ГЛАВА 6
МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ
- Необходимость и сущность прогнозирования развития техники
Необходимость прогнозирования развития техники.
Необходимость прогнозировать развитие техники возникла в период современной научно-технической революции. Прогресс характеризуется частой сменой моделей выпускаемых электроизделий, улучшением параметров новых моделей по сравнению с предшествующими, увеличением электроизделий, основанных на принципиально новых физических свойствах. При этом одни технические усовершенствования влекут за собой другие.
Новая техника создаст миллионы рабочих мест и вызывает к жизни тысячи предприятий. Она позволяет во все большей мере не только экономить затраты общественного труда, но и удовлетворять качественно новые потребности общества. Усилилось и влияние новой техники на самые различные стороны жизни людей. Техника стала использоваться нt только в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте и связи, но и в торговле, науке, искусстве, медицине и быту. От состояния техники зависит развитие экономики страны, ее культуры и всех остальных сфер человеческой деятельности.
Стремительный прогресс техники сделал невозможным эффективное управление экономикой страны и всеми другими сферами деятельности без прогнозов развития различных областей и видов техники. Прогнозирование позволяет следить за прогрессом в каждой области техники и видеть перспективу ее развития. Благодаря этому оно помогает руководителям плановых органов, министерств, ведомств, предприятий, объединений, заводов, НИИ, КБ и вузов формулировать и формировать научно-техническую, хозяйственную и учебную политику.
Прогнозирование развития техники служит основой и для правильного планирования отраслевой структуры электротехнической промышленности. Оно позволяет своевременно, без опоздания создавать и развивать все перспективные, экономически высоко эффективные новые подотрасли электропромышленности. Прогнозирование развития техники стало необходимым инструментом и для планирования НИОКР. Планы прикладных исследований и разработок новых электроизделий формируются на основе прогнозов развития техники. Не располагая прогнозами развития техники, нельзя оценить и технический уровень вновь разрабатываемых электроизделий.
Сущность прогнозирования развития техники.
Прогнозирование развития техники — это предсказание ожидаемых темпов дальнейшего совершенствования отдельных параметров изделий, а также наиболее вероятных новых изобретений, открытий и научных достижений в области техники. Это предсказание создания новых типов изделий, а также новых применений уже имеющихся видов изделий.
Прогнозы выявляют наиболее вероятные пути развития техники. Они дают количественные оценки будущих параметров изделий, рисуют картины будущего техники, создавая основу для дальнейших раздумий, позволяют принимать различные решения в области техники, экономики, культуры и других сфер деятельности с учетом черт предвидимого будущего.
Однако в развитии техники всегда были и будут иметь место совершенно неожиданные находки, которые невозможно предвидеть; например, разработанная в последние годы простая технология производства светоизлучающих диодов с отрицательным сопротивлением на основе арсенида галлия, которые могут работать при комнатной температуре. К их созданию привела расшифровка запутанных результатов эксперимента. Но когда новый Диод был создан, начались поиски областей сто возможных применений. Современные прогнозы предусматривают, что он станет дешевым универсальным компонентом в различном оборудовании, начиная от оптических вычислительных систем до устройств связи.
Для возможности быстрого использования неожиданных открытий в планах необходимо предусматривать резервы средств. Прогнозы намечают наиболее удачные решения нерешенных проблем. Прогнозы стимулируют активную деятельность НИИ и КБ, вузов, предприятий (объединений).
Жизнь часто вносит в прогнозы весьма существенные изменения. Надо поэтому периодически уточнять прогнозы.
Соотношение прогнозов и планов развития техники.
Общим для прогнозов и планов является то, что те и другие обращены к будущему. В то же время между ними имеются существенные различия.
Сами по себе прогнозы являются пассивным, созерцательным инструментом. Они ничего не организуют. Они служат лишь средством ориентации, представляя собой разведку будущего. Они показывают, что можно ожидать в будущем с наибольшей вероятностью.
В отличие от прогнозов планы являются активным инструментом, преобразующим жизнь. Они не просто говорят о том, какой может стать техника, а утверждают, какой она действительно станет. Это обусловливается тем, что планы всегда предусматривают расстановку сил и средств, а также организацию всего того, что необходимо для их выполнения.
Прогнозы не являются планами, но планы формируются на основе прогнозов. Поэтому прогнозирование является одним из необходимых подготовительных этапов разработки планов.
Прогнозы обычно предшествуют планам. Если прогноз принят и положен в основу плана, то обязательно предусматривается осуществление соответствующих мероприятий, которые обеспечат его реализацию. Тем самым прогноз, который принят и положен в основу плана, превращается из орудия простого созерцания в силу, мобилизующую людей на его претворение в жизнь.
Прогнозирование на базе использования статистических методов экстраполяции
Сущность методов экстраполяции и их использование для прогнозирования развития техники.
Наибольшую разработку получили методы прогнозирования, основанные на экстраполяции, т. е. на использовании известных принципов и техники статистического анализа. Эти методы базируются на предположении о сохранении и в будущем соответствующих темпов развития техники. Экстраполяция неизменности темпов роста представляет собой простейший метод, имеющийся в распоряжении прогнозистов. Он используется для прогнозирования изменения во времени отдельных параметров изделий. При этом он часто дает достаточно надежные результаты, особенно при прогнозировании на короткие отрезки времени.
В основе метода экстраполяции лежит прежде всего тщательный анализ имеющихся данных. При этом экстраполяция распространяет на будущее темпы усовершенствования отдельных параметров изделий, достигнутые в прошлом.
Методы экстраполяции связывают ожидаемые изменения рассматриваемого параметра изделия в будущем с действительными его изменениями, происшедшими в настоящем и недавнем прошлом. Они основаны на предположении о том, что существующая тенденция (тренд) в научно-техническом прогрессе установилась в прошлом и что с некоторыми изменениями она сохранится в будущем. Но именно распространение на будущее прежних темпов изменения параметров является основным -недостатком метода экстраполяции. Этот метод прогнозирования не предусматривает скачков в развитии техники. И вопрос о том, сохранится ли в будущего существующая тенденция, остается неясным. Поэтому методы экстраполяции часто сочетаются с использованием мнений экспертов. Ведь рост прежними темпами не может происходить всегда. Когда-то он замедлится. Поэтому задача прогнозирования установить, с какого времени прежние темпы роста замедлятся, т. е. когда кривая роста начнет переходить в логистическую1.
Построение графиков, характеризующих тенденции изменения важнейших параметров электроизделий.
Подготовительный этап к прогнозированию на базе экстраполяции заключается в сборе и статистической обработке статистических данных. Чаще всего строятся графики, показывающие тенденции изменения различных параметров электроизделия, например, мощности, к. п. д., надежности, массы (рис. 6.1). На оси ординат такого графика откладывается параметр р, на оси абсцисс — время: отдельные годы Т (для оперативного прогноза) либо пятилетки (для перспективного прогноза). В центре оси времени обычно указывается год, когда осуществляется прогноз. Слева от него откладывается предыдущий период, а справа — прогнозируемый отрезок времени.
1 Подробней об этом см. § 7.2.
Рис. 6.1. Пример оформления в относительных единицах графика фактического роста определенного параметра pi электроизделия за 1960—1975 гг. и прогнозируемой области его дальнейшего увеличения в 1976—1990 гг.:
I — фактические данные; II — минимальный прогноз; III — максимальная гипотеза
где рiT —оценка фактического значения i-гo параметра электроизделия в T-м году по статистическим данным; п — общее число лет в изучаемом периоде.
Та из аналитических кривых, величина η у которой выше, более точно описывает соответствующие фактические статистические данные.
После того как аналитическая кривая для описания данного тренда выбрана, производится прогноз. Для этого, подставляя в уравнение кривой значения Т для различных лет прогнозируемого периода, рассчитывают соответствующие им величины piT. Таким путем математическое описание имевшихся фактических статистических данных об изменении рассматриваемого параметра электроизделия за прошлое время используется для прогноза изменения этого параметра в будущем. В некоторых случаях наиболее подходящая линия тренда наносится на графике и без помощи каких-либо числовых расчетов.
Графики становятся особенно наглядными, если изменение рассматриваемого параметра показывается в относительных единицах. В этом случае фактическое значение параметра в году, в котором составляется прогноз, принимается равным единице.
Рис. 6.2. Пример оформления в относительных единицах графика фактического уменьшения определенного параметра piэлектроизделия за 1965—1975 гг. и прогнозируемой области его дальнейшего снижения в 1976—1985 гг.:
I — фактические данные; II — минимальный прогноз; III — максимальная гипотеза
Если численное значение параметра в анализируемом периоде увеличивается (рис. 6.1), то вверх откладывается число раз его возрастания: 2; 3; 4. Если же данный параметр уменьшается (например, масса изделия), то вниз от его современного значения, принимаемого за единицу, откладывается: 0,9; 0,8; 0,7; 0,6 (рис. 6.2). Статистические данные, характеризующие фактическое изменение параметра в левой части графика, показывается сплошной линией. Прогнозируемое изменение его в правой части графика наносится пунктиром. При этом часто показывают область ожидаемых значений рассматриваемого параметра: от—до.
Такие параметры электроизделий, как к. п. д., после достижения ими достаточно высокого значения, дальше уже не могут расти в том же темпе, так как для этих параметров имеется определенный предел их роста. Для прогнозирования изменения подобных параметров изделий часто используют логистические кривые *.
* Подробно об этих кривых см. § 7 2.
