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孙永伟博士原创 | 从军事演习的红蓝军对抗谈创新研发方法论助力疫情漏洞全面查找与防范

谨以此文向那些奋斗在抗击疫情战线的工作者、英雄们致敬,供防疫专家们参考,希望对他们艰巨的防疫工作有所帮助,助力社会早日摆脱疫情影响。

 

近期西安的疫情引起了广大民众的关注,让我们也非常揪心。这应该是目前为止发生在我国继武汉疫情之后最大的一次疫情,严重影响了西安一千三百多万人民群众的生产和生活,由此也引发了诸多的不便以及非常负面的影响,造成了相当大的损失。我们注意到有人质疑是西安国际机场的空调系统造成的,当时在设计的时候并没有考虑国际、国内区域要隔离病毒传播的需求,因为当时并没有出现疫情现象。当然,我们也注意到暖通空调领域的专家对此进行了反驳。目前这一波疫情源头尚未有定论,如果调查结论真的是空调系统的漏洞,相信空调系统的传播途径这一漏洞会很快被堵上,因为解决这一问题在技术上应该不是那么困难。那我们应该如何举一反三进行有效的预防、而不是出了问题再找原因,堵漏洞呢?能不能提前找到漏洞,及时地给堵上呢?这一次被怀疑是空调系统的问题,那下一次呢?否则,后面的漏洞还将会层出不穷,可谓一波不平,一波又起,此起彼伏,无穷无尽。


尽管疫情出现后,网上出现了这样那样的负面报道,但基本上都属于抱怨型的,抑或是事后诸葛亮,并没有多少真正有建设性的意见,更没有多少从技术层面提出可操作性更强的建设性解决方案,对于如何真正的解决问题,避免此类问题的再次发生起不了多大的作用。

基于从事先进方法论研究、应用、推进将近20年的经验,我们认为有一些先进的方法论可以给防疫专家们及相关人员启发,产生更多更好的想法,以更有效地应对疫情。

我们建议以下的方法论可供参考:

  • 功能导向搜索(Function Oriented Search):也就是搜索其他领域的解决方案。虽然许多问题存在的领域不同,但这些问题的本质是差不多的,因此解决方案也是差不多的。例如以下几个问题的本质其实是一样的,都是从固体中去除水分。

                  

既然问题本质上是一样的,那么解决方案也是通用的。有可能在我们这个领域里所遇到的非常困难的问题,在另外一个领域中已经有非常成熟的解决方案了。或者说,在我们领域中,这只是一个普通的问题,而在另外一个领域是一个非常严苛的问题,对这一问题的解决方案必须能满足一系列严苛的条件,这就意味着在这一领域中一定有针对这一问题的成功解决之道。那么我们就可以快速地把这些解决方案移植过来解决我们的问题,而且这些解决方案是经过验证的、低风险的、可以被快速实施的。 受此方法的启发,我们可以想一下,在哪个领域也遇到了类似的问题,而且有可能挑战比我们所遇到的挑战还要大,在那个领域一定有好的解决方案可供我们借鉴。例如新冠疫情刚刚爆发之时,来自全国各地的救援物资盘点是一个大问题武汉红十字会半个月也没搞明白的仓库管理,专业的物流公司九州通接管以后2个小时就梳理清楚了,并在短短的一天之内就建立起了一个现代物流系统。(出处:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1657613705570832139&wfr=spider&for=pc以及https://baijiahao.baidu.com/s?id=1657581804517282883&wfr=spider&for=pc)

由此,我们不难体会,对于红十字会来说极度困难的问题,对于一个成熟的物流企业来说只是一个普通的,并不怎么起眼的问题,我们要善于借用、移植其他领域成熟的解决方案。

(对于此部分“功能导向搜索”的内容,读者可以参考:《TRIZ 打开创新之门的金钥匙 I》,孙永伟等,科学出版社,2015年出版,ISBN:9787030459169)。

               

 

对于类似西安的情况,要全面准确找到造成疫情的漏洞是极为困难的。那么在其他领域有没有什么办法可以用于全面的评估自身的漏洞的做法呢?特别是对那些还没有发生失效(即还没有失效过的漏洞)的评估,或者说一失效就致命不给我们第二次机会的漏洞。在这里,同样基于长期从事研发方法论研究、应用、推广的经验,向各位防疫专家们介绍几种方法论。

  • FMEA(Failure Mode and Effect Analysis, 潜在失效模式及后果分析),是汽车行业的工程师必须要掌握的基本工具,对汽车设计、工艺等方面进行全面的风险识别和评估。FMEA的最新版本分为七步。分别为:

规划和准备、结构分析、功能分析、失效分析、风险分析、优化、结果文件化。

其核心理念是把系统或过程进行拆分(第2部分),然后识别出来功能及对功能的要求(第3部分),如果不能满足功能要求或产生非预期的功能就是失效(第4部分),然后评估风险并识别出需要改进的风险项(第5部分),产生相应的解决方案(第6部分)。

               

FMEA七步法

如果能够掌握这个工具,就可以系统地、全面地评估出各风险项,并采取措施。由于汽车行业是全球影响范围最大的行业之一,FMEA在这个行业中非常成熟,因此,我们可以借鉴汽车行业的成熟做法,系统、全面地评估潜在的风险,发现漏洞,及时堵住这些潜在的漏洞,而不是传统的依靠发散的方法来评估风险。我相信如果能够有效地应用这一工具,就能够避免很多问题的发生了。

但FMEA很大程度上依赖于团队的经验,以前曾经有过类似的失效,然后才能进行FMEA分析。但对于一些从来没有发生过的失效,就有可能会漏掉某些风险项,往往一些被忽视的很小的漏洞就可能会酿成大祸。我们建议防疫专家们可以采用失效预测的方法来进行潜在风险的识别。

  • 失效预测Failure Anticipation),如果以前从来没有失效过,但并不意味着未来不会失效,有可能是因为这一新系统刚刚被开发出来,使用的时间比较短,会不会有失效根本不清楚,比如一个刚刚开发出来的新技术(或新产品),例如转基因食品;还有一种可能是不具备可重复性的事件,例如战争,发生过了之后不可能再打一次。而西安的疫情防控就类似于上面所说的第一种情况,疫情虽然已经持续了2年多的时间,我们对于病毒有了一定的认识,但还是不全面,许多情况是全新的,所以有许多的潜在的失效以前从来没有遇到过。在这种情况下,我们建议采用失效预测的方法。

    失效预测的工作原理是制造“反问题”,即我们自己可以扮演假想敌,看我们如何创造性地制造失效,即不是失效发生了之后再被动地思考失效的原因,再去思考如何避免失效,而是人为地想办法去制造失效。如果我们知道了失效是如何被制造出来的,我们就知道漏洞在什么地方了,也就知道应该如何解决问题,避免问题了。

       

失效发生后被动地失效分析

       

主动地制造失效

其实这一做法,早已被应用于许多领域,在军事领域中的红蓝军对抗,就起着这个作用。在部队模拟对抗演习中,有专门扮演假想敌的蓝军部队。他们可以模仿世界上任何一支军队的作战特征与红军(代表我方部队)进行针对性的训练。蓝军要想尽一切办法打败红军,蓝军所用的战术越巧妙,红军就能被磨砺得越厉害,日后战场上杀敌就更能够制胜(日后在真正的战场上就能更加从容的应对对手在战略战术上的各种变化)。几年前有一部好莱坞影片《金蝉脱壳》就是让高手想办法越狱,以此来暴露监狱中的漏洞,然后再有针对性的采取相应的措施。此外,针对幼儿园、小学、中学容易受到不法分子袭击的问题,不少学校也组织了类似的演习,让人扮演不法分子袭击学校以测试和培养学校的快速反应和应对能力。“不法分子”越厉害,想的办法越能巧妙地、成功地伤害“学生”,就越能反映出目前存在的安全漏洞,学校的应对措施就越有效。

我们应该如何有效地运用失效预测来发现疫情中的漏洞呢?

    1. 我们描述什么是失效,对于防疫工作来说,就是人感染了新冠病毒;

    2. 要制造一个反问题,即假设我们自己是破坏分子,我们的任务是如何能够成功地使人感染新冠病毒;

    3. 列出所有的潜在资源,一一地列举所有资源,包括空气、地面、行李、旅客、柜台、拖把.......(这个列表可以延伸到非常长);

    4. 考虑如何利用这些资源成功地使人感染新冠病毒,把这些资源想像成为我们自己的可用资源,我们应该如何巧妙地运用这些资源,在哪些特定的条件下使这些资源执行何种功能才能达到使人感染新冠病毒的目的;

    5. 把这些能够产生反问题的资源列出来,它们就是我们通过失效预测所找到的漏洞;

    6. 针对这些漏洞构想解决方案,并加以实施。

在很多时候我们把更多的注意力放在如何解决问题上面,如何找到问题却通常被人忽视。事实上,如果我们能够成功地发现问题,可能会有不止一种方法来杜绝问题的发生,大多时候,解决方案也不是那么复杂。真正困难的是如何找到问题。

由此,如何有效的发现问题就成了整个解决问题过程中最困难的任务,它是我们成功解决问题的关键和前提条件。很多时候我们没有发现真正的问题,或者说我们解决的是一个错误的问题,导致我们貌似解决了问题,但问题又会从另外一个地方冒了出来。导致我们虽然出力不少,但无法杜绝问题的发生。

方法论在防疫中应用的场合:

毫无疑问,要对风险进行全面的分析并不是简单的事情,需要花费大量的时间、人力、物力、财力等,远远不是敲敲键盘那么简单。这也就意味着我们首先要选择正确的应用场合。对于一些后果并没有那么严重的问题,我们可以用一些比较简单、常规的、经验的方法来找原因,这时候找出的原因往往是比较浅层次的。也就是说即使这些漏洞没有被发现,问题没有被解决,但它们所带来的后果也没那么严重,运用高深的、复杂的方法论反而有无病呻吟之嫌。但是对于一些后果比较严重的问题,甚至产生灾难性的后果,就必须要引起我们的足够重视。诸如会导致人身伤亡的事件、会引起较大社会负面影响的事件、会很大的程度上影响人们生产生活的事件,一旦发生会带来相当严重的后果。例如,本次的西安疫情,使西安1000多万人暂时被限制出行,生产和生活陷于停滞,各类企业的损失不可谓不严重。这就要求我们必须要相当重视此类问题,要全面地分析可能会造成这些问题的原因。因为往往是那些最容易被我们忽略的非常小的漏洞带来了巨大的损失。这就值得我们在上面花很大的精力来分析问题。防疫是一个非常复杂的问题,牵一发而动全身,传统的“绞尽脑汁”的方法对于应对如此复杂的问题已经力不从心了,因此非常有必要利用有效的、创新的方法论工具来全面查找漏洞,并及时采取措施。

综上,我们介绍了几种可能应用于防疫的方法论,如功能导向搜索、FMEA、失效预测、资源分析、功能分析等方法,这些方法可以提供给相关专家们全面地查找漏洞。另外,还有一些其他的用途的工具,如可以用因果链分析更加全面、更深层次地查找原因,可以运用TRIZ理论产生创新的解决方案等。在本文中不再展开讨论。总之,无论做什么事,都要讲求方法,而且大多时候都有现成的方法论可供借鉴,它们都是人类智慧的结晶,尤其是那些困难的工作更要讲方法。方法一变,海阔天空。谨以此文向那些奋斗在一线的疫情工作者们致敬,以上建议供防疫专家们参考,希望能够对他们艰巨工作有所启发,助力社会早日摆脱疫情影响。

 

**感谢RDMI(国际研发方法协会)各位有丰富实战经验的专家提出了许多修改意见。

 

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研发方法论理论体系

企业研发中遇到的不同问题要用不同的方法论来解决

    

作者简介:孙永伟,博士,注册六西格玛设计(DFSS)黑带大师,TRIZ大师(五级,全球最高级),研发方法理论体系的提出者,国家能源集团北京低碳清洁能源研究院先进方法论部总监,天津大学创新创业导师,TRIZ理论的畅销书《TRIZ打开创新之门的金钥匙I》和《TRIZ打开创新之门的金钥匙II》两本书的作者,目前已经获得授权的发明专利20余项。曾任GE(通用电气)全球研发中心工程师、GE能源集团黑带、GE油气集团项目经理等职。孙博士曾获全球TRIZ领域的最高奖个人奖及中国质量技术领域的最高奖全国质量技术奖。经他认证的研发方法论专家达2000多人,其中多位已经成为企业研发方法论推进负责人。20多年来,他一直在企业和研究机构的研发第一线,具有丰富的企业内部推进六西格玛和TRIZ等先进研发方法论的经验以及运用这些方法论解决实际问题的能力,曾多次受邀到德国、波兰等欧洲国家及韩国、马来西亚、印度等亚洲各国介绍方法论的推进经验。邮箱:ywsun@yeah.net。

 

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