一般工程學導論/範圍和尺度
一個學生團隊想要做一個剷雪鏟專案。以下是與講師之間關於修改問題陳述的虛構對話，因為它們存在範圍問題。
- 問題陳述：設計一個更好的剷雪鏟
- 答案："更好"這個詞的範圍太廣了。也許是 "設計一個對普通人的後背傷害較小的剷雪鏟" 或者 "設計一個更便宜的剷雪鏟"。
再試一次。
- 問題陳述：設計一個對普通人的後背傷害較小的剷雪鏟。
- 理由：沒有專利與我們的設計相符。
- 答案 1：理由的範圍錯了。一個更好的理由是市場上所有的剷雪鏟都會傷害人們的後背。
- 答案 2：理由暗示了問題的解決方案。通常，問題解決方案是在問題得到證實後才開始頭腦風暴的。
再試一次
- 問題陳述：設計一個對普通人的後背傷害較小的剷雪鏟。
- 理由：背部受傷很多，給社會造成很大的經濟損失。
- 答案：理由的範圍錯了。一個更好的理由是市場上所有的剷雪鏟都會傷害人們的後背。
再試一次
- 問題陳述：設計一個更好的剷雪鏟
- 測試：購買的鋁管按廣告宣傳的那樣運作。
- 答案：測試的範圍錯了。測試應該首先是透過有雪或類似於雪的人來進行與競爭性剷雪鏟的比較測試。
"能源危機" 這個詞的範圍很差。我們並沒有耗盡燃料。石油和乙醇並不是唯一的燃料形式。以下是範圍更廣的問題陳述："我們正在耗盡行動式儲能系統。"燃料電池、電池、儲氣囊和飛輪都有與之相關的工程設計問題。當前的儲能系統是汽油。燃氣發動機對環境有害，價格總是會上漲。
另一個例子：一座大城市裡的建築物為了租客而相互競爭。據說一座建築的 "電梯速度慢"。一位電梯工程師測量了速度，發現它們是一樣的。後來發現區別在於鏡子。裝有鏡子的電梯被認為速度更快，因為人們喜歡盯著自己看，時間過得更快。問題陳述 "電梯很慢" 的問題是什麼？範圍。這個陳述暗示了電梯需要更快執行的解決方案。更好的問題陳述是什麼？"電梯有問題。"
解決問題的方法有兩種：特殊產品和商品。
特殊產品是指需求量不大的利基市場，幾乎所有交付的產品都是獨特的。例如，豬（管道清洗和測試）市場。德克薩斯州大約有 200 名豬工程師。如果一隻豬使用了一種特殊稀土礦物，那不會有問題。這隻豬可能因為使用這種稀土礦物而更加昂貴，但使用這種稀土礦物不會擾亂世界市場或社會其他部分。
另一方面，特斯拉生產的汽車電池是由 6000 塊筆記型電腦電池組成的。筆記型電腦電池正在迅速發展。總有一天，筆記型電腦電池可能會由塑膠製成，但截至 2008 年，筆記型電腦電池使用了稀有材料。我們每個人不可能為自己的汽車準備 6000 塊筆記型電腦電池，而不會擾亂所有使用電池裝置的價格。這是一個尺度問題。
商品產品/服務對尺度問題非常敏感。如果特斯拉汽車成為商品（足夠便宜，讓我們每個人都擁有），那麼就會存在尺度問題。
當某樣東西（一輛價值 10 萬美元的特斯拉汽車）變得足夠便宜，讓我們每個人都能擁有時，就會出現尺度問題。
當父母說，你可以做這件事，但你的兄弟姐妹不能做時，就會出現尺度問題。無論 "它" 是什麼，都有尺度問題。
電力廠越大，效率越高，汙染越少。電力廠的尺度很好。幾乎任何型別的燃料都可以在電力廠中燃燒，而且溫度和壓力比其他任何地方都要高得多。例如，在電力廠中燃燒一桶油所產生的有用能量是將其燃燒在汽車中所產生的能量的兩到十倍。而且汙染要少得多。
另一方面，擴大電網規模以用更少的損失傳輸更多能量則更加困難。電網的尺度不好。
問題的解決方案可以是產品或服務。尺度問題也適用於服務。以下是一些例子。
教授希望在課堂上為學生提供響應點選器。但學校沒有錢為每個教室購買點選器。這是一個尺度問題。
在克林頓 1996 年連任競選期間，OSHA 網頁被構建，以便任何人都可以在工作場所提交安全投訴給 OSHA。存在兩個範圍問題。如果釋出，太多人可能會嘗試使用這些網頁，導致伺服器崩潰。仇恨 OSHA 的人可能會嘗試讓伺服器崩潰。但這些尺度問題與 OSHA 在全國範圍內每年調查 300 起投訴的事實相比微不足道。如果網頁收到 3000 起投訴，OSHA 內部每個人，每個業務流程都會不堪重負。