精益思想（Lean Thinking）在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中一直扮演著重要的角色。精益源自20世紀(jì)50年代日本豐田發(fā)明的生產(chǎn)方法（TPS），即精益生產(chǎn)?；谶@套方法論豐田實(shí)現(xiàn)了成本效益結(jié)合，大大提升了日本汽車(chē)的質(zhì)量與成本優(yōu)勢(shì)，使得世界汽車(chē)工業(yè)重心開(kāi)始由美國(guó)向日本傾斜。

在之前的文章中，為大家詳細(xì)地講解了精益與DevOps的關(guān)系及實(shí)踐，本文我們邀請(qǐng)到DevOps解決方案架構(gòu)師黃錦輝，帶來(lái)《精益思想在軟件交付中的應(yīng)用》主題分享，深入挖掘解析精益思想的內(nèi)涵，以及在軟件交付領(lǐng)域，精益如何實(shí)踐應(yīng)用，一起來(lái)看看吧。

01. 為什么需要精益？

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)中，業(yè)務(wù)敏捷（BVSSH）是核心目標(biāo)，即更快（Sooner）、更安全（Safer）地交付更高質(zhì)量（Better）的價(jià)值（Value）給到客戶，同時(shí)讓客戶和員工滿意（Happier）,詳細(xì)介紹如下：

① B-Better：
代表的是質(zhì)量（Quality），例如更少的生產(chǎn)事故、更短的故障恢復(fù)時(shí)間（MTTR）和代碼質(zhì)量等。質(zhì)量必須是內(nèi)建的，而不是事后再檢查。

② S-Sooner：
更短的上線時(shí)間。即縮短前置時(shí)間（Lead Time）、提高吞吐量(Throughput)，提升流動(dòng)效率(Flow Efficiency)

③ S-Safer
滿足持續(xù)的合規(guī)性（Continuous Compliance），考慮性能要求(Agile not Fragile)。

④ H-Happier
客戶滿意和員工幸福。

DevOps和敏捷開(kāi)發(fā)這兩類(lèi)軟件開(kāi)發(fā)方法論已被企業(yè)廣泛采用，那為什么還需要精益呢？其實(shí)盡管我們?cè)谲浖桓吨幸呀?jīng)應(yīng)用DevOps和敏捷實(shí)踐，但仍然會(huì)發(fā)現(xiàn)仍面臨著如下挑戰(zhàn)：

① 基本上沒(méi)有人能夠說(shuō)清楚軟件交付全過(guò)程，例如從用戶提出需求開(kāi)始，到最后將產(chǎn)品/服務(wù)交付給客戶，會(huì)經(jīng)過(guò)哪些步驟和工具，信息怎么傳遞流動(dòng)

② 在研發(fā)過(guò)程中做了很多“優(yōu)化”，軟件交付周期卻沒(méi)有明顯的縮短

③ 過(guò)度關(guān)注在人力方面，忽視了軟件交付過(guò)程，導(dǎo)致內(nèi)部資源利用率雖然有所提升，但整體軟件交付效率實(shí)際是有下降的，反而會(huì)降低軟件質(zhì)量。

02. 精益思想與核心原則

1）精益思想的前世今生

20世紀(jì)50年代，大野耐一在日本豐田發(fā)明了豐田生產(chǎn)系統(tǒng) (TPS)，創(chuàng)立了高效益、低消耗的生產(chǎn)方式（后被MIT研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)為“精益生產(chǎn)”），經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐使得日本的汽車(chē)工業(yè)趕超美國(guó)。當(dāng)時(shí)精益更多是應(yīng)用于制造業(yè)領(lǐng)域。1996年，書(shū)籍《LEAN THINKING》（《精益思想》）出版，這本書(shū)高度歸納了精益思想和原則，并將精益方式逐步擴(kuò)展到制造業(yè)以外的領(lǐng)域。隨著2003年《精益軟件開(kāi)發(fā)》的出版，精益思想真正開(kāi)始應(yīng)用于軟件領(lǐng)域中。

2）什么是精益IT？

精益IT協(xié)會(huì)將精益IT定義為：“精益IT是精益制造和精益服務(wù)的原則的延伸，用于信息技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的開(kāi)發(fā)和管理。其目標(biāo)是不斷提高IT組織為客戶提供的價(jià)值以及IT人員的專(zhuān)業(yè)水平。”

精益IT專(zhuān)注于提高IT人員，IT流程和信息技術(shù)，以便為客戶提供更多價(jià)值。精益的本質(zhì)是一種思考和行動(dòng)的方式。精益IT還提到了如下七個(gè)概念，其中“提升客戶價(jià)值”，是精益追求的目標(biāo)；“減少浪費(fèi)”是精益的核心，即通過(guò)不斷地去減少過(guò)程中的浪費(fèi)，增加價(jià)值。

3）精益的五個(gè)關(guān)鍵原則

① 首先，要明確客戶價(jià)值，一切價(jià)值都是圍繞客戶展開(kāi)的；

② 其次，基于客戶價(jià)值，建立以客戶為中心的價(jià)值流；

③ 再次，建立快速的流動(dòng)機(jī)制，消除過(guò)程的瓶頸和浪費(fèi)；

④ 然后，所有的價(jià)值流都是圍繞客戶進(jìn)行的，是由客戶拉動(dòng)，而不是生產(chǎn)后再推動(dòng)給客戶;

⑤ 最后，盡可能第一次就把事情做好，在每個(gè)階段保障質(zhì)量，并通過(guò)可視化建立反饋，持續(xù)改進(jìn)。

4）精益的核心思想

基于以上五個(gè)原則，精益的核心思想包含如下5個(gè)方面：

核心1：定義客戶的價(jià)值-誰(shuí)是我們的客戶

價(jià)值是由客戶定義，代表了客戶對(duì)于特定產(chǎn)品或者服務(wù)的需求。我們需要持續(xù)關(guān)注客戶價(jià)值，以及他們從產(chǎn)品或服務(wù)中感知到的價(jià)值。

核心2：價(jià)值流思想-建立客戶視角的系統(tǒng)思維

① 價(jià)值流：

是由將產(chǎn)品或者服務(wù)從概念到交付給客戶的所有任務(wù)和活動(dòng)組成，包含了所有的信息、工作和物料流。

② 價(jià)值流圖（VSM）：

是精益制造或精益企業(yè)技術(shù)，用于記錄、分析和改進(jìn)為客戶生產(chǎn)產(chǎn)品或服務(wù)所需的信息流或物料流。價(jià)值流圖在下文“精益在軟件交付的應(yīng)用”中，我們會(huì)詳細(xì)闡述。借助價(jià)值流圖，能幫助我們：

• 1. 提供價(jià)值交付全周期的視圖；
• 2. 建立客戶視角的系統(tǒng)思維；
• 3. 提供驅(qū)動(dòng)改進(jìn)的定量數(shù)據(jù)。價(jià)值流會(huì)量化很多數(shù)據(jù)或者指標(biāo)，可以驅(qū)動(dòng)我們不斷持續(xù)地改善。

核心3：流動(dòng)效率—優(yōu)于資源效率

我們?cè)谡麄€(gè)軟件交付周期中，經(jīng)常遇到整體交付效率沒(méi)有明顯提升的情況，即流動(dòng)效率低的問(wèn)題。如何實(shí)現(xiàn)端到端快速價(jià)值交付？這需要從以資源效率為核心，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤鲃?dòng)效率為核心來(lái)組織軟件交付過(guò)程。

資源效率，是指從組織內(nèi)部視角，審視各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)的產(chǎn)出效率，關(guān)注的是內(nèi)部資源及職能。而流動(dòng)效率是指從客戶的角度，審視客戶價(jià)值順暢流動(dòng)的程度，關(guān)注的是客戶價(jià)值。

前置時(shí)間：即從用戶提出需求開(kāi)始，到最終交付給客戶整體價(jià)值的端到端的時(shí)間。例如，上文舉例的醫(yī)院，前置時(shí)間為42天。如果去一站式的私人醫(yī)院檢查，醫(yī)生診斷快速，從初診到確診的檢查報(bào)告，排隊(duì)等待時(shí)間也大大縮短。因?yàn)橐徽臼剿饺酸t(yī)院關(guān)注的是流動(dòng)效率。

過(guò)度局部?jī)?yōu)化資源效率，可能會(huì)帶來(lái)額外的工作，你在工作中不斷切換任務(wù)，導(dǎo)致整體工作時(shí)間增加，使得下一個(gè)環(huán)節(jié)的人或者客戶經(jīng)常處于等待狀態(tài)，流動(dòng)效率低。

核心4：質(zhì)量?jī)?nèi)建—盡早發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題

在豐田里有個(gè)實(shí)踐“安燈拉繩”（Andon Cord）。在生產(chǎn)制造過(guò)程中，當(dāng)一線員工發(fā)現(xiàn)其中的工序有異常，會(huì)拉動(dòng)手邊的繩子-安燈拉繩，值班經(jīng)理便會(huì)很快看見(jiàn)拉動(dòng)繩子的員工是在幾號(hào)崗位、在車(chē)間哪條流水線，這時(shí)會(huì)和專(zhuān)家一起檢查生產(chǎn)，群策群力。如在特定的時(shí)間段解決不了時(shí)，便會(huì)決定停止整條生產(chǎn)線的運(yùn)作。

安燈拉繩的做法，強(qiáng)調(diào)盡可能在問(wèn)題出現(xiàn)的第一時(shí)間去發(fā)現(xiàn)并且解決。如暫時(shí)解決不了便會(huì)停下生產(chǎn)線，不把問(wèn)題留著轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)的下一個(gè)環(huán)節(jié)，這也是質(zhì)量?jī)?nèi)建的體現(xiàn)。

質(zhì)量?jī)?nèi)建，需要3個(gè)因素來(lái)體現(xiàn)：

① 建立信任的心理安全的環(huán)境
整條生產(chǎn)線停止運(yùn)作的特殊情況，在絕大多數(shù)制造業(yè)工廠里是很大的事故，而豐田給予信任、心理安全的環(huán)境，來(lái)保障質(zhì)量?jī)?nèi)建的實(shí)踐。

② 可視化與透明性
整條生產(chǎn)流水線，以及安燈系統(tǒng)，都是通過(guò)可視化方式展示。

③ 群策群力
需要團(tuán)隊(duì)共同決策、一起解決問(wèn)題。

核心5：持續(xù)改善—隨時(shí)隨地全員參與

改善，意味著持續(xù)改進(jìn)，不斷否定現(xiàn)狀，尋求更高的水平。無(wú)論是在軟件交付過(guò)程，還是個(gè)人職業(yè)生涯，改善的套路提供了一種面對(duì)未知的思路，從而漸進(jìn)式地不斷提升，持續(xù)進(jìn)化。

需注意的是，改善并不是定期改善，而是隨時(shí)隨地全員參與。例如當(dāng)軟件開(kāi)發(fā)中發(fā)現(xiàn)可以改善的環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)立即去改善。

03. 精益在軟件交付的應(yīng)用

1）實(shí)踐1：價(jià)值流圖在軟件中的應(yīng)用

第一層（最上層）為信息流，即供應(yīng)商和客戶之間的信息流，中間會(huì)經(jīng)過(guò)發(fā)布管理過(guò)程。其中，信息流的需求，企業(yè)內(nèi)部會(huì)用到許多工具，比如需求管理工具，版本工具，自動(dòng)化工具等。

第二層（中間層）為生產(chǎn)的過(guò)程流。例如軟件交付中，會(huì)經(jīng)過(guò)需求分析設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署、發(fā)布投產(chǎn)等流程階段。這里會(huì)涉及幾個(gè)量化的指標(biāo)-前置時(shí)間、周期時(shí)間、處理時(shí)間、安裝時(shí)間，我們?cè)谙挛脑僖灰辉敿?xì)解釋。

第三層（最底層）是根據(jù)各個(gè)階段里量化的指標(biāo)，去繪制時(shí)間流水線。例如需求分析（第一個(gè)凹處水平線）花了0.5小時(shí)，等待開(kāi)發(fā)（第二個(gè)凸處水平線）花了1天，開(kāi)發(fā)（第三個(gè)凹處水平線）用了1.5小時(shí)，繼續(xù)等待（第四個(gè)凸處水平線）花了2天等等，以此類(lèi)推，前置時(shí)間總共花了12.5天，處理時(shí)間為3.5天。

量化指標(biāo)的概念：

① 前置時(shí)間（Lead Time）：
從用戶提出需求開(kāi)始，到最終交付給客戶整體價(jià)值的端到端的時(shí)間。這是對(duì)客戶關(guān)鍵的時(shí)間，客戶只關(guān)注整體花費(fèi)的時(shí)間，期間的過(guò)程客戶并不在意。在如上價(jià)值流圖中，前置時(shí)間為12.5天

② 周期時(shí)間（Cycle Time）:
各個(gè)階段團(tuán)隊(duì)處理的時(shí)間。例如需求分析花了0.5個(gè)小時(shí)，則周期時(shí)間為0.5個(gè)小時(shí)。

③ 處理時(shí)間（Process Time）：
也稱(chēng)流程時(shí)間，是周期時(shí)間的總和。圖中周期時(shí)間為0.5h+1.5h+1h+0.5h=3.5h，即對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，有價(jià)值的時(shí)間是3.5h，其余等待的額外時(shí)間對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)是沒(méi)有價(jià)值的。

④ 安裝時(shí)間（Setup Time）：
環(huán)境準(zhǔn)備的時(shí)間。例如代碼開(kāi)發(fā)需準(zhǔn)備本地的開(kāi)發(fā)環(huán)境，準(zhǔn)備消耗了多長(zhǎng)時(shí)間，即為安裝時(shí)間

還有一種價(jià)值流圖的延伸-流框架（Flow Framework），詳情可見(jiàn)PPT及直播回顧。

2）實(shí)踐2：消除浪費(fèi)——區(qū)分3種活動(dòng)類(lèi)型

通過(guò)價(jià)值流把指標(biāo)量化提煉出來(lái)后，我們下一步要做的是識(shí)別浪費(fèi)，并進(jìn)行改善。針對(duì)不同的活動(dòng)類(lèi)型，我們可以采取不同的方式。

① 消除非增值活動(dòng)
非增值活動(dòng)即完全不會(huì)帶來(lái)價(jià)值的活動(dòng)，例如庫(kù)存、返工、等待等，這類(lèi)活動(dòng)需要直接消除。

② 最小化必要非增值
必要非增值，例如員工進(jìn)行培訓(xùn)技能是必要的，但對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)并不創(chuàng)造直接價(jià)值，這類(lèi)活動(dòng)需要最小化縮短時(shí)間。

③ 優(yōu)化增值活動(dòng)
增值活動(dòng)，例如軟件需求分析、代碼編寫(xiě)等活動(dòng)對(duì)于客戶是增值的，這類(lèi)活動(dòng)需要借助工具平臺(tái)（例如DevOps平臺(tái)），提高端到端的效率

那么如何識(shí)別軟件開(kāi)發(fā)、交付過(guò)程中的浪費(fèi)呢？通常浪費(fèi)有如下八種：

3）實(shí)踐3：內(nèi)建質(zhì)量——軟件交付的質(zhì)量門(mén)禁

從需求、分析、編碼、測(cè)試到發(fā)布，每個(gè)階段都需要設(shè)定質(zhì)量門(mén)禁或者質(zhì)量關(guān)卡。下圖是我們實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用的DevOps平臺(tái)端到端的流水線。在每個(gè)階段對(duì)應(yīng)設(shè)置質(zhì)量紅線，根據(jù)提前設(shè)定的規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷是否可通行。

4）實(shí)踐4 精益看板

設(shè)計(jì)精益看板時(shí)，需要考慮3個(gè)核心因素：

① 如何體現(xiàn)價(jià)值？

② 如何反映協(xié)作？

③ 如何暴露問(wèn)題？

我們可以通過(guò)“5步法”，設(shè)計(jì)精益看板：

5）實(shí)踐5：改善（Kaizen—日文）

改善的工具方法有很多，我們可以借助DMAIC框架，即：定義（Define）、度量（Measure）、控制（Control）、改進(jìn)（Improve）和分析（Analyze）。

04. 精選互動(dòng)問(wèn)答

問(wèn)：精益是否是敏捷迭代升級(jí)？

答：從時(shí)間來(lái)看，精益思想是遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于敏捷和DevOps。精益思想是對(duì)20世紀(jì)50年代在豐田里實(shí)踐的總結(jié)，敏捷是2001年由敏捷聯(lián)盟提出，并且制定、發(fā)布了《敏捷宣言》，DevOps概念于2009年提出。目前流行的敏捷框架，scrum、SAFe、DevOps，甚至是PMI DA體系，底層思維均依賴(lài)或借鑒了精益思想。

在當(dāng)今數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，精益、敏捷、DevOps是相輔相成的，實(shí)踐者需要基于自身企業(yè)的情境（Context），選擇適合自己的實(shí)踐，沒(méi)有One Size Fits All的方法。