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模型思考的定义、分类和形式

更新时间:02-15信息来源:数字化演易


中国的汽车工业,起步于上世纪50年代,但真正步入快速发展期,还要到本世界初。那时的中国汽车市场,一辆两厢的夏利售价8万左右,桑塔纳的高配款则要卖到近20万,而自主汽车品牌的三面旗帜,吉利、长城、奇瑞,都是在那个时期才踏进汽车工业。那时候,自主品牌没有汽车设计和制造技术怎么办?通过仿制市场上的其他车型来实现,美其名曰“逆向工程”。为了避免侵权纠纷,当然不能原样仿,需要在原型车的基础上做些改动,比如改改前脸或是屁股啥的。这时候,企业往往会买来一辆原型车,然后让钣金工照着原型车的样子敲打出一个样车,再在样车的基础做相应改动,评审通过后再开模和生产。我们可以把这种样车叫物理样车。因为钣金工主要通过榔头来敲出样车,车身钣金件之间的缝隙较大,还往往不均匀,车身表面的圆滑度也有问题,所以要刮很多腻子。即使这样,生产出来的汽车总是逃脱不出山寨的感觉,单看车的前脸挺漂亮,单看车的屁股也挺时尚,可搁在一起去看车的整体,就总感觉不协调。

再后来,随着对汽车设计和制造工艺的了解以及计算机造型设计技术的应用,自主品牌在开发新车型时,虽然也会借鉴已有的竞品车型,但会先做等比例的油泥模型,然后根据油泥模型在电脑里做数字模型,再在数字模型基础上去做设计优化、开模和生产,我们称之为“正向设计”,而电脑里的汽车模型可称之为数字模型。从物理模型(样车)驱动的产品研发到数字模型(样车)驱动的产品研发,中国自主品牌汽车工业才算是进入到高质量发展阶段。

模型思考的定义

模型一词,在西文中源出于拉丁文的Modulus,意思是尺度、样本、标准。在韦博字典中,作为名词的Model有14种解释,作为动词的Model有5种解释,可见,模型的内涵和外延都极其丰富。所谓模型法,则是通过研究模型来揭示原型(即被模拟的对象)的形态、特征和本质的方法。在科学研究和工程设计等领域,模型法都有着广泛的应用。模型来源于人们的实践,是对现实世界的抽象和实践活动的深化。人们通过建立模型所达到的高度抽象和统一,反映了人们对客户认识的深化,是认识过程中的一次能动的飞跃。毛主席在《实践论》中就谈到,理论来自于实践,进而又指导新的实践。在这里,理论不是对实践的简单重复,而是做了模型式的系统和深化。从模型思考的价值上来讲,我们可以说,模型思考是人们的高级思考形式;因而,从数据到信息,从信息到知识,从知识到智慧,模型思考是其主要的思维形式。

模型思考的分类

从模型的实现基础来看,模型大体可以分为物质模型和思想模型等两大类。

物质模型是以某种结构、形式或机理相似的模型实体去再现原型。它可以是物理模拟,可以是功能模拟,也可以是数学模拟,等等。常见的物质模型,如地球仪、作战模型、汽车车模、CAD三维数字模型,等等。

在数字化建设工作中,我们研究和使用的主要是思想模型。思想模型不是认识的物质手段,它是事物在人们思想中理想化的模拟和映射。思想模型是人们在头脑中创造出来的,人们主要用它来对事物进行分析、推理、演算等思想活动,以实现对事物的更全面、更系统、更深入地了解和认知。通常,人们把思想模型展现在纸张或电脑上,用到的构造要素有符号、图表、语言,等等。

思想模型的形式

在本书中,笔者所说的模型,是一个广义的概念,所代表的是那些整体性、系统化、形象化的思维和表达形式。从形式上来讲,它们所对应的词汇包括系统(System)、架构(Architecture)、框架(Framework)、图形(Diagram)、布局(Layout)、全景(Landscape)、样式(Pattern)、范式(Paradigm)、表卡(Table/Card)、路线(Roadmap/Journey Map)、分类(Classification)、源库(Library)、算法(Algorithm)、方法论(Methodology)、参考模型(Reference Model),等等。把这些词汇之间的差别讲清楚,实在是一件令人头痛的事情。在这里,笔者把这些词汇罗列出来,主要想提醒大家,思考模型的形式有这么多,如果能灵活或综合运用好它们,将会对我们的工作大有裨益。下面,笔者就挑几个大家常见的形式稍做解释,供大家参考。

(1)系统(System)

系统是对即既相对对立,又与外界发生联系的事物的抽象定义。通常,我们可以用SIPOC模型来描述系统的构成要素:供应者(Supplier)、输入(Input)、过程(Process)、输出(Output)和消费者(Customer)。下图1和图2分别简单商业系统和复杂商业系统的示意:

简单的商业系统示意

图1:简单的商业系统示意

复杂的商业系统示意

图2:复杂的商业系统示意

俗话说:“念念不忘,必有回响”,讲的就是系统性事物存在的普遍性。系统之上(外)还有系统,我们把这种系统称为生态系统(Ecosystem)或是巨系统(System of System,SoS)。通过系统性模型思考,我们可以了解事物的运行机理,可以厘清事物的内涵和外延。

(2)架构(Architecture)

架构是事物中逻辑性、功能性或结构性的安排,事物中各部件之间的关系和与外界环境的联系的抽象,以及其一序列用于指导事物的设计、演变的方法、原则和指导。架构可以理解为对事物系统的细节描述和解剖,以辅助我们更好的理解和掌握事物的变化,或者是有目的地去改造事物。

在数字化建设中,架构是一个我们经常会听到的词汇,比如企业架构、业务架构、流程架构、应用架构、数据架构,安全架构,等等。下图3是业务架构示意图:

业务架构示意图

图3:业务架构示意图

架构的实际意义在于,一则它可以给我们展示事物的内部构成及构成之间的关系,二则它可以对事物的内部构成进行解耦。这样,通过内部构成关系的调整或内部构成的重新组合,就可以创造出新的系统,以快速、低成本地应对外部的变化和挑战。微服务、中台、汽车产品架构(如丰田汽车的TNGA),等等,都是架构思想指导下的具体实践。

(3)框架(Framework)

框架指的是基础性结构或结构序列,基于框架,我们可以开发出各种不同范围或用途的架构。框架应包括各种构件(Building Block),以及构件是如何适配在一起的。框架还应包括一序列的工具和通用词汇库。在框架中,各种构件应该是可选的,可以根据需要来选择相对应的构件。从另外一个角度看,我们也可以将架构与框架做对比,架构更侧重于概念和设计,而框架更侧重于实施和实现。

下图4是APQC PCF中产品与服务交付流程框架示意:

APQC PCF产品与服务交付流程框架示意

图4:APQC PCF产品与服务交付流程框架示意

从框架到架构,再从架构到系统,是模型思维从一般到特殊,从能力到目的不断演进。在汽车产品研发体系的演变历史中,上个实际80年代及其早期,讲究的是基于车型的汽车产品研发,然后讲究的是基于平台的汽车产品研发,到最近10年,讲究的是基于架构的汽车产品研发,而汽车产品架构则是建立在电气、电子技术、新能源技术等技术要素的组合和应用基础上。在这里,技术要素及其组合就类似于框架的概念。

(4)坐标(Quadrant)

每个事物都有很多不同的特性。有时候,从目的出发或者是站在用户的角度来看,这些特性之间之间是相互冲突的。为了便于决策,我们会采用坐标图的方式来看事物处于哪个位置,以做出趋利避害的决策。典型的坐标是模型思维如波士顿矩阵、SWOT分析、IT项目收益与风险分布图,等等。另外,我们可以根据事物的复杂程度,将坐标图划分为4象限、9象限、16象限,或是25象限。

下图5是某公司IT项目收益与风险分布示意:

IT项目收益与风险分布示意

图5:IT项目收益与风险分布示意

(5)表卡(Table/Card)

表卡是通过表格或卡片等形式来展示相关的内容。表卡的典型代表是平衡积分卡(Balanced Card)。平衡积分卡是一种战略管理工具,以表格的方式,展示企业分别在财务、客户、内部流程、学习与成长等四个维度战略和目标要求。

(6)图形(Diagram)

在形式特点上,图形式模型思考比较自由,可以根据内容的需要,以相应的图形形式来构思和展示我们的思考成果。常见的图形化思想模型有鱼骨图、波特五力图、丰田精益屋、软件设计UML图,业务流程图,等等。

(7)路线(Roadmap)

路线式思考模型是以时间为轴,来构思和展示事物的发展变化。常见的路线式思想模型有客户体验旅程、IT建设路线图,等等。

下图6是车辆销售的客户旅程地图示意:

客户历程地图示意

图6:客户历程地图示意

(8)全景(Landscape)

全景,类似于风景图式的思想模型,是事物及其所处环境在某个时间点的镜像(Snapshot)。全景图更多是一种全景化展现,而所展示的内容之间可能并没有必然的逻辑关系。典型的全景是思想模型如IT技术栈。

下图7是营销IT技术栈的示意:

营销IT技术栈示意

图7:营销IT技术栈示意

(9)算法(Algorithm)

严格意义上来讲,算法应该算一种逻辑性思想模型,它可以以图形的方式来予以形象化展现(比如决策树),但更多的是以数学模型、函数或公式的形式来出现。

辞不及象,象不及意,得象应忘辞,得意应忘象。本文从模型思维的定义、分类和形式等角度阐述了模型思维的特点。笔者在这里所讲述的内容肯定算不权威,但通过它,我们可以领略到模型思维的力量,也希望大家从模型化思考入手,不断地提升自己的数字化思维能力。