如何衡量研发效能?阿里资深技术专家提出了5组指标
    2019-02-13    何勉

阿里妹导读:新的一年,相信很多产品技术团队把研发效能提升列为重要的目标,甚至还有团队为此专门成立了项目组。然而,到底什么是好的研发效能,却很少有人能够表达清楚。标准不清晰,又何谈提升?

 

今天,阿里研发效能部资深技术专家何勉老师,将与大家分享他多年的思考与观点,希望对你有所启发。

 

本文将明确定义研发效能,并提供度量的五大指标,为研发效能的提升指明目标,并衡量提升的效果。本文也是关于研发效能提升及产品交付方法系列文章的开篇,为之后介绍的产品交付方法是否有效设立了标准。

 

 

效率竖井是研发效能改进的最大问题

 

产品交付需要前后职能(如:产品、开发、测试等)和平行部门(如:前端、后端、算法等)的协作。传统方法更多关注各个职能和部门的独立改进。然而,过度局部优化,往往导致效率竖井,反而损害整体效率。

 

 

什么是效率竖井呢?上图描述了传统开发方式下,产品交付面临的普遍困境——各职能和部门局部优化带来一系列问题,如:

 

基于局部信息的工作优先级安排,造成不同部门和职能间相互等待,让需求无法顺畅流动。比如前、中、后台对工作的优先处理不一致,进度无法对齐,让已经开始的需求不能及时交付。

批量式的工作移交,带来进一步等待。为了最大化单个环节的效率,各职能往往倾向于批量接受和移交工作,如批量的集成,批量的转测等。进一步造成需求在过程中的积压和等待。

跨部门的问题,经常得不到及时和有效的处理。公共环境的维护,就是一个典型的问题,是影响用户需求的顺畅交付。过程中需求跨部门的有效澄清、接口对齐、问题排查是另一些常见的公共问题,它们都会造成需求无法顺畅进展。

 

以上只是一部分问题,它们共同作用,结果是:站在各自的视角,每个部门都觉得自己繁忙且“高效”;然而,站在全局和业务的视角,系统对外的反应却非常迟缓。这就是所谓效率竖井。

 

效率竖井:由局部优化导致,表现为:各个环节和部门繁忙而“高效”,但总体的效率和响应速度却很低。它是研发效能提升的普遍症结所在。

 

 

上图的折线反映了效率竖井下,单个需求的交付过程。绿色线表示需求正在被处理,红色线则表示需求在等待中。工作量不大的需求,交付周期却很长。因为大部分时间需求都处于等待状态。各个局部一片繁忙,外部却抱怨连连,相信很多人会感同身受。

 

“持续快速交付价值的能力”是效能改进的核心目标

 

要改进研发效能,我们必须走出效率竖井。为此组织必须把改进的焦点从关注各个资源环节,转向关注整个系统。

 

 

上图反映了效能改进的关键——从以局部资源效率为核心,转变为价值流动效率为核心的改进。

 

资源效率指的是,各环节的资源利用率和产出情况,如:资源的忙闲程度、使用率、代码产出和测试执行速度等。流动效率指的是,用户价值在系统中的流动速度,如:用户需求从提出到交付的时长,它越短越好;或者是过程中等待时间的占比,它越小越好。

 

用户价值的流动是串起整个系统,促进整体优化的不二选择。为了提高价值的流动效率,组织就必须关注用户价值在系统中端到端的流动过程,改进整个系统,而不仅仅是局部环节。以此为基础,效能改进的目标是:持续快速交付价值的能力。这也是对研发效能的基本定义。

 

持续快速交付价值的能力,是研发效能的核心定义。为此我们必须把改进的焦点从局部资源效率,转向价值流动效率,以保证全局和系统的优化。

研发效能的度量——五组指标回答研发效能的根本问题

 

以上定性的定义了研发效能。管理学之父德鲁克说:“如果你不能度量它,就无法改进它”。度量帮助我们更深刻认识研发效能,设定改进方向,并衡量改进效果。

 

产品开发过程中会产生大量的数据,但数据不是度量。好的度量的标准是:它要为回答一个根本的问题讲述完整的故事。效能度量要回答的根本问题就是:一个组织“持续快速交付价值的能力”怎么样?

 

 

为回答这个问题,应该提供怎样的一个完整故事呢?基于在天猫新零售、闲鱼、优酷、阿里健康、研发中台、阿里云等部门持续实践和探索,我们发展并验证了系统的研发效能指标体系。如上图所示,它由5组指标构成,分别是:

 

第一:持续发布能力。具体包含两个细分指标,分别是:

 

发布频率。 团队对外响应的速度不会大于其交付频率,发布频率约束团队对外响应和价值的流动速度。它的衡量标准是单位时间内的有效发布次数。

发布前置时间(也被称为变更前置时间),也就是从代码提交到功能上线花费的时间,它体现了团队发布的基本能力。如果时间开销很大,就不合适加大发版频率。

 

第二:需求响应周期。具体包含两个细分的指标,分别是:

 

交付周期时间。指的是从确认用户提出的需求开始,到需求上线所经历的平均时长。它反映团队(包含业务、开发、运营等职能)对客户问题或业务机会的响应速度;

开发周期时间。指的是从开发团队理解需求开始,到需求可以上线所经历的平均时长。它反映技术团队的响应能力。

 

区分交付周期和开发周期,是为了解耦并明确问题,以做出针对性的改进。其中,交付周期是最终的目标和检验标准。

 

第三:交付吞吐率。指的是单位时间内交付需求的数量。关于这一点,常见的问题是,个数能准确反映交付效率吗?这是个问题。所以,我们更多强调单个团队的需求吞吐率的前后对比,统计意义上它足以反映趋势和问题。

 

第四:交付过程质量。它包含两个细分的指标,分别是:

 

开发过程中缺陷的创建和修复时间分布。我们希望缺陷能够持续和及时地被发现,并且在发现后尽快修复;

 

缺陷库存。我们希望在整个开发过程中控制缺陷库存量,让产品始终处于接近可发布状态,奠定持续交付的基础。

 

交付过程质量的核心是内建质量,也就是全过程和全时段的质量。而非依赖特定的阶段,如测试阶段;或特定的时段,如项目后期。内建质量是持续交付的基础,关于其具体度量方法,下文会给出详细实例。

 

第五:对外交付质量。 它包含两个细分的指标,分别是:1)单位时间的故障(线上问题)数;2)故障平均解决时长。这两者共同决定了系统的可用性。

 

 

如上图所示,这5组指标,从流动效率、资源效率和质量三个方面讲述了一个完整的故事,回答了组织持续交付价值的能力如何这个核心问题。其中,持续发布能力和需求响应周期这两组指标反映价值的流动效率;吞吐率反映资源效率;交付过程质量和对外交付质量这两组指标共同反映质量水平。

 

一个度量指标实例:缺陷趋势图

 

针对这些指标,云效提供了丰富的度量图表,后续云效产品团队还会进行场景化的梳理,提高其可用性。我会及时跟进,用专门的文章介绍云效的完整度量方案。在这里我先介绍一个例子——关于过程质量的度量图表。

 

“缺陷趋势图”是云效新设计的度量图表,它反映交付过程中缺陷发现和移除的时间分布,以及缺陷的库存趋势。

 

 

如上图所示,图形的横坐标是日期,横坐标上方红色竖条代表这一天发现缺陷数量;横坐标下方绿色竖条代表当天解决的缺陷数量;橙色曲线代表缺陷存量。图中左右两个部分比较了两种交付模式。

 

左半部分,团队属于小瀑布的开发模式。“迭代”前期,团队集中设计、编码,引入缺陷,但并未即时地集成和验证。缺陷一直掩藏在系统中,直到项目后期,团队才开始集成和测试,缺陷集中爆发。

 

小瀑布模式下,过程质量差,带来大量的返工、延期和交付质量问题。该模式下,产品的交付时间依赖于何时缺陷能被充分移除,当然不能做到持续交付,也无法快速响应外部的需求和变化。并且,这一模式通常都导致后期的赶工,埋下交付质量隐患。

 

右半部分,团队开始向持续交付模式演进。在整个迭代过程中,团队以小粒度的需求为单位开发,持续地集成和测试它们,即时发现和解决问题。缺陷库存得到控制,系统始终处于接近可发布状态。这一模式更接近持续发布状态,团队对外的响应能力随之增强。

 

缺陷趋势图从一个侧面反映了团队的开发和交付模式。它引导团队持续且尽早发现缺陷并及时移除它们。控制缺陷库存,让系统始终处于接近可发布状态,保障了持续交付能力和对外响应能力。

 

缺陷趋势图是云效研发效能度量图表中的一个。后面,我会用专门的文章系统地解读这些图表的使用。

 

效能改进的目标设定:部分团队的2-1-1愿景

 

以上,我们介绍了研发效能度量。基于这样的度量体系,应该设定怎样的目标呢?我们在多个团队的实施过程中,逐渐沉淀出了可供参考的目标体系,它可以总结为三个数字——“2-1-1”。

 

“2-1-1”最初来自天猫新零售,其后在闲鱼和研发中台、阿里云等团队完善和采用。什么是“2-1-1”呢?

 

“2"指的2周的交付周期,85%以上的需求可以在2周内交付;

第一个“1”指的是1周的开发周期,85%以上的需求可以在1周内开发完成;

第二个“1”指的是1小时的发布前置时间 - -提交代码后可以在1小时内完成发布。[1]

 

 

达成“2-1-1”的愿景并不容易。1小时的发布前置时间,需要持续交付流水线,产品架构体系和自动测试、自动部署等能力的提升。1周的开发周期,涉及更多的能力和实践,如:需求的拆分和管理,开发团队的分工协作模式,以及持续集成和持续测试实践;最困难的则是2周的交付周期,首先它要以另外两个指标为基础,同时还涉及整个组织各职能和部门的协调一致和紧密协作;

 

“2-1-1”的目标都是关于流动效率的,你可能会问,那资源效率和质量呢?我们专注于流动效率,是因为它是组织效能改进的抓手,能够触发深层次的和系统性的改进。就像上面分析的,为达成“2-1-1”目标,团队需要技术、管理、协作等方面的全面实践升级,而这些实践的落地,必然会带来资源效率和质量的提升,并体现到相应的度量指标上。

 

当然,“2-1-1”是源自特定的团队,并非所有团队都要使用同样的值,比如对于涉及硬件开发的团队,两周的交付周期通常过于挑战。组织应根据自己的上下文设定恰当的目标,重要的是,它要指明改进的方向。

 

总结

 

本文定义了研发效能,它指的是一个组织持续快速交付价值的能力,可以从流动效率、资源效率和质量三个方面来衡量。其中流动效率是改进研发效能的核心抓手,它带来系统和全局的改进。

 

 

如上图所示,研发效能最终为组织效能服务,必须体现到利润、增长、客户满意度等组织效能上;同时,研发效能的提升要落实到具体技术和管理的实践中,才可能发生。

 

定义和度量是提升研发效能的基础,相信你更关心提升研发的具体实践和方法。后续,何勉老师将综合多个团队的实践,介绍可操作的实践体系和落地方法,还请持续关注“阿里技术”公众号,我们将尽快为你送上。

 

注:

【1】最早云零售部门(天猫新零售的前身)提出的目标是2-1-3,前面的“2”和“1”的含义相同,不同的是最后一个“3”指30分钟——30分总完成发布前的回归测试,但不包含发布过程。天猫新零售的2-1-3是这一愿景的最初版本,后来阿里其他团队(最早是闲鱼)将30分钟改为了1小时,并包含了发布在内,这就是“2-1-1”目标的由来。​​​​

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