美國鐵合金工業(yè)預(yù)測
美國鐵合金工業(yè)預(yù)測(特爾斐法) 1970年春，蘭德公司作出了美國鐵合金工業(yè)發(fā)展前景的預(yù)測。考慮到在以后一二十年內(nèi) 某些關(guān)鍵的戰(zhàn)略材料可能出現(xiàn)短缺，用特爾斐法來確定鐵合金消費趨勢的技術(shù)上的變化 。這樣的預(yù)測可作為長期規(guī)劃的指導(dǎo)并影響鋼鐵生產(chǎn)和合金生產(chǎn)中鐵合金的使用。 特爾斐咨詢的程序和應(yīng)答者的選擇 該程序包括三輪，第一輪的問題和答復(fù)都可以分為三個部分：第一部分，鋼；第二部分 ，合金；第三部分，關(guān)鍵性的發(fā)展。第一和第二部分一般是要求應(yīng)答者預(yù)測延伸的趨勢 曲線以及延伸的理由，第三部分是應(yīng)答者認(rèn)為在今后二十年內(nèi)對鋼鐵或鐵合金工業(yè)有著 潛在作用的技術(shù)發(fā)展。 應(yīng)答者的名單是從工業(yè)、政府、大學(xué)、研究所和商界的各個部門仔細(xì)挑選出來的。在鋼 鐵業(yè)專家的指導(dǎo)下選出了100個作為應(yīng)答者候選人，他們每人收到了一封參加特爾斐預(yù)測 的邀請信，一張用于回寄給管理小組表明自己是否愿意參加的明信片和一份第一輪征詢 表。在100人中，42個答復(fù)愿意參加，33人對第一輪的問題作出了答復(fù)。第一輪問答者來 自工業(yè)界的比例很高，他們作為參與規(guī)劃的人員，可以將參加預(yù)測看作他們工作的一部 分，參加應(yīng)答是義務(wù)性的；而來自大學(xué)的比例較小，這些人或許將其視作不付酬的咨詢 研究。 參加特爾斐預(yù)測的應(yīng)答者的專業(yè)構(gòu)成是：鐵合金生產(chǎn)業(yè)6人，有色合金生產(chǎn)業(yè)1人，特種 金屬業(yè)2人，粉末冶金業(yè)2人，特種鋼制造業(yè)4人，鋼生產(chǎn)業(yè)4人，聚合物業(yè)3人，研究所4 人，大學(xué)4人，技術(shù)雜志2人，顧問1人，共33人。 這次特爾斐咨詢聘用了兩個專業(yè)人員 (一個高級專家和一個助手)和一些做謄抄秘書工作的臨時助手。全部工作周期性進(jìn)行： 一兩個月等待上一輪的答復(fù)結(jié)果并做好處理準(zhǔn)備；一兩個月處理這些答復(fù)并整理成適當(dāng) 形式以備下一輪使用。臨時秘書工作也是周期性的，在將結(jié)果統(tǒng)計整理成表格反饋時有 一周左右的繁忙時期。 在整個預(yù)測過程中，信息流動如圖3—3所示。 第一輪 第二輪 第三輪 1975年1980年前的 實際概率，在數(shù)量與 質(zhì)量對工業(yè)的沖擊 圖3—3 預(yù)測過程中的信息流動圖 注：實線框為管理小組給應(yīng)答者的信息，虛線框為應(yīng)答者給山的信息 第一輪 設(shè)計：第一輪分成三個部分。第一部分標(biāo)以“鋼”，給出了鋼鐵工業(yè)各方面情況的曲線圖 像，如鋼的發(fā)運總量、發(fā)運量與產(chǎn)量之比等等。提供的曲線是從1960年到1969年的，要 求應(yīng)答者將曲線延伸到1985年，對每一圖像提出三個問題。 應(yīng)答者認(rèn)為他的曲線延伸可靠性如何? 應(yīng)答者在作出他的曲線延伸時，假設(shè)產(chǎn)生了什么關(guān)鍵性的技術(shù)發(fā)展? 在這曲線上，別的哪些技術(shù)發(fā)展能夠?qū)е螺^大的改變? 第一部分還給出了鋼鐵制造過程流圖，數(shù)據(jù)都是1969年的，要求應(yīng)答者提供1980年的相 應(yīng)數(shù)據(jù)。 第二部分標(biāo)以“合金”。像第一部分一樣給出一些曲線圖像，涉及鐵合金工業(yè)的各方面， 如美國鉻消費量、鎢消費量等等，以及這些材料的進(jìn)出口量。征詢之所以分為“鐵”和“合 金”這兩部分，是因為應(yīng)答者專業(yè)多可以分為這兩部分。 第三部分標(biāo)以“補(bǔ)充變量和關(guān)鍵性發(fā)展的建議”，給的是空白的圖像紙的發(fā)展表格，讓應(yīng) 答者自由填寫。 征詢表的設(shè)計是管理小組聽取了鐵合金業(yè)專家的建議而作出的。 結(jié)果的處理：第一輪1970年6月寄給了42名專家，33名作了答復(fù)。 答復(fù)的結(jié)果的處理，首先是計算每個圖像延伸部分的四分位區(qū)間，然后是將圖像紙上問 題2和問題3給出的評論收集起來加以綜合，作為反饋到第二輪的信息。 在第一輪中，第三部分的答復(fù)很少，有些答復(fù)被反饋到第二輪，有些被剔除了。在第二 輪中，為它增加了三條由答者提出的曲線。第一輪的匯總整理工作量相當(dāng)大。 第二輪 設(shè)計：第一部分，“鋼”，包括36項“預(yù)測設(shè)想”，36項“經(jīng)濟(jì)的或國際性的考慮”，以及 第一輪第一部分的所有圖像，要求應(yīng)答者對這些設(shè)想和考慮評分，評分標(biāo)準(zhǔn)是： 1分：確定無疑(平均1～1．5分)：錯的風(fēng)險很小，在此基礎(chǔ)上決策不會失誤，由此而得 推論為真。 2分：可靠(平均1．6—2．5分)：有錯的風(fēng)險，可以在此基礎(chǔ)上作決策，但有可能失誤， 可能作出不正確的推論。 3分：不確定(平均2．6～3．5分)：對任何專家與決策者來說評價斷言的信息與知識尚不 夠。 4分：風(fēng)險(平均3．6—4．5分)：有較大的錯誤風(fēng)險，不能僅僅在此基礎(chǔ)上決策，否則將 得到許多不正確的推論。 5分：不可靠(平均4．6分一5分)：有很高風(fēng)險，作為決策基礎(chǔ)無價值。 6分：不成立：此斷言沒有什么意義。 對于所有原始趨勢曲線，都給了它的延伸部分的四分位區(qū)間。要求應(yīng)答者在了解了四分 位區(qū)間以后重新作出自己對這些曲線的延伸，并且說明自己的估計是可靠的、或像任何 人的一樣好，或是風(fēng)險的。上一輪中應(yīng)答者為曲線所給出的理由經(jīng)整理反饋回來，共11 6條，請應(yīng)答者評分(按前述1—6)。第二輪的典型答復(fù)表如表3—3所示。 第二部分“合金”，設(shè)計上與第一部分相同。預(yù)測設(shè)想部分有69項有關(guān)合金生產(chǎn)的設(shè)想的 17項一般考慮，請專家評分。第一輪中的曲線圖像及其延伸的四分位區(qū)間和128條預(yù)測理 由也給了出來，請專家評分。 第三部分是“關(guān)鍵性發(fā)展與補(bǔ)充曲線”，給出了36項關(guān)鍵性的技術(shù)發(fā)展，請應(yīng)答者就1975 年以前實現(xiàn)的可能評分，并且，若某項技術(shù)實現(xiàn)的話，對鋼鐵工業(yè)的影響如何。另外還 給出三條新的曲線，請應(yīng)答者加以延伸和說明。 ——曲線圖像的新的四分位區(qū)間。 ——設(shè)想、 圖像和關(guān)鍵性發(fā)展的說明的整理歸納。 ——數(shù)值性的結(jié)論，即評分的計算列表。 在處理時需要作一些統(tǒng)計計算，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、答復(fù)的分布等等。這些計算工作量 較大，為此編制了計算機(jī)程序。統(tǒng)計結(jié)果的樣本如表3—2和表3—3所示。 表3-2 統(tǒng)計結(jié)果樣本 結(jié)果的處理：第二輪征詢表送給52個專家，回收34份答復(fù)。這一輪中增加了代表聚合 工業(yè)的專家，他們雖然沒有參加第一輪征詢，但為了增加有關(guān)塑料替代物的信息而引入 。 第二輪結(jié)果處理分為三個獨立部分： | 問題序號 | 平均值 | 標(biāo)準(zhǔn)差 | | 1 | 3．4 | 1．0 | |2 |2．6 |0．9 | |3 |3．0 |1．2 | | | 分?jǐn)?shù)答復(fù)的分布 | | |問題序號| |答復(fù)人 | | | |數(shù) | | | 1分| 2分| 3分| 4分| 5分| 6分| | |A | | | | | | |24 | | |0．25|O．33|0．25|0．25|0．33|0．25| | |B | |0．20| | |0．20| |15 | | | | |0．33| | | | | |C | | | | | |0．20|20 | | | | | | | | | | | |O．20| | |0．20| | | | 表3-3 統(tǒng)計結(jié)果樣本 上一預(yù)測的理由如下，請評分；如果愿意的話，請補(bǔ)充理由。 選擇評分因為國外產(chǎn)品成本較低，半成品進(jìn)口必劇增。 由于加拿大進(jìn)口半成品加工后出口， 目前的出口增加。 由于加拿大變?yōu)樽宰?，從加拿大的再出口將減少。 在2—3年內(nèi)，外國不銹鋼生產(chǎn)設(shè)備將與美國產(chǎn)品競爭。 美國低鎳不銹鋼將保持競爭性地位。 鉻的短缺將使進(jìn)口量大增。 利用高純度合金改進(jìn)質(zhì)量將降低進(jìn)口。 300系列 (鉻一鎳)鋼的進(jìn)口將增加。 第三輪 設(shè)計：第三輪還是包括三個主要部分： 第一部分，第二輪第一部分的總結(jié)，鋼； 第二部分，第二輪第二部分的總結(jié)，合金； 第三部分，關(guān)鍵性的發(fā)展補(bǔ)充曲線。 第一和第二部分是作為總結(jié)而提供的，不再需要應(yīng)答者輸入新意見。對每一個問題都列 出了從第二輪的結(jié)果計算出來的平均值和標(biāo)準(zhǔn)離差。 第三部分中有一些新的設(shè)想， 以及前一輪中標(biāo)準(zhǔn)離差較大(即分歧較大)的設(shè)想，要求應(yīng)答者重新評價。 第三部分的第一段，給出了第二輪中關(guān)于可能性和潛在的關(guān)鍵性發(fā)展的影響的分?jǐn)?shù)的百 分比分布，每一項發(fā)展都有它的平均分?jǐn)?shù)及有關(guān)評論。要求應(yīng)答者重新表明自己的傾向 和說明每一潛在的發(fā)展的影響。 第三部分的第二段是第二輪中給出的三條曲線以及應(yīng)答者們?yōu)檠由於?。出的理由。?求應(yīng)答者在讀了這些理由以后重新作曲線延伸并且評定自己估計的可靠性，還要求用前 述1～6分評分標(biāo)準(zhǔn)，對這些理由選擇評分。 第三部分的第三段包括第一、二部分中出現(xiàn)較大分歧的所有設(shè)想，要求應(yīng)答者重新評價 。還補(bǔ)充了幾個新的設(shè)想，要求選擇一個分?jǐn)?shù)。 管理小組還提出一些問題以簡單了解應(yīng)答者對特爾斐咨詢的態(tài)度，例如他是否認(rèn)為參加 特爾斐咨詢所花的時間是值得的，等等。 結(jié)果的處理：第三輪征詢表于1970年11月10日送交38位專家，有33位做了回答。 編寫了一個計算機(jī)程序來計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、百分比分布、矩陣等等。然后由管理 小組的高級專家檢驗結(jié)果，剔除了得第6分 (不成立)占20％以上的條目，剩下的每一條曲線的所有設(shè)想和理由重新按照分?jǐn)?shù)平均值 的順次排列。 特爾斐法預(yù)測與專家集團(tuán)研究的比較 蘭德顧問局指定了一定獨立的專家集團(tuán)， 以傳統(tǒng)的方式研究同一個問題。傳統(tǒng)的研究與特爾斐法同時進(jìn)行，但一直到兩者都結(jié)束 后才比較研究結(jié)果。 在專家集團(tuán)中，來自鐵合金業(yè)的各個專家檢查了他們十分熟悉的問題。研究報告題為： “美國鋼鐵工業(yè)未來鐵合金使用趨勢”。在一定程度上，它的預(yù)測是精確的。它的結(jié)論和 建議表明了專家集團(tuán)的一致，沒有暴露出分歧的地方，這是典型的“內(nèi)行”研究結(jié)果。在 仔細(xì)挑選專家們的專業(yè)范圍內(nèi)，這份報告是已知情報與觀行研究和發(fā)展的可靠綜述。與 此相反，特爾斐法研究是為了提供一個能指出有關(guān)課題的疑點和分歧的機(jī)會，它給出了 第一條見解的集體評價，但并不保證與眾不同的意見是錯的。集體的意見比起任何個人 見解有較大的正確概率，但是，至今為止極大地影響了工業(yè)的那些技術(shù)發(fā)展并未被絕大 多數(shù)專家預(yù)料到，所以，不可盲目地從特爾斐法去推測事實。 特爾斐法探索鋼鐵和鐵合金工業(yè)的專家們的思想，所涉及的范圍更廣闊，可以使每個人 把自己的看法與集體的判斷做比較。它并不打算得到像專家集團(tuán)那樣明確的結(jié)論或建議 。 表3—4給出了特爾斐法與專家集團(tuán)預(yù)測的鋼和高級合金消費量。兩種方法的預(yù)測結(jié)果 相當(dāng)一致。例如，專家集團(tuán)預(yù)測今后十年 表3-4 1980年鋼和高級合金消費量預(yù)測 （噸） | | 專家集團(tuán)預(yù)測 | 特爾斐法預(yù)測 | | 鉻 | 319 260 | 250 000 ～ 303 000| | 鉆 | 2 732 | 3 000～4 000 | | 鈮 | 1 977 | 1 300 ～ l 850 | | 錳 | l 011 235 | l 100 000～l 250 | | | |000 | | 鉬 | 2l 540 | 17 400～2l 000 | | 鎳 | 124 200 | 90 000一15 000 | | 鎢 | 1 850 | l 550—2 600 | | 釩 | 5 796 | 5 000～6 200 | 碳鋼發(fā)運量將增長22％，特爾斐法預(yù)測曲線表明增長率為22％～ 23％。專家集團(tuán)預(yù)測高強(qiáng)度低合金鋼是鋼鐵工業(yè)增長最快的一個品種，特爾斐法預(yù)測它 是兩種增長最快的品種之一。 專家集團(tuán)的報告沒有指出分歧的地方，而特爾斐法在正確性分?jǐn)?shù)中的3分(不確定) 中，既反映了整個應(yīng)答小組無力確定該設(shè)想的正確性，也反映了有關(guān)該設(shè)想的種種相反 意見旗鼓相當(dāng)。在分?jǐn)?shù)在這個范圍的135條意見中，有73條出現(xiàn)較大的標(biāo)準(zhǔn)離差，表明了 應(yīng)答者之間眾說紛紜。有57條設(shè)想由于評得“風(fēng)險”或“不可靠”而被放棄，在總共667條設(shè) 想中，有30％被集體評為其正確性低于“可靠”。而對于決策者來說，考察被拋棄的設(shè)想 是有很大價值的，所以應(yīng)在報告中按正確性高低列出全部設(shè)想。 [分析思考題] 1．請您從本案例中總結(jié)特爾斐預(yù)測方法的優(yōu)點和缺點。 ----------------------- 歷史趨勢 曲線 曲線推測 曲線推測 鋼生產(chǎn)流 程圖 計算四分位區(qū)間 增加新的 曲線 假 定 關(guān)鍵性的 發(fā)展 1969年和1980年的估計和模式變化 重新推測 曲線推測 判斷合理性 計算四分位區(qū)間 計算四分位區(qū)間 一致與分歧 重新推測 重新評價 重新估計 重新估計 投入產(chǎn)出 模式 1969年1980年的估計
美國鐵合金工業(yè)預(yù)測