8.3.2. Выбор критериев

Цель

Установить критерии приемлемости про­ектного решения.

План действий

1. Сформулировать задачу, которой дол­жно отвечать приемлемое проектное ре­шение.

2. Охарактеризовать "гарантирующее ус­пех" направление работ по данной задаче.

3. Изучить имеющиеся данные о влиянии отклонений от сформулированной задачи и определить условие, соответствующее "области гарантированного успеха" в зо­не между приемлемым и неприемлемым решениями.

4. Выбрать в качестве критерия простей­шую меру, надежно указывающую, лежит ли проект в "области гарантированного успеха".

5. Повторить действия пп. 1—4 для каж­дой задачи.

Замечания

Возможность применения к плохо опре­деленным задачам измеримого критерия дает, конечно, огромное преимущество. Отрицательной стороной этого подхо­да является уменьшение "пространства маневрирования" в тех случаях, когда для описания широкой зоны неопреде­ленности используется жесткий циф­ровой показатель. Это может лишить изобретательного проектировщика воз­можности сопоставить одну задачу с другой. Рекомендуемый здесь поэтапный подход с отысканием "гарантирующей успех" области вблизи грани может оказать в этих случаях существенную помощь.

При выборе критериев используется принцип операционализма, основанный на предположении, что явление признается существующим лишь в том случае, если можно подроб­но охарактеризовать операции, по кото­рым внешний наблюдатель может это явление обнаружить.

Применение

Выбор операциональных критериев име­ет большое значение при любой попытке рационального проектирования. Он в особенности необходим там, где главные задачи трудно четко сформулировать, и в таких ситуациях он дает огромные пре­имущества.

Обучение

Выбор критериев — одна из наиболее трудных задач в работе проектировщика, состоящих в превращении целей и идеа­льных представлений в измеряемые вели­чины. Для этого от проектировщика тре­буются одновременно точность ученого и гибкость художника. Вряд ли здесь можно достичь успеха с первой попытки, иногда приходится заново учиться при отыскании критериев, соответствующих каждому новому проекту.

Стоимость и время

Разработка нового метода измерений всегда представляет длительную и доро­гостоящую часть работы проектировщи­ка. Для выработки и проверки критерия комфортности автомобильного сиденья потребовалось 6 человеко-месяцев и тре­буется еще дальнейшая оценка резуль­татов. Когда заимствуются или приспо­сабливаются критерии, взятые из ка­ких-либо других областей, процесс зна­чительно сокращается. Однако стремле­ние во что бы то ни стало ускорить этот особенно важный этап процесса проектирования приводит лишь к приз­рачной экономии времени и средств.

8.3.3. Ранжирование и взвешивание

Цель

Сравнить ряд альтернативных проект­ных решений, используя общую шкалу измерения.

План действий

1. Определить задачи, которым должны отвечать альтернативные проектные решения.

2. Если задачи следует ранжировать, то:

а) записать в матрице предпочтительную задачу из каждой пары;

б) распределить задачи по их степени предпочтения.

3. Если задачи должны быть взвешены, назначить каждой задаче коэффициент весомости, указывающий на ее важность по сравнению с другими задачами.

4. Измерить или оценить степень, с ко­торой каждое альтернативное проектное решение отвечает каждой из ранжирован­ных или взвешенных задач.

5. Преобразовать эти результаты в про­центные отношения при ранжировании задач и в абсолютные величины цифро­вых коэффициентов весомости при взвешивании задач.

6. Выбрать альтернативные проектные ре­шения, имеющие наилучшее процентное отношение или наибольший коэффи­циент весомости.

Замечания

Было бы ошибочным исходить из допущения, что арифметические дейст­вия можно производить с любыми цифровыми данными; на самом деле такие действия можно производить только над теми данными, которые могут быть измерены по интервальной или пропорциональной шкале. Ранжирование и взвешива­ние, производимые при игнорировании правил оперирования со шкальными измерениями, могут давать столь же неверные результаты, как, скажем, изме­рение с помощью резиновой ленты, или же могут оказаться столь же наивными, как вычисление полного размера пред­мета путем сложения его массы и объе­ма. Если не установлены логические связи между измеряемыми параметрами, нет способа провести значимые сравне­ния по единой шкале.

Фактически при ранжировании или взве­шивании задач, которые нельзя сравнить никаким другим способом, затушевы­вается определенная информация отно­сительно каждой задачи, которая может повлиять на принятие решения. Итого­вые показатели ранжирования и взве­шивания вводят в заблуждение потому, что из реальной действительности вых­ватывается отрывочная информация и группируется в арифметические соотно­шения, которые могут не иметь ничего общего с действительными соотношения­ми данных. Вычисления при ранжирова­нии и взвешивании являются логической схемой, которая при отсутствии каких-либо других данных принимается за модель взаимосвязей между задачами в реальной действительности.

Характерный недостаток ранжирова­ния состоит в том, что предпочтения в выборе альтернатив при их сравнении парами могут отличаться от предпочтений при сравнении трех или более аль­тернатив одновременно. Например, по­купая автомобиль, можно решить, что скорость его является более важным аспектом, чем экономичность, а эконо­мичность — более важным аспектом, чем цвет. Если эти два предпочтения положить в основу при ранжировании, порядок предпочтения будет следую­щим:

1 — скорость;

2 — экономичность;

3 — цвет.

Однако если предстоит сделать выбор между автомобилем с высокой скорос­тью, но неэкономичным и окрашенным не в желательный цвет, экономичным автомобилем, но с небольшой скоростью и нежелательного цвета и, наконец, ав­томобилем нужного цвета, но с неболь­шой скоростью и неэкономичным, то, вероятно, выбор, в конце концов, падет на самый экономичный автомобиль. В данном случае это возможно, так как все три автомобиля настолько далеки от идеала: "быстрый, экономичный и нужного цвета", что покупается самый дешевый из них. Таким образом, ранжи­рование в этих условиях будет следую­щим:

1 — экономичность;

2 — скорость и цвет.

Это пример того, что можно назвать нетранзитивной зависимостью, в которой А превышает В, а В превышает С при парных сравнениях, но порядок "В пре­вышает А и С превышает А" может так­же иметь место, если сравниваются од­новременно три или более альтернати­вы, т.е. когда процесс ранжирования от­личается от процесса выбора.

Можно утверждать, что взвешивание задач искажает модель проблемы и опасным образом ограничивает области поиска для проектировщика. Это проис­ходит потому, что на коэффициент ве­сомости, назначаемый задаче, значитель­ное влияние оказывает то, каким спосо­бом предполагается выполнить эту зада­чу.

Важный вопрос для проектировщика, пытающегося ранжировать или взвеши­вать задачи, состоит в том, окажутся ли ошибки от пренебрежения нетранзитив­ными величинами или от предвосхи­щения частных решений при назначении весов достаточно большими, чтобы иска­зить его решения, или же достаточно ма­лыми, чтобы ими можно было пренеб­речь. Тот факт, что специалисты доволь­но часто и успешно используют эти ме­тоды, заставляет предположить, что эти ошибки не всегда настолько велики, чтобы исказить результаты. Таким образом, хотя полностью устранить недостатки этих методов и не удается, можно все же проявить необ­ходимую осторожность при их исполь­зовании.

Холл подробно объясняет, поче­му большинство методов расчета стра­дает подобными недостатками. Он ука­зывает, что математически строгие вы­числения применимы только для задач низшего порядка, а при сравнении задач высшего порядка неизбежно некоторое сочетание вычислений с догадками. В качестве практического правила можно рекомендовать во всех случаях, когда имеются сомнения в применимости вы­числений, просто сравнивать задачи мыс­ленно или путем обсуждения. Иначе не остается ничего другого, как осно­вывать свои суждения на субъективных моральных принципах и на вере (пола­гаясь, таким образом, на стабильность и незыблемость этих принципов при всех социально-технических изменени­ях).

Применение

Строго говоря, эти методы не очень действенны, хотя есть ситуации, в ко­торых они, по-видимому, уменьшают трудности принятия решений. Однако это может иметь и неприятные последствия, если принимаемые решения носят кри­тический характер.

Обучение

Легкость применения этих грубых форм оптимизации не должна затемнять необходимость в надлежащем понимании ма­тематических принципов, используемых при назначении цифровых значений пере­менным величинам, которые трудно измерить.

Стоимость и время

Незначительны.