VSM 系列 (二): 下一代 DevOps —— 价值流管理(VSM)

发布时间:2022-12-05

以下文章来源于数字化胜任力 ,作者黄锦辉

本文目录

  1. 价值流管理是必然的趋势

  2. 为什么价值流管理这么重要

  3. 价值流管理是什么\

  4. 价值流管理工具

  5. 举例:使用价值流管理思想优化价值流动

  6. 总结


2009年6月,在美国圣荷西,第二届 Velocity 大会两名 Flickr 员工 John Allspaw 和 Paul Hammond 分享了一个名为 “10+ Deploys Per Day: Dev and Ops Cooperation at Flickr” 的演讲。2009年10月,Patrick Debois 在比利时根特举办了为期两天的第一届DevOpsDays。之后 DevOps https://www.5thspace.net/course/devops.html这个词就开始流行起来。

从2009年提出DevOps至今已经有13年了,通过 DevOps 思想、方法和实践,组织促进了开发和运维团队之间更好地协作,建设了DevOps/CICD流水线,并实现软件交付过程效率的提升。然而,狭义的DevOps只是业务价值交付过程中的一个局部环节,对局部环节的优化不一定会带来整体价值效能的提升。近几年,源于制造业和精益的价值流管理(VSM)方法逐渐被理解和接受,并应用于IT领域。本文将与你探讨价值流管理(VSM)的发展趋势、核心价值和 DevOps 工具未来发展的3种方式。


1. 价值流管理是必然的趋势

2020年10月5日,Gartner 发布了《预测2021:价值流将定义 DevOps 的未来报告》(Predicts 2021: Value Streams Will Define the Future of DevOps Report),并指出 “到2023年,70%的组织将使用价值流管理来改善 DevOps 流水线的流动,从而更快地交付客户价值。” 很显然,Gartner 认为,作为一种 IT 改善策略,VSM 正在迅速成为主流。同时,国外 Research in Action、Forrester 和 EMA 等知名机构也在强调价值流管理的重要性,并指出领导者必须关注价值流管理,以最大化流动,从而改善交付效率和推动创新。

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2. 为什么价值流管理这么重要

2.1 组织正面临新的挑战

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我们通过与一些组织领导层的交流,发现这些组织虽然已经建设了比较完善的 DevOps 工具链和流程规范体系,但仍然面临着整体业务效能提升的挑战,如:

1.高资源效率,低流动效率:开发、测试和运维等职能部门的资源效率很高,经常加班加点或是并行处理多种事项,但是整体价值交付效率却没有明显提升,交付周期的缩短也不显著。我们需要从关注 “资源效率” 转变为 “流动效率”。(需要注意的是,在不同阶段不同场景需要权衡 “资源效率” 和 “流动效率”,如:消防队是属于高流动效率低资源效率的,而生产的机器是高资源利用率低流动效率的。)

2.高工作产出,低业务成效:在特定周期内(如2周的迭代周期)完成的工作事项很多,包括投产的新功能、修复的缺陷、满足的合规要求和详细的文档,然而业务成效却不高。也就是说,我们所谓的工作产出能否创造实际的业务价值是值得商榷的。我们需要从 “工作产出(Output)” 转变为评估  “业务价值(Outcome)”。

3.靠经验主义,缺数据洞察:对价值交付过程的优化往往是依靠经验主义,当然很大一部分的原因在于,我们无法建立以客户为中心的全局视角,更不用说提供全局的量化数据了。因此我们需要建立全局的数据洞察,识别瓶颈,评估投资回报率(ROI),持续改进。


2.2 狭义的DevOps是一种局部优化

中国人民银行印发《金融科技发展规划(2022—2025年)》,提出 BizDevOps 体系建设目标,并强调实现业务开发运维的一体化。业务和科技的融合是必然的,完整的价值交付过程需要业务和科技的高度融合合作。换句话说,DevOps 和 CICD 流水线只是业务交付过程的其中一个环节,狭义的 DevOps 是一种局部优化。根据约束理论,局部优化对整体过程不一定会产生效果,除非这个局部是整个过程的瓶颈。因此,我们需要借助价值流管理方法,建立全局视角,识别价值流角色,改善价值流动效率。

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2.3 产品上市时间不等于价值实现时间

在 DevOps 建设过程中,我们常常会强调持续集成、持续交付、持续部署和持续发布的能力。这些能力可以通过变更前置时间指标来度量,这个指标也可以用来衡量软件交付过程的工程能力。毋庸置疑,工程能力可以提升产品投产发布的效率,也是改善整体流动效率的前提条件之一。这里的问题是,向客户发布新产品或功能(产品上市时间)并不代表为客户创造了价值(价值实现时间),而且发布的产品或功能不一定就能够满足客户的需求和期望。价值流管理思想有助于我们从 “功能” 视角转变为 “价值” 视角,从评估 “工作产出” 转变到 “业务成效”。一些高绩效组织甚至还会关注学习时间和响应时间,根据客户和市场的反馈快速调整,持续地满足客户。

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3. 价值流管理是什么

3.1 什么是价值流(Value Stream)

在讨论价值流管理之前,我们需要先理解什么是价值流,维基百科、精益企业协会、Scaled Agile 和 iSixSigma 对价值流有着不同但类似的定义,如下:


1.维基百科:价值流是一组为客户增加价值的活动,包括从客户最初的请求到价值的实现。

2.精益企业协会: 包括增值和非增值的所有活动,是将产品从概念到发布(也称为开发价值流)和从订单到交付(也称为运营价值流)所必须的。这包括处理来自客户的过程信息,以及在产品到达客户的途中转换产品的操作。


3.Scaled Agile: 价值流是组织用以实施解决方案的一系列步骤,从而为客户提供价值的持续流动。

4..iSixSigma: 价值流是一个过程中的所有步骤(包括增值和非增值),客户愿意为其付费,以便使产品或服务通过生产该产品或服务所必需的主要流动。


此外,James Martin 在其著作 The Great Transiton 中对价值流是这样定义的:“价值流是一组端到端的活动,他们共同为客户创造价值。(A value stream is an end-to-end set of activities which collectively creates value for a customer.)”


1.端到端(END-TO-END):价值流团队关注所有的活动,包括从开始到成果的交付(Time to Market),以及客户满意度的确认(Time To Value)。


2.价值(VALUE):关注业务成效(Outcome),而不仅仅是工作产出(Output)。价值流设计者寻求在诸如速度、成本、质量和服务等关键度量中实现改进的方法。


3.客户(CUSTOMER):价值是由客户定义的,价值流团队高度专注于客户(外部客户或内部用户),并关心如何持续的满足和取悦客户。


3.2 什么是价值流映射(Value Stream Mapping)

价值流映射(Value Stream Mapping)是一种精益制造或精益企业技术,用于记录、分析和改进为客户生产产品或服务所需的信息流或物料流。价值流映射通常从团队创建当前状态图(current state map)开始。这意味着映射价值流的物料和信息流动的实际情况。随后,团队绘制了未来的状态图(future state map)。也就是说,物料和信息应该如何通过价值流进行流动的目标图。

我们以软件交付过程为例映射当前状态价值流图,(价值流图具体的绘制方法和步骤可以阅读精益管理畅销书《价值流图:工作可视化和领导力匹配》,我们不在这里详细介绍)如下图所示:

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图片来源:网络


通过当前状态价值流图,我们建立了从想法到交付给客户的全局视图,并可以分析得到如下数据:

1.前置时间:578天,指从用户/客户提出想法开始到想法实现并最终交付给客户的时间。

2.增值时间:188天,花费创造价值活动的时间,即是图中凸出来的部分,如开发阶段 Development(90天)、测试阶段 Testing(45天)和部署 Deployment(1天);

3.非增值时间:390天,花费在不创造价值活动的时间,即图中凹下去的时间,如等待开发(30天),等待测试(5天)和等待部署(1天);

4.进行中的工作项数量:9个,

5.等待的工作数量:146个,即图中黄色三角形图标下方标注的数字;

6.在制品(WIP):155,将等待的数量与进行中数量相加得到,也就是所有已经开始但未完成的半成品数量。

7.流动效率:32.5%,将增值时间(188)除以前置时间(578天)即可得到

肯定的是,价值流映射实践有利于对齐目标,建立全局视角,搜集相关数据和指标,从而持续改善价值流动。但是价值流映射在实践过程中也存在一些挑战或限制,如下表所示:

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3.3 什么是价值流管理(Value Stream Management)

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VSM联盟顾问 Cecil’Gary‘ Rupp 在其著作 Driving DevOps with Value Stream Management  中将价值流管理定义为:价值流管理(VSM)是一种面向所有开发和运营价值流进行精益改进的方法。价值流是简单的端到端的活动序列,其中工作和信息流以协调和流水线式的方式进行流动,从而最有效地交付价值。在现代重塑过程中,软件开发行业应用 VSM 工具来集成、自动化和编排跨 DevOps 流水线的工作,以改进开发和运维部门在软件交付中涉及的端到端活动。现代 VSM 工具不是手动收集数据,而是实时捕获关键性能指标,并提供通用数据模型和分析工具,以评估当前和预期的未来状态情况。

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著名的市场研究公司 Forrester 对价值流管理是这样定义的:价值流管理(VSM)是人员、过程和技术的组合,通过映射、优化、可视化、度量和治理业务价值流动,贯穿从想法到开发,再到生产的多种异构软件交付流水线。

那么,价值流管理方法如何应用和实践。VSM 联盟提出了价值流管理实施路线图(VSM Implementation Roadmap),提供了通用的8个步骤,以指导我们应用价值流管理方法。

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图片来源:vsmconsortium.org


1.开始(Start):从你现在的位置开始,无论你在什么阶段。

2.愿景(Vision):设定你的长期愿景和目标;

3.识别(Identify):识别你的价值流,包括交付产品或服务。你的目标是加速客户价值的流动;

4.组织(Organize):围绕价值流的每一个步骤,找到对应的负责人;

5.映射(Map):和价值流的成员一起进行映射实践。找到想法开始的地方,并跟踪每个步骤,直到最终交付价值;

6.连接(Connect):连接DevOps工具链的各个部分,并与价值流图中的步骤连接起来,开始获取实时数据,从而洞察你的价值流的流动;

7.洞察(Inspect):你已经自动化你的价值流图,现在就使用它!为你的价值流设置目标,并使用回顾来确定你的位置;

8.调整(Adapt):使用你的洞察力来设计和执行试验,以调整和优化你的流动,这样你就可以不断的使你的客户满意。


3.4 价值流映射 VS 价值流管理

价值流映射(Value Stream Mapping)和价值流管理(Value Stream Management)的英文简称都是 “VSM”,但却有着巨大的差异。相对于价值流映射,价值流管理可以集成端到端的工具链,并提供实时、量化的洞察数据,以支持持续的渐进式改进。我们列举了这两种方法的主要差异,如下:

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3.5 价值流管理是一种系统思考

价值流管理是一种系统思考,系统思考泰斗德内拉·梅多斯认为“系统思考有助于我们发现问题的根本原因,看到多种可能性,从而让我们更好的管理、适应复杂性挑战,把握新的机会,去打造一个完全不同的自我和一个崭新的世界。系统思考是你应对复杂性挑战、做出睿智决策、与复杂世界共舞的核心技能。”

管理大师彼得·圣吉在其畅销书《第五项修炼:学习型组织的艺术与实务》总结了系统思考的11条思维法则,值得我们细细品味,如下:

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关于系统思考的更多内容可以阅读德内拉·梅多斯的著作《系统之美:决策者的系统思考》,我们不在这里展开讨论。

4. 价值流管理工具

Gartner 将 DevOps 工具未来的发展分为3种方式:DevOps 价值流交付平台(DevOps VSDPs),DevOps 价值流管理平台(DevOps VSMPs)和 DevOps 工具链。这3种类型的 DevOps 工具并不是相互排斥的,在大多数大型组织中它们是可以也将会共存的。在此我们对 VSDPs 和 VSMPs 平台和能力进行简单介绍:

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图片来源:https://blogs.gartner.com/

1. DevOps 价值流交付平台(VSDPs):DevOps 价值流交付平台提供了一套完全集成的功能,以支持软件的持续交付。这些功能可能包括项目或产品规划、构建自动化、持续集成、测试自动化、持续部署和回滚、发布编排,以及自动化安全策略实施,并且可能提供关键价值流度量的可见性。如下图所示:

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图片来源:https://blogs.gartner.com/


2. DevOps 价值流管理平台(VSMPs):使组织能够优化端到端产品交付前置时间。这些平台对所有产品交付过程的流动提供了更大的可见性和可追溯性,包括从构思到发布和运维。DevOps VSMPs 将价值流思想应用于暴露约束和关键流动指标,使 DevOps 团队能够采取措施并提高吞吐量。如下图所示:

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5. 举例:使用价值流管理思想优化价值流动

正所谓 “看病15分钟,耗时150分钟”,相信大家都有这种体会。我们举一个对大家都通俗易懂的例子——去公立医院看病的真实体会。我们从走进医院门口开始,通常会经过挂号、医生问诊、缴费、检查、开药、再缴费和取药等过程。而且,每个过程阶段都需要花费几分钟到几十分钟的等待时间。我们按照价值流思想将整个过程进行映射,如下图所示:

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从图中可以得出如下分析:

1.增值时间:15分钟,也就是说对用户来说真正创建价值的仅仅只有15分钟(图中绿色部分);

2.非增值时间:135分钟,用户花费了135分钟的时间在排队等待上,从精益的角度,“等待”是最大的浪费形式;

3.资源利用率:接近100%,无论是挂号工作者、检查人员还是医生的利用率都是接近100%,几乎没有空闲时间;

4.流动效率:10%,过多的排队和等待严重影响到全局的流动效率,从而影响用户体验;

当然,不像私立医院,我们不可能过度的追求流动效率,但基于这个情况我们还是可以通过识别瓶颈、评估 ROI,实现持续地改善。

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1.上游堵塞,下游瓶颈:我们可以看到在挂号、医生问诊、缴费、抽血检查、医生复诊阶段前都存在长时间的排队现象,也就意味着这些阶段均是影响整体价值流动的瓶颈;


2.识别瓶颈,评估 ROI

 a.医生问诊:是否可以缩短问诊时间,比如:通过增加医生人数?

 b.挂号:是否可以缩短挂号时间,比如:通过自助机器或手机挂号?

 c.缴费:是否可以缩短缴费时间,比如:通过自助机器缴费或手机缴费?

3.ROI 最高,优先级最高:综合来看,增加医生人数并不是 ROI 很高的举措,一方面需要招募具备资质和能力的医生,另一方面,需要额外增加办公位置;反而,我们可以通过使用自助机器和手机自助的方式实现挂号和缴费功能,从而减少排队等待时间。


6. 总结

价值流管理是让你“等”得更少,而不是“做”得更快。不要一味地追求资源利用率、能力成熟度、自动化程度和覆盖率,而是通过建立定量数据的全局洞察,识别瓶颈和改善机会,评估改善方案ROI,持续优化,从而促进以客户为中心的价值流动。


本文作者简介:

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黄锦辉 Stephen,DevOps 解决方案架构师,专注于精益和价值流管理的应用;DevOpsDays 大会演讲嘉宾,EXIN DOM CLUB 主创人员,微软认证讲师;PMI-DASM、VSM Foundation、DevOps Master、Agile Scrum Master、Lean IT Leadership、ITIL4等证书持有者。

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