تحليل الحساسية: أي مُدخَل ينبغي أن أعرفه معرفةً أفضل؟

كل تحليل يعمل بمُدخَلات مرتابة: موصلية المادة، وخشونة السطح، وجريان التسرب، وحالة التشغيل الفعلية، ومقاومة التماس. وتودّ لو عرفتها جميعًا معرفةً أفضل، لكن كل قياس يكلّف مالًا ووقتًا.

وتحليل الحساسية هو أداة ترتيب الأولويات هذه بالضبط.

الموضعي والشامل

الحساسية الموضعية. تغيير كل مُدخَل على حدة بمقدار صغير، ومراقبة مقدار تغيّر المُخرَج. وهي رخيصة وكافية عادةً. وحدُّها أنها لا ترى التفاعلات بين المُدخَلات ولا تصلح إلا قرب نقطة التشغيل تلك.

الحساسية الشاملة. معاينة المُدخَلات معًا على امتداد مديات ارتيابها. وهي تلتقط التفاعلات. ولأنها تتطلب عمليات تشغيل كثيرة فتُجرى عمليًا على نموذج بديل.

انتشار الارتياب

الحساسية تخبرك بقوة أثر المُدخَل. أما انتشار الارتياب فيجمع ذلك مع مدى الارتياب الفعلي لذلك المُدخَل.

والتمييز مهم: فالمُدخَل العالي الحساسية والمعروف معرفةً جيدة جدًا (تسارع الجاذبية) لا يسهم بشيء في ارتياب النتيجة. أما المُدخَل المنخفض الحساسية لكن المجهول تمامًا فقد يسهم إسهامًا كبيرًا.

ويتبع الارتيابُ الكلي للمُخرَج من ضمّ هذه الإسهامات، ويعرّف إطارُ ASME V&V 20 هذا الضمّ مع ارتياب التصديق [1].

المحصّلة العملية

مُخرَج دراسة الحساسية قائمةٌ مرتّبة: أي مُدخَل يفسّر أي حصة من ارتياب النتيجة. وتلك القائمة تحسم قرارين:

1. أي قياس يُجرى. المُدخَل الأكبر إسهامًا.
2. أي تفاوت يُضيَّق. فإذا كان تفاوتُ تصنيع يحكم النتيجة صار ذلك قرارًا تصميميًا.

وهذه هي الخطوة التي تنقل التحليل من «إنتاج رقم» إلى دعم القرار. انظر ملاحظة الأرقام المعنوية.

المراجع

1. ASME (2009, R2021). V&V 20 — Standard for Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer. American Society of Mechanical Engineers, New York.
2. Jones, D. R., Schonlau, M. & Welch, W. J. (1998). Efficient global optimization of expensive black-box functions. Journal of Global Optimization, 13(4), 455–492. DOI: 10.1023/A:1008306431147