Одно из простейших и наиболее распространенных наблюдений относительно процесса проектирования, на котором сходятся многие авторы, состоит в том, что проектирование включает в себя три основные стадии: анализ, синтез и оценку. Простыми словами эти три стадии можно определить соответственно как «расчленение задачи на части», «соединение частей по новому» и «изучение последствий от практического внедрения нового устройства».

Большинство специалистов по теории проектирования сходятся на том, что обычно эти стадии повторяются многократно, а некоторые считают, что каждый следующий цикл отличается от предыдущего большей детализацией и меньшей общностью. Три описанные ниже стадии не всегда образуют единую универсальную стратегию, состоящую из еще более дробных ступеней. Они имеют более элементарную природу — это лишь категории, которые позволяют нам обсуждать многие «открытые концы» современной теории проектирования, хотя бы на том неточном описательном уровне, выше которого мы не можем подняться при нынешнем сочетании частичного знания с частичным неведением.

Эти три ступени можно назвать дивергенцией, трансформацией и конвергенцией, причем названия эти в большей мере соответствуют новым задачам, связанным с проектированием систем, чем традиционным методам архитектурного проектирования и технического конструирования. Каким бы нелепым и бессмысленным ни казалось профессиональному проектировщику раздельное рассмотрение этих трех ступеней, оно, несомненно, является необходимой предпосылкой для внесения методологических изменений на всех стадиях и должно предшествовать их воссоединению в единый процесс, пригодный для проектирования на уровне систем.

Этот термин обозначает расширение границ проектной ситуации с целью обеспечения достаточно обширного — и достаточно плодотворного — пространства для поиска решения.

Дивергентный поиск в процессе проектирования характеризуется следующими основными чертами:

а) Цели неустойчивы и условны.

б) Границы задачи неустойчивы и неопределенны

в) Оценка откладывается на будущее: все, что может иметь отношение к решению задачи, принимается во внимание, как бы сильно одно положение ни противоречило другому.

г) Техническое задание, полученное от заказчика, принимается за отправную точку исследований, но при этом считается, что это задание может подвергаться изменениям и развитию в ходе дивергентного поиска, а может быть, и на более поздних ступенях (однако не без согласия заказчика).

д) Задача проектировщика заключается в сознательном увеличении своей неуверенности, в освобождении от заранее заданных решений, в изменении стратегии мыслительной деятельности на основе массива данных, которые могут иметь отношение к решению задачи.

е) Одна из целей исследований на этой стадии заключается в том, чтобы изучить реакцию заказчиков, потребителей, рынка, производства и т.п. на смещение целей и границ задачи в разных направлениях и в различном объеме. Направление исследования этой реакции во многом зависит от того, какие именно неувязки и противоречия обнаруживаются в сложившейся ситуации (см. метод «Выявление визуальных несоответствий»).

Дивергентный поиск можно рассматривать как проверку на устойчивость всего, что имеет отношение к решению задачи, как попытку определить, что в иерархии социальных ценностей, систем, изделий и деталей (а также в умах тех, кто будет принимать ответственные решения) подвержено изменению, а что можно считать неподвижными точками отсчета. Стабильные и нестабильные точки одинаково часто могут встречаться как на низших уровнях, соответствующих изделиям и их составным частям, так и на высших уровнях коллективных цепей и индивидуальных оценочных суждений; на этой ступени нельзя ожидать появления упорядоченной картины. Проектировщик должен по возможности воздерживаться от попыток втиснуть свои выводы в незрелую схему. Принятие решений нужно отложить до следующей стадии, когда проектировщик будет достаточно много знать обо всем, что связано со стоящей перед ним задачей, и на основе этих знаний сумеет предвидеть вероятные последствия различных способов организации данных.

Необходимо отметить, что работа на этой стадии включает в себя как логические, так и интуитивные действия и требует «больше беготни, чем размышлений в кресле». Новички в области методологии процесса проектирования обычно впадают в одну и ту же ошибку: на этой стадии они слишком много занимаются спекулятивными размышлениями и не осознают необходимости сбора фактов прежде, чем можно будет принимать важные решения, и прежде, чем им самим станет ясно, чего они хотят. Навыками работы на этой предпроектной стадии гораздо легче овладевают лица, имеющие опыт в таких областях, как журналистика, научно-исследовательская работа, статистический анализ данных, чем люди, получившие специальную подготовку по проектным специальностям, — инженеры, архитекторы, художники-конструкторы, градостроители и пр. Проектировщикам часто приходится многому разучиваться, чтобы приобрести свободу, гибкость и широту взглядов, которые нужны до того, как будут приняты проектные решения, и до того, как станет целесообразно приниматься за что-либо похожее на окончательную проработку конструкции.

Затраты на такого рода предпроектную деятельность легко могут выйти из-под контроля. Чтобы этого не случилось, нужно достаточно реально определить размеры убытков, к которым привел бы отказ от сбора информации. Кроме того, определенную часть связанных с поиском затрат следует направить на управление этим поиском, а не на его выполнение. Например, лучше убедиться, что информация берется из надежных и подходящих источников, чем черпать данные откуда попало в надежде, что попадется что-нибудь ценное, или просто потому, что исследователь случайно знает о существовании данного источника информации. Основной ошибкой на этой стадии является неправильная постановка вопросов. Постановку вопросов и принятие решений о том, куда обратиться за ответом и насколько грубыми или точными должны быть эти ответы, следует предоставить самым опытным и разумным специалистам, которых удастся привлечь к этой работе.

Вкратце можно сказать, что цель дивергентного поиска заключается в том, чтобы перестроить или разрушить первоначальный вариант технического задания, выявив при этом те аспекты ситуации проектирования, которые позволяют получить ценные и осуществимые изменения. Проводить дивергентный поиск — это значит также с минимальными затратами и в кратчайшие сроки приобретать новый опыт, достаточный для того, чтобы противодействовать всем ошибочным установкам, из которых вначале исходили бригада проектировщиков и ее заказчики в процессе проектирования.

Это стадия создания принципов и концепций, пора высокого творчества, вдохновенных догадок и озарений — всего, что составляет радость творческого труда в процессе проектирования. Это же и самая ответственная стадия, когда совершаются крупные ошибки, когда могут восторжествовать необузданный оптимизм или узость мышления, когда необходимы большой опыт и здравомыслие, чтобы не огорчить мир дорогостоящими и бесполезными — или даже вредными — результатами больших, но неверно направленных затрат человеческого труда. Это стадия, когда суждения о ценностях и о технических возможностях объединяются в решения, которые должны отражать реальные политические, экономические и эксплуатационные аспекты ситуации проектирования. Из всего этого возникает общая концептуальная схема проектируемого объекта, которая кажется удачной, хотя это и нельзя доказать. Как указывал Мангейм, оптимального решения достичь невозможно — можно лишь провести оптимальный поиск. Невозможно обрести полную уверенность в том, что то, что делается, в конечном итоге окажется «наилучшим». По утверждению Вира, только ретроспективно можно убедиться в том, что поиск (но не цель) оправдал себя.

Для трансформации (которая может произойти неожиданно в любой момент, но которую нужно применять только после того, как дивергенция в значительной мере уже завершена; см. метод «Переключение стратегии») характерны следующие основные черты:

а) Основная цель заключается в том, чтобы на результаты дивергентного поиска наложить некоторую концептуальную схему, достаточно точную для конвергенции к единому проекту, а затем утвердить этот проект и закрепить его во всех деталях. Избранная схема должна отражать все реалии конкретной ситуации. Создание концептуальной схемы в данном случае представляет собой творческий акт преобразования сложной задачи в простую путем изменения ее формы и принятия решения о том, что необходимо подчеркнуть, а чем можно пренебречь.

б) На этой ступени фиксируются цели, технические задания и границы задачи, выявляются важнейшие переменные, распознаются ограничения; здесь используются предоставляющиеся возможности и выносятся оценочные суждения.

в) На этой же ступени задача расчленяется на подзадачи, причем считается, что все подзадачи можно решать параллельно или последовательно и в значительной мере независимо друг от друга. Инструментом на этой важнейшей стадии служат специальные слова и символы, придуманные для обозначения частей задачи. Из них составляется «язык задачи«, который кладется в основу дальнейшей работы.

г) Важнейшими условиями успешной трансформации являются, во-первых, свобода изменения подцелей, позволяющая избежать серьезных потерь качества, и, во-вторых, быстрота оценки возможностей и последствий реализации любой конкретной последовательности подцелей. Это второе условие почти невыполнимо, так как изменение подцелей означает переход к принципиально иному проекту. Такое изменение может вызвать фатальные задержки обратной связи от практического опыта, обеспечивающей поступление информации, необходимой для обоснованного выбора подцелей. На традиционном уровне проектирования изделий быстрая обратная связь обычно обеспечивается в значительной мере за счет опыта главного конструктора, а также за счет скорости и надежности, с которой он умеет оценить «на обороте старого конверта» различные альтернативные варианты конструкции. На уровне систем изменение подцелей требует испытаний альтернативных изделий и альтернативных деталей, поэтому здесь осуществимость проекта уже не удается прогнозировать исходя из имеющегося опыта или на основании эскиза. В этом случае основные надежды возлагаются на научную оценку. Одно хорошо проведенное испытание или один «акт прогнозирования» уже может дать информацию о возможностях осуществления целого ряда альтернативных конструкций изделия, а это расширяет «пространство маневрирования» проектировщика при трансформации всей системы

д) На этой стадии процесса проектирования ярче всего проявляется личность проектировщика. Вообще говоря, чем более контрастна сложившаяся у индивидуума мысленная картина мира — существующего или потенциального, — тем большую нетерпимость он будет проявлять ко всем трансформациям, кроме той, которая представляется ему правильной. Вот здесь-то и может дать сбой «коллегиальное проектирование». Ставить на голосование можно только ту или иную трансформацию целиком, без «перемешивания» соперничающих вариантов. Обычно можно предложить несколько трансформаций, каждая из которых обеспечивает достижение приемлемого (хотя и каждый раз иного) результата.

При трансформации структуры системных задач можно, пользоваться как языковыми, так и математическими методами, например методом «Классификация проектной информации» или методом «Определение компонентов по Александеру»; можно также прибегнуть к сознательному стимулированию «скачков интуиции» и «озарений», как в методе «Синектика».

Последняя из трех стадий процесса проектирования охватывает то, что при традиционном подходе занимало почти все время проектирования, но что по мере автоматизации проектирования постепенно стали игнорировать. Эта стадия наступает тогда, когда задача определена, переменные найдены, а цели установлены. Теперь проектировщику необходимо шаг за шагом разрешать второстепенные противоречия до тех пор, пока из многих возможных альтернативных конструкций не останется одна -окончательное решение, которое и получит «путевку в жизнь».

Из методов сюда в наибольшей степени подходят методы: «Упорядоченный поиск (применение теории решений», «Поиск границ», «Кумулятивная стратегия Пейджа», «Ранжирование и взвешивание» и «Составление технического задания». Это логические методы типа «прозрачного ящика», которые в принципе поддаются автоматизации. Кроме того, они позволяют распределить работу между помощниками, которые не обязательно должны представлять себе всю картину решения задачи и могут обойтись без непосредственного доступа ко всем данным, имеющим отношение к проекту.

Основные характеристики конвергенции таковы:

а) Настойчивость, жесткость мышления и методики здесь являются достоинством; с лабильностью и неопределенностью надо бороться. Основная цель на этом этапе — как можно быстрее  уменьшить неопределенность, поэтому большую помощь здесь оказывает все, что способствует исключению альтернатив, не заслуживающих рассмотрения Главным же врагом является быстрый рост затрат при все более детальном анализе задачи по мере приближения к точке конвергенции. Самое главное решение, которое здесь необходимо принять, — это установить порядок принятия решений, уменьшающих разнообразие. Насколько возможно, порядок этот должен быть обратным порядку их логической зависимости, что приводит к линейной стратегии без цикличности. Это идеальный вариант многих готовых стратегий.

б) Подводным камнем при конвергенции является, несомненно, тот факт, что некоторые подзадачи неожиданно приобретают особую важность, так как они не могут быть разрешены без изменения ранее принятых решений, что приводит к цикличности. Цель «магической» стадии трансформации заключалась в том, чтобы тем или иным способом придать задаче форму, при которой подзадачи предвосхищались бы или исключались действиями на более общем уровне.

в) Модели, используемые для представления поля оставшихся альтернатив, в ходе конвергенции должны становиться менее абстрактными и более детализированными. При проектировании систем ни масштабный чертеж, ни прототип в натуральную величину не обеспечивают достаточной общности ни для одного этапа конвергенции, кроме самого последнего. На более ранних этапах конвергенции пригодны математические модели и абстрактные аналогии, в которых отражается сумма имеющихся знаний в области прикладных наук.

г) Для осуществления конвергенции возможны две диаметрально противоположные стратегии. Одна из них направлена от внешнего к внутреннему. Этой стратегией пользуется, например, архитектор, когда он, исходя из внешнего вида здания, определяет планировку помещений в нем. Вторая стратегия направлена от внутреннего к внешнему, и ею тоже может воспользоваться архитектор, если он исходит из функций или планировки отдельных помещений и лишь на этой основе приходит к решению о внешнем виде здания. По-видимому, опытный проектировщик чаще всего будет одновременно идти с обоих концов, ставя перед собой вопросы в точках встречи этих двух направлений, где часто возникают неувязки. Многие из новых методов проектирования, например метод «Стратегия коллективной разработки гибких архитектурных проектов», построены целиком на стратегии, направленной от внутреннего к внешнему, и предполагают независимое решение подзадач без учета их последующего сочетания в единое целое. Сторонники этой «атомарной» стратегии исходят из того, что решение подзадач не зависит от способа их объединения.

Подводя итог, можно сказать, что цель конвергенции в процессе проектирования — сократить поле возможных вариантов до единственного избранного проекта с минимальными затратами времени и средств и без необходимости совершать непредвиденные отступления. Это единственный аспект проектирования, который, видимо, до конца поддается логическому анализу и который — по крайней мере в некоторых случаях — может быть целиком выполнен компьютером. Правда, здесь остаются некоторые сомнения. Вкратце они сводятся к тому, что логическое описание путей, которые в прошлом привели к нужной цели, может оказаться несостоятельным при следующем заходе.