Связь изобретательской деятельности с развитием технических систем. Порядок расчета характеристик изобретательской деятельности

Обязательное домашнее задание №4

Тема: Определение характеристик изобретательской деятельности

Цель: закрепление лекционного и учебного материала, касающегося характеристик изобретательской деятельности.

1.  Связь изобретательской деятельности с развитием ТС.

Изобретатель Альтшуллер обратил внимание на некоторые статистические закономерности, связывающие S-образную кривую с уровнем изобретений, их количеством и величиной получаемой прибыли на различных этапах развития ТС. Эти графические зависимости можно показать на рисунках.

Когда возникает идея новой ТС, то это характеризуется самым высоким уровнем изобретения. Это показано на рис. а) и б). За этим первым изобретением следуют менее значимые изобретения, касающиеся усовершенствования этой ТС (т. В на S-образной кривой). Количество изобретений в) наоборот имеет тенденцию к возрастанию. Первый пик совпадает по времени с точкой В на S-образной кривой, второй – с точкой D, когда ТС исчерпывает возможности физического принципа, лежащего в ее основе. Наличие второго пика можно объяснить стремлением выжать из ТС все возможное. Поскольку ко времени t_D ТС уже хорошо изучена, то и кол-во изобретений получается значительным. Прибыль от новой ТС (рис. 4,2) в начальный период (от t₀ до t_B) отрицательна, т. к. имеют место только затраты. Прибыль появляется после начала массового выпуска новой ТС. Она интенсивно растет по мере совершенствования ТС и начинает замедляться по мере исчерпания физического принципа, заложенного в ней.

2.  Порядок расчета характеристик изобретательской деятельности.

Все характеристики изобретательской деятельности имеют сходную методику определения. Необходимо знать предельные значения параметров (уровня изобретений Q, кол-ва изобретений N, прибыли С), а также время t_B и t_D. Используя эти значения определяют характерные константы экспонент. После этого проводят расчеты по аппроксимирующим формулам и строят графики .

2.1  Уровень изобретений

Уровень изобретений может быть аппроксимирован выражением типа:

                                                                                                                            (1)

                                                                                                                                              (2)

                                                                                                                                             (3)

Выражение (1) описывает кривую Q_max на рис. б).

Рисунок 4,1

Таблица – Исходные данные

t лет	Qmax балл	QB балл	QD балл	Nmax ед	NB ед	Cmax тыс $	C0 тыс $
16	10	1.06	2.25	106	12.6	122	12

В результате вычислений получаем:

;              

Вычисления проводим в таблицах. По данным последних колонок таблиц составляем табл. 4,3. Таблица 4,1 есть результат первого слагаемого, 4,2 – второго, т. е. выражение (1) записываем как сумму 2-х слагаемых:

                                                                                                                                 

где                                                                                                                                       (4)

                                                                                                                                             (5)

Таблица 4,1 – Результат расчета по выражению (4)

0	0	0	1	1	10
1	0,06	0,09	1,09	0,92	9,2
2	0,13	0,19	1,21	0,83	8,3
3	0,19	0,28	1,32	0,76	7,6
4	0,25	0,37	1,45	0,69	6,9
5	0,31	0,46	1,58	0,63	6,3
6	0,38	0,57	1,77	0,56	5,6
7	0,44	0,66	1,93	0,52	5,2
8	0,5	0,75	2,12	0,47	4,7
12	0,75	1,12	3,06	0,33	3,3
16	1,0	1,49	4,18	0,24	2,4
20	1,25	1,86	6,42	0,16	1,6

Таблица 4,2 – Расчет по выражению (5)

0	0	0	1	0	0
1	0,25	0,56	1,75	0.035	0.35
2	0,5	1,12	3,06	0.082	0.82
3	0,75	1,68	5,37	0.104	1.04
4	1	2,24	9,39	0.106	1.06
5	1,25	2,8	16,4	0.095	0.95
6	1,5	3,36	28,79	0.078	0.78
7	1,75	3,92	50,4	0.061	0.61
8	2	4,48	88,23	0.045	0.45
12	3	6,72	828,8	0.012	0.12
16	4	8,96	7785,4	0.002	0.02
20	5	11,2	73130	0.0003	0.003

Таблица 4,3 – Расчет по выражению (1)

ti	Q1	Q2	Q
0	10	0	10
1	9,2	0.35	9.55
2	8,3	0.82	9.12
3	7,6	1.04	7.64
4	6,9	1.06	7.96
5	6,3	0.95	7.25
6	5,6	0.78	6.38
7	5,2	0.61	5.81
8	4,7	0.45	5.15
12	3,3	0.12	3.42
16	2,4	0.02	2.42
20	1,6	0.003	1.603

Рисунок 4,2 – кол-во изобретений от цикла существования ТС

2.2  Количество изобретений

Для вычисления кол-ва изобретений воспользуемся формулой:

                                                                                                                       (6)

                                                                                                             (7)

                                                                                                            (8)

Выражение (6) можно представить в виде: