2017年10月26日 Lee公子 摘錄自《黑匣子思維》
《黑匣子思維》這本書中有很多精彩的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的案例干茉。
分享其中之一:聯(lián)合利華公司如何解決了洗衣粉噴嘴堵塞問題
聯(lián)合利華(Unilever)遇到了一個麻煩给涕。在英格蘭西北部的利物浦附近橄维,聯(lián)合利華在其工廠里用傳統(tǒng)方式生產洗衣粉强窖,這種方式被沿用至今:沸騰的化學制劑通過一個超高壓噴嘴噴射出去,壓力下降后容燕,這些化學制劑就被分解成了蒸汽與粉末桥狡。
蒸汽被吸走后,粉末會被收集到一個大桶里缝彬,然后工人會向桶里添加膠質和其他配料萌焰。隨后,洗衣粉會被包裝起來谷浅,在外面貼上商標扒俯,并以高價售出。這是個上佳的商機一疯,已經成為一項巨大的產業(yè)撼玄。僅在美國,每年洗衣粉的銷售額就高達30億美元墩邀。
但聯(lián)合利華的麻煩在于掌猛,那些噴嘴總出毛病。曾在20世紀70年代短暫供職于利物浦肥皂工廠的史蒂夫·瓊斯(Steve Jones)后來成了全世界最有影響力的進化生物學家眉睹,據他回憶荔茬,噴嘴總會堵住≈窈#“那些噴嘴簡直太討厭了慕蔚,”他說,“總是堵住斋配,讓洗衣粉凝成大大小小的顆粒孔飒」喙耄”
這對公司來說是個大問題,不僅需要維護設備并因此浪費時間坏瞄,而且還會對產品質量造成影響桂对。他們需要更好的噴嘴,而且要盡快解決這個問題鸠匀。
于是蕉斜,公司向數(shù)學家組成的精英團隊求助。當時狮崩,聯(lián)合利華就是一家資金雄厚的公司蛛勉,雇得起最杰出的人才。這些人不是普通的數(shù)學家睦柴,他們是高壓系統(tǒng)诽凌、流體力學和化學分析專家。他們精通物質的“狀態(tài)變化”坦敌,也就是物質從一種狀態(tài)(液態(tài))轉化成另一種狀態(tài)(氣態(tài)或固態(tài))的過程侣诵。
這些數(shù)學家現(xiàn)在被稱為“智能設計師”。需要解決問題時狱窘,不管是商業(yè)杜顺、技術還是政治方面的問題,我們都會向這些人尋求幫助蘸炸。我們會找到合適的人躬络,他們有合適的知識背景,能夠提供最佳解決方案搭儒。
這些專家在狀態(tài)變化方面進行了深入研究穷当,列出了復雜的公式,開會討論問題淹禾。在經過長時間研究后馁菜,他們提出了一種新型設計。
你應該猜得到結果:新設計不管用铃岔。噴嘴還是會堵住汪疮,洗衣粉顆粒仍然大小不均,生產效率依舊低下毁习。
聯(lián)合利華幾乎絕望地向生物學家團隊求助智嚷。這些人對流體力學一無所知,就算狀態(tài)變化發(fā)生在鼻子底下纺且,他們也注意不到纤勒。但這些人提供了更具價值的東西:對失敗與成功之間關系的深刻了解。
他們選用了10個噴嘴隆檀,對每一個都進行了很小的改動,然后對其進行測驗】致兀“有的噴嘴比較長泉坐,有的比較短,有的噴口大裳仆,有的噴口小腕让,有的內部刻上了凹槽∑缯澹”瓊斯說纯丸,“總之,每一個在原型的基礎上都只做了非常小的改進静袖,改變的程度也許只有1%或2%觉鼻。”
他們選出了“勝出”的噴嘴队橙,然后以之為基礎又制作了10個稍微不同的噴嘴坠陈,重復了測試過程,并繼續(xù)反復測試多次捐康。在重復了45次這種過程,經歷了449次“失敗”后解总,他們做出了理想的噴嘴』ǚ悖“比起最初的噴嘴,這個要好上很多倍乌昔∠毒危”
進步的取得并非建立在結構精密的計劃之上(也根本沒有什么計劃),而是建立在與現(xiàn)實的頻繁接觸之上磕道。在這樣一個出色的噴嘴背后的,是那449次失敗的反復測試與淘汰過程(見圖7-1)溺蕉。
解決問題的原理:累進選擇
進化過程之所以具有力量漓雅,是因為其具有累進的性質录别。理查德·道金斯(Richard Dawkins)在其著作《盲眼鐘表匠》(The Blind Watchmaker)中對“累進選擇”(cumu-lative selection)有著精妙的闡述。他讓讀者想象讓一只猴子在打字機上打出《哈姆雷特》中的一句臺詞“我想它還是像一頭鼬鼠”组题。這只猴子能把這句話打對的可能性實在很小。
假設打字機上共有27個字母(空格算1個字母)崔列,而這只猴子完全隨機敲擊鍵盤,打對第一個字母的可能性就是1/27盈咳,打對下一個字母的可能性也是一樣。所以鱼响,要想讓前三個字母全對,可能性就是1/27的3次方热押,也就是1/19683斤寇。要把這句話的28個字母全打對桶癣,可能性大概是一億億億億億分之一娘锁。
但現(xiàn)在我們可以設計一種具有累進性的選擇機制(也就是試錯機制),道金斯為此專門寫了一個電腦程序莫秆。一開始,這個程序完全隨機地嘗試寫出那句話镊屎,就像那只猴子一樣。但隨后连锯,電腦對這些隨機的句子進行檢查用狱,檢測出最接近目標的句子(實際上還差得遠)运怖,然后把其他的全部淘汰夏伊。隨后,程序以“勝出”的句子為藍本溺忧,對其進行隨機的排列組合咏连,電腦再對結果進行檢查。后面的步驟以此類推祟滴。
在第一次淘汰后,電腦上顯示“勝出”的句子是“WDLTMNLTDTJBSWIRZR-EZLMQCOP”踱启。在這堆字母上反復打磨研底,優(yōu)勝劣汰10次后,“勝出”的句子變成了“MDLDMNLSITJISWHRZREZ MECS P”榜晦。20次“淘汰賽”后的結果是“MELDINLS IT ISWPRKE Z WECSEL”,30次后抖剿,終于能看出句子與目標的相似之處了:“METHINGS IT ISWLIKEB WECSEL识窿≌独桑”在經過43次優(yōu)勝劣汰后喻频,電腦給出了正確的句子,整個過程沒用多長時間甥温。
由此可見,在具有某種“記憶”的條件下宋梧,累進選擇就會發(fā)生作用狰挡。也就是說捂龄,一次選擇的結果能傳遞到下一次圆兵,再下一次,以此類推刀脏。這種過程的力量無比強大。在自然界愈污,這種過程產生了被稱為“造物幻覺”的效應:動物看上去就像被某種高級智慧設計創(chuàng)造的一樣。而實際上暂雹,它們是隨機過程的產物。
在噴嘴的例子里也能看到這種效應杭跪。最終的噴嘴形狀是如此獨特,讓人不禁以為是設計大師的手筆系奉,但事實如我們所見姑廉,生物學家們絲毫沒有進行“設計”缺亮。他們只是運用了進化的威力桥言。