재료 선택과 설계
부품의 질량과 비용이라는 두 목적을 동시에 작게 하고 싶지만, 가벼운 재료일수록 비싸서 양쪽 모두에서 최선인 재료가 없다. 이러한 경우의 재료 선정 방법으로 적절한 것은 무엇인가?
- A질량의 성능 지수에서 최선인 재료를 고르면 비용 면에서도 반드시 최선이 되므로, 한쪽만으로 비교하면 된다
- B어느 후보에게도 두 목적에서 동시에는 지지 않는 파레토 최적인 후보를 모으고, 질량과 비용의 교환 비율을 정해 고른다
- C질량(kg)과 비용(엔)의 성능 지수를 단위를 맞추지 않고 그대로 더하여, 합이 최소인 것을 고른다
정답과 해설 보기
정답: B. 어느 후보에게도 두 목적에서 동시에는 지지 않는 파레토 최적인 후보를 모으고, 질량과 비용의 교환 비율을 정해 고른다
목적이 경합할 때는 먼저 다른 어떤 후보에게도 두 목적에서 동시에 지지 않는 후보를 골라냅니다. 이들은 트레이드오프 곡선(파레토 전선) 위에 늘어서며, 전선 위에서는 어느 한쪽을 좋게 하면 다른 쪽이 나빠집니다. 최종적으로는 질량을 1 kg 줄이는 데 몇 엔까지 지불할 수 있는가 하는 교환 상수를 정하고, 질량과 비용을 하나의 평가 함수(벌칙 함수)로 묶어 고릅니다. 항공기처럼 가벼움의 가치가 높은 제품에서는 비싸더라도 가벼운 재료가, 일반 제품에서는 싼 재료가 선택되는 것은 이 때문입니다. 한쪽 목적에서 최선인 재료가 다른 쪽에서도 최선이라고는 할 수 없으므로, 한쪽에서 최선이면 다른 쪽에서도 반드시 최선이 된다는 선택지는 틀렸습니다. 단위가 다른 양을 그대로 더하면 수치의 크기가 단위를 고르는 방식에 따라 달라져 버려, 의미 있는 비교가 되지 않습니다.