Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ценностно-ориентированное проектирование ( VDD ) - это стратегия системного проектирования , основанная на микроэкономике, которая позволяет оптимизировать междисциплинарный дизайн . Дизайн, ориентированный на ценность, разрабатывается Американским институтом аэронавтики и астронавтики через программный комитет, состоящий из представителей правительства, промышленности и академических кругов. [1] Параллельно с этим Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США провозгласило идентичную стратегию, назвав ее ориентированным на ценность дизайном , в рамках программы F6 . На данный момент, термины дорожим управляемый дизайн и стоимость ориентированных на дизайнвзаимозаменяемы. Суть этих стратегий заключается в том, что выбор конструкции делается для максимизации ценности системы, а не для удовлетворения требований к производительности.

Это также похоже на ориентированный на ценность подход гибкой разработки программного обеспечения, когда заинтересованные стороны проекта определяют приоритеты своих высокоуровневых потребностей (или системных функций) на основе предполагаемой ценности для бизнеса, которую каждый из них может принести. [2]

Дизайн, ориентированный на ценность, вызывает споры, потому что требования к производительности являются центральным элементом системного проектирования. [3] Однако сторонники дизайна, ориентированного на ценность, утверждают, что он может улучшить разработку крупных аэрокосмических систем за счет сокращения или устранения перерасхода средств [4], который, по мнению независимых аудиторов, является серьезной проблемой. [5]

Концепция [ править ]

Дизайн, ориентированный на ценность, создает среду, которая позволяет и поощряет оптимизацию дизайна , предоставляя дизайнерам целевую функцию и устраняя те ограничения, которые были выражены как требования к производительности. Целевая функция вводит все важные атрибуты разрабатываемой системы и выводит оценку. Чем выше оценка, тем лучше дизайн. [6] Описывая раннюю версию того, что сейчас называется дизайном, ориентированным на ценность, Джордж Хейзелригг сказал: «Цель этой концепции - дать возможность оценить ценность каждого варианта дизайна, чтобы можно было рационально сравнить варианты и сделать выбор. . " [7] На уровне всей системы целевая функция, которая выполняет эту оценку ценности, называется «ценностной моделью».[8] Модель ценности отличает дизайн, основанный на ценности, от теории полезности с множеством атрибутов, применяемой к дизайну. [9] В то время как в теории полезности с множеством атрибутов целевая функция строится на основе оценок заинтересованных сторон, [10] ориентированный на ценность дизайн использует экономический анализ для построения модели ценности. [11] Основа модели стоимости часто является выражением прибыли для бизнеса, но модели экономической стоимости также были разработаны для других организаций, таких как правительство. [8]

Для проектирования системы инженеры сначала берут системные атрибуты, которым традиционно назначались требования к характеристикам, например дальность полета и расход топлива самолета, и строят модель стоимости системы, которая использует все эти атрибуты в качестве входных данных. Затем концептуальный дизайн оптимизируется, чтобы максимизировать выход модели стоимости. Затем, когда система разбивается на компоненты, целевая функция для каждого компонента выводится из модели стоимости системы посредством анализа чувствительности. [6]

В 2006 году был проведен семинар-практикум по внедрению ориентированного на стоимость проектирования спутника GPS , который может служить примером этого процесса. [12]

История [ править ]

Дихотомия между проектированием требований к производительности и целевыми функциями была поднята Гербертом Саймоном в эссе под названием «Наука дизайна» в 1969 году. [13] Саймон играл обе стороны, говоря, что в идеале спроектированные системы должны быть оптимизированы в соответствии с поставленной целью. функции, но на практике это часто бывает слишком сложно, поэтому необходимо будет выполнить атрибуты , что равносильно установке требований к производительности. Но он включил методы оптимизации в рекомендованный им учебный план для инженеров и одобрил «теорию полезности и теорию статистических решений как логическую основу для рационального выбора среди данных альтернатив».

Теория полезности была дана большая часть его нынешней математической формулировке по фон Неймана и Моргенштерна , [14] , но это был экономист Кеннет Эрроу , который доказал ожидаемую полезность теорему наиболее широко, в котором говорится , в сущности , что, учитывая выбор среди множества альтернатив, следует выбрать альтернативу, обеспечивающую наибольшее вероятностное ожидание полезности, где полезность - это значение, скорректированное с учетом избегания риска. [15]

Ральф Кини и Ховард Райффа расширили теорию полезности в поддержку принятия решений [10], а Кини разработали идею модели ценности, которая инкапсулирует расчет полезности. [16] Кини и Райффа также использовали «атрибуты» для описания входных данных для процесса оценки или модели ценности.

Джордж Хейзелригг впервые объединил инженерное проектирование, анализ бизнес-плана и теорию принятия решений в основу в статье, написанной в 1995 году, которая была опубликована в 1998 году. [7] Между тем, Пол Коллопи независимо разработал аналогичную структуру в 1997 году и Гарри Кук разработал S-модель для включения цены продукта и спроса в основанную на прибыли целевую функцию для проектных решений. [17]

Подразделение инженерных систем Массачусетского технологического института с 2000 года выпустило серию статей, многие из которых были написаны в соавторстве с Дэниелом Хастингсом, в которых многие полезные формулировки использовались для устранения различных форм неопределенности при принятии решений по инженерному проектированию. Салех и др. [18] - хороший пример этой работы.

Термин значение управляемый дизайн был придуман Джеймсом Старжеса в Lockheed Martin , когда он организовал семинар , который стал бы Value-Driven Design Программный комитет по Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA) в 2006 году [19] Между тем, значение центрический дизайн был независимо разработан Оуэном Брауном и Полом Еременко из DARPA в объявлении агентства Phase 1 для программы проектирования спутника DARPA F6 в 2007 году. [20] Castagne et al. [21] приводит пример, когда ориентированный на стоимость дизайн использовался для проектирования панелей фюзеляжа для регионального самолета .

Приобретение на основе ценности [ править ]

Внедрение ориентированного на стоимость проектирования в крупных государственных системах, таких как космические корабли или системы вооружений НАСА или Европейского космического агентства , потребует государственной системы закупок, которая направляет или стимулирует подрядчика использовать модель стоимости. [22] Такая система подробно описана в эссе Майкла Липпица, Шона О'Кифа и Джона Уайта. [23] Они предполагают, что «программный офис может предложить контракт, в котором цена является функцией стоимости», где функция выводится из модели стоимости. Функция цены построена таким образом, что при оптимизации дизайна продукта в соответствии с моделью стоимости подрядчик максимизирует свою прибыль. Они называют эту систему приобретением на основе ценности .

См. Также [ править ]

  • Системная инженерия
  • Теория принятия решений
  • Многопрофильная оптимизация

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Программные комитеты AIAA» . Проверено 24 мая 2009 .
  2. ^ Слайгер, Мишель; Бродерик, Стейша (2008). Мост менеджера проекта программного обеспечения к гибкости . Эддисон-Уэсли. п. 46. ISBN 978-0-321-50275-9.
  3. ^ Капурч, Стивен Дж .; и другие. (2007). Справочник по системной инженерии НАСА (PDF) (Ред. 1-е изд.). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . п. 43. Архивировано из оригинального (PDF) 09.07.2012 . Проверено 24 мая 2009 .
  4. ^ "Ценностно-ориентированный дизайн аэрокосмической Америки " . Американский институт аэронавтики и астронавтики , Рестон, штат Вирджиния. Декабрь 2008 года: 109 . Проверено 25 мая 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. Перейти ↑ Mullins, Brian (31 марта 2008 г.). Оборонные закупки: оценка избранных программ вооружений (отчет). Счетная палата правительства США . Проверено 24 мая 2009 .
  6. ^ a b Коллопи, Пол (2001). «Экономически обоснованный распределенный оптимальный дизайн» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики , Рестон, штат Вирджиния . Проверено 24 мая 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ а б Хейзелригг, Джорджия (1998). «Структура для инженерного проектирования, основанного на решениях». Журнал механического проектирования . 120 (4): 653–656. DOI : 10.1115 / 1.2829328 .
  8. ^ a b Коллопи, Пол; Хортон, Рэнди (2002). «Моделирование ценности для оценки технологий» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики . Проверено 25 мая 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. Перейти ↑ Thurston, DL (1990). «Многоатрибутный анализ утилит в управлении проектированием». IEEE Transactions по инженерному менеджменту . 37 (4): 296–301. DOI : 10.1109 / 17.62329 .
  10. ^ a b Кини, Ральф Л .; Райффа, Ховард (1976). Решения с несколькими целями: предпочтения и компромиссы . John Wiley & Sons, Нью-Йорк. п. 96. ISBN 978-0-521-43883-4. Проверено 25 мая 2009 .
  11. ^ Коллопи, Пол (1997). Избыточная стоимость при оптимизации конструкции силовой установки (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики, Рестон, штат Вирджиния . Проверено 25 мая 2009 .
  12. ^ Коллопи, Пол (2006). «Дизайн, ориентированный на ценность, и глобальная система позиционирования» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики, Рестон, штат Вирджиния . Проверено 24 мая 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  13. ^ Саймон, Герберт А. (1969). «3». Науки об искусственном: наука о дизайне . MIT Press, Кембридж, Массачусетс. ASIN B000UDMTJM . 
  14. ^ фон Нейман, Джон; Морганштерн, Оскар (1947). Теория игр и экономического поведения . Издательство Принстонского университета, Принстон, штат Нью-Джерси. С. 17–31. ISBN 0-691-00362-9. Проверено 25 мая 2009 .
  15. Перейти ↑ Arrow, Kenneth J. (1971). «2». Очерки теории риска, изложение теории выбора в условиях неопределенности. Markham Publishing, Чикаго. ISBN 978-0-444-10693-3. Проверено 25 мая 2009 .
  16. ^ Кини, Ральф Л. (1992). «5». Мышление, ориентированное на ценности: путь к творческому принятию решений, количественная оценка целей с помощью модели ценности. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс. ISBN 978-0-674-93198-5. Проверено 25 мая 2009 .
  17. ^ Кук, Гарри Э. (1997). Управление продуктом: стоимость, качество, стоимость, цена, прибыль и организация . Чепмен и Холл, Лондон. ISBN 0-412-79940-5.
  18. ^ Салех, Джозеф Х. (март 2003 г.). «Гибкость и ценность обслуживания на орбите: новая клиентоориентированная перспектива» . 40 (2). Журнал космических аппаратов и ракет: 279–291. Bibcode : 2003JSpRo..40..279S . DOI : 10.2514 / 2.3944 . Архивировано из оригинала на 2009-06-06 . Проверено 25 мая 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  19. ^ http://www.vddi.org/vdd-home.htm#WhereVDD
  20. ^ http://webext2.darpa.mil/tto/solicit/BAA07-31/F6_BAA_Final_07-16-07.doc
  21. ^ Castagne, S .; Curran, R .; Коллопи, П. (2009). «Внедрение стоимостной оптимизации при проектировании панелей фюзеляжа самолета». Международный журнал экономики производства . 117 (2): 381–388. DOI : 10.1016 / j.ijpe.2008.12.005 .
  22. ^ Браун, Оуэн; Еременко, Павел (2008). «Применение ценностно-ориентированного дизайна в космической архитектуре: случай фракционированного космического корабля» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики: 29–31 . Проверено 24 мая 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  23. ^ Картер, Эштон Б .; Белый, Джон П. (2000). «7» . Сохраняя край: управление обороной в будущем . MIT Press, Кембридж, Массачусетс. С.  194–202 . ISBN 0-262-03290-2. Проверено 24 мая 2009 .