درخت اهداف (Objectives Tree)

منظور از هدف در طراحی مهندسی

در طراحی مهندسی، منظور از هدف این است که محصول‌مان چه ویژگی‌ها و صفاتی داشته باشد. در بعضی منابع انگلیسی اشاره شده که هدف، کلمه یا عبارتی است که وقتی بعد از کلمه‌ی Being قرار می‌گیرد (مثلاً Being Safe) معنادار است. به همین ترتیب در فارسی اگر کلمه یا عبارتی را بعد از کلمه‌ی بودن بیاوریم و معنادار باشد، احتمالاً هدف را به درستی انتخاب کرده‌ایم. مثلاً ایمنی (ایمن بودن)، ارزانی (ارزان بودن)، زیبایی (زیبا بودن)، ابعاد مناسب (کوچک بودن)، وزن کم (سبک بودن) همگی نوعی هدف هستند، اما حرکت دادن و چرخاندن و منفجر کردن هدف محسوب نمی‌شوند (بلکه عملکرد هستند). البته این قاعده چندان دقیق و لازم‌الاجرا نیست، اما کمک می‌کند تا ابهام کمتری برای شناسایی و انتخاب اهداف داشته باشیم.

ساختار درخت اهداف

درخت اهداف از اهداف کلّی‌تر و پیچیده‌تر ریشه می‌گیرد و به اهداف کوچک‌تر و ساده‌تر ختم می‌شود، طوری که اهداف کوچک‌تر از تجزیه‌ی اهداف بزرگ‌تر نشأت می‌گیرند و این رویه تا حدّ نیاز ادامه پیدا می‌کند. به صورت کلّی اهدافِ بالای نمودار (اهداف کلّی‌تر) جنبه‌ی استراتژیک و بلند مدت و اهداف پایین نمودار (زیرمجموعه‌ها) جنبه‌ی عملیاتی دارند. مثلاً کم مصرف بودن ماشین لباسشویی یک هدف استراتژیک است که می‌تواند به اهداف کوچک‌تری مثل کم مصرف کردن آب و کم مصرف کردن برق تجزیه شود. این دو هدف کوچک‌تر به نسبت هدف کلّی (کم مصرف بودن) جنبه‌ی عملیاتی‌تری دارند و چگونگی تحقق هدف بزرگ‌تر را نشان می‌دهند.

گاهاً ممکن است اهداف کلّی وجود داشته باشند که ارتباطی با هم ندارند، مثلاً شاید اهداف‌مان برای طراحی یک ماشین لباسشویی، مواردی مثل دوام بالا و مصرف بهینه‌ی انرژی باشد. در این حالت، طبیعتاً جای یک درخت باید برای هر کدام از این اهداف کلی، درخت‌های جداگانه‌ای رسم کنیم که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید.

نحوه‌ی ترسیم درخت اهداف

رسم درخت اهداف، کار دشواری نیست که به ارائه‌ی فرایند نیاز داشته باشد، با این حال برای سادگی بیشتر می‌توانیم آن را به سه مرحله‌ی تهیه‌ی فهرست اهداف، گروه‌بندی اهداف و رسم نمودار تقسیم کنیم.

۱- تهیه‌ی فهرست اهداف

در طراحی محصول، اهداف می‌توانند بر اساس نظرات و خواسته‌های کارفرما، نظرات مشتریان، تجزیه‌وتحلیل محصولات مشابه، نظرات تیم طراحان (با روش‌هایی مثل دلفی و طوفان فکری)، گزارش واحدهای فروش و ارتباط با مشتریان، یا مستنداتی مثل فهرست الزامات استخراج شوند. لازم به ذکر است که هم‌پوشانی اهداف اشکالی ندارد و بعداً جبران می‌شود، مثلاً زیبا بودن محصول و خوش رنگ بودن آن همپوشانی دارند (رنگ روی زیبایی تأثیر دارد)، اما هر دو را می‌نویسیم تا بعداً ارتباط‌شان مشخص شود. به همین ترتیب، یکی از راه‌های شناسایی اهداف جدید این است که چگونگی تحقق اهداف قبلی را بررسی کنیم،‌ مثلاً اگر بدانیم که یکی از اهداف‌مان ساده بودن حمل و نقل محصول است، با پرسش این سؤال که “چگونه می‌توانیم جابه‌جایی محصول را ساده‌تر کنیم؟”، اهداف دیگری مثل سبک یا چرخ‌دار بودن محصول را شناسایی کنیم.

متداول است که معمولاً تعدادی از اهداف در این مرحله از قلم می‌افتند یا به ذهن نمی‌رسند که دور از انتظار نیست. معمولاً پس از ترسیم درخت اهداف در مرحله‌ی سوم، اهداف دیگری هم به ذهن طراحان می‌رسد و در نمودار اعمال می‌شود. لذا با این که شکل اولیه‌ی درخت‌مان بر اساس فهرست اهداف تنظیم می‌شود، در مورد آن نیازی به سخت‌گیری نیست و تکمیل آن می‌تواند به مراحل بعدی موکول شود.

۲- گروه‌بندی فهرست اهداف

در مرحله‌ی دوم باید فهرست اول را پردازش کنیم، طوری که اهدافی با موضوعات مشابه در گروه‌های مشترک قرار بگیرند. همچنین برای هر گروه، باید اهداف کلّی‌تر را بالاتر از اهداف جزئی بنویسیم. مثلاً فرض کنید که موارد زیر بخشی از اهدافی هستند که مرحله‌ی اول در فهرست نوشتیم:

تعادل بالای میز

پایه‌های مقاوم

امکان جابه‌جایی توسط دست

قابل حمل بودن

وزن مناسب

محکم بودن اتصالات

ارتفاع مناسب

راحت بودن

محکم بودن

از میان این اهداف، محکم بودن میز یک هدف کلّی است و مواردی مثل تعادل کافی، پایه‌های مقاوم و محکم بودن اتصالات می‌توانند زیرمجموعه‌های آن باشند. همچنین راحت بودن میز یک هدف کلّی و نسبتاً مبهم است که می‌تواند به مناسب بودن ارتفاع، قابل حمل بودن، امکان جابه‌جایی توسط دست و وزن مناسب تجزیه شود، لذا این موارد را زیرمجموعه‌ی آن در نظر می‌گیریم. از طرفی، امکان جابه‌جایی توسط دست و مناسب بودن وزن، جزء مواردی هستند که قابل حمل بودن میز به آن‌ها وابسته است و لذا می‌توانند زیرمجموعه‌ی آن باشند. به این ترتیب داریم:

۱- محکم بودن میز

۱-۱- تعادل کافی

۲-۱- پایه‌های مقاوم

۳-۱- محکم بودن اتصالات

۲- راحت بودن میز

۱-۲- ارتفاع مناسب

۲-۲- قابل حمل بودن

۱-۲-۲- وزن مناسب

۲-۲-۲- امکان جابه‌جایی توسط دست

۳- ترسیم نمودار

برای ترسیم درخت طراحی کافی است که موارد مندرج در فهرست گروه‌بندی شده (مرحله دوم) را به صورت سلسله مراتبی ترسیم کرده و زیر مجموعه‌های هر هدف را با خط به آن وصل کنیم. در تصویر زیر یک درخت طراحی را مشاهده می‌کنید که نمونه‌ی کامل‌تری از فهرست ارائه شده در مرحله‌ی دوم است.

وزن‌دهی معیارها با کمک درخت اهداف

در تصمیم‌گیری چند گزینه داریم که باید بهترین آن‌ها را انتخاب کنیم. به این منظور، یکی از رایج‌ترین روش‌ها این است که چند معیار انتخاب کنیم و به گزینه‌ها بر اساس آن‌ معیارها امتیاز دهیم تا گزینه‌هایی که مجموع امتیازات‌شان بیشتر است در اولویت قرار بگیرند و انتخاب شوند. در این حالت، معمولاً اهمیت تمام معیارها یکسان نیست و چاره‌ای نداریم جز این که ضرایب متفاوتی برای آن‌ها در نظر بگیریم که اصطلاحاً وزن‌دهی نامیده می‌شود. مثلاً می‌گوییم که برای انتخاب خودرو، معیارهایمان ایمنی و شتاب است که ایمنی ۸۰% و شتاب ۲۰% مهم است، لذا وزن معیار ایمنی برابر ۰٫۸ و وزن معیار شتاب برابر با ۰٫۲ است. حال فرض کنید که امتیاز گزینه‌هایمان به صورت زیر باشد:

گزینه‌ی اول- خودروی الف که امتیاز ایمنی آن ۶۰ و امتیاز شتاب آن ۲۰ است.

گزینه‌ دوم- خودروی ب که امتیاز ایمنی آن ۴۰ و امتیاز شتاب آن ۵۰ است.

با توجه به ضرایب یا وزنی که برای معیارها انتخاب کردیم، برای گزینه‌ی اول باید عدد ۶۰ را در ۰٫۸ و عدد ۲۰ را در ۰٫۲ ضرب کنیم که مجموعاً ۵۲ امتیاز می‌شود. به همین ترتیب اگر ضرایب وزنی را در ارقام گزینه‌ی دوم ضرب کنیم، برابر با ۴۲ امتیاز می‌شود. لذا بر اساس وزنی که برای معیارها انتخاب کردیم، گزینه‌ی دوم در اولویت قرار می‌گیرد.

در ارزیابی‌هایی که معیارهای زیادی دخالت دارند، مثل انتخاب مکان کارخانه، گاهاً وزن‌دهی به واسطه‌ی هم‌پوشانی میان معیارها دشوار و پیچیده می‌شود. مثلاً شاید در میان معیارها، مواردی مثل کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل و کاهش هزینه‌های سوخت وجود داشته باشد که با یکدیگر در ارتباط هستند، اما اگر معیارها را به درخت طراحی منتقل کنیم، مدیریت امتیازها و تعیین چیدمان معیارها به مراتب ساده‌تر می‌شود. به تصویر زیر توجه کنید:

در نمودار بالا، کلّی‌ترین هدف‌مان O1 است که طبیعتاً امتیاز کامل را می‌گیرد (عدد ۱). برای دستیابی به این هدف باید سه هدف O11 و O12 و O13 محقق شوند، لذا مجموع آن‌ها باید ۱ باشد و هر کدام به نسبت اهمیتی که دارند امتیازدهی می‌شوند. هدف O11 خود به دو هدف کوچک‌تر O111 و O112 تجزیه شده است، لذا مجموع این دو هدف باید با هدف کلّی‌تر خود برابر شود و این تناسب در همه‌ی اجزای نمودار رعایت شده است. حال اگر چند گزینه داشته باشیم و بخواهیم آن‌ها را وزن‌دهی کنیم، ترکیب‌های متفاوتی در مورد معیارها وجود دارد که در ادامه به تعدادی از آن‌ها اشاره کرده‌ایم:

هماهنگی گزینه‌ها با اهداف O11 و O12 و O13 را ارزیابی کنیم که ضریب اهمیت هر کدام‌شان به ترتیب ۰٫۴ و ۰٫۲ و ۰٫۴ است.

هماهنگی گزینه‌ها با اهداف O111 و O112 و O12 و O13 را ارزیابی کنیم.

هماهنگی گزینه‌ها با اهداف O111 و O112 و O12 و O131 را ارزیابی کنیم.

هماهنگی گزینه‌ها با اهداف O111 و O1121 و O1122 و O12 و O13 را ارزیابی کنیم.

تمام اين تركيب‌ها از نظر وزني صحيح و قابل استفاده هستند، اما در عمل بهتر است از معيارهايي استفاده كنيم كه در يك سطح مشترك از سلسله مراتب درخت باشند، مثلاً اگر از معيارهاي O111 و O112 استفاده مي‌كنيم، بهتر است معيار O131 به جاي O13 استفاده كنيم تا همگي از سطح سوم باشند.