5.4 Методи інженерного прогнозування

На цей час нараховується більш ста методів прогнозування, однак усі ці методи можна звести до двох великих груп – формалізовані методи й інтуїтивні. У свою чергу група формалізованих методів містить у собі методи, що базуються на фактографічній інформації (аналітичні, екстраполяційні методи) і методи прогнозуючих систем. Інтуїтивні методи засновані на інтуїтивному мисленні і використовуються тоді, коли неможливо врахувати вплив багатьох факторів через складність об’єкта, чи коли об’єкт занадто простий і не вимагає трудомістких розрахунків. Для підвищення точності прогнозів іноді ці методи використовуються в сполученні з формалізованими. Усі інтуїтивні методи прогнозування засновані або на експертних оцінках, або на аналогіях.

Прогнозування на основі екстраполяції ґрунтується на переносі подій і станів, що мали місце в недалекому минулому, на майбутнє. Такий підхід правомірний у тому випадку, коли тенденції, що спостерігалися в минулому, збережуться й у майбутньому, тому прогнозування за методом екстраполяції застосовується до тієї області техніки, де не передбачаються істотні якісні зміни (стрибки) у виробництві і споживанні. Застосовувати ці методи рекомендується для складання прогнозів еволюційних систем, процесів і ситуацій, що повільно змінюються в часі.

Але й у цьому випадку не слід забувати про те, що знайдена тенденція зміни прогнозованого параметра поширюється і на знов розроб­лювану систему. Тим часом створення нових систем (навіть що повільно змінюються в часі), пов’язане, як правило, з використанням нових принципів побудови, конструкторських рішень, умов обслуговування, іншої елементної бази і т. ін. Це, безсумнівно, впливає на закономірності зміни основних параметрів і характеристик систем, і може з’явитися причиною значної помилки прогнозу.

Безумовно інженерною помилкою буде спроба застосування методу екстраполяцій до нових розділів техніки через відсутність статистичних даних за попередні періоди, чи до тієї техніки, розвиток якої відбувається стрімко, з частими якісними змінами.

До формалізованих методів прогнозування відносяться також і прогнозуючі системи, що включають у себе «Морфологічний аналіз», «Систему дерева цілей», метод «Написання сценаріїв» [44, 45].

Морфологічний аналіз.

Цей метод пошуку нових рішень був запропонований швейцарським астрономом Ф. Цвіки у 1942 р. Суть методу полягає у такому: у прогнозованій технічній системі виділяють декілька характерних для неї морфологічних ознак, тобто усі важливі характеристики системи, її параметри, від яких залежить вирішення проблеми і досягнення основної мети. Далі, за кожною виділеною морфологічною ознакою складають список різних варіантів (альтернатив) технічного її виконання.

Ознаки з їхніми різними альтернативами розташовують у формі таблиці, що дозволяє краще уявити собі пошукове поле. Перебираючи всілякі сполучення альтернативних варіантів виділених ознак, можна виявити нові рішення задачі, одержати нову інформацію, що стосується тих комбінацій, які при безсистемній діяльності уяви звичайно зникають з уваги.

Суть методу найкраще пояснити на прикладі, що приводить сам Ф. Цвіки. У цьому прикладі він детально розглянув повний спектр усіх можливих видів реактивних двигунів, що працюють на хімічному паливі в однорідному середовищі (вакуум, повітря, вода, земля). Аналіз був проведений у такій послідовності:

1) Точне формулювання задачі: потрібна нова ефективна конструк­ція реактивних двигунів.

2) Складання списку всіх морфологічних ознак технічної системи, характерних параметрів, від яких залежить вирішення проблеми:

А – ресурси палива;

Б – агрегатний стан палива;

В – агрегатний стан середовища;

Г – спосіб створення тяги;

Д – тепловий цикл;

………і т. ін.

Цвіки вибрав усього одинадцять ознак. На жаль, не існує і не може бути надійного способу перевірки повноти такого списку, про що свід­чить приклад самого Ф. Цвіки. Він не врахував, наприклад, ознаку швидкості згоряння палива: витікання струменя відбувається у дозвуковому чи надзвуковому режимі. А тим часом, втіленням саме надзвукових швидкостей згоряння є прямоточний повітряно-реактивний двигун, що у даний час розглядається як одне з найбільш перспективних рішень.