美国铁合金工业预测
美国铁合金工业预测(特尔斐法) 1970年春，兰德公司作出了美国铁合金工业发展前景的预测。考虑到在以后一二十年内 某些关键的战略材料可能出现短缺，用特尔斐法来确定铁合金消费趋势的技术上的变化 。这样的预测可作为长期规划的指导并影响钢铁生产和合金生产中铁合金的使用。 特尔斐咨询的程序和应答者的选择 该程序包括三轮，第一轮的问题和答复都可以分为三个部分：第一部分，钢；第二部分 ，合金；第三部分，关键性的发展。第一和第二部分一般是要求应答者预测延伸的趋势 曲线以及延伸的理由，第三部分是应答者认为在今后二十年内对钢铁或铁合金工业有着 潜在作用的技术发展。 应答者的名单是从工业、政府、大学、研究所和商界的各个部门仔细挑选出来的。在钢 铁业专家的指导下选出了100个作为应答者候选人，他们每人收到了一封参加特尔斐预测 的邀请信，一张用于回寄给管理小组表明自己是否愿意参加的明信片和一份第一轮征询 表。在100人中，42个答复愿意参加，33人对第一轮的问题作出了答复。第一轮问答者来 自工业界的比例很高，他们作为参与规划的人员，可以将参加预测看作他们工作的一部 分，参加应答是义务性的；而来自大学的比例较小，这些人或许将其视作不付酬的咨询 研究。 参加特尔斐预测的应答者的专业构成是：铁合金生产业6人，有色合金生产业1人，特种 金属业2人，粉末冶金业2人，特种钢制造业4人，钢生产业4人，聚合物业3人，研究所4 人，大学4人，技术杂志2人，顾问1人，共33人。 这次特尔斐咨询聘用了两个专业人员 (一个高级专家和一个助手)和一些做誊抄秘书工作的临时助手。全部工作周期性进行： 一两个月等待上一轮的答复结果并做好处理准备；一两个月处理这些答复并整理成适当 形式以备下一轮使用。临时秘书工作也是周期性的，在将结果统计整理成表格反馈时有 一周左右的繁忙时期。 在整个预测过程中，信息流动如图3—3所示。 第一轮 第二轮 第三轮 1975年1980年前的 实际概率，在数量与 质量对工业的冲击 图3—3 预测过程中的信息流动图 注：实线框为管理小组给应答者的信息，虚线框为应答者给山的信息 第一轮 设计：第一轮分成三个部分。第一部分标以“钢”，给出了钢铁工业各方面情况的曲线图 像，如钢的发运总量、发运量与产量之比等等。提供的曲线是从1960年到1969年的，要 求应答者将曲线延伸到1985年，对每一图像提出三个问题。 应答者认为他的曲线延伸可靠性如何? 应答者在作出他的曲线延伸时，假设产生了什么关键性的技术发展? 在这曲线上，别的哪些技术发展能够导致较大的改变? 第一部分还给出了钢铁制造过程流图，数据都是1969年的，要求应答者提供1980年的相 应数据。 第二部分标以“合金”。像第一部分一样给出一些曲线图像，涉及铁合金工业的各方面， 如美国铬消费量、钨消费量等等，以及这些材料的进出口量。征询之所以分为“铁”和“合 金”这两部分，是因为应答者专业多可以分为这两部分。 第三部分标以“补充变量和关键性发展的建议”，给的是空白的图像纸的发展表格，让应 答者自由填写。 征询表的设计是管理小组听取了铁合金业专家的建议而作出的。 结果的处理：第一轮1970年6月寄给了42名专家，33名作了答复。 答复的结果的处理，首先是计算每个图像延伸部分的四分位区间，然后是将图像纸上问 题2和问题3给出的评论收集起来加以综合，作为反馈到第二轮的信息。 在第一轮中，第三部分的答复很少，有些答复被反馈到第二轮，有些被剔除了。在第二 轮中，为它增加了三条由答者提出的曲线。第一轮的汇总整理工作量相当大。 第二轮 设计：第一部分，“钢”，包括36项“预测设想”，36项“经济的或国际性的考虑”，以及 第一轮第一部分的所有图像，要求应答者对这些设想和考虑评分，评分标准是： 1分：确定无疑(平均1～1．5分)：错的风险很小，在此基础上决策不会失误，由此而得 推论为真。 2分：可靠(平均1．6—2．5分)：有错的风险，可以在此基础上作决策，但有可能失误， 可能作出不正确的推论。 3分：不确定(平均2．6～3．5分)：对任何专家与决策者来说评价断言的信息与知识尚不 够。 4分：风险(平均3．6—4．5分)：有较大的错误风险，不能仅仅在此基础上决策，否则将 得到许多不正确的推论。 5分：不可靠(平均4．6分一5分)：有很高风险，作为决策基础无价值。 6分：不成立：此断言没有什么意义。 对于所有原始趋势曲线，都给了它的延伸部分的四分位区间。要求应答者在了解了四分 位区间以后重新作出自己对这些曲线的延伸，并且说明自己的估计是可靠的、或像任何 人的一样好，或是风险的。上一轮中应答者为曲线所给出的理由经整理反馈回来，共11 6条，请应答者评分(按前述1—6)。第二轮的典型答复表如表3—3所示。 第二部分“合金”，设计上与第一部分相同。预测设想部分有69项有关合金生产的设想的 17项一般考虑，请专家评分。第一轮中的曲线图像及其延伸的四分位区间和128条预测理 由也给了出来，请专家评分。 第三部分是“关键性发展与补充曲线”，给出了36项关键性的技术发展，请应答者就1975 年以前实现的可能评分，并且，若某项技术实现的话，对钢铁工业的影响如何。另外还 给出三条新的曲线，请应答者加以延伸和说明。 ——曲线图像的新的四分位区间。 ——设想、 图像和关键性发展的说明的整理归纳。 ——数值性的结论，即评分的计算列表。 在处理时需要作一些统计计算，如平均值、标准差、答复的分布等等。这些计算工作量 较大，为此编制了计算机程序。统计结果的样本如表3—2和表3—3所示。 表3-2 统计结果样本 结果的处理：第二轮征询表送给52个专家，回收34份答复。这一轮中增加了代表聚合 工业的专家，他们虽然没有参加第一轮征询，但为了增加有关塑料替代物的信息而引入 。 第二轮结果处理分为三个独立部分： | 问题序号 | 平均值 | 标准差 | | 1 | 3．4 | 1．0 | |2 |2．6 |0．9 | |3 |3．0 |1．2 | | | 分数答复的分布 | | |问题序号| |答复人 | | | |数 | | | 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 统计结果样本 上一预测的理由如下，请评分；如果愿意的话，请补充理由。 选择评分因为国外产品成本较低，半成品进口必剧增。 由于加拿大进口半成品加工后出口， 目前的出口增加。 由于加拿大变为自足，从加拿大的再出口将减少。 在2—3年内，外国不锈钢生产设备将与美国产品竞争。 美国低镍不锈钢将保持竞争性地位。 铬的短缺将使进口量大增。 利用高纯度合金改进质量将降低进口。 300系列 (铬一镍)钢的进口将增加。 第三轮 设计：第三轮还是包括三个主要部分： 第一部分，第二轮第一部分的总结，钢； 第二部分，第二轮第二部分的总结，合金； 第三部分，关键性的发展补充曲线。 第一和第二部分是作为总结而提供的，不再需要应答者输入新意见。对每一个问题都列 出了从第二轮的结果计算出来的平均值和标准离差。 第三部分中有一些新的设想， 以及前一轮中标准离差较大(即分歧较大)的设想，要求应答者重新评价。 第三部分的第一段，给出了第二轮中关于可能性和潜在的关键性发展的影响的分数的百 分比分布，每一项发展都有它的平均分数及有关评论。要求应答者重新表明自己的倾向 和说明每一潜在的发展的影响。 第三部分的第二段是第二轮中给出的三条曲线以及应答者们为延伸而列。出的理由。要 求应答者在读了这些理由以后重新作曲线延伸并且评定自己估计的可靠性，还要求用前 述1～6分评分标准，对这些理由选择评分。 第三部分的第三段包括第一、二部分中出现较大分歧的所有设想，要求应答者重新评价 。还补充了几个新的设想，要求选择一个分数。 管理小组还提出一些问题以简单了解应答者对特尔斐咨询的态度，例如他是否认为参加 特尔斐咨询所花的时间是值得的，等等。 结果的处理：第三轮征询表于1970年11月10日送交38位专家，有33位做了回答。 编写了一个计算机程序来计算平均值、标准离差、百分比分布、矩阵等等。然后由管理 小组的高级专家检验结果，剔除了得第6分 (不成立)占20％以上的条目，剩下的每一条曲线的所有设想和理由重新按照分数平均值 的顺次排列。 特尔斐法预测与专家集团研究的比较 兰德顾问局指定了一定独立的专家集团， 以传统的方式研究同一个问题。传统的研究与特尔斐法同时进行，但一直到两者都结束 后才比较研究结果。 在专家集团中，来自铁合金业的各个专家检查了他们十分熟悉的问题。研究报告题为： “美国钢铁工业未来铁合金使用趋势”。在一定程度上，它的预测是精确的。它的结论和 建议表明了专家集团的一致，没有暴露出分歧的地方，这是典型的“内行”研究结果。在 仔细挑选专家们的专业范围内，这份报告是已知情报与观行研究和发展的可靠综述。与 此相反，特尔斐法研究是为了提供一个能指出有关课题的疑点和分歧的机会，它给出了 第一条见解的集体评价，但并不保证与众不同的意见是错的。集体的意见比起任何个人 见解有较大的正确概率，但是，至今为止极大地影响了工业的那些技术发展并未被绝大 多数专家预料到，所以，不可盲目地从特尔斐法去推测事实。 特尔斐法探索钢铁和铁合金工业的专家们的思想，所涉及的范围更广阔，可以使每个人 把自己的看法与集体的判断做比较。它并不打算得到像专家集团那样明确的结论或建议 。 表3—4给出了特尔斐法与专家集团预测的钢和高级合金消费量。两种方法的预测结果 相当一致。例如，专家集团预测今后十年 表3-4 1980年钢和高级合金消费量预测 （吨） | | 专家集团预测 | 特尔斐法预测 | | 铬 | 319 260 | 250 000 ～ 303 000| | 钻 | 2 732 | 3 000～4 000 | | 铌 | 1 977 | 1 300 ～ l 850 | | 锰 | l 011 235 | l 100 000～l 250 | | | |000 | | 钼 | 2l 540 | 17 400～2l 000 | | 镍 | 124 200 | 90 000一15 000 | | 钨 | 1 850 | l 550—2 600 | | 钒 | 5 796 | 5 000～6 200 | 碳钢发运量将增长22％，特尔斐法预测曲线表明增长率为22％～ 23％。专家集团预测高强度低合金钢是钢铁工业增长最快的一个品种，特尔斐法预测它 是两种增长最快的品种之一。 专家集团的报告没有指出分歧的地方，而特尔斐法在正确性分数中的3分(不确定) 中，既反映了整个应答小组无力确定该设想的正确性，也反映了有关该设想的种种相反 意见旗鼓相当。在分数在这个范围的135条意见中，有73条出现较大的标准离差，表明了 应答者之间众说纷纭。有57条设想由于评得“风险”或“不可靠”而被放弃，在总共667条设 想中，有30％被集体评为其正确性低于“可靠”。而对于决策者来说，考察被抛弃的设想 是有很大价值的，所以应在报告中按正确性高低列出全部设想。 [分析思考题] 1．请您从本案例中总结特尔斐预测方法的优点和缺点。 ----------------------- 历史趋势 曲线 曲线推测 曲线推测 钢生产流 程图 计算四分位区间 增加新的 曲线 假 定 关键性的 发展 1969年和1980年的估计和模式变化 重新推测 曲线推测 判断合理性 计算四分位区间 计算四分位区间 一致与分歧 重新推测 重新评价 重新估计 重新估计 投入产出 模式 1969年1980年的估计
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