Глава 9
Эксперимент с воронкой
Гораздо лучше упрекать, нежели сердиться тайно; и обличаемый наедине предостережется от вреда.
Экклезиаст 20, т. 2
Цель настоящей главы. Цель настоящей главы – продемонстрировать потери, к которым приводит вмешательство в форме управления по результатам (глава 2). Любой может провести эксперимент с воронкой. Нужные материалы вы наверняка найдете на вашей кухне.
Нужные материалы
Воронка. Кухонная воронка прекрасно подойдет. Это не лабораторный эксперимент.
Шарик, который проходит через отверстие воронки с небольшим зазором.
Стол, лучше всего покрытый скатертью, на которой можно отметить мишень и точку остановки шарика.
Процедура. Обозначьте мишень – точку на скатерти.
Правило 1. Удерживайте воронку прямо над мишенью и бросьте через нее шарик 50 раз. Каждый раз отмечайте точку его остановки.
Результаты действий по правилу 1 разочаровывают (рис. 23). У нас получается неровный круг с намного бо́льшим диаметром, чем мы ожидали. Мы старательно удерживали воронку над мишенью, но каждый раз шарик «приземлялся» в разные точки – иногда ближе к мишени, иногда на 30 см к северо-востоку от нее, а иногда – на 15 см к юго-западу.
Конечно, мы можем достичь лучшего результата! Почему бы не перемещать воронку после каждого броска, чтобы в следующий раз шарик падал ближе к мишени? Так мы сформулировали правило 2.
Правило 2. После каждого броска перемещайте воронку, чтобы компенсировать ошибку от последнего броска (например, если шарик падает за 30 см к северо-востоку от мишени, переместите воронку на 30 см к юго-западу от того места, где она была).
Полученный результат еще хуже, чем для правила 1 (рис. 24). Исходя из предположения, что ошибки одинаково вероятны во всех направлениях, дисперсия в модели, полученной по правилу 2, будет вдвое больше дисперсии по правилу 1. Таким образом, ожидаемый диаметр окружности, полученной с помощью правила 2, будет на 41 % больше, чем диаметр окружности, полученной по правилу 
Разочарование подталкивает нас к тому, чтобы сформулировать новое правило. Воронку нужно перемещать после каждого падения, используя мишень как исходную точку. Так мы пришли к правилу 3.
Правило 3. Сначала поместите воронку над мишенью, а затем передвиньте ее, чтобы компенсировать последнюю ошибку (сформулировано доктором Джипси Ренни).
Результат еще хуже (рис. 25). Последовательные падения шарика колебались со все возрастающей амплитудой. Только один раз несколько шариков упали с небольшой амплитудой, но после этого она снова стала расти.
Побежденные, мы оставили попытки придумать правило, которое будет лучше правила 1, и решили хотя бы достичь однородности, а не точного целевого значения. Так появилось правило 4.
Правило 4. После каждого падения шарика поместите воронку над точкой, где шарик остановился.
Еще большее разочарование. Точки на скатерти постепенно удаляются от мишени в виде Млечного Пути (рис. 26).
Когда в 1924 году я слушал в Университете Колорадо курс физики и математики, профессор Уильям Питенпол так описывал правило 4.
Человек пьян; он не знает, где «право», где «лево», где «перед», а где «зад»; он хочет попасть домой. Он делает несколько шагов, спотыкается, восстанавливает равновесие, делает еще пару шагов в неизвестном направлении, снова спотыкается и продолжает свое движение с препятствиями. Его шансы оказаться на расстоянии одного километра от дома сокращаются с каждой новой попыткой. Этот вывод сделал лорд Релей в 1898 году.
Вывод. Правило 1 самое лучшее из рассмотренных. Правила 2, 3 и 4, сформулированные на его основе, только ухудшили результат. Вместо правил 2, 3 и 4 нам нужно было улучшить результаты правила 1. Можно было:
1. Опустить воронку. Хорошо. Это уменьшило бы диаметр круга, который нам дало правило 1. Расходы? Никаких;
2. Использовать более ворсистую скатерть. Шарик бы не откатывался так далеко. Расходы? 11 долл.
ПРИМЕРЫ ВМЕШАТЕЛЬСТВА
Правило 2. Расплавленная медь подается через большие отверстия; она шипит и брызгает. Рабочий должен делать болванки весом 326 кг. Болванки взвешиваются автоматически, и масса каждой из них высвечивается крупными цифрами перед ним на табло. Если она меньше 326 кг, рабочий поворачивает рычаг против часовой стрелки. Если больше – по часовой стрелке.
Однородность была целью работы.
К сожалению, и рабочий, и его босс, сами того не ведая, порождали неоднородность. Он применяет правило 2 и получает зарплату за то, что стабильно ухудшает конечный результат. Это была его работа.
Что он мог сделать, чтобы исправить ситуацию? Все очень просто. Нанести точки на график, чтобы показать вес каждой болванки, одной за другой. Следить за трендами. Следить за средним уровнем: он выше или ниже допуска, равного 326 кг. Еще лучше – построить контрольную карту, одну для x, вторую для R, размаха, например для четырех последовательных болванок как подгруппы. Рассчитать xbar и R для каждой подгруппы. Если точка выходит за контрольные пределы, поискать особую причину, а затем, если получится, найти и ликвидировать ее. Откорректировать уровень массы, если центр графика для среднего существенно отличается от заданного веса. Подумать о заданном весе: так ли он важен? Это зависит от целевого использования слитков.
Другие примеры действий по правилу 2.
1. Некоторые механизмы обратной связи.
2. Корректировка процесса, если изделие не соответствует допуску.
3. Обычная корректировка, выполняемая оператором.
4. Корректировка рабочих стандартов, чтобы они отражали текущий результат.
5. Вмешательство в экономику на уровне федерального законодательства или законодательства штата.
6. Корректировки Федерального резервного управления.
7. Реакция на жалобу клиента (конечно, удовольствие клиента превыше всего).
8. Реакция фондового рынка на новости (глава 10).
9. Реакция на слухи.
10. Если сырье для этой партии должно быть на 20 % более концентрированным, изменение допуска для повышения концентрации на 20 %.
11. Инженерные изменения на основе последней версии конструкции без пересмотра начальной цели.
12. Корректировка процесса мастером в начале смены, исходя из вчерашних результатов.
13. Изменение политики компании на основе последнего опроса мнений.
14. Сыр выходит слишком соленым. Значит, нужно развести сыворотку. Если сыр получается недостаточно соленым, добавить соль в сыворотку.
15. Бесконечные изменения в налоговом законодательстве, каждое из которых признано исправить предыдущую ошибку.
16. Изменение пособий по болезни, чтобы исправить предыдущие ошибки.
17. Ценовые войны. Компания С заметно снижает цену на свои автомобили. Конкуренты устанавливают цены еще ниже. Компания С обходит их. Конкуренты еще больше снижают цены. Когда закончится война? Кто побеждает? Некоторые клиенты выигрывают. Общество проигрывает, потому что автомобильные компании теряют деньги на скидках; ничего не остается для научно-исследовательской работы и совершенствования.
Пример путаницы. У нас оказались лишние поставки в конце месяца. Следовательно, на следующий месяц мы заказали меньше продукции. Если бы у нас был дефицит, мы бы поступили наоборот. Та же картина наблюдается с денежными средствами: мы корректируем бюджет на будущий год на основе показателей предыдущего года.
Будет ли это примером правила 2? Возможно. Но если дефицит или излишки связаны с подъемом или спадом экономических условий, описанное действие может быть неверным или частично неверным. Вопрос в том, какая часть дефицита или излишков в одном месяце связана с колебаниями экономики, которые сохранятся и в будущем.
Примеры действий по правилу 3.
1. Распространение ядерного оружия.
2. Барьеры в торговле.
3. Наркотики. Борьба с ними усиливается. Наркотиков становится меньше. Цены растут. Повышение цен стимулирует импорт наркотиков. Предпринимаются еще более жесткие меры. Цикл повторяется с еще бо́льшим размахом. Закончится ли он? Согласно индексу Харпера (Harper’s Magazine) средняя стоимость наркотиков, выявленных и конфискованных в этом году:
● на агента – 124 тыс. долл.;
● на собаку – 3640 тыс. долл.
Отсюда решение: привлечь больше собак.
Игрок повышает ставки, чтобы отыграться.
Примеры действий по правилу 4.
1. Языки. Пример: различия между языками романской группы (итальянский, французский, испанский, португальский) и их отличие от латыни.
2. Предания, которые передаются от поколения к поколению.
3. Мозговой штурм (без посторонней помощи).
4. Фольклор.
5. Рабочие обучают друг друга последовательно.
Я спросил: как вы освоили свою работу? Ответ: Джон, Мэри и Амалия, работницы фабрики, научили меня. Потом эта женщина через несколько дней обучала какого-то нового служащего. Прошло немного времени, и новичок уже обучал следующего работника. Действительно, каждый рабочий знает о своем деле больше, чем любой другой, но обучение одними работниками других – это дорога в никуда. Намного эффективнее передать эту функцию кому-то одному, лучше всего тому, кто знает работу и может быть хорошим учителем.
6. Музыканты оркестра настраиваются по инструментам друг друга, а не по камертону.
7. Менеджеры высшего звена собираются вместе, чтобы обсудить перспективы компании в условиях новой экономической эпохи.
8. Сравнение цвета ткани по последней партии.
9. Назначение совещания на время, когда реально началось последнее совещание.
10. Копирование чужих примеров без теории.
11. Пустые лозунги и призывы.
12. Корректировка прожиточного минимума. Корректировка заработной платы по прожиточному минимуму. Корректировка прожиточного минимума по заработной плате.
13. Использование последней кромки для отрезания следующей.
14. Игра в «испорченный телефон». Восемь или больше людей сидят по кругу. Кто-то шепчет на ухо соседу короткое послание. Тот передает соседу свою версию сообщения и так далее. Что происходит, когда начальное сообщение проходит по кругу? Последовательные искажения.
Другие замечания о вмешательстве. Стабильный процесс, то есть процесс, в котором нет признаков особой причины вариации, по Шухарту, называется статистически управляемым, или стабильным по отношению к измеряемой характеристике качества. Это – случайный процесс. Его «поведение» в ближайшем будущем предсказуемо, хотя, разумеется, возможны и непредвиденные толчки, которые могут выбить его из этого состояния. Процесс в статистически стабильном состоянии обладает определенной идентичностью и воспроизводимостью (см. Out of the Crisis, p. 339).
Предположим, вы добились статистически управляемого процесса. Вы приложили для этого усилия. Вы нашли все особые причины, когда точки выходили за контрольные пределы. Некоторые структуры точек на контрольной карте тоже могут указывать на особую причину. Вы постарались – и успешно – ликвидировать каждый такой случай.
Как только вы достигли статистической управляемости, возникает сложная проблема – улучшение системы. Улучшение почти всегда означает уменьшение вариабельности (сужение контрольных пределов), хотя может потребоваться и изменение среднего значения (центральной линии) на более высокий или более низкий уровень. Чтобы улучшить стабильную систему, нужно фундаментальное изменение процесса. Оно может быть очень простым, например – усилить освещение в комнате.
Однако, с другой стороны, это фундаментальное изменение может оказаться очень сложным или дорогим. Оно может потребовать больших полномочий и усилий, например, улучшить взаимопонимания между заказчиком и поставщиком на уровне высшего менеджмента.
Если система не оправдывает расходов на улучшение, возможно, лучше направить усилия на другие системы, которые больше заслуживают внимания. Мы должны с помощью функции потерь изучить экономику снижения вариаций.
Процесс может быть стабильным, и при этом он может производить брак и приводить к ошибкам. Действия, которые предпринимаются в «ответ» на появление дефекта или ошибки, – это вмешательство в процесс, которое только увеличит долю бракованных изделий и ошибок и повысит расходы. Результат будет противоположным тому, к которому мы стремимся.
Если бы мы во время эксперимента с красными бусами остановили производство и попытались выяснить, что влияет на появление большего или меньшего числа красных шариков, это было бы вмешательством в процесс. Устройства, которые помогают нам приводить продукцию в соответствие с допусками, увеличивают расходы.
Мы получим мощное средство влияния на источники брака и ошибок, если проследим процесс по восходящей. Где появляется ошибка? Где ее источник?
Может оказаться, что особая причина не может повториться. Газовые горелки слишком перегрелись, партия поролона стоимостью 50 тыс. долл. уничтожена. Причина, которую обнаружили, отследив всю цепочку, – необычайно чистый газ, добываемый в Оклахоме. Корректировки не нужны, поскольку эта ситуация вряд ли повторится в течение многих десятилетий. Кроме того, заказчик практически ничего не может сделать, чтобы предупредить ее повторение.
С другой стороны, иногда особая причина может повториться. В этом случае нужны предупредительные меры, если только затраты не окажутся непомерными. Если проблема возникает периодически (каждый понедельник в десять утра), найти ее причину не составит труда. Спорадическое проявление требует детективной работы.
Иллюстрация. Для количественной иллюстрации правил воронки можно взять результаты старательных рабочих в эксперименте с красными бусами, как показано выше (рис. 27). Мы округляем среднее х до 9 – целевого значения. Теперь 9 красных бус переводятся в 0; 11 бусинок – в +2, а 7 – в –2. При первом падении воронка направлена на мишень в соответствии со всеми четырьмя правилами. Результаты первого падения одинаковы для всех правил. Для правила 1 воронка (Ц) направлена на мишень при каждом падении. Мы можем составить следующую таблицу.
