと適切だったのだろう」ということしか言えないように思います。要するに記述されている以外の問題点や課題を知ることができないので, 「記述されている以外の，ある問題設定がより適切であろう」とまでいう根拠がほとんどありません。

しかし，ＵＳＩＴ（あるいはどんな問題解決技法でも）における問題設定で，本当に議論しなければならないのは，当事者が提案する上記のような一つの「問題定義」が本当に適切なのかどうかという点なのです。それは，当事者が言っていること以上の背景・状況を聞き出し，その問題に関するもっと広いバックグラウンドを持っていて当事者と議論してはじめてできることです。

例えば，小生の「ＵＳＩＴ研修セミナー報告（２）」を読んでみて下さい。自分の実際の問題をセミナーに持ち込んだ研修参加者達は，自分がまとめた問題の説明書に書いていることで，問題設定はすでにできているものだと思っていました。ところが，グループで説明を聞き，問題の難しさの根本の原因を討論し，問題を解決する目的（目標）のレベルを議論する中で，ほとんどの問題設定が当事者の最初の提案から変わっていったのです。

このような本質的な意味での問題設定のための考え方に関しては，小生がいままでに書いた以下のポイントを参照いただきたいと思います。

     ・　問題のとらえ方:  システムの階層と「大きな問題」「小さな問題」　　（講義ノート，2000. 6. 5)
     ・  問題の状況と絞り込み方   (USIT解説, 1999. 9. 6)
     ・  根本原因の捉え方     (USIT解説, 1999. 9. 6)
     ・  当事者における問題の捉え方の柔軟性の必要  (USIT研修セミナー報告(2), 2000. 2.  )
 

大槻さんの演習問題に触発されて, この返答の記事を書くことができました。ご参考になれば幸いです。また, いろいろと議論をしてください。

それから, 6月19日のメールのP.S.に書いておられる「制約条件の理論 (TOC)」や「現状問題構造ツリー(CRT)」について, 簡単にご紹介いただけると幸いです。

(g) 大槻 (6.30):  返答への返事, 追加の情報 (TOC法)

お忙しい中、丁寧な回答を頂き、まことにありがとうございました。以下に、簡単ではございますが、コメントさせて頂きます。
 

私はＵＳＩＴに慣れることばかり考えて、参照記事はそれ自体がまとめられたものであるという点を軽く見てしまうという失敗をしたようです。
ただ、問題定義は既に成立しているならば、次のステップの練習にはなるのではと期待して、とりあえず練習を進めてみます。私の目的はＵＳＩＴへの慣れですから。

問題定義の正否については、判断基準というよりも討議の結果からそうだと判断するということのようですね。
やはり、すべての問題と同じように、多くの人と、問題点について討議するのはＵＳＩＴでも同様に重要ですね。（でも私のように独学しているものにとってはとても多くの人とＵＳＩＴを用いて討議するのは無理のようです。ＷＥＢ上の実践トレーニングみたいのがあればいいのにと思います。）
 

最後にＴＯＣについてですが、現在はやりのＳＣＭの基本コンセプトとなった理論でイスラエルの物理学者による物です。ＴＯＣそのものについては、以下のＨＰに詳しく記載されています。

http://www.jmam.co.jp/report/tochome/tochome.html

思考プロセスとは、変化を起こし、全体最適を実現する系統的な手法であり、変化を実現するために、何を変えるか、どのような形に変えるか、どのような方法で変えるかというステップを順次踏んでいくことによって、根深い対立のある複雑な問題に対して妥協案でないブレイクスルー案を考え出し、それを実施までもつていくためのシステマチックな方法です。

ＴＯＣと思考プロセスについては、私では説明しきれません。以下の本に詳しいので、興味がございましたら、是非お読みください。

日本能率協会マネジメントセンター版　　「ＴＯＣ戦略マネジメント」　　ISBN4-8207-1419-8   2500円

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