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第八章 前沿领域（第7页）

然后选择一个模型软件包，这是用来创建背后的核心模型的。确保你选择的模型语言与管理飞行模拟器的开发语言有很好的兼容性，下表列出了我要介绍的合适的软件包组合。

管理飞行模拟器MFS软件兼容性对照

■微世界创造者制作模型和基本的飞行模拟器，麦金托什）：麻省理工学院的多数飞行模拟器，包括人民航空，均是用它创造的。界面本身分为四个方框。第一个列出输入变量，第二个列出为顾客设计的报告（这里的报告包括文本、图表和数值），第三个列出情节和表格，第四是你的报告、情节和表格的区域。

■S4（高级飞行模拟器和高管战略系统，麦金托什）：这是一个微世界创造者系列中更复杂的版本，它有相同的基本界面，同样分为四个区域，但是它具有更多的功能特征，包括使用矩阵和镜头的能力，使在模型中跟踪因果关系和监测反常行为变得非常容易。

■ithink!（制作模型，麦金托什和微软视窗版本）：由于功能强大，使用方便，ithink!是目前最流行的系统动力学建模工具之一。它能让你在屏幕上绘出库存流量图，在你输入方程式之前就能完全显示出系统的结构。你可以增加更多的细节，然后把元素分类组成子模型，在复杂的模型中放大，以了解更多的细节。用户手册对系统建模有很好的介绍。所以，即使你选用其他软件，我也建议你看一看这本用户手册。ithink!有一个同类软件，叫做STELLAII，是为学术用途设计的。熟悉HyperCard（麦金托什的教育编程工具）的人可以使用STELLA的老版本——最新的HyperCard和已经不再升级但仍然很有用的程序StellaStack。

■ithink!AuthorizingVersion（制作模型和高级管理飞行模拟器，麦金托什和微软视窗）：这个版本使你有能力规定并控制用户的管理飞行模拟器经验。更有趣的是，在某些条件出现时，它能够自动在屏幕上显示信息。可以通过该版本提供的绘图工具研究系统的结构，它还提供“浏览”模式，允许用户与你的管理飞行模拟器互动，但不能改变模型结构；还有导航能力，允许用户控制互动的速度和方向。

■PowerSim（制作模型和基本的管理飞行模拟器，微软视窗）：PowerSim是以流量图为基础的建模语言，它使你有能力同时打开几种模型，并且把不同的模型相互连接起来。你可以用移动按钮（就像立体音响平衡器上的那种）处理你的输入和输出报告、情节和表格，也能开发出基本的管理飞行模拟器。你还可以加一些因果环路图，作为在线文档的一种形式。

■Mosaikk-SimTek（高级管理飞行模拟器，MS-Dos）：Mosaikk是一种非常复杂的创造工具，适用于能运行VCD播放器的个人电脑。它直接和SimTek（类似DYANMO，有很多功能的建模语言）相连。

■Vensim（制作模型、基本和高级管理飞行模拟器，微软视窗）：Vensim是一种功能特别强大的模型开发语言，用于PC和UNIX环境。你开始建模的时候，先用绘图工具输入因果环路图，这就成为模型的基础。Vensim会自动记录模型，并生成树状图，帮你跟踪整个模型中的因果关系。它具有复杂的统计和绘图功能，能让你设计菜单、输入屏和文本屏，有利于引导用户使用管理飞行模拟器。

■PrefossionalDYNAMOPlus（制作模型，MS-DOS）：这个工具能让你构造非常大的模型（多达8000个方程式），并且具有多种复杂的编程特性。然而，你必须在纸上绘图的基础上，从录入方程式开始。这个软件可能会有令人气馁的学习曲线，但它的相应回报是使你具备更强的编程能力。因为许多系统动力学领域的文献都使用DYNAMO语言，你很容易找到可供你研究和改造的现成模型。

■DYNAMOforWindows（基本管理飞行模拟器，微软视窗）：这个工具能让你很容易就将上面ProfessionalDYNAMOPlus的模型，嵌入基本飞行模拟器的界面上。你可以收录文本来介绍和描述你的模型，并且制成为用户定制的报告，让用户以类似资产负债表的形式和其他现实生活中的格式，看到输出结果。

第六步：构造模型

现在，根据你所看到的系统，绘出系统的因果环路图，和同事研讨来完善它。切记不可由建模人强行规定“系统应是什么样”。

你最后要用一种建模软件包，把已经收集的数据和你画出的系统图，转化成系列数学方程式。在形成定稿前，你的模型需要经历许多挑错和检测。一定要记住，像你在绘图时做的那样，一定要和组织中不同部门的其他管理者一起来验证模型。

第七步：建立界面

在这个阶段，界面设计师在模型和以前讨论的基础上，先建立界面的原型。建模小组评价这个界面，并用它来进一步测试模型。界面设计师不断修改，最后形成定稿。

第八步：设计和实施学习实验室

特别是对于那些没有参与建模过程的管理者来说，尤其重要的一点是，必须明白模型只是模型而已，而不是真实世界，只是模拟的简化世界，可以用来对行为和系统的性质作一般的结论，但不能预测具体的事件。

由于以上这些原因，设计和落实学习实验室工作坊环境，就成为建立飞行模拟器流程中的关键。整个团队都应当参加房间环境的布置、报告的设计和其他学习项目的选择。整个团队也应该帮助在学习实验室的环境中测试微世界，观察第一个“操作”飞行模拟器的人，以及改变程序本身或说明介绍资料，使飞行模拟器更加贴近团队的目标。

11.杜邦的生产游戏——全球维修网络衍生出“英雄之旅”

温斯顿·莱德特

这个游戏使杜邦公司在处理维修问题上有了令人难以置信的改进，本文将讨论这一游戏一步步的发展过程。这个游戏要一直玩到故事的最后一个循环周期时，才让人清楚地理解，因为到这个时候，以前谈到的所有事情的细节才会明朗。这也是现实世界的真实情况。温斯顿·莱德特学习过化学工程专业，具有做研究工作的背景，在成为杜邦化工厂维修经理前，曾任职于公关部。本文描写的是温斯顿·莱德特在得克萨斯州金伍德的杜邦工厂的工作，但它却却影响了整个杜邦“CNIT网络”，即国际维修专家网。

大多数人认为“维修”意指“建筑物的维护”，就是要保持地面洁净、空调正常运转等。但化工厂的维修工作却远比你想象的复杂。我们的大型化工厂装配大批的活塞、管子、阀门、巨型容器以及转轮和包装设备，都是在极端高温高压下运行，并不断经受化学腐蚀。因为正常的磨损，我们需要对它们定期修复，而且我们还要检查防范泄漏和其他引起安全和环境后果的问题。

从20世纪80年代早期开始，杜邦的维修成本就不断攀升，已经变成了一个严峻的问题。因此，在1986年，为了找到解决方案，我们启动了“对标计划”，向同类企业学习。几年之后，我们摸索出节省成本的“有计划的维护”法，使设备始终保持良好的状态，而不用花钱去修它。这就意味着要经常检查，发现问题，以免引起大事故，并且事先对维护进行规划。这就像每年都检查汽车风扇的皮带，而不是等着它断裂。这使我们的工作重心，从随时保有一支大规模、高成本的维修队伍（许多人都看到这个老问题），转移到使设备运行良好这一新目标。

“如果他们像我们一样能看清情况……”

在1989年下半年，我制作了系列STELLA模型，用系统动力学的方法来显示，精心计划的维护怎样能降低成本。

我们在工厂员工经验的基础上不断矫正模型。例如，我们最初建立的模型把计划工作和时间日程安排视为一项活动，但在生产线上工作的人告诉我们，计划工作与你多方安排原料和设备有关，而日程时间表是一个时间协调的问题：怎样确保在设备可用的时候进行维护。结果证明，同时处理这些问题令人非常沮丧。这两项任务必须分开，但又要整合在一起。在考虑工作时，一个简单的思维转变就带来令人难以置信的生产率提高，以及许多日常工作的创新。例如，有一个化工厂要排出高度腐蚀性的化学液体，它流经的泵体遭到严重腐蚀。他们现在留了个备用泵等待更换（计划工作），当他们检查时间表，看到腐蚀已经非常严重的时候，就关掉旧泵，用新泵替换，然后再到车间修理旧泵。

我们逐渐有了一个简单的认识：如果我们能减少设备中出现故障的数量，那么其他变量都会变得更好。于是，维护对我们就意味着尽早发现故障，并在它引发事故之前及时排除它。我们在模型中，在标准研究分析中，在我们初步的实施中，广泛地检验了这个认识。最后，我们确认这是维护工作的最优方法。

但是这似乎有悖于常理，它意味着要否定长期以来形成的维修工作的流程和做法。当我们在向维修部经理和员工们展示计算机模拟的结果时，要说明我们的观点甚至仍有很大困难。这些维修工人们对计算机模型根本没有热情，没有简单容易的办法能让他们对计算机产生出来的数字产生感觉。所以我们开始寻求以大家能接受的方式来表达我们的观点。

我在公司内部刊物上写了几篇文章，向相关人员解释，但仍然没有见效。以排除设备故障为宗旨的解决方案太过复杂，要在一篇文章里用几条规则和指南来解释清楚，有很大困难。当有人问我们：“我明白发现缺陷的确会给我们带来机遇，但你建议我们怎么做呢?”我们仍然不知道如何给出有效回答。如果他们能像我们一样看清情况就好了，那样他们就知道该怎么做了。

为此，在1991年年初，我们设计了生产游戏，一种可以让杜邦维修员工们以团队形式参与的棋盘游戏。我们在麻省理工学院的啤酒游戏基础上建立起我们的游戏模型。和啤酒游戏一样，内部的模型结构是以计算机模拟的循环周期为基础，但内部模型本身并不明确显现出来。我们游戏中的棋盘是3英尺宽，5英尺长，分为维护区、操作区和业务服务区，每个人扮演一个角色，我们用黑色的筹码代表设备，绿色的代表维修资源，蓝色的代表备用件。整个团队必须齐心协力保证设备（如化工厂中的泵）正常运转。

我们在游戏核心的负反馈平衡环路中加入财务变量因素，用团队赚钱多少来衡量成功大小。每次轮到你的时候，你可以有不同的选择，可以等到设备坏了再维修，或选择主动维护，或提高设备的可靠程度。这些就像你实际在工厂中作出的决策一样。最重要的是，看似简单的游戏却能让人们从被动反应的模式（等着维修问题出现）转变为主动积极的模式（认为应该对自己的问题负责，所以主动找问题）。

观察在征途中的英雄

令我们大吃一惊的是，大家从这个游戏中得到的理解程度，远比我们尝试过的各种其他方法都更深。开始时，游戏的复杂程度要求比较高。参与者看到由于自己的错误导致同组另外两个人失败时，都非常尴尬。然后，他们就明白了，这种尴尬让他们在下次会格外警惕。比如，如果他们有一次用光了备件，下一次开始的时候，他们就会大大增加库存，因为用光备件实在是太难受了。

曾协助过我们的系统顾问马克·佩齐感叹说：“在模型中作出正确的选择应当是很自然的。我总在想，为什么人们偏偏没有那么做。但在玩过这个游戏之后，我发现了情绪因素的干扰作用。”

大家玩这个游戏，是学习实验室的一部分内容。游戏后一般总要安排讨论，交流各自的经验，包括可能采用的别的策略。他们把各自在游戏中的行动列成表，回去后把新方法教给同事。这样，在3个月内，泵的故障率就降低了50%。一段时间后，我们又完善了这个游戏，例如在棋盘上加上图标。目前我们的工作范围正在扩大，包括维护系统的流程控制，以及组织结构等不同层面。我们甚至把这个游戏演示给麻省理工学院的系统动力学小组。当时有学生评价说，我们这些穿着网球鞋和牛仔裤的人，比一些穿西装革履、华而不实的哈佛MBA更可靠、更务实。

看过员工们玩这个游戏之后（我们分析了许多录像带），我们想借用卡罗尔·皮尔逊对“英雄征程”的比喻。每一个新的策略循环周期就是一条“历练之路”。参与者们开始是一无所知，而后成为“孤儿”（他们拒绝改变自己的思维方式），然后成为“勇士”（“好啊，我要做得最好。”），继而成为“看护者”（能组成团队处理整个生产系统而不只是自己的工作），最后他们成为“创造者”，利用自己的经验创造出新的计划。现在，如同所有的英雄一样，他们必须回家了。他们能把学到的经验带回去，并真正应用于实践吗?

12.创建学习实验室，并让它发挥作用

弗雷德里克·西蒙，尼克·赞纽克，朱莉·彼得鲁希，理查德·哈斯（四人都是福特汽车公司1995林肯大陆车型团队成员）

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