4.6. Процесс проектирования. Принятие решения.
На этом этапе основное внимание уделяется проницательности, пристрастному рассмотрению решений. Кульминацией является появление рекомендованного решения.
Процесс расширения и сокращения. В процессе поисков инженер расширяет число и разнообразие возможных решений, как показано на рисунке (верхняя его часть). По окончании поисков необходимо отбросить ненужные решения, в результате чего будет достигнуто оптимальное решение.
Поэтому за процессом расширения логически следует процесс сокращения. Вначале желательно решение следует определить только в общих чертах (черновой набросок). Многие идеи можно довольно хорошо оценить в отсутствие мелких деталей.
После того как недостойные внимания решения отсеяны, нужно оценить оставшиеся решения более детально, чтобы провести отсев и среди них. Такой многоступенчатый процесс отсева продолжается до тех пор, пока не будет выявлено предпочтительное решение. С этим процессом отсева переплетаются объединение и разъединение частных решений.
Процесс принятия решения. Трудно свести к общим законам процесс принятия решения в инженерной практике. Применяемые инженером специальные знания и методы зависят от природы задачи, сложности и конкурентноспособности возможных решений, сравнительной важности решения и др. обстоятельств. Хотя некоторые специфические особенности не повторяются, все же в большинстве случаев, прежде чем принять разумное решение, инженер должен предпринять следующие четыре шага:
должны быть выделены критерии; 2. должна быть предсказана эффективность возможных решений;
3. необходимо сравнить предсказанные эффективности; 4. должен быть сделан выбор.
Рассмотрим некоторые детали этой процедуры.
Выбор критериев. Основу для выбора предпочтительного решения создают критерии. Главным критерием многих инженерных задач является окупаемость, то есть прибыль от использования решения должна превышать расходы на его реализацию. Для этого чтобы удовлетворительно оценить этот критерий, рассматривают несколько подкритериев, совокупность которых и определит окупаемость. Некоторые из них показаны на рисунке ниже.
Предсказание. Основная задача, стоящая перед инженером, - правильно предсказать то, как будут выполняться определенные критерии в том случае, если будет принято какое-то из возможных решений. Во многих случаях эти предсказания должны, если возможно отражать финансовую сторону.
Сравнение возможных решений. Для того чтобы сделать разумный выбор нужно сравнить возможные решения с точки зрения выполнения заданных критериев. Если возможны денежные оценки, то полученные цифры составляются так, чтобы можно было провести осмысленное сравнение решений и подсчитать, как быстро будут возвращены вложенные деньги. Возможны и другие методы экономического сравнения решений.
Роль оптимизации в проектировании. Когда на изобретательность инженера не очень полагаются или когда возможные решения можно оценить очень быстро и без значительных затрат, нет нужды да и нежелательно разделять процессы поисков решений и принятие наилучшего из них. Проще всего эта задача решается, когда создана компьютерная модель, так как она наглядно показывает влияние переменных и при каких их значениях может быть достигнут оптимум.
Выводы. Инженерные задачи так многообразны, что трудно сделать какие-то обобщения, касающиеся процесса принятия решения. Можно смело сказать, что инженер должен широко полагаться на свой опыт включающий высокоразвитое собственное суждение. Неизбежные ошибки в процессе предсказания, частая необходимость оценки в процессе предсказания, частая необходимость оценки возможных решений умозрительно, большое количество подкритериев, которые необходимо рассмотреть первоначально, критерии, неподдающиеся количественному определению, противоречивые критерии и довольно ограниченное время для оценки возможных решений - все это делает этот этап проектирования поистине достойным внимания.