材料選擇與設計

想同時減小零件的質量與成本這2個目標,但越輕的材料越貴,沒有兩方面都最佳的材料。此時選擇材料的方法,下列何者適當?

  1. A只要以質量的性能指標選出最佳材料,成本上也必定最佳,因此只比較一個目標即可
  2. B集合不會在兩個目標上同時輸給任何候選的柏拉圖最適候選,再決定質量與成本的交換比率來選擇
  3. C將質量(kg)與成本(元)的性能指標不統一單位直接相加,選擇和最小者
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正確答案:B. 集合不會在兩個目標上同時輸給任何候選的柏拉圖最適候選,再決定質量與成本的交換比率來選擇

目標互相衝突時,首先挑出在兩個目標上都不同時輸給其他任何候選的候選。這些候選排列在取捨曲線(柏拉圖前緣)上,在前緣上改善其中一方,另一方就會變差。最後決定為了減少1 kg質量最多願意付多少錢的交換常數,將質量與成本整合成1個評價函數(懲罰函數)來選擇。像飛機這種輕量價值高的產品會選擇昂貴但輕的材料,一般產品則選擇便宜的材料,原因就在這裡。在一個目標上最佳的材料不一定在另一個目標上也最佳,因此認為必定也最佳的選項是錯誤的。單位不同的量直接相加,數值大小會隨單位的選擇而改變,無法成為有意義的比較。

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