реферат скачать
 

Технологическое прогнозирование

Прогнозирование сводится к распознаванию

неизменных схем, образуемых целями, критериями

и связями, а также к оценке способности

человека достичь их и того темпа, в котором это

можно осуществить.

Несмотря на подобное положение дел,

благоприятствующее включению фундаментального

уровня в технологическое прогнозирование, этой

области до сих пор уделялось гораздо меньше

внимания, чем она заслуживает. Нет сомнения,

что «пуристская» позиция ученых сыграла роль

шлагбаума, препятствующего вторжению на их

территорию.

^^Прогнозирование на фундаментальных

уровнях чрезвычайно : важно и с другой точки

зрения: любая ошибка, совершенная на (этих

уровнях, приводит к значительным и

дорогостоящим неудачам. Осознание этого

обстоятельства побудило ВМФ США проводить

политику усиления технологического

прогнозирования на фундаментальных уровнях.

«Научные перспективы» и «технологические

возможности»— вот два различных типа данных,

которые вводятся в систему прогнозирования ВМФ

США и затем объединяются на более поздней

стадии.

Оказалось, что отсутствие нормативного

мышления делает фундаментальные исследования

совершенно непригодными для использования в

американских оборонных разработках.

Ядерная энергия представляет наиболее

разительный пример поэтапного приобретения

фундаментальных знаний, последствия которого

были осознаны большинством ученых, связанных с

данной работой, пока не вступил в действие ярко

выраженный нормативный фактор. Основные

предпосылки для осуществления цепной реакции

деления ядра можно следующим образом

сопоставить с сопутствовавшими их достижению

прогнозами.

Можно считать, что в этом параллельном

развитии прогнозов и достижений три фактора

вызвали отсутствие четкого прогноза до того,

как был осуществлен третий этап.

1. Структура обеспеченного научного

знания не подвергалась систематической оценке.

Выполненный заблаговременно правильный расчет

кривой дефекта масс игнорировался в большинстве

прогнозов, которые обычно указывали выход

энергии порядка 0,01 массового эквивалента

(характерный для ядерного синтеза) вместо

0,001, имеющего место при делении, и

ориентировались на деление легких элементов

(водород, литий и пр.),— даже Сци-лард в 1935

г. совершил эту ошибку. Потенциальная роль

нейтрона в цепной реакции, которая

первоначально была понята, также вскоре была

забыта.

2. Резко отрицательная позиция, занятая

Резерфордом, «папой римским» ядерной физики, в

отношении возможности использования цепной

реакции, повлияла на многих ученых; Резерфорд,

по-видимому, был поглощен мыслью о внешнем

источнике нейтронов. которого (как и сейчас) не

имелось для экономически выгодных применений,

но это и «подавило» идею использования цепной

реакции.

3. Отсутствие нормативного мышления

проявилось в том, что внимание не было

сконцентрировано на исследованиях, подводящих к

третьему этапу, осуществимость которого была

доказана. Ферми, например, который высказал

несколько мыслей, носивших характер

исследовательских прогнозов, ни разу не пошел

дальше предсказания ряда второстепенных

применений превращения элементов — производства

радиоактивных индикаторов для медицин-C'KIIX

целей и т. пЛ И только после того, как было

продемонстрировано деление атомного ядра, стало

стремительно развиваться нормативное

прогнозирование, которое в свою очередь почти

сразу же «дало толчок» решающим экспериментам,

имевшим целью доказать осуществимость

четвертого этапа. После этого нормативное

прогнозирование приобрело достаточный вес,

чтобы послужить основанием для научно-

исследовательских работ огромного масштаба,

проводившихся в течение трех лет, пока

вероятностный прогноз не превратился в

предсказание.

НЕДОСТАТКИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Прогнозирование—рискованное занятие для

любого человека, взявшего на себя роль пророка.

Его подстерегают такие опасности, как

неопределенность и ненаде/кность имеющихся

данных, сложность озанмоден-ствия прогнозов с

«реальным миром», его собственная человеческая

склонность принимать желаемое за

действительное, эмоциональный характер людского

мышления, а также склонность подгонять

поддающиеся различному истолкованию «факты» под

заранее составленную) схему. Вытекающие отсюда

недостатки присущи всем формам прогнозирования.

Кроме того, ряд опасно-стен, с которыми должен

считаться прогнозист, связан с особым

характером процесса появления изобретении II

нововведении (и, возможно, особыми качествами

самих людей, которые специализируются на

прогнозировании в этон области). Некоторые из

этих недостатков заслуживают более четких

определений и кратких пояснении.

1. Отсутствие необходимого воображения и

(или) дерзания. От этого недостатка очень

страдает работа комиссии, составленных из

выдающихся экспертов, многие из которых

инстинктивно предпочитают излишнюю осторожность

(особенно по отношению друг к другу), даже если

они осознают опасность такого подхода и

стараются быть предельно объективными. В

качестве иллюстрации может служить один пример.

В 1940 г. Национальная академия наук США

создала специальную комиссию для оценки

перспективности газовой турбины. Членами этого

комитета были Т. фон Карман, Ч. Кеттерниг. Р.

Мнлликен. М. Мейсон, А. Кристи и Л. Маркс. Их

тщательно продуманный и взвешенный вывод,

основанный на целом ряде консервативных до-

пущеннн. гласил, что газовые турбины будут

иметь удельный вес порядка 6—7 кг/л. с. против

0,5 кг/л. с. для весьма распространенных в то

время двигателей внутреннего сгорания.

Если бы члены этой комиссии при выборе

предположений исходили из оптимистических, а не

пессимистических оценок, то они получили бы

истинную цифру 0,2 кг/л. с. (подтвердилось).

Фактически всего лишь год спустя в Англии уже

появилась первая газовая турбина.

2. Чрезмерная восторженность. В истории

известно немало случаев, когда пророки или

изобретатели оставались непризнанными

современниками и соотечественниками; слава

приходила к ним потом, причем обычно из других

стран. Достаточно упомянуть в этой связи Шарля

де Голля, одного из первых пропагандистов

тактики «молниеносной» войны; Фрэнка

Уиттла—изобретателя турбореактивного двигателя;

Циолковского, Оберта и Годдарда—провозвестников

ракетной эры и т.д. В результате в настоящее

время некоторые люди склонны слишком

переоценивать подобные факты и утверждать, что

в сущности «не важно, сколь фантастичными могут

казаться наши ожидания, действительность все

равно их превзойдет». Артур Кларк так говорит

по этому поводу:

«Все, что теоретически возможно,

обязательно осуществится на практике, как бы ни

были велики технические трудности,—нужно только

очень захотеть. Фраза: «Эта идея

фантастична!»—не может служить доводом против

какого-либо замысла. Чуть ли не все достижения

науки и техники за последние полвека

первоначально были фантастичны, и у нас нет

никакой надежды предвосхитить будущее, если мы

не примем за исходную посылку то, что они и

впредь будут обязательно «фантастичными» ,

Кларк заносит в свою таблицу «Основные

этапы развития техники в будущем» следующие

предположения: к 2050 г. мы добьемся контроля

над силой тяжести, а к 2100 г.—бессмертия

людей.

Некоторые восторженные и ловкие

популяризаторы науки использовали метод

экстраполяции «огибающей кривой» для

обоснования очень риг-кованных предсказаний. И,

как справедливо заметил Стайн , темпы роста

ряда показателей эффективности явно устремятся

к бесконечности еще до 2000 г. . Вот несколько

примеров: а) Если использовать огибающую кривую

для прогноза скоростей транспортных средств

(рис. 7.1), то окажется, что уже к 1982 г.

будет, по-видимому, достигнута скорость света.

Интересно сравнить кривую на рис 7.1 с кривой

на рис.7.2

б) Анализируя тенденции ожидаемой

длительности жизни человека, Стайн делает

заключение, что «каждый, кто родится после 2000

года, будет жить вечно, если, конечно,

отбросить несчастные случаи». (Если эта

экстраполяция верна, то Кларк действительно

слишком консервативен. Однако имеется очень

мало указаний на то, что максимальный возраст

людей увеличивается, фактически он держится

постоянным примерно на уровне 115 лет. хотя в

настоящее время такого возраста достигает

большее число людей.)

в) Используя кривую тенденций, подобную

изображенной на рис 8.

Рис 8

Стайн приходит к выводу, что к 1981 г.

«под контролем одного человека будет находиться

такое количество энергии, которое эквивалентно

всей энергии, выделяемой Солнцем» .

г) Используя другую кривую тенденций

(здесь она не приведена), Стайн предположил,

что к 1970 г. число отдельных «схем» в

электронной вычислительной машине может стать

равным числу нейронов в человеческом мозгу, т.

е. примерно 4 млрд.

3. «Шоры», не позволяющие заранее увидеть

бесперспективность отдельных научно-технических

направлений, а также предвидеть появление новых

конкурирующих направлений. Здесь умесгно

привести хорошо известный пример. Темпы

развития ядерной энергетики оказались

значительно ниже, а затраты на ее

развитие—значительно выше тех, что

предсказывали в 40-е годы, главным образом в

результате достигнутого улучшения (по большей

части непредвиденного) экономичности тепловых

электростанций, работающих на ископаемом

горючем (рис 9.)

Рис 9.

Точно так же темпы развития технологии

получения титановых и бериллиевых сплавов в

значительной степени отстают от того, что

ожидалось всего лишь около 10 лет назад. Это

объясняется в основном исчезновением надежд на

то, что возникнет большой спрос на обладающие

высокой удельной прочностью конструктивные

элементы для таких бомбардировщиков, как Б-70,

этот спрос оправдал бы значительные затраты на

разработку технологии получения этих сплавов и

методов их обработки. Та же участь постигла

программы исследований и разработок в области

создания высокоэнергетических видов топлива

(например, на основе соединений борной

кислоты—боратов) и в области создания самолета

с ядерным двигателем (например, типа SLAM).

Наличие своего рода шор на глазах многих

прогнозистов не является чем-то исключительным

в современной практике прогнозирования, хотя в

распоряжении прогнозистов находится богатый

арсенал хорошо разработанных методов. На рис.10

Рис 10.

отражен целый ряд сделанных в прошлом

прогнозов относительно использования средств

общественного транспорта в Чикаго. Каждый из

этих прогнозов являлся простой экстраполяцией

тенденций роста; при этом полностью

игнорировались и возрастающая конкуренция со

стороны личных обиле'й. и сокращение рабочего

дня, и сокращение потребности в общественном

транспорте в результате введения пятидневной

рабочей недели. Интересным примером прогноза,

который был свободен от таких недостатков, т.

е. был сделан с учетом влияния со стороны

конкурирующих видов техники, можно назвать

прогноз, сделанный в 1913 г. С. Джилфиленом. Он

предсказал, что водоизмещение океанских

лайнеров в перспективе не будет расти,

подчиняясь закону простой экстраполяции (рис

11.)

Рис 11

а достигнет максимума к 1925 г., за

которым наступит резкий спад с последующим

более плавным нарастанием . Джилфилен правильно

предположил, что конкуренция со стороны авиации

в конечном счете' повлияет на объем

пассажирских перевозок морскими судами.

Постоянная переоценка темпов внедрения

технических нововведений (которые порой

оказываются значительно ниже вследствие

инерции, осторожности, длительности разработки

или нежелания рисковать уже сделанными

капиталовложениями) присуща многим

прогнозистам, так же как и постоянная

недооценка темпов прогресса науки в будущем. В

результате этого прогресс в науке часто

превосходит наши ожидания, в то время как

техника, как правило, значительно отстает от

них. Можно вспомнить то время вскоре после

второй мировой войны, когда многие из нас были

уверены, что в недалеком будущем вертолет

заменит собой личную автомашину. Ь нашей памяти

живы и те годы, когда мало кто сомневался в

скором появлении домашних термоэлектрических

холодильников и автомобилей с корпусом из

пластмассы или стеклопластика, в том, что такие

легкие коррозионностойкие металлы, как магний,

бериллий и титан, вытеснят конструкционную

сталь в машиностроении, и т. п.

4. Абсолютизация некоторых специфических

конструктивных решений вместо экстраполяции

обобщенных показателей качества

(макропеременных). Например, видимо, по этой

причине прогноз будущих возможностей

гражданской авиации, сделанный инженером Н. С.

Нор-веем, видным специалистом в области

авиастроения, оказался весьма неудачным. В 1929

г. он предсказал, что транспортные и

пассажирские самолеты к 1980 г. будут иметь

крейсерские скорости порядка 170— 200 км/час,

дальность полета 1000 км и полезную нагрузку 4

т при общем весе 20 т . Абсолютизация стала

настоящим камнем преткновения для инженеров.

Как указал Г. Кан, Научный совет ВВС США и

физики Лос-Аламосской лаборатории значительно

ошиблись в своих прогнозах относительно

будущего развития техники ядерного вооружения,

возможно, потому, что они обладали «слишком

большой компетенцией» в данном вопросе и не

могли охватить проблему в целом. Прогнозы же

специалистов из «РЭНД корпорейшн», наоборот,

оказались более точными, так как они

использовали «наивную» (простую) экстраполяцию

огибающих кривых .

5. Неточность расчетов. Хорошо известны

неудачные попытки Ньюкома отрицать возможность

создания самолета, о которых уже упоминалось

ранее . Другой известный пример подобного

рода—это прогноз канадского астронома Дж. У.

Кемпбелла, который в результате своих

вычислений пришел к заключению, что для вывода

на орбиту полезного груза 0,5 кг взлетный вес

ракеты должен достигать 1 млн. т . Он ошибся в

своих расчетах на шесть порядков из-за того,

что его исходные предпосылки относительно

топлива были весьма далеки от действительности;

помимо этого, он не принял в расчет возможность

создания многоступенчатых ракетных двигателей.

Еще одна неверная идея, на этот раз связанная с

обеспечением питания населения мира в будущем,

принадлежит Холдейну . Эту идею пропагандирует

Д. Габор в своей известной книге «Изобретая

будущее» . Согласно предсказанию Холдей-на,

некоторые новые искусственно выращиваемые виды

морских водорослей, которые способны связывать

азот, значительно увеличат возможности людей в

такой актуальной области, как обеспечение

продуктами питания. Это будет достигнуто, по

его мысли, за счет использования огромных

морских пространств. Им не учитывался тот факт

(известный в настоящее время биологам-

океанографам), что количество протоплазмы в

океанских просторах ограничивается наличием

фосфора, железа и азота в поверхностных слоях

воды, и этот фактор вряд ли изменится, так как

в атмосфере Земли нет фосфора в связанном

состоянии .

6. Случайности и неопределенности,

присущие вероятностным процессам. Помимо

указанных выше недостатков, следует также

учитывать то, что темпы научно-технического

прогресса часто до некоторой степени зависят от

принципиально непредсказуемых факторов и

событий: счастливой случайности или совпадения,

внезапного озарения или причуды какого-либо

человека. В истории известно немало примеров,

когда какое-то небольшое случайное событие

приводило к серьезным последствиям, совершенно

не схожим с тем, что предполагалось. Как

говорится, «не было гвоздя, подкова пропала

...» Имеется большое число беллетристических

работ, основанных на условных предположениях

типа «Что было бы, если...?». Например, что

было бы, если Ричард III не был бы сброшен с

лошади в битве при

• Босуорт Филд? Что было бы, если

пистолет Джона Бута' дал бы осечку? История

техники также полна подобными примерами.'

Предположим, что открытие явления дифракции

электронов произошло до того, как Планк

объяснил природу спектра излучения черного тела

и последовавшего за этим открытия Эйнштейном

фотоэлектрического эффекта. Если бы волновая

природа частиц была бы обнаружена до открытия

корпускулярной природы электромагнитных волн (а

не наоборот), то почти сразу же могла быть

создана квантовая механика путем простого

обобщения электромагнитной теории Джеймса

Максвелла^ Можно было бы также избежать сильных

потрясений, которые испытала теоретическая

физика в 20-х годах, если бы эти противоречия

были бы замечены лишь тогда, когда им уже было

бы найдено окончательное объяснение. Таким

образом, путь развития современной физики был

бы совершенно другим, если бы два простых

эксперимента, ни один из которых никак не

зависел от другого, были бы поставлены в иной

последовательности.

Есть еще немало примеров подобного рода,

которые можно привести для доказательства того

(если.это вообще требует доказательств), что

счастливое стечение обстоятельств, совпадения,

«человеческие факторы» делают пророчества в

значительной степени зависимыми от случая. Что

было бы, если Александр Флеминг или один из его

коллег обладал бы «предпринимательской жилкой»

д-ра Сквибба и сам организовал бы промышленный

выпуск пенициллина, не дожидаясь, пока это

сделают специалисты Рокфеллеровского фонда? Что

было бы, если Герман Гансвиндт, который в 1901

г. «летал» на вертолете собственной

конструкции, имел бы лучшую инженерную

подготовку, а по своему характеру не был бы

фанатично настроенным мучеником?' Как бы

развивались события если Камерлинг-Оннес,

которому в 1908 г. впервые удалось получить

гелий в жидком состоянии и который открыл

явление сверхпроводимости в 1911 г., продолжил

бы свои эксперименты и заметил бы явление

вытеснения магнитного поля из объема

сверхпроводника (эффект Мейснера) и явление

сверхтекучести, которые не были открыты вплоть

до 1933 и 1938 гг. соответственно? Или что бы

произошло, если Джеймс Дюар, услышав о

достижении Камерлинг-Оннеса в 1908 г.. не

прекратил бы своих собственных исследований в

этом же направлении? И, наконец, что бы

случилось, если бы экономичный однотрубный

паровой котел с быстрым разведением паров был

разработан еще до создания автоматического

пускателя Чарльзом Ксттерипгом, а не СПУСТЯ

несколько лет, как это произошло на самом деле?

Ко времени, когда был построен первый

автомобиль (Доубл) с паровым двигателем (с 1922

по 1930 г. было выпущено небольшое число таких

автомобилей), уже было налажено массовое

производство двигателей внут-реннего сгорания и

конкурировать c ними уже было невозможно.

Заключение

Растущее признание Системной природы

всемирной проблемы — «затруднительного

положения человечества»— способствовало тому

вниманию, которое уделяется сейчас системным

подходам к прогнозированию и планированию,

являющимся также необходимыми составными

чертами полномасштабного процесса нормативного

планирования. Развитие методологии

прогнозирования получило сильные импульсы от

этого направления, что подкрепляется

обогащением подходов, соответствующих

«системному» образу мышления в прогнозировании,

и недавними разработками или расширениями более

старых концепций в таких методах, как

структурные модели, анализ горизонтального

соответствия, анализ взаимной корреляции,

анализ затраты — выпуск, итеративная

проектировка систем, комбинация теории решений

с понятиями эффективности систем, эвристическое

и психоэвристическое программирование, сетевые

методы. Целью является переход от полимерных

подходов, к которому принадлежит основная масса

современных «системно-настроенных» методов, к

между- п далее к трансмерпому подходам.

Единственный известный метод прогнозирования,

имеющий очевидный (будущий) потенциал для

трансмерного прогнозирования,— имитационное

моделирование сложных динамических систем

(структурных моделей) в поисковом направлении

прогнозирования. Соответствующего нормативного

метода все еще нет; таковым могут оказаться

обучающиеся модели, в которых поисковое и

нормативное прогнозирование комбинируется в

системные модели с обратными связями.

Выводы

В этом реферате сделаны три важнейших

общих вывода: а) технологическое

прогнозирование, включающее ярко выраженный

нормативный компонент, во всевозрастающей

степени будет определять характер и размах

фундаментальных исследований; последние в свою

очередь будут давать ответы на вопросы, которые

перед ними будет ставить технологическое

прогнозирование относительно конечных

потенциальных возможностей и ограничений;

б) принципы и методы технологического

прогнозирования, в особенности методы дерева

целей для нормативного прогнозирования,

применимы для стимулирования и ориентирования

фундаментальных исследований, относящихся к

социальным целям; в) деятельность Комиссии по

науке и социальной политике в США может

послужить стимулом для организации аналогичной

работы в других странах или регионах,

направленной на то, чтобы оценить потенциал

фундаментальной пауки в отношении широких

социальных целей и соответственным образом

сконцентрировать фундаментальные исследования.

Выводы II:

Следующие главные выводы были сделаны в

отдельных параграфах этого греферата о

технологическом нововведении, которое занимает

центральное место в проблеме технологического

прогнозирования.

Сама природа технологического

нововведения в общем благоприятствует

нормативному подходу, который может быть

существенно усилен с помощью технологического

прогнозирования с четко выраженным нормативным

компонентом, что позволяет ускорить процесс

перемещения технологии и дать ему нужное

направление.

Технологическое прогнозирование является

наиболее эффективным из доступных средств

преодоления «разрыва» в целях поддержания

непрерывного быстрого роста.

Технологическое прогнозирование окажет

сильное влияние на ход вертикального

перемещения технологии, особенно за счет того,

что оно серьезно улучшает систематическое

использование «общих элементов», а также

направляет и ускоряет развитие комплексных

технологических систем.

Возможности инженерных разработок,

связанных с эксплуатацией и обслуживанием,

благодаря технологическому прогнозированию

значительно расширяются, и при этом будет

делаться больший упор на горизонтальное

перемещение технологии.

Прогнозирование структурных сдвигов в

промышленности и, что особенно важно, изменений

характера отраслей в результате технологических

нововведений — прежде всего в прогрессивных

областях, где технология приближается к своим

последним пределам,— станет одной из главных

забот при долгосрочном технологическом

прогнозировании, возможно также на национальном

ц международном уровнях.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Серия «Техника» номер 2, 1977 г. И.Б.

Новик «Человек природа. Технический

прогресс.» (65 стр.)

2. «Прогнозирование подготовки инженерных

кадров для электронной промышленности»

О.Т. Лебедев, Ленинград 1977 г. (230

стр.)

3. «Научно-техническое прогнозирование и

долгосрочное планирование» Р.Эйрес,

«Мир» 1971г.

4.

5. «Прогнозирование научно-технического

прогресса» Эрих Янч, Москва 1974г.

Страницы: 1, 2, 3, 4


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.