国际系统工程学会出版的系统工程知识手册中,对于复杂混沌状态,定义了一个四相态循环迭代的分析过程:感知混沌、接受复杂、征服繁奥、显化表征。
至于四相态的过程的节奏与发展历程属性,用《战略思维》书中的解决复杂问题的四种方法(下图)来体现,就起到了完善模型的效果:
阶梯式,作者称为专业执行,适合于确定性强的场景,是日常常见的行为方式;
潜艇式,作者称为分析研究,是不确定场景下需要慎重决策的模式,靠积累大量信息来辩识对象和过程;
直升机式,作者称为创造发现,属于共识度高的专业领域的工作过程;
过山车式,作者推崇的战略思维,大体对应于“大胆假设,小心求证”的产品开发过程。
在介绍书中所述的四种方法之前,先概述一下对复杂工程问题的认知。
首先,需要认识到各个行业的技术不确定性和需求不确定性是不一样的,产品研发的各个阶段,需要掌握的尺度和分寸也是大不相同的(见前文初样机讲科学,正样机讲技术,量产机讲工程)。
按照斯泰西混沌模型,在不确定性的维度之外,还有一个产品研发的各利益相关方的共识性的维度,要针对具体情境采取不同的决策方式。
上图的浅绿底色区域,是复杂问题析出和解决方案探索的工作域。
无论是哪个专业技术领域,经过人类社会长期实践的探索,都形成了一整套的知识体系,以及方法和工具。对于具体类型的事务和工作过程,有效把握管理工作和技术工作的成熟度,以及产品本身的技术成熟度水平,是取得分析和决策成效的一个关键:
型号装备研制,属于复杂的系统工程问题,整个历程充满了技术质量问题的求解与消解迭代循环。基本逻辑为“让问题空间与解决方案空间共同进化”,如下图所示:
至于具体的解决问题的方法,一种表述是有九个优化事项:
多约束多目标多学科准则(Multiple Constraints Objectives Disciplines);
融入产品寿命周期管理(Embedding into a PLM Process);
集成控制和优化(Integrated Control and Optimization);
健壮性与不确定性与演化能力(Rubustness Uncertainty Evolvability);
时空问题解构(Spatio-Temporal Problem Decomposition);
甚高维性的解构(Representation Very High Dimensionality);
数据挖掘与知识工程(Engineering Data Mining Knowledge Generation);
偏于'寻中学'的元模型(Meta-Models “Learning from Search” Preferences);
与决策者的互动(Interaction with Decision Makers)。
还可以按视点角度,进行分析建模的认知:
DoDAF的八视点方法:
最终,以形形色色显化表征的模型和数据为信息桥,将所有结构和状态信息及机理原则汇总于决策者的大脑,进行融合、思考,形成决策。如下图所示。
综合回顾之后,再回头看看《战略思维》中的四种认知和工作流程,从过程的视角,印证和训练我们自己的知识体系和行为直觉,力争做到“总要万物于风雨”。
对于工作成熟度高的项目,项目初期处于“复杂问题”这一角时,就能够制定工作计划,列出需要进行的所有任务。之所以是一条阶梯式的路线,是因为任务执行的速度会在预期值附近波动。可以说,大多数人在大部分时间里,都是在用阶梯式方法来解决问题的。
直升机式创造发现,能快速产生许多创意选项,不需要太多数据就可以快速呈现给利益相关者清晰的局面。诺贝尔经济学奖获得者丹尼尔·卡尼曼的经典著作为《思考,快与慢》,其中的“快思考”就是直升机式路线:快速生成多个选项;“慢思考”是水平的潜艇式路线,即在得出结论之前要仔细考虑所有数据。
许多成型的产品工程,比如车辆、飞机、船舶、导弹及各类传统武器,其结构框架都是传承已久,甚至于能够作为设计约束和设计准则而存在。
潜艇式分析研究,也被称为解决问题的演绎逻辑方法,是复杂技术问题处理的典型过程。
在问题澄清的过程中,你甚至无法确切地定义问题症结所在,也就无法清晰地看到答案可能是什么样的。这诸多不确定性,需要进行研究、分析,观察市场趋势,对竞争对手进行基准测试,与客户交流等,建立全面的知识库等等。
通过研究和搜集越来越多的数据,并系统地进行分析,大量的事实和信息涌现,在工作过程后期,答案就像一枚鱼雷从隐藏的潜水艇中发射出来,从海浪下爆发。
潜艇式分析研究,有三个要素:非常聪明的人,足够多的数据、限定的时间量纲。临时措施、永久措施是大不一样的。
过山车式战略思维,是直升机式和潜艇式的嫁接,适用于以下场景:
一开始没有明确的答案,阶梯式方法无法使用;
项目开始阶段几乎没有同类结构的可用数据,潜艇式方法无法使用;
利益相关者在最后坚持使用数据进行验证和确认,仅使用直升机式方法是不够的。
因而,就有了几轮次的产品研制过程,下图所示的螺旋迭代过程,在时间轴上展开,就是一个过山车式的过程。
综合起来,复杂问题的处理,要在需求不确定性、技术不确定性、管理成熟度、工作成熟度、技术成熟度、利益相关者共识度等各个维度上进行评估,然后经过“过山车'式,或者说是螺旋迭代,实现问题空间和解决方案空间的清晰化,最终实现问题的求解或消解。
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