DevOps 之魂：精益，这一篇就够！
最近有一本书横空出世！
DevOps 时代社区萧帮主和乐神说：
这本书囊括平安、华为、招行以及多家互联网公司一线案例，是国内第一本系统讲述精益产品开发的书籍，帮助你洞察精益产品开发精髓。
这到底是一本什么样的书？
请天猫搜索“精益产品开发”，目前还只在天猫上架，其他平台敬请期待。
这本书的作者，也是“精益产品开发的来龙去脉”这篇文章的作者，就是我们最亲爱的何勉老师。
资深精益专家 何勉
快递小哥再努力，书也要明天才能到，先来看何老师亲述：精益产品开发的来龙去脉，过过瘾吧！
这几年，精益产品开发已成为热点，精益看板、精益创业、精益数据分析等不一而足。然而，精益产品开发究竟是什么？它和敏捷是什么关系？本篇将帮助大家揭示精益开发实践背后的本质。
我们会从它的起源——精益生产——讲起，揭示其背后的精益思想，并构建完整的精益产品开发框架。我希望做到：关于精益和精益产品开发的概念，一篇搞定。
一、精益思想起源于制造业
维基百科上对精益思想的定义是：
有效组织人类活动的一个新的思维方法。目标是消除浪费，更多地交付对个人和社会有用的价值。
图 1：精益思想的目标：消除浪费和增加价值
精益思想的目标是消除浪费和增加价值。
这里的人类活动，最典型的包含生产制造、服务提供和产品开发等。其中，生产制造是精益思想的起源，从精益生产出发，能够帮我们更好地理解其本质。
精益制造可以追溯到上世纪40年代在丰田开始的一系列实践。它为世人所知，则是在1988年《斯隆管理评论》发表的一篇论文《精益生产系统的胜利》后。该文总结了丰田生产方式与西方传统生产方式的根本区别，与西方追求规模化生产不同，丰田反其道而行之，采用了拉动式小批量生产，却在质量、灵活性，甚至效率上明显胜出。该文第一次明确的提出了精益生产这个概念。
同一时期丰田方式缔造者大野耐一的《丰田生产方式》（1988年，英文版），和麻省理工《改变时间的机器》（1990年）两本具有里程碑意义的书出版，这两本书都系统讲述了丰田生产系统（TPS，Toyota Production System），也就是精益生产方式。
图 2：丰田生产方式
如上图所示，大野耐一认为丰田生产方式的目标是实现“高质量、低成本和快速响应”的生产制造。而支撑丰田生产方式的两大支柱是准时化和自働化。
1.1 准时化是精益生产的第一个支柱
图 3：准时化是丰田生产方式的第一个支柱
准时化又称即时生产（JIT，Just In Time），它指的是：仅在需要的时间生产需要数量的需要品种的产品，准时化的目的是灵活应对需求变化、消除生产过剩的浪费、缩短从收到订单到交付产品的前置时间（lead time）。而看板是实现准时化生产的核心工具。
图 4：看板是实现准时化的核心工具，下游需要时才通过看板向上游传递信号
看板（Kanban）一词来自日文，本义是信号卡片。看板分为取货看板（图中蓝色卡片）和生产看板（图中橙色卡片）。如上图所示，生产线由顺序的工序构成，工序之间是临时存放工件的货架。在有实际需求时，下游工序才凭取货看板（图中蓝色卡片）向上游领取需要的数量和种类的工件，工件被领走后，留下了对应的生产看板。
图 5：看板是实现准时化的核心工具，下游的需求拉动了上游的生产活动
生产看板（橙色卡片）空出后，被传递至上游工序。如上图所示，上游工序持有生产看板时才会生产，生产完的产品补充货架，等待下游领取。
看板的传递形成了一个运作系统，其实质是：后道工序在需要时，通过看板传递向前道工序发出信号——请给我需要数量的输入，前道工序得到看板后，按需生产，生产看板的数量限制了库存的最大值。
上图中，精益生产方式下，看板向上游传递形成信息流，拉动上游生产；工件向下游传递形成价值流。
图 6：看板实现了精益拉式生产带来一系列收益
上图比较了，传统和精益生产方式的不同。传统的规模化制造采用的是推动式生产方式——上游按计划或最大产能生产并推向下游；而丰田精益制造采用的则是拉动式生产方式——下游有需要时，拉动上游生产。
以拉动为基础的准时化（JIT）是精益生产方式的支柱之一，它降低库存，提高灵活性，缩短交付周期，最大限度地消除价值流动过程中的等待和浪费，形成持续的价值流动。准时化是消除浪费和增加价值的重要保障。
1.2 自働化是精益生产的第二个支柱
图 7：自働化是丰田生产方式的第二个支柱
自働化是精益生产的另一支柱，丰田称自働化为人字旁的自动化，认为它相当于把人的智慧赋予机器和生产过程，所以用“働”而非 “动”字。自働化英文译作Auto-No-Mation，意思是自动地不动——异常发生时机器或生产线自动停止。
图 8：自働化与自动化是不同的
上图比较了自动化与自働化在概念和实践上的不同。在自働化模式下，当生产出现异常时（图中是车刀出现了裂纹），机器能感知异常，自动停止生产，首先做到不把问题带入下一环节，同时触发现场、现地解决问题，分析问题的根本原因，采取措施，防止问题再次发生。
自働化是“内建质量”（Build Quality In）的基础，依赖每个环节保障质量，而不是依赖于最后的检测环节。同时自働化带来“停止并修正”（Stop and Fix）的文化，发生异常时，立刻停止生产。问题发现时、现地分析根本原因，并加以解决，防止问题再次发生。自働化也是消除浪费和增加价值的重要保障。
1.3 准时化和自働化是矛盾的统一体
准时化和自働化是精益生产方式的两大支柱。两者表面上是矛盾的，准时化促进需求流动——让工件沿价值流持续地流动；自働化则阻碍流动——出现问题时停止流动。
从长期和系统的视角看，自働化保障了价值流动的质量和可持续性，可以说准时化和自働化是矛盾的统一体，它们相互制约，又相辅相成。共同保障价值顺畅、高质量和可持续流动，并实现高质量、低成本和快速响应。
1.4 自働化和准时化需要具体实践的支持
自働化和准时化和支柱，但丰田生产方式（精益制造）的成功实施离不开具体实践的支撑。比如说前文提到的看板就是支撑准时化的重要工具。精益生产推崇多品种、小批次生产。对具体工序来说，这可能意味着为生产不同品种的工件而频繁更换模具，带来时间和产能的浪费。丰田为此引入了快速换模实践，并称之为“一分钟内换模”（SMED，Single Minutes Exchange Dies）。
图 9：精益制造的实践支撑了其体系
精益原则的在生产中的落实需要具体实践的支持，“一分钟换模”只是一个例子，类似的实践还有很多，比如：目视化、均衡化、单件流、安灯拉绳、U型生产单元、5S等等…。作为制造业之外的人并不需要详细理解这些概念，当然更不能照搬。
对精益产品开发，我们必须发展出适合其上下文的实践。这首先要求我们超越生产制造理解精益思想的本质。
二、超越生产制造的精益思想
2.1 精益原则和精益大爆炸
1996年《精益思想》出版。两位作者在其90年出版的里程碑著作《改变世界的机器》一书的基础上，对精益背后的通用方法学进行了总结。该书总结了精益实施的5个原则，它们抽象层次适中，既有超越制造业的普遍适用性，又对实施有具体的指导意义。
图 10：精益思想总结了精益实施的5个原则步骤
如上图所示，《精益思想》总结了精益的5个原则，这5个原则同时也是5个实施步骤，它们分别是：
定义价值：《精益思想》中的原则从定义用户价值开始，价值的定义必须从用户的视角出发，一切从用户视角看不增加价值的活动都是浪费
识别价值流：定义价值之后，就是要识别创造价值的流程、步骤。这一步要求企业，不再孤立地看待各个环节和资源，而是系统考察创造价值的活动，看它们之间如何相互作用，形成创造价值的流动过程。并挑战那些不能创造最优用户价值的行为和步骤，并加以消除或改善
让价值持续流动：识别价值流后，要让价值在价值流中流动起来，尽量减少过程中的等待和延迟。以实现用户价值持续不断和平顺地流动
用户价值拉动：光让价值流动起来是不够的，还必须保证流动的是用户想要的价值。做到这一点的最佳手段是让最下游的客户价值（如用户订单）拉动整个价值流
精益求精：不断重复1到4步。追求完美的价值和价值流动，消除所有浪费
图 11：精益大爆炸
《精益思想》来自对精益制造实践的抽象和总结，揭示了实践背后的思想本质，超越了制造实践本身。它对精益在其它行业的推广贡献极大。同时，得益于丰田公司商业上成功的示范作用，以及更多的成功案例，21世纪初迎来了“精益大爆炸”。上图反应了精益在各行业的应用，精益成为了现代管理学的重要组成部分。
精益思想指导了精益实践在更多行业的实施，比如服务业、政务、医疗行业等，当然也包括产品开发在内。
2.2 以丰田为代表的精益价值观
虽然《精益思想》影响巨大，但也有观点认为它过于强调方法，而忽略了背后的价值观，比如LeanPrimer就认为它忽略了组织文化，而价值观才是核心。
图 12：丰田所认为的精益思想的在价值观层面的支柱
关于精益的价值观，被引用最多，也最权威的是2001年问世的16页的《丰田之道》，它是丰田内部的价值观宣传资料，从没有对外正式发行，却在业界广为流传，被称为“丰田之道–2001”。它申明：尊重人和持续改进是精益价值观的核心。如上图所示，在这两个主题下具体又包含5个价值观，它们分别是，归属于持续改进的：挑战现状、改善和现地现物；归属于尊重人的：尊重和团队协作。
丰田的CEO渡边捷昭是这样描述尊重人和持续改进这两大核心的：
丰田模式的两大支柱是持续改善(Kaizen)和尊重他人。
尊重他人是合作的基础，这里的“人”不仅仅是最终用户，也包括员工、供应商，生产线的下一环节也是你的客户，这带来团队精神。遵守了这个原则，你就应该持续分析所做的工作，确保其尽善尽美，不给客户带来任何麻烦，并养成持续观察事物和识别问题的能力，这也引出了另一支柱——持续改善（Kaizen）。
读过《菊与刀》这类关于日本文化著作的人，可以看出渡边捷昭描述中的日本文化烙印。比如，不给客户带来任何麻烦就反映了其报恩文化。价值观往往要与组织的文化适配才能发挥作用。
2.3 理解精益的三个层面
人们对精益的阐述各不相同，很大程度上是因为描述的层面不一样，具体来讲就是要区分价值观、方法论和实践这三个层次。这样更便于达成共识，并利于精益的实施。
图 13：从价值观、方法学和实践层面分别看到的不同精益描述
如上图所示，这三个层次越向上通用性越好，但对实践的指导作用却越弱。价值观固然重要，但它还不能提供足够的指导。
比如：几乎所有的公司都会说自己“尊重人”，但精益中的“尊重人”又有什么不同呢？脱离具体的方法学和实践，谈价值观难免空洞。
价值观层面最典型的阐述是来自《丰田之道–2001》的5个价值观； 底层实践最具操作性，但实践与具体的上下文相关，每个领域都有自己的特点，不能照搬实践，否则往往弄巧成拙。精益产品开发必须从产品开发的特征出发，发展出与之相适应的实践。
在方法学层面，精益聚焦于用户价值，关注价值的流动并持续改进，这适用于绝大部分场景。《精益思想》中提出五个原则，就很好的平衡了实践指导作用和通用性。从方法学出发，构建适配具体应用场景的实践，是落实精益产品开发的有效路径。
以上三个层面的阐述，为我们理解精益思想，并将其应用于产品开发打下了基础。接下来介绍精益思想在产品开发中的实践和落实。
三、精益产品开发实践体系
精益在产品开发特别是软件产品开发中的成熟的应用，比其他行业（比如服务业）要迟，其原因是产品开发与生产制造的特性相差较大，产品开发的精益实践的完善需要时间，敏捷产品开发实践的发展在其中起到了巨大的推动作用，
在此基础上直到2010年，以精益看板方法和精益创业实践的成型为标志，精益产品开发已经形成了完备的实践体系。
图 14：制造与产品开发的不同特点
上图总结了制造业和产品开发的不同。总结下来，相对生产制造，产品开发的不同可归类为：
价值的不确定性；
过程的不确定性。
价值不确定让我们无法一开始就明确定义价值，产品开发中“价值定义”的过程应该是一个持续探索的过程，因此才有精益创业、精益数据分析、精益客户开发等实践体系。关于这一部分的论述可以参考我之前的文章。
过程的不确定性，决定了其价值流动的管理和改进方法不同。所以产品开发中的看板方法与生产制造中的看板会十分不同，与之配套的规划、流动管理、队列管理和反馈改进体系都不相同。关于这一部分的论述可以参考我之前的文章。
图 15：精益产品开发屋
基于产品制造的特点，精益产品开发需要自己的实践体系。接下来我将从目标、方法学和实践三个层面构建精益产品开发实践体系。如上图所示，这三个层面，共同构成精益产品开发屋，我将从顶向下，逐一介绍精益产品开发屋的各个部分。
3.1 精益产品开发的目标
在《21世纪的管理挑战》一书中，管理学之父德鲁克曾说，任何组织的绩效都只能在它的外部体现。具体到产品开发，就是体现于能够产生绩效的用户价值。德鲁克进一步指出，管理的作用是协调组织资源取得外部成效。对应产品开发就是：协调组织的资源，交付有用的价值。
图 16：精益产品开发的目标
更精确的讲，精益产品开发的目标是：顺畅和高质量地交付有用的价值。它是精益思想中“消除浪费、增加价值”在产品开发中的具体表现。在这里面有三个关键词，分别是：
顺畅：指价值的交付过程要顺畅，用最短的时间完成用户价值的交付，而非断断续续，问题连连。
高质量：高质量指符合要求，将质量内建于交付过程中，避免不必要的错误。
有用的价值：交付的价值应该符合市场和用户的要求，并产生业务影响，促进组织绩效。
3.2 精益产品开发的原则
方法论层面，精益产品开发包含两个原则（或者说支柱）。
第一：找到有用的价值——探索和发现有用价值；
第二：让价值顺畅流动——聚焦和提升价值流动效率。
图 17：精益产品开发的量大原则支柱
原则一：持续探索和发现有用价值
做正确的事是业务成功的根本。为此，《精益思想》一书中把“定义价值”作为第一个原则。生产制造是一个重复性的确定活动，定义价值是必要的，也是相对简单的，那就是满足用的需要——比如说客户的订单。
但产品开发与生产制造不同，它是一个开创性的活动，每一次产品开发都是与上次不同，面临不确定性。特别是今天，竞争越来越激烈，选择权早已偏向用户一侧，产品的价值不可能完全预先定义，拥抱和应对不确定性才是移动互联时代取得竞争优势的法宝。
应对不确定性的唯一选择是承认自己的无知，并不断探索和发现真正的价值。在产品开发过程中，我们探索更准确的目标用户；他们的问题是什么；怎样建立起有效的渠道；提供怎样的解决方案；怎样才能让他们买单；如何建立起合理的成本、收入模型，怎样设计交互过程，等等……
团队对以上的问题当然要有初始的设想，但设想只是探索的起点和初始的假设，需要被证实或证伪，过程中还会产生新的想法，发现更多的价值，通过探索和发现我们不断调整，找到可行的商业模式和有意义的产品功能，并持续优化它们。
将探索和发现价值融入产品开发和交付过程，这是精益产品开发的基本原则，也是精益产品开发相对于传统的项目管理的本质区别之一，这也是精益创业思想背后的基本假设。
原则二：聚焦和提升价值流动效率
精益产品开发的第二个原则是：聚焦和提升价值流动效率。所谓流动效率是指从用户的视角，审视用户价值历经各个流程步骤直至交付的过程，整个过程的时间越短、等待越少则流动效率越高。
丰田生产方式的缔造者，大野耐一是这样描述的：
我们所做的一切不过是，关注从用户下单、开始生产，再到收回现金的时间线，通过不断减少过程中不增加价值的浪费来缩短这一时间线。
大野关注的是用户价值，以及价值流动的过程，所谓浪费是指一切从用户角度看无意义的行为和等待。这与德鲁克所说“任何组织的绩效都只能在它的外部体现”是一致的，这一思想同样适用于产品开发。
聚焦流动效率，就是要从外部绩效（用户的价值）出发，协调内部资源最快地交付用户价值。流动效率并不是唯一目标，但它能撬动组织的有效协作，并全方位的改善组织的绩效，包括质量、效率、可预测性等。聚焦和提升价值流动效率，是精益产品开发的原则，也是精益产品开发与传统开发方法的又一本质区别。
3.3 精益产品开发的运作实践
再看具体的实践，它分为管理实践和技术实践两个层面。
3.3.1 管理实践
管理实践帮助组织探索和发现用户价值，并聚焦和提升价值流动效率。它分成三个部分。
图 18：精益产品开发的管理时间可归为三类，分别有关创新、需求和交付过程
第一部分是精益创业和创新实践，解决的问题是发现、验证和探索价值。围绕它，业界已经形成了完善的精益创业实践体系，具体包括：商业模式设计、探索步骤的规划、精益产品设计、定性验证、精益数据分析、客户开发等，我会在将来的文章中分别介绍。
第二部分是精益需求分析和管理实践，解决的问题是如何有效的拆分、规划、分析和沟通需求，确保团队能够一致理解需求，避免因分析和沟通不当，而带来的缺陷，并为后面小批量、持续的价值流动和交付创造条件。需求分析具体包括：场景分析、用例（Use Case）设计、领域建模、用户故事地图、影响地图、实例化需求等。精益需求分析和管理为价值的顺畅流动提供可靠的输入。我会在近期公众号文章中重点介绍这一部分。
第三部分是精益看板方法实践。它解决的问题是如何让价值顺畅和高质量的流动，具体包括：可视化价值流动、显式化流程规则、控制在制品数量、管理工作流动、建立反馈并持续改进等。在相当多的场景中它也会和Scrum，XP等敏捷的迭代管理实践配合使用。我之前的公众号中已经有系列文章介绍。
3.3.2 技术实践
图 19：精益产品开发的技术实践可以从敏捷开发及DevOps中借鉴
技术实践是最底层的基础，它不可或缺。幸运的是，这些年敏捷开发实践（如持续重构，验收测试驱动开发）及互联网开发技术（如微服务）和基础设施（如Docker）的不断进步，为技术实践铺平了道路。而DevOps框架则从实施层面对这些实践做了整合，它按价值交付的流程整合技术和管理实践。
DevOps与精益产品开发，在目标上高度一致，它们都寻求持续、快速和可靠的交付价值；在原则上也高度契合，追求价值的端到端流动效率。
四、总结
精益思想的目标是消除浪费和最大化价值交付。对应产品开发就是要有效地组织产品开发过程，从而顺畅、高质量地交付真正的用户价值。持续探索和发现价值，聚焦和提升价值流动效率是它的两个支柱，管理和技术实践是这两大支柱提供了根基。目标、原则和实践三个层面共同组织起了精益产品开发的实践体系。
后面，我将以一个系列的完章，系统的介绍这些实践，帮助大家系统地实施精益产品开发方法。不过进入实践之前还必须澄清一个问题，精益产品开发和敏捷产品开发的关系，这是下一篇文章的主题。
活动预告
下周何勉老师会在DevOps时代社区做一次精益产品开发的直播，你想参加吗？
精益产品开发直播群、《精益产品开发 原则、方法与实施》的读书群、何勉老师的粉丝群、精益的讨论群，四群合一！
扫码备注“精益”，拉你入群，和大家畅聊精益产品开发。
本文转载自公众号 「精益产品开发和设计」，DevOps 时代社区致力于陪伴您的职业生涯，与您一起愉快的成长。
近期好文：
没看过瘾？
来 DevOpsDays 上海站吧
何勉老师将带来精彩主题演讲
《第一性原理和精益敏捷的规模化实施》
点击“阅读原文”，关注 DevOpsDays 上海站