微軟如何滿足客戶需求
蠢人的黃金
小
工
具
軟體的問題之所以持續存在，部分是由於某些常見的不良習慣誘惑所致。在1840年代晚期到1850年代早期，美國加州興起淘金熱，很多一心挖金礦的人都被蠢人的黃金──黃鐵礦（iron pyrite）──欺騙過。黃鐵礦容易剝落、質脆不堅，而且沒有價值。有經驗的礦工知道真的黃金是柔韌而可塑的，而且在壓力之下絕不斷裂。五十多年來，軟體開發人員常常在自己那蠢人黃金的誘惑之下屈服。他們因循於有缺陷的做事方式，因為依照習慣比較容易，但是這不過是蠢人的黃金，他們做出來的軟體容易剝落、質脆不堅，而且沒有價值。
搬運石塊 讓我們回到比加州淘金熱更久遠的以前，假定您是在古代埃及，正在建造金字塔。您的任務是搬運無數的巨石塊，從十公里外的河邊搬到金字塔的工地，如圖2-1所示。您有二十位工人，要在一百天之內完成。1圖2-1您可以把軟體專案當成一塊巨石來思考。您可以一天推動一點，每天都比昨天更接近目標，您也可以做某些使移動速度加快的事情，用比較少的時間走完同樣的路程。您被允許使用任何您喜歡的方法搬運石塊到目的地。您必須讓石塊每天平均移動一百公尺，或者是想辦法讓石塊移動所需的時間縮短。有些小隊會立刻開始推石塊（時間緊迫嘛），試著用蠻力推動它。對付小的石塊這種方法或許有效，但是對付躺在沙漠中的巨石，這種方法就算推得動，也絕對不會快。如果每天前進十公尺，這個用盡全力的速度也許令人滿意，但事實是每天落後九十公尺的進度。「有進步」並不代表「有足夠的進步」。聰明的團隊不會直接跳下去用蠻力推動巨石。除非是很小的石塊，他們知道凡事在動手做之前必須花時間做好計畫。分析過他們的任務之後，他們可能會決定先砍幾棵樹做成滾輪，如圖2-2所示。他們的計畫也許要花一兩天的時間，但有很大的可能性他們會加速巨石的移動。圖2-2 論是移動巨石或創造電腦軟體，聰明的團隊總在行動之前做好計畫，讓往後的工作既快速又有效率。2萬一旁邊沒有樹木怎麼辦？團隊得花上幾天的跋涉去河的上游找尋可用的木材？這幾天的投資是值得的，特別是用蠻力而只能做到實質的要求的一小部分時。聰明的團隊在搬運巨石時，還會想到舖平道路。他們會想建好平坦的道路，而不要在沙地上推動巨石。這是個好主意，特別是有不只一塊巨石要搬運時。更聰明的團隊也許一開始時採用滾輪木與平坦路的方法，不久後就發現滾輪木的數量有限，以致每隔一分鐘就得停下來將最後面那根滾輪木搬到最前方，但如果有多幾條滾輪木，而且讓一小部分的人專職把滾輪木往前搬，就可以避免巨石走走停停，而比較容易維持動力。團隊隨後可能發現，推動巨石的人數受限於巨石的寬度，於是製作了一副馬具，讓一部分的人在前方推，其他的人在後面推，如圖2-3所示，這麼一來就有比較多的人可以加入，每個人的的負擔就比較輕，這樣不但速度較快，也比較容易維持體力。圖2-3聰明的團隊不斷尋求更有效率的工作方式石塊與軟體3 移動巨石和軟體有什麼關連呢？移動巨石是寫程式的比喻。如果您在100天之內要完成軟體專案，您是每天做百分之一的程式碼，還是設法讓寫程式的速度加快呢？撰寫程式碼的工作比搬運石塊要抽象得多，而且在專案的初期，進度是很難測定的。軟體專案很怕 「最後一分鐘症候群」，也就是團隊在一開始時沒覺察到時間的急迫性，初期浪費了太多時間，直到最後才以奮不顧身的瘋狂態度拼命趕工。把您的軟體專案想像成搬運巨石，很明顯您不可能期望最後才趕工的專案竟然可以成功。每一天，專案經理都必須自問：「我們今天的工作是否把軟體推進了一天的進度？如果沒有，我們是否把剩餘工作所需的時間減少了一天？」另外還有一點是移動巨石和軟體相似的，就是不論您做過多少規劃，有一天您總得開始用力推石頭，也就是說，您必須寫程式。除非是很小的專案，寫程式總是有多得數不清的細節工作，多到很容易被您低估。寫了再改的開發方式與準備充分再開始動工相反的是寫了再改的開發方式，也就是不把重心放在準備滾輪木和舖平道路，而直接開始寫程式，這是軟體界比較常見的問題。有75%的軟體開發團隊開始做專案的方式是直接把自己撞向巨石，企圖用蠻力推動它。像這樣直接動手寫程式，而不先做好軟體的規劃和設計，我們稱之為「寫了再改」的開發方式（code-and-fix development）。團隊會這麼做的原因，有時候是因為開發人員太心急，想早日動工，有時候是主管或顧客急於看到具體的進度。寫了再改的開發方式，就像純用蠻力推動巨石一樣，它的問題是開始的時候快，但不代表最後能早日完成，反而是懂得運用較好的開發方式的團隊，能夠將整體的生產力提升到更高的層次，最後將專案有效率地做完。他們先做好奠基的工作，把滾輪木墊在巨石之下，把道路整治順暢，準備好將大家的力量團結起來。相反地，寫了再改的團隊雖然開始得早，但這樣的蠻幹是很難持久的，通常很快就會造成千百個瑕疵。有些研究發現40%到80%的專案預算都被用在修改同一專案早期製造的瑕疵。從圖2-4可以看出來，寫了再改式的團隊，其生產力會隨著時間而消蝕。專案剛開始時，只有一點點（或是沒有）的努力是投資在規劃和程序管理方面，少量的努力是無效的工作，但大部分是投入在寫程式。隨著專案的時程推進，修改瑕疵所佔的比例逐步增加。到了專案快結束的時候，團隊絕大部分的時間是花在修改自己早期所製造的瑕疵。4圖2-4寫了再改的專案如果幸運的話，待修的瑕疵並不多，生產力降低但仍可維持住。而倒楣的專案所有的努力都被無效的工作、來不及的規劃和程序管理所消秏殆盡(摘自：《軟體專案求生手冊》馬康尼著，1988年)。如圖2-4所示，寫了再改的專案中，幸運的因為瑕疵少，仍然可以勉強將進度向前推進而到達終點，而倒楣的專案則所有的努力都秏費在規劃與程序管理，以及修改先前的瑕疵，完全無法把程式的進度推前一步了。這個悲慘的景象絕對不誇張。有幾項研究指出，軟體開發專案中，有25%的專案最後被取消了。在這些專案被取消的時候，它們全部都超出預算，而且陷入抓蟲、測試、除蟲的無窮迴圈中，所有的努力都是無效的工作。這些專案被取消的理由是，品質的低下已被認為是無藥可救，不如放棄。諷刺的是，這些失敗的專案最後卻做了與成功的專案一樣多的規劃和程序管理。失敗的專案仍然得做瑕疵追蹤，來管理所有被發現的錯蟲。期限將至時，他們必須更小心地評估自己的軟體，隨著期限壓力的增加，他們每週重新評估，有時候甚至每天重新評估。他們花時間在穩住各方對本專案的期望，設法讓大家相信本專案能夠如期完成。他們必須實施程式品質標準，在加入一段新程式以前，確保不致傷害到整個軟體。由於這些工作都太遲了些，所以真正的效益是有限的。和失敗的專案比較起來，有效率的組織所採用的進行方式是截然不同的──事實上，專案如果一開始就走對的話，以上所述的失敗專案末期所做的事情，可能根本不需要。如同圖2-5所揭示的，最聰明的組織──能用最少的成本、最短的時間，做出最可靠的軟體──花在寫程式的資源，其實佔總預算的比例並不甚高。最不聰明的組織，把所有的預算都花在寫程式，和改掉自己所寫的程式中的錯蟲。他們的總成本是偏高的，因為他們沒有為加強工作效率而奠立基礎（關於這一點，在 第七章5 中有更詳細的說明）。
寫了再改的開發方式之所以繼續被人運用，是因為它有兩點很吸引人。第一，它能讓團隊很快地表現出專案有進展的跡象──他們第一天就能把巨石推進十公尺，而有效率的團隊還在砍樹製造滾輪木，準備道路好讓日後的移動順暢，巨石根本沒有任何移動。如果主管和顧客不夠聰明，不明白成功的軟體開發本身的動態性──而大部分的老闆確是如此，這時候寫了再改的開發方式看起來真是不錯，因為專案會很快開始有進度。寫了再改的開發方式吸引人的第二個原因是，它不需要任何訓練。在軟體業，軟體工程方面的平均訓練支出是很低的，因此把寫了再改的開發方式當作第一個選擇是非常普遍的。乍看之下它是多麼誘人，但它是蠢人的黃金，而有經驗的軟體開發人員知道，它是沒有價值的。
圖2-5進步的軟體開發方式在初期要投入比較多的努力，而避免掉專案後期大量而不必要的工作。
勿採用寫了再改的開發方式專案一開始進行就可看得見某些結果，這一點非常誘人，這就是為什麼不斷有顧客和管理者掉進寫了再改的陷阱裡。專案的利害關係人若是想左右開發方式，大都會在專案剛開始的時候。如圖2-6所示，寫了再改的開發方式的確在初期顯現出比較好的進度，但是優異的專案暫時看不見有形的進度。當顧客或主管想看程式執行的實況，優異的專案沒辦法示範給他們看。最能說服顧客和老闆們採用進步的軟體開發方式的時機，是寫了再改的專案即將結束的時候，圖2-6清楚顯示每個人都深陷痛苦之中。6圖2-6如果顧客和老闆們堅持要看程式執行的實況，就很難說服他們應該採用進步的軟體開發方式。強調品質您或許以為既然開發員可以花少一點的時間在測試和產品評估，那麼時間表就可以縮減了。傾向寫了再改的人會說，那是當然的。但是軟體業的經驗卻顯示，正好相反。企圖以品質交換成本的團隊，最後反而得付出更大的成本和更長的時間。如圖2-7所示，在軟體推出之前清除95%瑕疵的專案，是最有生產力的，他們花在修改程式的總時間最少。要想在推出前清除超過95%的瑕疵，就得花額外的時間，來改善品質。推出前瑕疵修正率低於95%者，其實應該早一點清除產品的瑕疵，會比較有效率。大約有75%的軟體專案，其推出前瑕疵修正率低於95%。對於這些專案，為了趕時間而犧牲品質是另一種蠢人的黃金。很不幸的，在充滿動態的軟體開發中，這種現象已不是新聞了。IBM在二十年前就發現，專案小組若是把重心放在縮短時程表而非創造高品質，將來就會有更大的機會發生成本超出和時間延誤。強調品質、願意追求低的瑕疵率，這樣的專案其實是花最少時間、而有最高生產力的。圖2-7在曲線的頂點，就是既有低瑕疵率、又能花最少的時間的專案。大部分的專案其實可以採用早日修正瑕疵的方式來縮短時程表（資料來源：Jones, 《Applied Software Measurement: Assuring Productivity and Quality, 》2nd ed., 1997）。7有些蠢人的黃金是銀子彈新的科技和方法論常會伴隨著誇張的「號稱功效」，也就是所謂的「銀子彈」（silver bullets），因為它們本意是要一舉消滅低生產力的現象。數十年來，軟體業經歷過多次的「銀子彈」：1960年代的線上即時交易的程式（on-line programming）、1970年代的第三代程式語言（third-generation language）、1980年代運用人工智慧科技製造的電腦輔助軟體工程（CASE tools， Computer-Added Software Engineering），1990年代流行的物件導向程式語言（object-oriented programming），都曾經號稱保證能大幅提高軟體的生產力。假定搬運巨石的團隊一開始時使用的是不顧一切的蠻力。幾天之後團隊領導人就發現照這種緩慢的進度，是無法在期限前完成的。很幸運地，他聽說有一種奇妙的動物，名叫大象，體重超過成人的兩百倍，而且力大無窮。於是團隊領導人計畫組狩獵隊遠征，捉一頭大象來幫忙推這巨石。三個星期的跋山涉水，狩獵隊好不容易帶著捕獲的大象回來了。他們連忙把馬具套牢在這奇妙的巨獸身上，準備好鞭子督促牠。所有的人都屏息以待，看大象如何快速地移動巨石，也許能比期限提早完成呢！他們睜大眼睛仔細看，的確，大象拉動巨石的速朗O比人類快多了，可以說是前所未有，但是慢著，牠，突然地，揚起後腿蹬壞馬具又踩死兩個人，然後溜之大吉，從此再也沒有人看到牠，如圖2-8的情景。團隊感到失望：「也許我們在利用大象之前，應該多花點時間學會如何駕馭牠。」他們又浪費了20%的時間期待大象，失去了兩位組員，而沒有向目標前進一分一毫。簡單地說，這就是「銀子彈」症候群。圖2-8銀子彈的創新經常讓人大失所望大象的比喻，比您所想像的還要接近事實。羅伯特．葛拉斯（Robert L. Glass）在《失控的軟體》（Software Runaways）一書中比較十六個有問題的專案。其中就有四個專案期望運用銀子彈的創新，來獲得績效大幅提升，結果他們的企圖全都失敗了。有一種比較特別的「銀子彈」，那是為了整體組織的程序改良而想出來的。有些組織採用一些流行又漂亮的管理名詞，來實施組織改良──整體品質管理（TQM，Total Quality Management）、QFD、軟體成熟度模型、零缺點、六項總和、持續地改進（Continuous Improvement）、統計程序控制（Statistical Process Control）。只要運用得當，這些都是很有價值的好方法，也就是說，要專注於實質層面而非徒具形式。有些組織每十二個月就來個新運動，好似唸唸企業管理潮流術語就可以把品質與生產力改善四倍一樣，這類的組織有個特別的地獄等著他們，就是低生產力。在幾年的流行術語管理（MBB，Management By Buzzword）之後，員工大都對管理階層的組織改良運動抱持嘲諷的態度，使得開發方式更難逃脫寫了再改的陷阱。8正確的創新必須應用在合適的專案，並搭配合適的訓練，對它的期望也必須切合實際，作為長期策略的話，這樣做就會有非常好的效果。但是創新並不是變魔術，也不是容易的事。銀子彈也是一種蠢人的黃金，因為它有著一步登天的錯誤態度，經常為短期目標而採用，沒有合適的訓練，也沒有任何風險管理。就像黃鐵礦一樣，有經驗的管理者和軟體開發人員應該懂得不被它愚弄。軟體並不軟還有一種蠢人的黃金，就是誤以為軟體是軟的，應該很容易。原本硬體被稱作是「硬」體，是因為它不容易改變，軟體的「軟」，是指它容易改變。而事實上，電腦剛開始被發展出來時，軟體的確很容易改變。但是軟體系統已經進展到非常複雜，把軟體的「軟」字當成容易改變的觀念，已經完全過時了。有幾項研究發現，需求的改變──企圖利用軟體「容易改變」的特性──是造成專案成本超支和時程延誤的最普遍因素。這也是專案被取消的主要原因之一，有些情況下，需求的改變會把專案的穩定性大幅破壞，以致專案根本無法完成。讓我們舉個簡單的例子來說明軟體並不像人們想像的那麼「軟」。假設您的任務是設計一個能印五種報表的系統，但最後需求變成十種報表。您必須考慮的彈性──「軟」的程度──有下面幾項：最多十種報表嗎？會不會又再增加？將來的報表和最初設計的五種報表差異有多大？9每一種報表都要列印出來嗎？所有的報表都是一律以固定的順序印出嗎？應該允許使用者對報表能做什麼程度的修改？使用者可否定義自己的報表？報表會需要翻譯成另一種語言嗎？不論軟體在設計時多麼小心、多麼高明，總會有一部分是不能改變的。如果只看報表的系統，當軟體修改時，以下的幾個地方可能會變成固定（硬）的：定義不只十種報表。10定義與原始五種報表不同的新報表。列印其中一部分的報表。照使用者定義的順序印表。允許使用者修改報表。允許使用者定義自己的新報表。將報表翻譯成另一種拉丁語系的語言。將報表翻譯成另一種非拉丁字母的語言，也許是從右到左的。11非常有趣，我在完全不知道報表的實質內容、用什麼系統列印、資料如何產生，僅知道「五種報表變成十種」，就可以問出這麼一大堆「軟體之軟，軟何如」的問題，而且都是很一般性的問題。開發人員應該把軟體做得愈軟愈好，這種說法聽起來很不錯，但是軟體的完全彈性就意味著要用無限多種變數，這是要付出代價的。如果使用者只是要五種固定的標準報表，固定把它們全部印出，每次一律以固定的順序、不變的語言，開發人員實在不必要把系統設計到允許使用者自定報表的彈性程度，這樣的高彈性軟體成本可能是標準固定式的100倍到1000倍，而使用者真正需要的只是基本功能的那一部分。使用者（包括顧客和管理者）有責任協助軟體開發人員精確的定義出本系統的彈性程度。軟體彈性的成本是預存的備用款，限制軟體的彈性，可以節省下這筆錢，但是彈性若是不夠，通常會導致日後花費多到不成比例的成本。這是一個軟體工程上很困難的判斷：如何衡量已知的現時需求和可能的未來需求，然後決定本軟體究竟應該有多「軟」。從蠢人的黃金中獲得的教訓總結以上的探討，我們可以得出以下幾點非常明白的軟體方面的事實：軟體專案的成功與否，不是看早期的程式進度而定。即使您的軟體不是那麼攸關重大，您也不能為了降低成本或縮短時程而允許產品瑕疵。對於大部分的軟體而言，重點應該放在減少瑕疵，這樣成本和時間就會自然跟著下降。12銀子彈對專案的健康有很大的傷害，雖然軟體業的發展歷程似乎不斷宣稱新技術會有多進步。虛有其表的程序改善運動是另一種特別具有傷害性的銀子彈，因為它悄悄地侵蝕了將來真正想改善組織的企圖心。雖然軟體有個軟字，它事實上並不軟，除非您在一開始就為它預先設計好足夠的彈性，而這是很昂貴的。軟體業已有五十年的發展歷程，其中的經驗讓我們學習到以上的事實，而我在後面的章節會詳細說明，最聰明的人和組織會把這些教訓謹記在心。在失敗的組織裡，人們不斷被蠢人的黃金愚弄，反而看不見事實真相。學著抗拒──並且持續地抗拒──蠢人黃金的誘惑，是軟體業必須學習的首要功課之一，這是建立真正專業的軟體工程的第一步。微軟如何滿足客戶需求
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