ＵＳＩＴ講義ノート:
第 7号 2004年 1月 5日 〜 第10号 1月26日
中川 徹 (大阪学院大学), 2004年 2月〜7月8日
和訳掲載号: (7) (8) (9) (10) [掲載: 2004. 7.13]
[追記・調整: 2013. 1.27] [英文原文(PDF) 掲載: 2013. 1.27]
| ＵＳＩＴ講義ノート: |
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| USIT ニュースレター と ミニ講義 (第2集) | |
| Ed Sickafus (Ntelleck, USA),
第 7号 2004年 1月 5日 〜 第10号 1月26日 |
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| 訳:古謝 秀明 (富士写真フィルム) ・ 中川 徹 (大阪学院大学), 2004年 2月〜7月8日 |
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和訳掲載号: (7) (8) (9) (10) [掲載: 2004. 7.13] [追記・調整: 2013. 1.27] [英文原文(PDF) 掲載: 2013. 1.27] |
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注: ＵＳＩＴニュースレター についての説明は, この親ページを参照下さい。
編集ノート (中川 徹, 2004. 7.13):
Mannの教科書の翻訳・出版が完了しましたので、SickafusさんのこのUSITのミニ講義の和訳の連載を再開します。今回は4号分をまとめていま す。]追記 (中川 徹、2013. 1.21): 9年ぶりにUSITニュースレターの和訳掲載を再開します。Sickafus 博士の許可を得て、英文原文 (PDF版) もこの『TRIZホームページ』に掲載できることになりました。
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USIT Website: http://www.u-sit.net/
Dr. Ed Sickafus: Email: NTELLECK@u-sit.net |
(号) 発行年月日 ミニ講義 の 内容 掲載日(和訳) 英文原文 (PDF) (7) 2004. 1. 5 ミニ講義(7) ＵＳＩＴにおける問題の分析 -- 閉世界ダイアグラム 2004. 7.13 2013. 1.7 (8) 2004. 1.12 ミニ講義(8) 定性変化グラフ − 問題分析のツール 2004. 7.13 2013. 1.7 (9) 2004. 1.19 ミニ講義 (9) 定性変化グラフ (続き) (きたないインクの問題) 2004. 7.13 2013. 1.7 (10) 2004. 1.26 ミニ講義 (10) 定性変化グラフの完成 (きたないインクの問題) 2004. 7.13 2013. 1.7
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ＵＳＩＴニュースレター No. 7 (2004年 1月 5日) Ed Sickafus 
「ＵＳＩＴ (統合的構造化発明思考法) は, 構造化されていないブレインストーミングが行き詰まってしまったときに, 革新的な解決策のコンセプトを発見するために問題に対する常套的ではない見方を作り出すのに使う問題解決の方法論である。」読者の皆さんに:
このニュースレターは先週休みまし た (もし毎週の配信を期待しておられればの話ですが)。残念ながら、毎週定期的に出すことは (できるだけ心がけていますが) できません。特にこの四半期は長期間の休みがあることと思っています。[訳注: Sickafus さんは大の旅行好きです。きっと旅をエンジョイして来られるのでしょう。(中川, 2004. 2.24) ]
 ミ ニ講義-07 |
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ＵＳＩＴにおける 問題の分析 - 閉世界ダイアグラム
出版業者の問題のつづき - 「新聞用紙上のインクがきたない。なんとかしろ。」
復習： 前回のミニ講義-06では、直感的な解決策10件を列挙した。それはこの例題の問題に取り組みはじめてから浮かんだアイデアをまとめたものである。
私たちはいまから問題の分析に進む。分析は二つのパートに分けられている。
- パート(1): 対象システムがどう動くように意図されたのかを可視化する （それをできるだけ推測する）。
- パート(2): 対象システムがどう動いているかを可視化する （それをできるだけ分析する）。
第一のパート(1) は、「閉世界ダイヤグラム」と呼ばれ、選ばれたオブジェクト間の意図された機能的関係を、各オブジェクトの最も重要な機能を使って示す。
第二のパート (2)は、「定性変化グラフ」と呼ばれ、問題の望ましくない効果に対して諸属性がどのように貢献しているかの傾向 [すなわち、効果と属性の相関関係、依存関係] を明らかにする。
一方は理想の意図を描き、他方は実際の振る舞いを描く。この比較がいろいろなことを気づかせてくれる。「閉世界ダイヤグラム」：
「閉世界」というのは、適切に定義された問題で選択された「最小限のオブジェクトの 組」のことをいう。[閉世界ダイアグラムは] オブジェクト名を四角形の中に書き、四角形同士を機能の重要性の階層によって結合し、その結合は各オブジェクトに1つだけ認められた機能 （すなわち、最も 重要な機能） を表す。
諸機能を特定し順位づける思考プロセスに取り組むことは、[各オブジェクトあたり] 一つだけの機能を選ぶように強制されると、ひらめきを与えてくれるものであり、あるときはびっくりするものであり、そして常に役に立ち、思考を刺激するも のである。
新聞紙： 明 らかに新聞紙は、紙の上にパターンを描いたインクで構成され、情報伝達という目的を持っている。読みやすさは色彩のコントラストを要求し、また、分かりやすさは輪郭がくっきりとした文字を必要とする。しかし、新聞紙はこの問題のオブジェクトとして選択されなかった（私によっては。他の人は選択したかもしれ ないが）。
空気： 本来の設計では空気は環境媒体と想定されており、最初の紙保管、そして印刷プロセス、および最後の裁断、折りたたみ、積み上げ、搬出などの工程での環境媒体である。空気は、紙やインクに対して設計された機能性を持っていない。
紙： 紙は、「インクを最初に紙上に置かれたところに結合する」という1つの主機能を持っている。つまり、「局所化させる」、そして予め決めた形を維持する機能 である。紙はまた、印刷時から廃却時まで、インクとの色彩のコントラストを提供しなければならない。
インク： インクの主機能は、塗られた場所でその塗られた形を、それが廃却されるまで保持することである。インクはまた、紙との色彩のコントラストを提供しなければ ならないし、紙に結合しなければならない。
上記に記述した主機能を示す「閉世界ダイヤグラム」を下図に示す。インクが紙よりも重要である。もしインクがなかったら、紙の必要もなくなるだろう。紙の最重要機能は、インクを局所化させることである。空気は「環境的」オブジェクトであ り、インクあるいは紙と機能的結合関係を設計されていない。
[次回の] ミニ講義-08では、「定性変化グラフ」を提示しよう。閉世界ダイヤグラムと定性変化グラフは、SIT から採用した。（SIT は現在では、Dr. Roni HorowitzによるASITとして知られている)。USITの歴史とSITとの関係はＵＳＩＴ教科書"Unified Structured Inventive Thinking - How to Invent"で論じている。 [訳注: このあたりのことは、『TRIZホームページ』に掲載した「USIT の成立と進化」 (Ed Sickafus & 中川 徹, 2001年3月23日掲載) を参照されたい。] 教科書にはまた、問題分析のためのこれら二つの方法の他の事例も載せている。オブジェクトの階層性の検証についても、事例を挙げて議論している。
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分析の非一義性 (ＵＳＩＴクラスへの説明)問題の分析は明らかに個人的な判断である。一つの与えられた問題に対しても、私たちの中の二人が まったく同じ分析結果をつくり出すことはないだろう。そうであるべきなのだ。ＵＳＩＴの分析ツールの目標は、各問題解決者にその人の能力の極限まで、問題を展開するように奨励することである。間違うこと を恐れる な。図書館で調べたり、よく知っている専門家と討論したりして、後で間違いを正すことだろう。そのような議論は、あなたが自分の思考をまず展開していたときに、はるかに有益になるだろう。あなたの分析を展開することは、基礎の現象論についてあなたのできる限りのところまで行くことを意味する。
古謝秀明・中 川 徹 訳 (2004. 2. 5, 2004. 2.24) [掲載: 2004. 7.13]
ＵＳＩＴニュースレター No. 8 (2004年 1月12日) Ed Sickafus
ミニ講義-08
定性変化グラフ − 問題分析のツール
出版業者の問題の続き − 「新聞用紙上のインクがきたない。なんとかしろ。」
復習: ミニ講義-07で 構築した閉世界ダイアグラムは、インク、紙、そして空気が関わっている。インクを最も重要なオブジェクトとして選んだ。紙はインクを局在化させている。空気は他のどのオブジェクトとも機能的に結合していないから、[ダイアグラム上でも] 他のオブジェクトと結びつけていない。私たちの直感的な解決策のいくつかには空気が関係していたが、[そのような解決策は] 多分これからもっと増えるだろう。
これまでに私たちは２つのUSIT分析ツールを使用した。根本原因推定のダイヤグラムと閉世界ダイヤグラムである。根本原因推定 のダイヤグラムによって、私たちは問題の原因となる属性 (「要因属性」) を特定できる。私たちはこれから「定性変化グラフ」に取り組み、望ましくない 効果を悪化させる原因となる属性の依存関係を特定しよう。これによって私たちが直面する問題をより明確に定義できるだろう。
定性変化グラフを構築する手順：
1. 直交する2組の座標軸を描き、2つのグラフとする （両グラフの軸の名称を同じにする)。
2. 片方 [左側] のグラフには右上りの直線、もう片方 [右側] には右下りの直線を描く。
3. 共通の縦軸には、「望ましくない効果」と記入し、上向きの矢印を付けて、上に行くほど望ましくない効果が悪化することを示す。
4. 横軸には閉世界の各オブジェクトの名称を記入したボックスを書き並べる (両グラフの横軸に同じように全オブジェクトを書き込む)。
5. 各オブジェクトの下に問題の原因となる属性として特定されたもの を全てリストアップする。ただし、その属性がどちらのグラフに属するか、次項のテストをまず行なうこと。
6. テスト: 属性の強さを増加させると望ましくない効果がさらに悪化するなら、その属性を左のグラフに配置し、逆なら右のグラフに配置する。
こ れらのグラフの一つ一つ [すなわち、記述したどれか一つの属性を横軸に選んだグラフ] は、問題の各特性を、解決策コンセプトの源になる可能性として表わしている。これらのグラフで、もし私たちがこれらの問題特性のどれか一つに関して質的な変化 (定性的変化) を引き起こすことができれば、解決策コンセプトを得ることができる。ここのグラフでの問題の特性は数学的な関数ではなく、一般的な (定性的な) 依存関係を表している。
問題の特性群から解決策コンセプ トを見つけるには、リストアップされた各属性を個別に取り扱う。そして、
(1) 私たちの意図に明らかに反するように働いている属性を、私たちの意図に沿うように働かせる、あるいは、
(2) 傾きを 強制的にゼロに する (すなわち、問題の原因となる属性を取り除くことを意味する)。問題の原因となる属性を私たちの 意図に沿うように働かせることは、属性の強さを変化させる（増加あるいは減少させる）ことを必要とするかもしれない。
次のミニ講義までのあなたの演習 [宿題] は、「きたないインク」の問題について、定性変化グラフを構築することである。既に分かっている問題の原因となる属性 (「要因属性」) から始めなさい。しかし、機会に恵まれたなら、それぞれの属性について、基礎的な現象論をより深いレベルで考えるようにしなさい。そうするとあなたは、追加の属性を得るだろう。
ミニ講義と質問 (このクラスへのコメント)
観察: このUSITミニ講義にはいままで読者から一つも質問がない。
結論: (1) この講義は私がいままでに書いたものの中でベストの講義集である。あるいは、
(2) この講義をだれも読んでいない。あるいは、
(3) 誰も質問をできるだけ十分に理解していない。私は (1) であることを願っている。
古謝秀明・中川 徹 訳 (2004. 2.26, 2004. 7. 3) [掲載: 2004. 7.13]
ＵＳＩＴニュースレター No. 9 (2004年 1月19日) Ed Sickafus
今回のミニ講義は原稿の段階で長くなりすぎたので、2部に分割しました。後半はつぎの号に掲載します。そのおかげで、今回途中になった定性変化グラフを [次回までに] あなた自身が完成させれば、いままでに学んだことを練習できるという利点があります。
ミニ講義-09
定性変化グラフ (きたないインクの問題)
出版業者の問題の続き − 「新聞用紙上のインクがきたない。なんとかしろ。」
復習： ミニ講義-08で「定性変化グラフ」を定義し、これを「きたないインク」の問題に適用して演習するよう に薦めた。
定性変化グラフは、望ましくない効果を一層悪くする要因属性の依存関係を特定するのに用いる。このツールは問題点を分析する。一方、閉世界ダイヤグラムは同じシステムをそれが働くように設計されたままに分析する （つまり、何も問題が ないとして分析する）。
２つの定性変化グラフに共通の縦軸は、望ましくない効果として「インクがなすりつけられる可能性」と名付けることができるだろう。この効果は上に行くほど悪くなる。悪くなる方向 を上向きに選ぶのは、ちょっと奇異に感じるかもしれないが、常套的でない視点をもたらすために選んだ。
紙、インク、空気というオブジェク トを各グラフの横軸の３つのボックスに追加する。各オブジェクトの下に列挙すべき要因属性は、ミニ講義-04, -05ですでに見つけたものである。要因属性は、紙について12項目、インクが紙に結合しないことについて7項目、インク同士が結合しないことについて7項目、そして空気に関して3項目ある。インクに関する2つの属性 （温度と粘度） は、インクが紙に結合しないこと、インク同士が結合しないことの両方に共通である。これらの属性は、インクがなすりつけられる可能性に関連して、同じ依存関係を持っているかもしれないし、違うかもしれない。この演習を進めながら、それを明らかにしよう。すでに特定した要因属性のそれぞ れを検討し、その属性がどちらの依存関係のグラフに当てはまるかをテストしよう。
私たちがやろうとしていること は、要因属性を特定しようとして行った思考プロセスをもう一度反復することである。これは時間の無駄だろうか？私はそうは思わない。最初の回 [のプロセス] では属性を特定しただけだが、この２回目では属性の依存性の影響を探す。実践してみれば、このような反復は、最初の考えを明確にし、訂正を可能にし、見落 としていたアイデアを思いついて理解を深め、要因属性を追加することがわかるだろう。（あなたは私の間違い、再考、新しいアイデア に気づくだろう。）
現象論とモデル：
諸属性を特定するとき、そして特に属性の依存関係を特定するとき、自分の思考をガイドするメンタルモデルを作り上げていくことが必要になる。これらのメンタルモデルは、その人の訓練や経験、そして技術的直感に対応して創られる個人的発明である。それらは基礎的な現象論への窓であり、あなたの能力一杯を使ってモデルを構築するように薦められる。初期のモデルは学部レベルの訓練から構築できる。モ デルを繰り返し使うことによって、より一層の改良を思いつくだろう。このようにして、モデルは使うにつれて成長する。その分野の専門家はあなたがモデルを改良するのを助けてくれるだろう。しかし、彼らに簡単に会えるとは限らないので、自分の能力に頼って [モデル構築を] 始めるしかない。モデルを構築する私の最初の試みは、ミニ講義-04の第2パラグラフに展開している。そこに列挙した 仮定に誰も異議を唱えなかった。
しかし私は、私のモデルを拡 張して界面効果の解釈を可能にする必要性を感じている。不溶性のインク粒子と液相のインクとの界面、不溶性のインク粒子と空気との界面、そして液相のインクと空気との界面に関するものである。インク粒子は常に (ドライ、ウエットどちらの状態ででも)、液相のインクからの少なくとも単分子の層で被覆されている （最 もありそうなのは、インク粒子が親水性だと想定するなら、水分子 [の層] である）。これは、コロイド懸濁液中でインク粒子が濡れているための前提として必要なことである。インク粒子に吸着された水の単分子層は、粒子−粒子結合 を支えるのに十分だろう。液相のインクで粒子間がさらに離れると、液体は剪断に対して支えられないから、インク粒子は互いに滑るようになる。そして、粘性流動をするようになる。私はこの拡張モデルを使用して、属性の依存関係を特定することを試みよう。
[訳注: 以下の記述は基本的に各オブジェクトごとに、そして以前に列挙した諸属性ごとに記述されている。ただしその記述スタイルは必ずしも箇条書きスタイルでな く、取り上げている属性名が文中に埋もれて下線で強調している形になっている。そこで、この訳ではできるだけ分かりやすくするために、取り上げる属性名を 明示して段落を区切って示した。]
紙の諸属性：
滑らかさ: 紙の滑らかさは「鍵と鍵穴」型の物理的結合を妨げるものと考えられる。紙が滑らかになればなるほど、どんな「鍵と鍵穴」型の結合もより浅くなり、その結果より弱くなる。そして、インクがなすりつけられる可能性もより大きくなる。こうして、滑らかさは左側のグラフ (L) の下に記述される。
吸収: インクの紙への吸収が不十分であれば、液相のインクを除去することが少なくなりすぎると考えられ、残されたインク粒子が他のインク粒子や紙と接触して結合 を作れないままに放置すると考えられる。こうして、紙への吸収の度合いが少なくなるほど、インクがなすりつけられる可能性が大き くなる （よって、右側のグラフ (R) に割り当てられる)。
これは、更に２つの基礎的な 現象 を想起させる。イ ンクの紙に対する親和性と、インクとインクとの親和性である。すると、次のようなアイデアが浮かんだ。
解決策コンセプト[11]： インクを着色粒子と吸収性の液体で構成された２成分の懸濁液 （コロイド液） として設計する。インクが紙に塗布されるまでは、液体が粒子の移動を (コロイド流体として) 可能にする。一旦 インクが紙に塗られると、(設計によって) 液体はすぐに紙に吸収され、紙の表面に乾いたインク粒子を残す。搬送液による潤滑性を失った乾燥インクは、よりなすりつけられにくくなる。
（このコンセプトはミニ講義-06のコンセプト[3] とは異なるモデルに関わっていることに注意されたい。）「インクの紙への吸収」というとき、「吸着」と「吸収」とが何を意味するのか? という疑問をもたらす。これに関して私の辞書は私の好みに合うほど十分に明確ではない。だから私はあなたに私の解釈を提供しよう (これを採用してもしなくても、どちらでも結構だ)。例えば、こぼした水をペーパータオルで拭き取るとき、２つの効果が存在する：溶解と毛細管現象である。
「溶解」： 紙の微細繊維を互いに結合しているバインダを水が部分的に溶解して糊のような液体を形成し、残りの乾 いた紙に固着させる。こうして、ペーパタオルに染み込んだ領域に渡って分散 している水分子によって、水と非溶解性の紙の微細繊維が混在するようになる。[訳注: ここの記述は何かおかしいと感じる。] 実際、使われた紙に対して水が多すぎると、水がバインダを完全に溶かし込み、(水がこぼれていた場所に）糊状の液体を残すことになる。
「毛細管現象」： これに対して吸着は、紙の表面に液体を単に物理的な結合で保持し、このときバインダの液中への溶解は全く起きない。しかし、紙の開孔性は孔を提供し、その 中に液体が染み透り、紙の濡れ性と水の表面張力（これらは相互に依存する属性）に応じて、その孔の壁に吸着する。
密度: 紙の密度が高いと、孔の径と密度が小さくなり、イン クの吸着量が下がる (L)。
物理的結合： 紙によるイン クの物理的結合が不十分であると、「鍵と鍵穴」型の結合 (すなわち、上述のように、２つのオブジェクトの形態の不規則性が単純 に関与しているもの）が過少になり、また、分子同士を互いに保持する力である ファンデルワールス結合が過少になる (すなわち、結合の表面密度が低くなる）。ファンデルワールス結合が弱いと、[インクと紙との間に] 滑りを許し (すなわち、分子間のせん断を許し)、インクのなすりつけを許すことになる(R)。
化学的結合: 私はいま気がついたのだが、ミニ講義-04において私は紙に対する化学的結合をも列挙したが、ミニ講 義-05ではそれを外していた。化学的結合は分子中で原子同士を互 いに保持するものであり、分子と分子の結合よりも強い結合を必要とする。ミニ講義-04ではまた、「紙の「含水率」は結合のための「化学的活性」には関与 しないかもしれない(？)」と言及し、それをミニ講義-05にも引き継いだ。しかし、化学的結合と物理的結合との混乱 を避けるために、私はいまこれも外す (取り止める) ことにする。
親水性: 紙の水に対する親和性は、少なくとも、インクの水の成分との物理的結合を可能にする。そこで、水に対する親和性が少ないほど、よりなすりつけられやすくなる(R)。
転送速度: 紙の転送速度が大きいと、集積場所に達するまでのインクが乾くための時間が短くなる(L)。
巻取圧力: 集積あるいは巻取圧力が高いと、インクの揮発成分が逃げるのが少なくなり、その結果、乾燥が遅くなって、なすりつけを助 ける (L)。
透過性： 浸透性が低いと、同様にインクの揮発成分が逃げるのが少なくなって、なすりつけを助ける(R)。
