讨论，系统复杂度和系统可靠性

文 | 学习考古的老常

今天讨论四件事：1. 产品复杂度，2. 设备和工况复杂度、3. 自愈和实现自愈的冗余措施、4. 生物进化的差分和冗余。

京城的公交车

缴费有三种方式

两种刷卡和一种刷码

两种刷卡模式成功率很高

很少出现bug

然而刷码就经常出问题

原因是刷码的系统更复杂

手机、扫码、通信

任何一个环节都有可能出问题

假设这三个环节中每一个环节的

成功率是95%

那么三个环节拼在一起的

成功率就不会超过

95%X95%X95%=86%

这是观察客观世界最基本的认识论，有了认识论，之后就是做事的方法论了，例如，我根本不会选择刷码，尽管看上去很科技、很炫、很时髦。再例如新冠疫苗，我选择放弃，不打。

1. 产品复杂度

三年前，写过一篇小文《产品的功能和复杂度之间有个小三叫Bug》(新浪博客文章，百度可搜)，就开始讨论系统复杂度和系统可靠性问题，因为做了20多年的信息化项目（尤其是ERP和EAM）的推广，这方面的体会相当的深刻。

2. 设备和工况复杂度

从软件的复杂度上讲，EAM比不过ERP，EAM的复杂性不是来自于软件本身，而是来自于其所管理的设备电气复杂度和设备运行所依赖的工况环境所导致的设备故障原因越来越复杂。以至于今天，像电厂、电网这样重资产领域的大数据、人工智能和物联网，很多都是用来解决这类问题的。

类似于航天飞机、卫星、电网这样的重资产场景，为了保证设备的稳定性和高可靠性运行，很多年前就提出了本质安全的概念，设备的本质安全大概有三个要点：一是设备的制造质量要足够好；二是要有故障预测和发现的机制；三是要有自愈的能力，三个要点相互制约，相互嵌套形成一个高可靠性的有机统一。这既是一个认识论，也是认识论之下的正确的方法论。

这个图片来自于

中电联电力可靠性中心

的一篇文章

主要讲的是10kV配网

设备故障的主要原因

其中

设备因素(占比16.80%)

自然因素(占比30.60%)

人为因素(占比25.13%)

是导致配网设备故障的主要原因

合计占比达到72.5%

3. 自愈和实现自愈的冗余措施

自愈是实现设备和系统可靠性的主要方法之一，自愈这件事，在十多年前国网提出的智能电网中就有了明确的要求，那年头，我们努力的学习智能电网，并把智能电网理解为三个层次：信息化、自动化和智能化，其中智能化至少包括的调度和电网故障的管理。双百论：100%的信息化+（90%的自动化+10%的智能化），大概就是我们那时候能够理解到的智能电网的最高目标了。直到今天，包括电网、电厂和很多的制造业，我们依然坚持认为，自动化是很多场合效率最高、成本最低的解决方案，并非所有的东西都要追求智能化，换句话说，不能不分青红皂白的把智能化作为一切事物的唯一目标，这又是一个认识论和方法论问题，最近一年半载的拜读了很多工业智能化和工业互联网的文章，其中很多人本来是要说智能化的，但是讲着讲着说的还是自动化，我很困惑，连专家们和官人们都搞不清自动化和智能化的区别，你叫我们老百姓到底该怎么办呢？感兴趣的读者可以延伸阅读：

自愈这件事，很多时候是靠不同层级的颗粒度冗余来实现的，在卫星、航天飞机、火箭和导弹这些比电网的可靠性要求更高的场景里，自愈可以做到元器件一级。而电网系统的自愈往往做到系统一级就OK了，例如N-1，就是电网在传统意义上系统一级、颗粒度比较粗的自愈措施，当然，像北京新政府的办公场地，还实现了N-2更高的供电可靠性。关于电网N-1，可以进一步阅读《持续理解泛在电力物联网和电网安全N-1》。

在IT领域，冗余有时候也叫容错，也就是用冗余手段实现容错或者自愈，其措施是比较复杂的，从元器件（例如硬盘）、到设备再到设施一级，我们都可以寻觅到冗余措施的踪影。例如，Raid1-Raid5是通过硬盘冗余实现容错或者自愈；双机热备是设备级的容错，而三地两中心和双活则是系统level的容错，IDC系统级容错更适合叫容灾。感兴趣的读者可以阅读我在2012年写的小文《容灾部署模式的选择：两地三中心？三地三中心？》（新浪博客文章，百度可搜）以及去年写的《数据中心的双路供电》和《数据中心：没有近忧，必有远虑》。

3. 生物进化的差分和冗余

今早我把文章《梯度测量与震动声纹监测》发到朋友圈，并加了下面一段话：

很严肃的请教一个问题，人的感知器官中，为什么两只耳朵的距离要比两只眼睛距离大?为什么两只眼睛的距离比两个鼻孔的距离更大?为什么这些器官都是成对的?人工智能其实就是仿生，而AI仿生的逻辑要来自于对人类进化的深度思考。

在高碑店搞集中供热的段公子说：非常朴素的理解：耳朵不仅仅听声音，还要判断声音源的方向，特别是动物预警事关生死，必须三坐标。嗅觉味觉就不需要了。段公子说的极是，自然界关乎生死的都是大事情，耳朵距离之所以大，是为了更好的辨别声音的方向，很多时候只有逃命才能更好的生存。自然界的物竞天择、优胜劣汰、适者生存是一切生物进化的基本准则，而动物的感知器官拉开了距离，这可能就是『生物差分进化』。

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