Бутылочные горлышки и ограниченная доступность

Вашингтон SR‑520 – это шоссе, которое связывает Сиэтл с его северо‑восточными пригородами Кирклендом и Редмондом. Основная артерия для жителей пригородов, работающих в центре города, а также для сотрудников Microsoft и других базирующихся в этих пригородах высокотехнологичных компаний (например, AT&T, Honeywell и Nintendo), которые живут в городе и ездят на работу в обратном направлении. Каждый день в течение восьми часов дорога представляет собой бесконечную пробку – бутылочное горлышко в обоих направлениях. Если после обеда встать на мосту, который пересекает шоссе по Северо‑Восточной 76‑й улице в небольшом пригороде Медина (недалеко от дома Билла Гейтса на берегу озера Вашингтон), и посмотреть на восток, то видно, как пробка ползет на запад, по направлению к городу, медленно карабкаясь на холм из Бельвью, прежде чем распадается на две полосы, пересекая понтонный мост в Сиэтл. Скорость пробки, движущейся вверх по холму, составляет примерно 15 километров в час, и машины в потоке постоянно останавливаются. Если вы пересечете улицу и посмотрите на запад, на небоскребы Спейс‑Нидл и Олимпик‑Маунтинс в центре Сиэтла, то увидите гладкое движение со скоростью около 80 километров в час. Что за волшебство творится прямо у вас под ногами, почему скорость так резко меняется, а поток из рваного делается гладким? Дело в том, что прямо перед мостом дорога сужается с трех полос до двух – нужно пересечь озеро по понтонному мосту. Крайняя правая полоса шоссе предназначена для автомобилей с двумя и более пассажирами. Она занята общественным транспортом – автобусы ездят в город и из него – и некоторым количеством личных автомобилей. Эти машины вливаются в другой поток, чем вызывают замешательство и замедляют движение. На протяжении нескольких километров перед мостом в шоссе вливается еще несколько дорог, что увеличивает загруженность шоссе в пиковое время. В результате поток имеет рваный ритм и очень низкую скорость.

Планируя безопасность дорожного движения, специалисты беспокоятся о дистанции между машинами. В идеале она должна быть достаточной, чтобы отреагировать на изменения и при необходимости срочно и безопасно остановиться. Это расстояние зависит от скорости и времени реакции. Правила рекомендуют «дистанцию» в две секунды. На языке бережливого производства это идеальное время такта между машинами. Если у нас есть две полосы и две секунды между машинами, то максимальная пропускная способность дороги – 30 машин на полосу в минуту, то есть 60 машин в минуту. Это верно независимо от скорости машин. Не выполняются эти правила только в экстремальных случаях – для очень малых скоростей и для очень высоких, существенно превышающих ограничение в 80 километров в час, установленное на SR‑520. Таким образом, пропускная способность (которая в управлении транспортными потоками называется емкостью, что приводит к некоторым недоразумениям) составляет 3600 машин в час.

Но если встать на мосту и посчитать, сколько машин проходит под ним примерно в пять вечера в рабочий день, вы заметите, что на понтонный мост в сторону Сиэтла заезжает менее 10 машин в минуту. Несмотря на высокий спрос, дорога работает менее чем на одну пятую своей потенциальной пропускной способности! Почему?

Понтонный мост через озеро Вашингтон – это бутылочное горлышко. Все мы понимаем, что это значит. От ширины бутылочного горлышка зависит скорость, с которой можно наполнить или опустошить бутылку. Из широкого горлышка вода льется быстро, но в таком случае велик риск все пролить. Если горлышко узкое, то вода льется медленнее, но точность в этом случае выше. Бутылочные горлышки ограничивают потенциальную пропускную способность – в нашем случае от 60 машин в минуту, то есть 3600 в час, до менее чем 10 машин в минуту, то есть 600 в час.

Бутылочное горлышко в потоке проекта находится в любом месте, где выстраивается очередь на обработку заданий. В случае с шоссе SR‑520 эта очередь состоит из автомобилей, ждущих въезда на мост в 11 километрах к востоку. В разработке ПО это может быть любая очередь заданий, с которыми еще не начали работать, или заданий в работе: требования, ожидающие анализа, результаты анализа, которые нужно проектировать, разрабатывать и тестировать, протестированные задания, которые нужно выпускать, и т. д.

Как уже говорилось, SR‑520 в пиковое время, когда оно пользуется наибольшим спросом, работает примерно на 20 % от своего потенциала. Чтобы полностью разобраться в этом, нужно понять, как максимально использовать потенциал бутылочных горлышек и каким образом на него влияет вариативность. Этому посвящена данная глава, а также глава 19.