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03
瓶颈

限制因素。

所有系统都有比其他系统更慢的部分。系统中最慢的部分被称为“瓶颈”,因为正如瓶子的颈部限制了流进瓶子的液体量,系统中的瓶颈也会限制系统的产出量。瓶颈这一模型有助于深入理解限制因素是如何伤害或帮助我们的。

没人愿意成为瓶颈,即我们常说的“拖后腿的人”。学不会放手的人往往都有这种问题。如果你凡事都要亲力亲为,每个决定都必须由你拍板,那很可能会有很多人无所事事地排着长队等你推进项目。

瓶颈往往会造成浪费,因为挡住了后面堆积的资源。在制造业,瓶颈会限制生产和销售的数量。如果你从事的行业高度依赖及时的信息传递,那么瓶颈的存在就意味着信息在被接收前可能就已失效。

瓶颈也是压力最大的地方。它是最有可能发生故障,或者一旦出现故障产生影响最大的部分。在尝试改善系统流程时,关注瓶颈以外的任何问题都纯属浪费时间,因为这样只会在瓶颈处制造更多压力,而累积的问题越多,就越会强化瓶颈的阻碍作用。

每个系统都有瓶颈。瓶颈无法根除,因为一旦消除某个瓶颈,必然会有系统的另一部分成为新的限制因素。但你可以预测瓶颈的出现并制订应对计划。你也可以利用克服瓶颈的需要,以此作为动力,寻找确保系统正常运行的全新方法。有时你可以通过增加投入来克服瓶颈,例如投入更多的资源来缓解瓶颈处的压力,但有时唯一的解决办法就是重新规划这一部分。

你要避免的是疏通了一个瓶颈,却为以后的自己制造了更多、更糟的瓶颈。如果瓶颈无可避免,我们希望它尽量出现在破坏性较小的地方。

尽管瓶颈和限制在某些语境中可以互换使用,但瓶颈其实不同于限制。瓶颈是可以缓解的,限制则是系统根本的局限性。一台不断出故障的机器是一个瓶颈,而一天只有24小时则是一种限制。

你也要提防伪装成瓶颈的借口。我们常常听到这样的解释:“在某个条件出现前我不会做某事。”大多数时候,说话者本人就是瓶颈,而这类说法不过是为了给自己的拖延找个心安理得的借口。比如,你可能会说,一旦搬了家,有了专门的办公桌,你就会开始每天写作。如果瓶颈是缺乏合适的工作空间,那么搬家确实可以解决问题,但如果瓶颈是其他问题,比如没有时间或者没有灵感,那你预设的条件关系就是错的,搬完家后瓶颈依然存在。即使问题真的出在工作空间上,你也可以想办法克服,比如去图书馆或咖啡店写作。你所做的一切努力都能帮你养成坚持每天写作的习惯。

如果你认为自己找到了瓶颈所在,最好尽己所能验证一下。否则你可能只是解决了一个错误的问题,白白浪费力气。

西伯利亚大铁路

应对瓶颈的方式会对系统的整体质量产生显著影响。通常,我们倾向于不计一切代价消除瓶颈。但由于每个系统中都必然存在瓶颈,预测处理瓶颈会造成的后果就显得尤为重要。有些瓶颈的存在从某种程度上讲反而对系统有益,因为有助于组织系统中的其他部分。

利比希最低量法则指的是植物的生长状态总是取决于那些处于最小量状态的必需营养成分。因此,产量会受到资源上限的制约。

西伯利亚大铁路的建设是一个复杂的工程,其中许多组成部分需要借用未来的资源来解决眼下的瓶颈。其建设过程既鼓舞人心又发人深省,因为有时以权宜之计应对瓶颈可能会在日后造成重大问题。

西伯利亚大铁路工程浩大,它不仅是世界上最长的铁路,而且在建设过程中面临的挑战在当时也堪称史无前例。这条铁路横跨俄罗斯,西起靠近芬兰的圣彼得堡 ,东至朝鲜以东、太平洋沿岸的符拉迪沃斯托克(海参崴)。

正如布鲁斯·林肯在《征服大陆》一书中所述,建设西伯利亚大铁路面临着多重挑战:

建筑工人要在距离供应基地数千英里以外的地方工作。铁轨和桥梁用铁得从远在圣彼得堡和华沙的铸造厂运至西伯利亚;枕木必须在东欧平原砍好后运至乌拉尔山脉以东,因为东边的大草原和针叶林几乎不长硬木;桥墩和桥台的石料要从蒙古国西部边境的采石场运来。此外,随着铺轨工作深入西伯利亚,地形和气候又会成为重重阻隔。一望无际的森林、坚不可摧的峡谷、外贝加尔地区的层峦叠嶂、暗藏危险的永久冻土、短暂的冬日白昼,以及西伯利亚的刺骨严寒……所有这些都是前人从未遇到过的巨大挑战。 [1]

鉴于这项工程浩大的规模(总长度9 458千米,是当时已建成的美国横贯大陆铁路的两三倍长),消除瓶颈会产生深远影响也就不足为奇了。

瓶颈的一个重要特征是它们会在系统中移动。消除一个瓶颈很可能会在无意中导致另一个瓶颈。在《芯片》一书中,里德通过一个例子说明了瓶颈的转移会威胁整个系统。一家纺织厂远远落后于正常的生产速度。为了找出问题所在,工厂经理跟踪了生产车间的生产流程。他发现,由于采购的廉价纺线总是崩断,员工得不断停下来给缝纫机重新穿线。为了在每个线轴上省下15美分的成本,每小时的产量损失了150美元。 [2]

西伯利亚大铁路是一项复杂的工程,因此试图缓解瓶颈很容易造成意想不到的后果。项目遇到的问题数不胜数:本地供应持续短缺;由于季节性天气,施工进度受到限制;有关铁路的所有决定都必须由位于圣彼得堡的中央委员会最终敲定,而每次沟通的周期都长达数周,沟通延误导致最终采取的都是无法协调一致的短期解决方案。

此外,全世界最深的湖泊就位于这条线路的中间。最初,主干线只建到贝加尔湖的一侧便戛然而止,货物要通过渡船运到对岸的铁路线上再继续运输。因此,货物和人员的流动方面遇到了巨大的物理瓶颈,直到主干线建成几十年后,环绕贝加尔湖南岸的铁轨才终于铺设完成。

最后,也许对实际施工影响最大的是劳动力极度短缺所造成的瓶颈,这对系统其他部分的正常运转造成了重创。

这条铁路被分为五个独立的项目同时开始修建。决定以这种方式施工的后果之一是,在劳动力方面,铁路不曾被视为一个整体,五个项目因此彼此独立,相互争夺人力资源。

施工方希望缩短总修建时间,却因此导致了劳动力瓶颈的加剧。正如克里斯蒂安·沃尔玛在《通向世界尽头:跨西伯利亚大铁路的故事》一书中所述,这种修建方式造成了对资源的争夺,再加上当地人口密度低,缺乏足够的本地建筑工人,因此只能寻求外援。 [3] 为了缓解劳动力瓶颈的压力,项目从欧洲各地引进技术工人,在大铁路沿线工作。在铁路东段,从中国、日本和韩国引进了数千名工人。在所有路段,尤其是穿过西伯利亚战俘营区域的中间路段,修建铁路甚至使用了囚犯。

铁路修建的负责人承受着巨大的时间压力,这意味着劳动力瓶颈往往是通过向工程承包商支付巨额款项解决的。因此,雇用劳动力消耗了项目的大部分资金。正如沃尔玛所述,当地的农民承包商不受监督,也没有竞争性招标流程。承包商“在开工后频频要求加钱,他们知道没有其他供应商与之竞争,因为当务之急是尽快完工”。

为了缓解劳动力瓶颈的压力,工程被分包给了没有足够经验的人,由此引发的问题在铁轨上暴露无遗。承包商的动机是在短期内中饱私囊,劳动力短缺的问题可以用钱来解决,但资金毕竟有限,有些东西只能舍弃。承包商选择牺牲安全。“在几乎不受监督的情况下,承包商为了增加利润不惜偷工减料,工程质量远未达标,导致了路堤过窄、道砟不足、排水不畅等一系列问题。”由于劳动力成本太高(且分包商抽走的佣金过多),为了节省建筑材料,许多地方的坡度太陡、弯道太急,导致铁路危险重重。

对西伯利亚大铁路而言,解决劳动力短缺的问题最终造成了建筑材料的瓶颈,因为应付前者消耗的资金过多,没有足够的经费购买优质建材。同时,远在千里之外的中央委员会无法满足解决工艺和安全问题的要求,反应不够及时,最终导致轨道的质量受到影响。

尽管铁路修建取得了令人瞩目的成就,但由于偷工减料,以及通过穿越陡坡和急弯等不适宜的地形来缩短线路,西伯利亚大铁路从一开始就存在问题。沃尔玛表示:“几乎每段线路完工后都必须立即进行整改,以确保火车能正常运行。”即便经过持续修缮,火车头依然极易磨损,货物运输非常缓慢,事故和伤亡也时有发生。

在没有质量保证的情况下,花钱只会把问题推到未来。事实上,这条铁路经历了多次重建和修缮,因为最初铺设的轨道几乎无法使用。

在规模类似的项目中,瓶颈是不可避免的。找出瓶颈并提前部署应对方案是施工过程的一部分。西伯利亚大铁路带来的教训是应对瓶颈必须慎之又慎,否则日后会给自己带来巨大的麻烦。

在遇到瓶颈时,我们往往倾向于使用权宜之计,通过小修小补加以掩盖,最终无济于事,反倒加剧问题。在西伯利亚大铁路项目上,用于解决劳动力短缺的资金反而创造了维系劳动力短缺的激励机制。在不了解系统的情况下,光靠砸钱是不太可能产生预期效果的。

与其等到瓶颈出现时才去应对,不如将时间花在从源头解决问题上,从而实现根本性的改进,让瓶颈就此消失。实现根本性改进的一种方法是模拟可能面临的情况,以便提前识别瓶颈,防患于未然。我们可以思考如何在系统设计之初就将问题扼杀在摇篮中,从而消除瓶颈,而非疲于应付问题。解决瓶颈永远在路上,必须始终将其纳入规划。

瓶颈与创新

瓶颈会激发创新。当限制因素出现时,我们往往不得不尝试创新的方法对其进行改善。许多发明都是在资源短缺促使人们寻找替代品的情况下诞生的。在战时,由于必要物资的匮乏,以创新应对瓶颈是很常见的做法。回首20世纪可以发现,现在很多常见的物品都是在冲突时期为缓解供应瓶颈而发明的。

尼龙是人类发明的第一种合成纤维,如今得到了广泛应用。从泳装、渔网到安全带和帐篷,尼龙无处不在。它轻便、结实、防水,因此用途广泛,实用性强。 尼龙发明于20世纪30年代初,是丝绸的替代品,于30年代末开始大规模商业化生产。当时,美国的大部分丝绸进口自日本,但由于两国关系日益紧张,美国面临丝绸断供的风险,此时尼龙就作为本土制造的替代材料消除了这一瓶颈。

虽然尼龙是为应对短缺而发明的,但事实证明,无论是在普通产品还是新用途上,尼龙都比丝绸更具优势。尤其是在20世纪40年代初,在尼龙被转而用于军事用途批量生产之前,尼龙长袜曾风靡一时。尼龙在战时发挥了重要作用,用于生产降落伞和帐篷。尼龙的发明者杜邦公司决定不将其注册为商标,这样尼龙就成为材料名,而非品牌名了。 [4] 随着后续实验和开发的进行,尼龙的用途仍在不断增加。

同样,在二战期间,美国也因与日本的冲突而难以获得橡胶。化学家沃尔多·西蒙 发明了人造橡胶,这是一种不依赖于亚洲自然资源的合成材料。 [5] 橡胶短缺在战时是灾难性的,因为它几乎是战斗中所有物品和设备(尤其是轮胎)不可或缺的原材料。虽然看似无关紧要,但要是没有橡胶,飞机、坦克等交通工具就无法运转。要是没有迅速发明出可供使用的合成橡胶并建立近百万吨的生产能力,说不定同盟国就会输掉战争。 如今大多数橡胶都是合成的。

医学在战争期间往往发展得最快。面对新需求和必需品的短缺,人们会寻找创造性的方法来应对伤口和疾病。在美国南北战争期间,数十种新型假肢被发明出来,外科医生的包扎技术也更加娴熟。感染的死亡率从战争之初的60%降到了末期的3%。 [6] 二战期间,青霉素的产能也突飞猛进。

在一战期间,由于食物定量配给,许多人营养不良。营养成为瓶颈。食物匮乏对儿童的影响尤为严重,许多儿童患上了佝偻病(缺乏维生素D导致的骨骼钙化不良)。不少士兵遭受了严重骨折。在柏林工作的医生库尔特·胡尔德辛斯基 发现,紫外线灯照射可以治疗儿童的佝偻病。战后的研究发现了背后的原理:日光灯可以模拟阳光,促使人体产生维生素D,从而缓解战争造成的营养瓶颈。如今,日光灯业已成为一种常见的医疗工具,用于治疗皮肤病、季节性情绪失调等疾病。 [7]

为克服营养匮乏造成的影响,人们发明了一种满足营养需求的替代方法。在许多情况下,战时为应对瓶颈进行的医疗创新最终造福了全人类。

结论

虽然我们倾向于给瓶颈贴上负面的标签,但瓶颈也能助推我们提出新的想法,找到更好的解决办法。瓶颈这一思维模型不仅可以帮助我们在观察系统时更好地理解瓶颈本身,而且告诉我们存在瓶颈并不可怕。要是没有严重的瓶颈,我们可能不会想要做出改善。它的出现迫使我们提高创造力,警惕将问题转移到更糟糕的地方。从长远来看,瓶颈能让我们变得更好。

[1] Bruce W. Lincoln, The Conquest of a Continent (New York: Random House, 1994).

[2] T. R. Reid, The Chip (New York: Random House, 2001).

[3] Christian Wolmar, To the Edge of the World (New York: Public Affairs, 2013).

[4] Audra J. Wolfe,“Nylon: A Revolution in Textiles,” Science History Institute , October 2, 2008, www. sciencehistory.org/distillations/nylon-a-revolution-in-textiles.

[5] Jon Marmor,“Waldo Semon: He Helped Save the World,” Columns , the University of Washington Alumni Magazine , September 1999, www.washington.edu/alumni/columns/sept99/semon.html.

[6] Edward Tenner, Why Things Bite Back: Technology and the Revenge of Unintended Consequences (New York: Vintage Books, 1997).

[7] Neetha Mahadevan,“World War I Centenary: Sun Lamps.” Wall Street Journal , updated October 31, 2018,https://graphics.wsj.com/100-legacies-from-world-war-1/sun-lamps. Y0sONiqiGooNHA9/byAhaO7cTFegAiN2sFL36XohixZSjzoY9aP3RhawlOiWsXTL

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