Proveo misaoni eksperiment s kipom koji oživljava. Gravitacijski valovi. Generiranje gravitacijskih valova
Koriste se u područjima kao što su filozofija i teorijska fizika, kada je nemoguće provesti fizički eksperiment.
Oni pružaju dobru hranu za razmišljanje i tjeraju nas da preispitamo ono što uzimamo zdravo za gotovo.
Evo nekih od najpoznatijih misaonih eksperimenata.
Znanstveni eksperimenti
1. Majmun i lovac
“Lovac promatra majmuna na drvetu, nacilja i puca. U trenutku kada metak napusti oružje, majmun pada s grane na zemlju. Kako lovac treba ciljati da pogodi majmuna??
1. Cilja u majmuna
2. Ciljajte iznad glave majmuna
3. Ciljajte ispod majmuna
Rezultat može biti neočekivan. Gravitacija djeluje na majmuna i na metak istom brzinom, pa bez obzira koliko brzo metak putuje (uzimajući u obzir otpor zraka i druge faktore), lovac mora ciljati u majmuna.
Rezultat se može vidjeti u ovoj računalnoj simulaciji
2. Newtonova topovska kugla
U ovom misaonom eksperimentu trebate zamisliti top koji se nalazi na vrlo visokoj planini, koja ispaljuje svoju jezgru pod kutom od 90 stupnjeva u odnosu na Zemlju.
Dijagram prikazuje nekoliko mogućih putanja topovske kugle, ovisno o tome koliko će se brzo kretati kada se lansira.
Ako se kreće presporo, na kraju će pasti na Zemlju.
Ako je vrlo brz, može se osloboditi Zemljine gravitacije i krenuti u svemir. Ako postigne prosječnu brzinu, onda kretat će se u Zemljinoj orbiti.
Ovaj je eksperiment odigrao veliku ulogu u proučavanju gravitacije, postavljajući temelje za stvaranje satelita i svemirske letove.
Primjer eksperimenta
3. Misterij toksina Kavka
“Ekscentrični milijarder nudi vam bočicu s otrovnom supstancom koja će vam, ako je popijete, uzrokovati nesnosne bolove na jedan dan, ali neće biti opasna po život i neće ostaviti nikakve dugoročne posljedice.
Milijarder će vam sljedeće jutro platiti milijun dolara ako sutra u podne namjeravate popiti otrovnu tvar u ponoć. Međutim, ne morate popiti toksin da biste dobili novac. Novac će već biti na vašem računu nekoliko sati prije nego što dođe vrijeme da ga popijete. Ali... ako uspijete.
Sve što trebate učiniti je namjeravati popiti toksin danas u ponoć sutra u podne. Možda se predomislite nakon što primite novac i ne popijete toksin. Pitanje je sljedeće: je li moguće imati namjeru popiti otrovnu tvar??
Prema američkom filozofu Gregoryju Kavki, bilo bi vrlo teško, gotovo nemoguće, namjeravati učiniti nešto osim ako to ne namjeravamo učiniti. Racionalna osoba zna da neće popiti otrov, pa ga stoga ne može ni namjeravati popiti.
4. Slijepačeva zagonetka
Ovu je zagonetku irski filozof William Molyneux postavio britanskom misliocu Johnu Lockeu.
Zamislite da je osoba koja je bila slijepa od rođenja, koja je dodirom naučila razlikovati kocku od lopte, odjednom progledala.
Hoće li moći pomoću vida prije dodirivanja predmeta odredite što je kocka, a što lopta?
Odgovor: Ne. Iako je stekao iskustvo koristeći osjet dodira, to neće utjecati na njegov vid.
Odgovor na ovo pitanje može riješiti jedan od temeljnih problema ljudskog uma.
Primjerice, smatraju empiristi da se čovjek rađa kao "prazna ploča" i postaje zbroj svih akumuliranih iskustava. Naprotiv, nativisti su prigovarali da je naš um sadrži ideje od samog početka, koji se zatim aktiviraju vidom, zvukom i dodirom.
Kada bi slijepa osoba odjednom progledala i mogla odmah razlikovati kocku od lopte, to bi značilo da je znanje urođeno.
Prije nekoliko godina profesor Pawan Sinha s MIT-a proveo je istraživanje na pacijentima kojima je vraćen vid. Rezultati su potvrdili Molyneuxovu pretpostavku.
Eksperiment (video)
5. Paradoks blizanaca
Einstein je ovaj problem formulirao na sljedeći način:
“Zamislite dva blizanca, Joea i Franka. Joe je domaćica, a Frank voli putovati.
Za tvoj 20. rođendan, jedan od njih ide svemirskim brodom u svemir, putujući brzinom svjetlosti. Njegovo putovanje ovom brzinom traje 5 godina, a vraća se kad već ima 30 godina. Vraćajući se kući, saznaje da je na Zemlji prošlo 50 godina. Njegov brat blizanac jako je ostario i već ima 70 godina.
Ovdje stupa na snagu zakon relativnosti prema kojem, što se brže krećete kroz prostor, to se sporije krećete kroz vrijeme.
6. Kvantna besmrtnost i kvantno samoubojstvo
U ovom misaonom eksperimentu, koji je predložio američki teoretičar Max Tegmarok, sudionik uperi pištolj u sebe, koji je opremljen mehanizmom koji mjeri rotaciju kvantne čestice.
Ovisno o mjerenjima, pištolj može, ali i ne mora pucati. Ovaj hipotetski proces postao je poznat kao kvantno samoubojstvo.
Ako je interpretacija mnogih svjetova točna, odnosno postojanje paralelnih svemira, onda Svemir će se podijeliti na dva dijela, u jednom će sudionik živjeti, a u drugom će umrijeti.
Ovo će se grananje dogoditi svaki put kada se okidač povuče. Bez obzira na to koliko hitaca bude ispaljeno, uvijek će postojati verzija sudionika u jednom od svjetova koja će preživjeti. Tako će steći kvantnu besmrtnost.
Eksperimenti znanstvenika
7. Beskrajni majmuni
Ovaj eksperiment, koji je poznat kao " teorem o beskonačnom majmunu“, navodi da kada bi beskonačan broj majmuna nasumično pritiskao tipke beskonačnog broja pisaćih strojeva, u jednom trenutku bi apsolutno stvorili Shakespeareova djela.
Glavna ideja je da beskonačan broj djelujućih sila i beskonačno vrijeme će nasumično stvoriti sve i svakoga. Teorem je jedan od najboljih načina da se pokaže priroda beskonačnosti.
2011. američki programer Jesse Anderson odlučio je testirati ovaj teorem pomoću virtualnih majmuna. Stvorio je nekoliko milijuna virtualni majmuni” – posebni programi koji unose slučajni niz slova. Kada se niz slova podudara s riječju iz Shakespeareova djela, ona je istaknuta. Tako je gotovo mjesec dana kasnije uspio reproducirati Shakespeareovu pjesmu “A Lover’s Complaint”.
8. Schrödingerova mačka
Paradoks Schrödingerove mačke povezan je s kvantnom mehanikom, a prvi ga je predložio fizičar Erwin Schrödinger. Eksperiment je to mačka zaključana u kutiji zajedno s radioaktivnim elementom i bočicom smrtonosnog otrova. Postoji 50/50 šansa da će se radioaktivni element raspasti unutar sat vremena. Ako se to dogodi, čekić pričvršćen na Geigerov brojač razbit će bočicu, osloboditi otrov i ubiti mačku.
Budući da postoji jednaka šansa da se to dogodi ili ne dogodi, mačka može biti i živa i mrtva prije nego što se kutija otvori.
Poanta je da budući da nitko ne gleda što se događa, mačka može postojati u različitim stanjima. Ovo je slično poznatoj zagonetki koja glasi ovako: "Ako drvo padne u šumi i nitko ga ne čuje, proizvodi li zvuk?"
Schrödingerova mačka pokazuje neobičnu prirodu kvantne mehanike prema kojoj neke čestice su toliko male da ih ne možemo mjeriti a da ih ne promijenimo. Prije nego što ih izmjerimo, oni postoje u superpoziciji - to jest, u bilo kojem stanju u isto vrijeme.
Znanstveni eksperiment:
9. Mozak u tikvici
Ovaj misaoni eksperiment prožima mnoga područja, od kognitivne znanosti preko filozofije do popularne kulture.
Bit eksperimenta je u tome da određeni znanstvenik je izvadio vaš mozak iz vašeg tijela i stavio ga u bocu s hranjivom otopinom. Elektrode su pričvršćene na mozak i spojene na računalo koje generira slike i osjete.
Budući da sve informacije o svijetu prolaze kroz mozak, ovo računalo može simulirati vaše iskustvo.
Pitanje: Kad bi bilo moguće, kako biste zaista mogli dokazati da je svijet oko vas stvaran, a nije računalna simulacija?
Sve je to slično radnji filma “Matrix” na koju je posebno utjecao eksperiment “mozak u boci”.
U biti, ovaj vas eksperiment tjera na razmišljanje o tome što znači biti čovjek. Tako se slavni filozof Rene Descartes zapitao je li doista moguće dokazati da svi osjeti pripadaju nama samima, a da nisu iluzija koju uzrokuje “zli demon”. On je to odrazio u svojoj poznatoj izjavi "Cogito ergo sum" ("Mislim, dakle postojim"). No, u ovom slučaju mozak spojen na elektrode može i misliti.
10. Kineska soba
Kineska soba je još jedan poznati misaoni eksperiment koji je 1980-ih predložio američki filozof John Searle.
Zamislite da je osoba koja govori engleski zaključana u prostoriji s malim otvorom za slova. Osoba ima košarice s kineskim znakovima i udžbenik s uputama na engleskom jeziku, koji će pomoći u prijevodu s kineskog. Kroz pukotinu u vratima dodaju mu papiriće s nizom kineskih znakova. Čovjek može koristiti udžbenik da prevede izraze i pošalje odgovor na kineskom.
Iako on sam ne govori ni riječ kineski, može uvjeriti one vani da tečno govori kineski.
Ovaj je eksperiment predložen kako bi se osporila pretpostavka da računala ili druge vrste umjetne inteligencije mogu razmišljati i razumjeti. Računala ne razumiju informacije koje im se daju, ali možda imaju program koji daje dojam ljudske inteligencije.
Znanstvenici se često suočavaju sa situacijom u kojoj je vrlo teško ili čak jednostavno nemoguće eksperimentalno provjeriti određenu teoriju. Na primjer, kada je riječ o kretanju brzinom bliskom svjetlosti ili fizici u blizini crnih rupa. Tada u pomoć dolaze misaoni eksperimenti. Pozivamo vas da sudjelujete u nekima od njih.
Misaoni eksperimenti su nizovi logičkih zaključaka, čija je svrha naglasiti određeno svojstvo teorije, formulirati razuman protuprimjer ili dokazati neku činjenicu. Općenito, svaki dokaz u ovom ili onom obliku je misaoni eksperiment. Glavna ljepota mentalnih vježbi je u tome što ne zahtijevaju nikakvu opremu, a često ni posebno znanje (kao, na primjer, kod obrade rezultata LHC eksperimenata). Stoga se udobno smjestite, počinjemo.
Shroedingerova mačka
Možda najpoznatiji misaoni eksperiment je eksperiment s mačkom (ili bolje rečeno mačka), koji je predložio Erwin Schrödinger prije više od 80 godina. Počnimo s kontekstom eksperimenta. U tom je trenutku kvantna mehanika tek započinjala svoj pobjednički pohod, a njezini neobični zakoni djelovali su neprirodno. Jedan od tih zakona je da kvantne čestice mogu postojati u superpoziciji dvaju stanja: na primjer, istovremeno "rotirati" u smjeru kazaljke na satu i suprotno od njega.
Eksperiment. Zamislite zapečaćenu kutiju (dovoljno veliku) koja sadrži mačku, dovoljnu količinu zraka, Geigerov brojač i radioaktivni izotop s poznatim vremenom poluraspada. Čim Geigerov brojač detektira raspad atoma, poseban mehanizam razbija ampulu s otrovnim plinom i mačka umire. Nakon poluživota, izotop se raspao s vjerojatnošću od 50 posto i ostao netaknut s točno istom vjerojatnošću. To znači da je mačka ili živa ili mrtva - kao da je u superpoziciji stanja.
Tumačenje. Schrödinger je želio pokazati neprirodnost superpozicije, dovodeći je do točke apsurda - tako veliki sustav kao što je cijela mačka ne može biti istovremeno živ i mrtav. Vrijedno je napomenuti da s gledišta kvantne mehanike, u trenutku kada se Geigerov brojač aktivira nuklearnim raspadom, dolazi do mjerenja - interakcije s klasičnim makroskopskim objektom. Kao rezultat toga, superpozicija se mora raspasti.
Zanimljivo je da fizičari već provode pokuse slične uvođenju mačke u superpoziciju. Ali umjesto mačke, koriste druge predmete koji su veliki prema standardima mikrosvijeta - na primjer, molekule.
Paradoks blizanaca
Ovaj misaoni eksperiment često se navodi kao kritika Einsteinove teorije posebne relativnosti. Temelji se na činjenici da se pri kretanju brzinom bliskom svjetlosti protok vremena u referentnom okviru povezanom s pokretnim objektom usporava.
Eksperiment. Zamislite daleku budućnost u kojoj postoje rakete koje mogu putovati brzinom blizu svjetlosti. Na Zemlji postoje dva brata blizanca, jedan je putnik, a drugi domorodac. Pretpostavimo da se brat putnik ukrcao na jednu od ovih raketa i putovao njome, nakon čega se vratio. Njemu je u tom trenutku, dok je letio brzinom bliskom svjetlosti u odnosu na Zemlju, vrijeme teklo sporije nego njegovom bratu koji je ostao kod kuće. To znači da će, kada se vrati na Zemlju, biti mlađi od svog brata. S druge strane, sam njegov brat kretao se brzinom bliskom svjetlosti u odnosu na raketu - što znači da je položaj oba brata u nekom smislu jednak i kad se sretnu opet bi trebali biti iste dobi.
Tumačenje. U stvarnosti, brat putnik i brat koji ostaje kod kuće nisu jednaki, pa će putnik biti mlađi, kao što bi misaoni eksperiment sugerirao. Zanimljivo je da se ovaj učinak također opaža u stvarnim eksperimentima: čini se da kratkotrajne čestice koje putuju brzinom bliskom svjetlosti "žive" dulje zbog dilatacije vremena u svom referentnom okviru. Pokušamo li ovaj rezultat proširiti na fotone, ispada da oni zapravo žive u zaustavljenom vremenu.
Einsteinovo dizalo
Postoji nekoliko koncepata mase u fizici. Na primjer, postoji gravitacijska masa - to je mjera kako tijelo ulazi u gravitacijsku interakciju. Ona je ta koja nas pritišće na sofu, fotelju, sjedalo ili pod u podzemnoj željeznici. Postoji inercijalna masa - ona određuje kako ćemo se ponašati u ubrzanom koordinatnom sustavu (tjera nas da se naslonimo u vlaku podzemne željeznice koji napušta stanicu). Kao što vidite, jednakost ovih masa nije očita izjava.
Opća teorija relativnosti temelji se na principu ekvivalencije – nerazlikovanju gravitacijskih sila od pseudosila tromosti. Jedan od načina da se to pokaže je sljedeći eksperiment.
Eksperiment. Zamislite da ste u zvučno izoliranoj, hermetički zatvorenoj kabini dizala s puno kisika i svega što vam je potrebno. Ali u isto vrijeme možete biti bilo gdje u Svemiru. Situacija je komplicirana činjenicom da se kabina može kretati, razvijajući stalno ubrzanje. Osjećate kako vas lagano vuče prema podu kabine. Možete li razlikovati je li to zbog činjenice da se kabina nalazi, na primjer, na Mjesecu ili zato što se kabina kreće ubrzanjem od 1/6 ubrzanja gravitacije?
Tumačenje. Prema Einsteinu, ne, ne možete. Dakle, za ostale procese i pojave nema razlike između jednoliko ubrzanog gibanja u dizalu i u gravitacijskom polju. Uz neke rezerve, slijedi da se gravitacijsko polje može zamijeniti ubrzavajućim referentnim sustavom.
Danas nitko ne sumnja u postojanje i materijalnost gravitacijskih valova - prije godinu dana kolaboracije LIGO i VIRGO uhvatile su dugo očekivani signal od sudara crnih rupa. Međutim, početkom 20. stoljeća, nakon prve objave Einsteinova rada o valovima distorzije prostor-vremena, oni su tretirani sa skepsom. Konkretno, čak je i sam Einstein u nekom trenutku sumnjao u njihov realizam - mogli bi se pokazati kao matematička apstrakcija lišena fizičkog smisla. Kako bi pokazao njihovu izvedivost, Richard Feynman (anonimno) predložio je sljedeći misaoni eksperiment.
Eksperiment. Za početak, gravitacijski val je val promjena u metrici prostora. Drugim riječima, mijenja udaljenost između objekata. Zamislite štap po kojem se loptice mogu kretati uz vrlo malo trenja. Neka je štap postavljen okomito na smjer gibanja gravitacijskog vala. Zatim, kada val dođe do štapa, udaljenost između kuglica se najprije skraćuje, a zatim povećava, dok štap ostaje nepomičan. To znači da klize i ispuštaju toplinu u prostor.
Tumačenje. To znači da gravitacijski val nosi energiju i sasvim je stvaran. Moglo bi se pretpostaviti da se štap skuplja i rasteže zajedno s kuglicama, kompenzirajući relativno gibanje, ali, kao i sam Feynman, ograničen je elektrostatskim silama koje djeluju između atoma.
Laplaceov demon
Sljedeći par eksperimenata je "demonski". Počnimo s manje poznatim, ali ne manje lijepim Laplaceovim demonom, koji omogućuje (ili ne) da saznamo budućnost Svemira.
Eksperiment. Zamislite da negdje postoji ogromno, vrlo moćno računalo. Toliko snažan da može, uzimajući kao polazište stanje svih čestica Svemira, izračunati kako će se ta stanja razvijati (evoluirati). Drugim riječima, ovo računalo može predvidjeti budućnost. Da bude još zanimljivije, zamislite da računalo predviđa budućnost brže nego što stigne – recimo, u minuti može opisati stanje svih atoma u Svemiru, koje će oni postići dvije minute od trenutka kada računanje počne.
Pretpostavimo da smo započeli izračun u 00:00, čekali da završi (u 00:01) - sada imamo predviđanje za 00:02. Pokrenimo drugi izračun koji će završiti u 00:02 i predvidimo budućnost u 00:03. Sada obratite pozornost na činjenicu da je samo računalo također dio našeg izmišljenog svemira. To znači da u 00:01 zna svoje stanje u trenutku 00:02 - zna rezultat izračuna stanja Svemira u trenutku 00:03. I stoga, ponavljanjem iste tehnike, možemo pokazati da stroj zna budućnost Svemira u 00:04 i tako dalje - ad infinitum.
Tumačenje. Očito je da brzina izračuna implementirana u materijalnom uređaju ne može biti beskonačna - stoga je nemoguće predvidjeti budućnost pomoću računala. Ali postoji nekoliko važnih točaka koje vrijedi napomenuti. Prvo, eksperiment zabranjuje Laplaceov materijalni demon - koji se sastoji od atoma. Drugo, treba primijetiti da je Laplaceov demon moguć u uvjetima u kojima je životni vijek Svemira fundamentalno ograničen.
Maxwellov demon
I na kraju, Maxwellov demon je klasični eksperiment iz kolegija termodinamike. Uveo ga je James Maxwell kako bi ilustrirao način na koji se može prekršiti drugi zakon termodinamike (onaj koji zabranjuje stvaranje perpetuum mobile u jednoj od njegovih formulacija).
Eksperiment. Zamislite zapečaćenu posudu srednje veličine, iznutra podijeljenu pregradom na dva dijela. Pregrada ima mala vrata ili otvor. Pokraj nje sjedi inteligentno mikroskopsko stvorenje - Maxwellov vlastiti demon.
Napunimo posudu plinom određene temperature - za određenost kisikom sobne temperature. Važno je zapamtiti da je temperatura broj koji odražava prosječnu brzinu molekula plina u spremniku. Na primjer, za kisik u našem eksperimentu ta je brzina 500 metara u sekundi. Ali u plinu postoje molekule koje se kreću brže i sporije od ove oznake.
Zadatak demona je pratiti brzine čestica koje lete prema vratima u pregradi. Ako čestica koja leti s lijeve polovice plovila ima brzinu veću od 500 metara u sekundi, demon će je propustiti otvaranjem vrata. Ako je manji, čestica neće pasti u desnu polovicu. Obrnuto, ako čestica iz desne polovice spremnika ima brzinu manju od 500 metara u sekundi, demon će je pustiti da prođe u lijevu polovicu.
Nakon dovoljno dugog čekanja ustanovit ćemo da se prosječna brzina molekula u desnoj polovici posude povećala, a u lijevoj smanjila, što znači da je i temperatura u desnoj polovici porasla. Taj višak topline možemo iskoristiti, na primjer, za rad toplinskog stroja. U isto vrijeme, nije nam bila potrebna vanjska energija za sortiranje atoma - Maxwellov demon je obavio sav posao.
Tumačenje. Glavna posljedica rada demona je smanjenje ukupne entropije sustava. Odnosno, nakon podjele atoma na tople i hladne, mjera kaosa u stanju plina u posudi opada. Drugi zakon termodinamike to strogo zabranjuje za zatvorene sustave.
Ali u stvarnosti, eksperiment s Maxwellovim demonom nije toliko paradoksalan ako u opis sustava uključimo samog demona. On troši rad na otvaranje i zatvaranje ventila, a također, što je važno, na mjerenje brzina atoma. Sve to kompenzira pad entropije plina. Imajte na umu da postoje eksperimenti za stvaranje analoga Maxwellovih demona.
Osobito je vrijedno pažnje “Brownovo zveckanje” - iako ono samo ne dijeli molekule na tople i hladne, za obavljanje posla koristi kaotično Brownovo gibanje. Čegrtaljka se sastoji od lopatica i zupčanika, koji se mogu okretati samo u jednom smjeru (ograničen je posebnom stezaljkom). Oštrica bi se trebala okretati nasumično, a moći će napraviti punu rotaciju samo ako se namjeravani smjer vrtnje poklapa s dopuštenom rotacijom zupčanika. Međutim, Richard Feynman je detaljno analizirao uređaj i objasnio zašto ne radi – prosječni udar čestica u komori bit će vraćen na nulu.
Vladimir Koroljov
W. Edward Deming proveo je eksperiment s crvenim perlama na svojim 4-dnevnim seminarima. Video eksperimenta s crvenim i bijelim perlicama pogledajte na ovoj stranici.
Demingov eksperiment s crvenim kuglicama. Kako sami provesti eksperiment s crvenim i bijelim perlicama? Što je potrebno za izvođenje pokusa s crvenim kuglicama E. Deminga?
Uvježbavanje s eksperimentom W. E. Deminga "Crvene perle".
“Menadžeri su zauzeti jeftinim stvarima,
ignoriraju ogromne gubitke.”
E. Deming
Eksperimentirajte s crvenim kuglicama
Dr. Demingov eksperiment s crvenim perlama
Deming je započeo eksperiment s crvenim perlama u svojim prvim predavanjima Japancima 1950. kako bi pokazao razliku između općih i posebnih uzroka varijacije. Deming je godinama koristio istu opremu za eksperimentiranje s crvenim perlama. Ti osnovni uređaji su: kutija s bijelim i crvenim perlicama u omjeru otprilike 4:1 i pravokutni komad plastike, drveta, metala itd., obično zvan lopatica, u kojoj je napravljeno 50 okomitih udubljenja. Odabir od 50 kuglica postiže se umakanjem lopatice u kutiju.
Izvor opisa eksperimenta: Neave Henry R. “Dr. Deming’s Space: Principles for Building a Sustainable Business” Trans. s engleskog - M.: Alpina Business Books, 2005, str. 110-115.
Ilustracije u boji i video - S. Grigoriev.
Osnovni oblik eksperimenta s crvenim perlama, kako je pokazano na četverodnevnim radionicama, ostao je relativno nepromijenjen tijekom nekoliko godina.
Majstor poziva dobrovoljce iz publike:
- šest zainteresiranih radnika (ne zahtijevaju posebne vještine: bit će obučeni i morat će ispuniti sve zahtjeve bez pitanja i prigovora);
- dva mlađa inspektora (samo trebaju znati brojati do dvadeset);
- Glavni inspektor (mora znati usporediti dva broja da vidi jesu li jednaki ili ne i znati govoriti glasno i jasno);
- matičar (mora znati točno pisati i izvoditi jednostavne računske operacije).
Radni dan za svakog radnika je proces uzimanja uzorka (50 kuglica) iz kutije pomoću lopatice. Bijele perle su dobar proizvod koji je prihvatljiv potrošačima. Crvene perle su neprihvatljiv proizvod. U skladu sa zahtjevima gospodara ili željama višeg rukovodstva, zadatak je spriječiti ulazak više od jedne do tri crvene kuglice. Radnike obučava majstor (Deming) koji daje precizne upute kako treba izvoditi posao: kako miješati kuglice, koji trebaju biti smjerovi, razmaci, kutovi i razina miješanja pri lopatici. Kako bi se smanjile varijacije, postupak treba standardizirati i regulirati.
Radnici se moraju vrlo pažljivo pridržavati svih uputa, jer o rezultatima njihova rada ovisi hoće li ostati na poslu.
"Zapamtite, svaki dan koji radite može vam biti posljednji, ovisno o tome kako radite. Nadam se da ćete uživati u svom poslu!"
Proces kontrole uključuje puno osoblja, ali je vrlo učinkovit. Svaki radnik donosi svoj radni dan prvom podinspektoru, koji tiho broji i bilježi broj crvenih perli, a zatim odlazi do drugog podinspektora, koji čini isto. Glavni inspektor, također šuteći, uspoređuje ta dva prikaza. Ako se razlikuju, znači da se potkrala greška! Ono što još više zabrinjava jest činjenica da, čak i ako se oba računa slažu, još uvijek mogu biti pogrešni. No, procedura je takva da u slučaju greške inspektori, ipak neovisno jedan o drugom, moraju preračunati rezultat. Kada se rezultat poklapa, glavni inspektor objavljuje rezultat, a matičar ga bilježi na slajdu koji se projicira na gornjem ekranu. Radnik vraća svoje perle u kutiju - njegov radni dan je završen.
Radovi se nastavljaju četiri dana. Ukupno ima 24 rezultata. Majstor ih stalno komentira. Hvali Ala što je smanjio broj crvenih perli na četiri, a publika mu plješće. On grdi Audrey jer je dobila šesnaest crvenih, a publika se nervozno smije. Kako Audrey može imati četiri puta više neispravnih perli ako nije nemarna i lijena? Nitko od ostalih radnika ne može ostati miran, jer ako je Al mogao četiri, onda to može svatko. Al je definitivno "radnik dana" i dobit će bonus. No sutradan se na Alu nađe devet crvenih perli jer se previše smirio. Audrey donosi deset: počela je loše, ali sada se počinje popravljati, posebno nakon ozbiljnog razgovora s majstorom na kraju prvog dana.
"Stani! Zaustavi liniju! Ben je upravo napravio sedamnaest crvenih! Održimo sastanak i pokušajmo otkriti što je uzrok lošeg učinka. Ovakav učinak može dovesti do zatvaranja tvrtke."
Na kraju drugog dana predradnik vodi ozbiljan razgovor s radnicima. Kako ljudi postaju ugodniji i iskusniji, njihovi bi se rezultati trebali poboljšati.
Umjesto toga, nakon 54 crvene kuglice primljene prvog dana, drugi dan ih je stiglo nevjerojatnih 65. Zar radnici ne razumiju svoj zadatak? Cilj je dobiti bijele perlice, a ne crvene. Budućnost izgleda prilično mračno. Nitko nije stigao do cilja. Trebali bi pokušati biti bolji.
Depresivni radnici vraćaju se na posao. I iznenada se pojavljuju dva bljeska: Audrey, nastavljajući poboljšavati svoje rezultate, dolazi do sedam crvenih perli; Ben je također na dobrom putu, ponavljajući uspjeh prvog radnog dana - devet crvenih! Međutim, svi ostali imaju lošije rezultate. Ukupan broj crvenih kuglica ponovno raste i doseže 67. Dan završava bez uspjeha, kao i prethodni. Predradnik govori radnicima da će se tvornica morati zatvoriti ako ne dođe do značajnih poboljšanja.
Počinje četvrti dan. S olakšanjem smo ustanovili da su se stvari popravile zahvaljujući Audrey, koja sada proizvodi samo šest crvenih perli*. Ali sveukupno dan završava s 58 crvenih, još uvijek lošije nego prvog dana.
Evo svih do sada dobivenih rezultata:
U ovoj fazi, predradnik odlučuje pozvati u pomoć dobro poznato veliko postignuće menadžmenta - spasiti poduzeće, ostavljajući samo najbolje radnike. Otpušta Bena, Carol i Johna, trojicu radnika koji su izradili 40 ili više crvenih perli u četiri dana, a zadržava Audrey, Ala i Eda, plaća im bonus i tjera ih da rade u dvije smjene.
Nije ni čudo da ovo ne radi.
Promatrajući eksperiment s crvenim perlama, dobivamo rijetku prednost: dobro razumijemo sustav i možemo biti sigurni da se njime može upravljati. Kad to shvatimo, postaje nam jasno koliko je besmisleno da gospodar (ili bilo tko drugi) bilo čime utječe na rezultate koji navodno ovise o radnicima, a zapravo su potpuno određeni postojećim sustavom. Sve te radnje bile su reakcije na čisto slučajne varijacije.
Međutim, pretpostavimo da nemamo razumijevanje sustava. Što bismo onda trebali učiniti? Zatim bismo morali iscrtati podatke na kontrolnoj karti i pustiti da nam govori o ponašanju procesa.
Središnja linija na karti odgovara prosječnom očitanju, tj. 244/24 = 10,2, tako da izračunavanje 1σ (sigma) daje:
Dakle, za položaj gornje i donje kontrolne granice imamo:
10,2 + (3 x 2,8) = 18,6" središnja linija + 3σ
10,2 - (3 x 2,8) = 1,8 "odnosno, srednja linija je 3σ
Napomena S. Grigoriev: Za izradu kontrolne karte odabrana je vrsta np-mapa alternativnih podataka. Pravila za konstruiranje i formule za izračunavanje kontrolnih granica, pogledajte opis u GOST R ISO 7870-1-2011 (ISO 7870-1:2007), GOST R ISO 7880-2-2015 (ISO 7870-2:2013) - Statističke metode . Shewhartove kontrolne karte. Ako su potrebna dodatna pojašnjenja, rado ću ih pružiti na zahtjev.
Kontrolna karta prikazana je na donjoj slici.
Ova karta potvrđuje ono što smo pretpostavili: proces je u statistički kontroliranom stanju. Varijacije su uzrokovane sustavom. Radnici su bespomoćni: mogu dati samo ono što sustav daje. Sustav je stabilan i predvidljiv.
Ako eksperiment izvedemo sutra, ili prekosutra, ili sljedeći tjedan, vjerojatno ćemo dobiti sličan raspon rezultata.
Riža. Kontrolna np-kartica pokusa s crvenim kuglicama, provedenog 02.04.2011. na trening seminaru Grigorieva S. Pogledajte video (8 minuta).
Riža. Usporedba kontrolnih np mapa pokusa s crvenim kuglicama provedenih 1983. E. Deming i 2011. god S. Grigoriev. Imajte na umu da je u eksperimentu S. Grigorieva korištena druga oštrica, druge kuglice, drugi ljudi (radnici), sam proces je malo modificiran, vremensko razdoblje je bilo 28 godina. Ali glavni sustavni čimbenik - omjer crvenih kuglica i bijelih - ostao je isti. Kontrolne granice iz Demingova eksperimenta mogle bi se produžiti 30 godina u budućnost i predvidjele bi ponašanje procesa s razumnom točnošću. Što vam ovo govori?
Sudionici seminara vide zadovoljstvo koje proizlazi iz dobrih rezultata i tugu zbog loših rezultata, neovisno o majstorovim psovkama i kritikama. Oni vide trend (poput Audreyine tendencije da značajno poboljša svoje rezultate), vide relativno ujednačene rezultate (poput Johnovih) i vide varijabilne rezultate (poput Benovih). Oni vide i čuju gospodareve pritužbe i jadikovke kada se njegove beskorisne i besmislene upute ne slijede doslovne riječi. Oni vide kako se radnici uspoređuju jedni s drugima, dok u stvarnosti radnici nemaju utjecaja na postizanje rezultata: rezultate u potpunosti određuje sustav unutar kojeg rade. A polaznici seminara vide i kako radnici bez ikakve krivnje ostaju bez posla, a drugi dobivaju bonuse, a da nemaju neke posebne zasluge (osim što ih sustav lojalnije tretira).
Deming ističe neke očite značajke eksperimenta plus nekoliko drugih koje su manje očite. Dakle, akumulirane prosječne vrijednosti na kraju svakog od četiri dana su redom:
Deming pita publiku na kojoj će se vrijednosti prosjek zadržati ako se eksperiment nastavi. Budući da je omjer bijelih i crvenih perli 4:1, onima koji su upoznati sa zakonima matematike jasno je da odgovor mora biti 10,0. Ali pokazalo se da to nije slučaj. To bi bilo točno da je uzorkovanje provedeno metodom slučajnih brojeva. Ali u stvarnosti se provodi uranjanjem oštrice u kutiju. Ovo je mehaničko uzorkovanje, a ne slučajno, za koje vrijede matematički zakoni. Kao dodatni dokaz, Deming navodi rezultate dobivene korištenjem četiri različite oštrice tijekom niza godina. Za najmanje dva od njih, tradicionalni statističar bi ocijenio rezultate kao "statistički značajno" različite od 10,0. Kakvu vrstu uzorkovanja provodimo u proizvodnim procesima? Mehanički ili slučajni? Gdje sve ovo ostavlja one koji ovise samo o standardnoj statističkoj teoriji za industrijske primjene?
Nije sve u ovom eksperimentu primjer onoga što ne treba činiti. Postoji važan pozitivan aspekt načina na koji je proces kontrole organiziran.
Na prvi pogled proturječi jednoj od ideja o kojima Deming ponekad raspravlja na svojim seminarima – a u procesu kontrole postoji podjela odgovornosti. Zapravo, doprinosi svakog kontrolora rezultatu neovisni su jedan o drugome; rizik podijeljene odgovornosti svodi se na rizik konsenzusa.
I u eksperimentu lijevka i u eksperimentu s crvenim perlama javlja se prirodno pitanje: što se može učiniti da se stvari poboljšaju? Odgovor već znamo. Budući da je sustav koji se razmatra u stanju statističke kontrole, prava poboljšanja mogu se postići samo njegovom stvarnom promjenom. Ne mogu se dobiti utjecajem na izlaze, tj. rezultati rada sustava: utjecaj na izlaze prikladan je samo u prisutnosti posebnih uzroka varijacije. Utjecaj na rezultate je upravo ono na što ciljaju pravila 2, 3 i 4 u eksperimentu lijevka, a ciljaju i svi emotivni uzvici majstora u ovom eksperimentu.
Utjecati na sustav da eliminira uobičajene uzroke varijacije obično je teži zadatak od djelovanja na eliminaciju posebnih uzroka. Dakle, u eksperimentu s lijevkama, sam lijevak se može spustiti ili se može koristiti mekša tkanina za pokrivanje stola kako bi se apsorbirao dio kretanja lopte nakon što padne. U eksperimentu s crvenim kuglicama, udio crvenih kuglica u kutiji mora se nekako smanjiti - uvođenjem poboljšanja u prethodnim fazama proizvodnog procesa ili u opskrbi sirovinama, ili oboje.
Deming opisuje eksperiment s crvenim perlama kao "izuzetno jednostavan". To je istina. Međutim, kao iu slučaju eksperimenta lijevka, prenesene ideje uopće nisu tako jednostavne.
Provodeći seminare obuke, demonstrirajući eksperimente koje je E. Deming demonstrirao na svojim četverodnevnim seminarima, suočavam se s jazom između znanja stečenog tijekom perioda obuke i kasnije primjene teorije upravljanja sustavima E. Deminga u praksi od strane menadžmenta. Jedan od glavnih razloga za ovu okolnost vidim kao nespremnost mnogih menadžera za potpunu promjenu stila upravljanja, a bez te transformacije je nemoguće.
Henry Neave procjenjuje da je četvrt milijuna ljudi pohađalo poznate Demingove četverodnevne seminare između 1980. i 1993. godine.
U intervjuu s E. Demingom za The Washington Post, siječanj 1984.:
Pitanje:
"Bili ste vrlo uspješni u privlačenju ljudi na te seminare. Nije li to za vas ohrabrujuće?"
Dr. E. Deming:
"Ne znam zašto bi to trebalo biti ohrabrujuće. Želim vidjeti što će učiniti. Trebat će godine."
Pogledajte originalni video eksperimenta s crvenim perlama koji je proveo E. Deming u posljednjim godinama svog života, video predavanja Lessons Of The Red Beads i intervju s E. Demingom.
Eksperiment s crvenim perlama s Dr. W. Edwards Deming
Lekcije crvenih perli
Lekcije iz eksperimenta s crvenim perlama
Nevjerojatne činjenice
Misaone eksperimente ili hipoteze, često nalik zagonetkama, koriste filozofi i znanstvenici za objašnjenje vrlo složenih ideja.
Koriste se u područjima kao što su filozofija i teorijska fizika, kada je nemoguće provesti fizički eksperiment.
Oni pružaju dobru hranu za razmišljanje i tjeraju nas da preispitamo ono što uzimamo zdravo za gotovo.
Evo nekih od najpoznatijih misaonih eksperimenata.
Znanstveni eksperimenti
1. Majmun i lovac
"Lovac gleda majmuna na drvetu, nacilja i puca. U trenutku kada metak izađe iz oružja, majmun pada s grane na zemlju. Kako lovac treba ciljati da pogodi majmuna??
1. Cilja u majmuna
2. Ciljajte iznad glave majmuna
3. Ciljajte ispod majmuna
Rezultat može biti neočekivan. Gravitacija djeluje na majmuna i na metak istom brzinom, pa bez obzira koliko brzo metak putuje (uzimajući u obzir otpor zraka i druge faktore), lovac mora ciljati u majmuna.
2. Newtonova topovska kugla
U ovom misaonom eksperimentu trebate zamisliti top koji se nalazi na vrlo visokoj planini, koja ispaljuje svoju jezgru pod kutom od 90 stupnjeva u odnosu na Zemlju.
Dijagram prikazuje nekoliko mogućih putanja topovske kugle, ovisno o tome koliko će se brzo kretati kada se lansira.
Ako se kreće presporo, na kraju će pasti na Zemlju.
Ako je vrlo brz, može se osloboditi Zemljine gravitacije i krenuti u svemir. Ako postigne prosječnu brzinu, onda kretat će se u Zemljinoj orbiti.
Ovaj je eksperiment odigrao veliku ulogu u proučavanju gravitacije, postavljajući temelje za stvaranje satelita i svemirske letove.
3. Misterij toksina Kavka
“Ekscentrični milijarder nudi vam bočicu otrovne tvari koja će vam, ako je popijete, uzrokovati nesnosne bolove na jedan dan, ali neće biti opasna po život niti će imati trajne posljedice.
Milijarder će vam sljedeće jutro platiti milijun dolara ako sutra u podne namjeravate popiti otrovnu tvar u ponoć. Međutim, ne morate popiti toksin da biste dobili novac. Novac će već biti na vašem računu nekoliko sati prije nego što dođe vrijeme da ga popijete. Ali... ako uspijete.
Sve što trebate učiniti je namjeravati popiti toksin danas u ponoć sutra u podne. Možda se predomislite nakon što primite novac i ne popijete toksin. Pitanje je sljedeće: je li moguće imati namjeru popiti otrovnu tvar??
Prema američkom filozofu Gregoryju Kavki, bilo bi vrlo teško, gotovo nemoguće, namjeravati učiniti nešto osim ako to ne namjeravamo učiniti. Racionalna osoba zna da neće popiti otrov, pa ga stoga ne može ni namjeravati popiti.
4. Slijepačeva zagonetka
Ovu je zagonetku irski filozof William Molyneux postavio britanskom misliocu Johnu Lockeu.
Zamislite da je osoba koja je bila slijepa od rođenja, koja je dodirom naučila razlikovati kocku od lopte, odjednom progledala.
Hoće li moći pomoću vida prije dodirivanja predmeta odredite što je kocka, a što lopta?
Odgovor: Ne. Iako je stekao iskustvo koristeći osjet dodira, to neće utjecati na njegov vid.
Odgovor na ovo pitanje može riješiti jedan od temeljnih problema ljudskog uma.
Primjerice, smatraju empiristi da se čovjek rađa kao "prazna ploča" i postaje zbroj svih akumuliranih iskustava. Naprotiv, nativisti su prigovarali da je naš um sadrži ideje od samog početka, koji se zatim aktiviraju vidom, zvukom i dodirom.
Kada bi slijepa osoba odjednom progledala i mogla odmah razlikovati kocku od lopte, to bi značilo da je znanje urođeno.
Prije nekoliko godina profesor Pawan Sinha s MIT-a proveo je istraživanje na pacijentima kojima je vraćen vid. Rezultati su potvrdili Molyneuxovu pretpostavku.
Eksperimenti (video)
5. Paradoks blizanaca
Einstein je ovaj problem formulirao na sljedeći način:
"Zamislite dva blizanca, Joea i Franka. Joe je domaćin, a Frank voli putovati.
Za tvoj 20. rođendan, jedan od njih ide svemirskim brodom u svemir, putujući brzinom svjetlosti. Njegovo putovanje ovom brzinom traje 5 godina, a vraća se kad već ima 30 godina. Vraćajući se kući, saznaje da je na Zemlji prošlo 50 godina. Njegov brat blizanac jako je ostario i već ima 70 godina.
Ovdje stupa na snagu zakon relativnosti prema kojem, što se brže krećete kroz prostor, to se sporije krećete kroz vrijeme.
6. Kvantna besmrtnost i kvantno samoubojstvo
U ovom misaonom eksperimentu, koji je predložio američki teoretičar Max Tegmarok, sudionik uperi pištolj u sebe, koji je opremljen mehanizmom koji mjeri rotaciju kvantne čestice.
Ovisno o mjerenjima, pištolj može, ali i ne mora pucati. Ovaj hipotetski proces postao je poznat kao kvantno samoubojstvo.
Ako je interpretacija mnogih svjetova točna, odnosno postojanje paralelnih svemira, onda Svemir će se podijeliti na dva dijela, u jednom će sudionik živjeti, a u drugom će umrijeti.
Ovo će se grananje dogoditi svaki put kada se okidač povuče. Bez obzira na to koliko hitaca bude ispaljeno, uvijek će postojati verzija sudionika u jednom od svjetova koja će preživjeti. Tako će steći kvantnu besmrtnost.
Eksperimenti znanstvenika
7. Beskrajni majmuni
Ovaj eksperiment, koji je poznat kao " teorem o beskonačnom majmunu“, navodi da kada bi beskonačan broj majmuna nasumično pritiskao tipke beskonačnog broja pisaćih strojeva, u nekom trenutku bi apsolutno stvorili Shakespeareova djela.
Glavna ideja je da beskonačan broj djelujućih sila i beskonačno vrijeme će nasumično stvoriti sve i svakoga. Teorem je jedan od najboljih načina da se pokaže priroda beskonačnosti.
2011. američki programer Jesse Anderson odlučio je testirati ovaj teorem pomoću virtualnih majmuna. Stvorio je nekoliko milijuna" virtualni majmuni" - posebni programi koji unose slučajni niz slova. Kada se niz slova podudara s riječju iz Shakespeareova djela, ona je istaknuta. Tako je gotovo mjesec dana kasnije uspio reproducirati Shakespeareovu pjesmu "Tužba ljubavnika."
8. Schrödingerova mačka
Paradoks Schrödingerove mačke povezan je s kvantnom mehanikom, a prvi ga je predložio fizičar Erwin Schrödinger. Eksperiment je to mačka zaključana u kutiji zajedno s radioaktivnim elementom i bočicom smrtonosnog otrova. Postoji 50/50 šansa da će se radioaktivni element raspasti unutar sat vremena. Ako se to dogodi, čekić pričvršćen na Geigerov brojač razbit će bočicu, osloboditi otrov i ubiti mačku.
Budući da postoji jednaka šansa da se to dogodi ili ne dogodi, mačka može biti i živa i mrtva prije nego što se kutija otvori.
Poanta je da budući da nitko ne gleda što se događa, mačka može postojati u različitim stanjima. Ovo je slično poznatoj zagonetki koja glasi ovako: "Ako drvo padne u šumi i nitko ga ne čuje, proizvodi li zvuk?"
Schrödingerova mačka pokazuje neobičnu prirodu kvantne mehanike prema kojoj neke čestice su toliko male da ih ne možemo mjeriti a da ih ne promijenimo. Prije nego što ih izmjerimo, oni postoje u superpoziciji - to jest, u bilo kojem stanju u isto vrijeme.
znanstveni eksperiment
9. Mozak u tikvici
Ovaj misaoni eksperiment prožima mnoga područja, od kognitivne znanosti preko filozofije do popularne kulture.
Bit eksperimenta je u tome da određeni znanstvenik je izvadio vaš mozak iz vašeg tijela i stavio ga u bocu s hranjivom otopinom. Elektrode su pričvršćene na mozak i spojene na računalo koje generira slike i osjete.
Budući da sve informacije o svijetu prolaze kroz mozak, ovo računalo može simulirati vaše iskustvo.
Pitanje: Kad bi bilo moguće, kako biste zaista mogli dokazati da je svijet oko vas stvaran, a nije računalna simulacija?
Sve je to slično radnji filma "Matrix", na koju je posebno utjecao eksperiment "mozak u tikvici".
U biti, ovaj vas eksperiment tjera na razmišljanje o tome što znači biti čovjek. Tako se slavni filozof Rene Descartes zapitao je li doista moguće dokazati da svi osjeti pripadaju nama i da nisu iluzija koju uzrokuje “zli demon”. On je to odrazio u svojoj poznatoj izjavi "Cogito ergo sum" ("Mislim, dakle postojim"). No, u ovom slučaju mozak spojen na elektrode može i misliti.
10. Kineska soba
Kineska soba je još jedan poznati misaoni eksperiment koji je 1980-ih predložio američki filozof John Searle.
Zamislite da je osoba koja govori engleski zaključana u prostoriji s malim otvorom za slova. Osoba ima košarice s kineskim znakovima i udžbenik s uputama na engleskom jeziku, koji će pomoći u prijevodu s kineskog. Kroz pukotinu u vratima dodaju mu papiriće s nizom kineskih znakova. Čovjek može koristiti udžbenik da prevede izraze i pošalje odgovor na kineskom.
Iako on sam ne govori ni riječ kineski, može uvjeriti one vani da tečno govori kineski.
Ovaj je eksperiment predložen kako bi se osporila pretpostavka da računala ili druge vrste umjetne inteligencije mogu razmišljati i razumjeti. Računala ne razumiju informacije koje im se daju, ali možda imaju program koji daje dojam ljudske inteligencije.
Deming je započeo eksperiment s crvenim perlama u svojim prvim predavanjima Japancima 1950. kako bi pokazao razliku između općih i posebnih uzroka varijacije. Deming je godinama koristio istu opremu za eksperimentiranje s crvenim perlama. Ti osnovni uređaji su: kutija s bijelim i crvenim perlicama u omjeru otprilike 4:1 i pravokutni komad plastike, drveta, metala itd., obično zvan lopatica, u kojoj je napravljeno 50 okomitih udubljenja. Odabir od 50 kuglica postiže se umakanjem lopatice u kutiju. (Napomena za statističare: namjerno ne koristim izraz "slučajni uzorak", iako se kuglice mogu dobro izmiješati prije nego što se u njih umoči lopatica.)
Osnovni oblik eksperimenta s crvenim perlama demonstriran na četverodnevnim radionicama ostao je relativno nepromijenjen tijekom godina. Pozivaju se volonteri iz publike:
šest zainteresiranih radnika (ne zahtijevaju posebne vještine: bit će obučeni i morat će ispuniti sve zahtjeve bez pitanja i prigovora);
dva mlađa inspektora (samo trebaju znati brojati do dvadeset);
Glavni inspektor (mora znati usporediti dva broja da vidi jesu li jednaki ili ne i znati govoriti glasno i jasno);
matičar (mora znati točno pisati i izvoditi jednostavne računske operacije).
Radni dan za svakog radnika je proces uzimanja uzorka (50 kuglica) iz kutije pomoću lopatice. Bijele perle su dobar proizvod koji je prihvatljiv potrošačima. Crvene perle nisu proizvod
prihvatljiv. U skladu sa zahtjevima gospodara ili željama višeg rukovodstva, zadatak je spriječiti ulazak više od jedne do tri crvene kuglice. Radnike obučava majstor (Deming) koji daje precizne upute kako treba izvoditi posao: kako miješati kuglice, koji trebaju biti smjerovi, razmaci, kutovi i razina miješanja pri lopatici. Kako bi se smanjile varijacije, postupak treba standardizirati i regulirati.
Radnici se moraju vrlo pažljivo pridržavati svih uputa, jer o rezultatima njihova rada ovisi hoće li ostati na poslu.
“Zapamtite, svaki dan koji radite može vam biti posljednji, ovisno o tome kako radite. Nadam se da ćete uživati u svom radu!”
Proces kontrole uključuje puno osoblja, ali je vrlo učinkovit. Svaki radnik donosi svoj radni dan prvom podinspektoru, koji tiho broji i bilježi broj crvenih perli, a zatim odlazi do drugog podinspektora, koji čini isto. Glavni inspektor, također šuteći, uspoređuje ta dva prikaza. Ako se razlikuju, znači da se potkrala greška! Ono što još više zabrinjava jest činjenica da, čak i ako se oba računa slažu, još uvijek mogu biti pogrešni. No, procedura je takva da u slučaju greške inspektori, ipak neovisno jedan o drugom, moraju preračunati rezultat. Kada se rezultat poklapa, glavni inspektor objavljuje rezultat, a matičar ga bilježi na slajdu koji se projicira na gornjem ekranu.
Radnik vraća svoje perle u kutiju - njegov radni dan je završen.
Radovi se nastavljaju četiri dana. Ukupno ima 24 rezultata. Majstor ih stalno komentira. Hvali Ala što je smanjio broj crvenih perli na četiri, a publika mu plješće. On grdi Audrey jer je dobila šesnaest crvenih, a publika se nervozno smije. Kako Audrey može imati četiri puta više neispravnih perli ako nije nemarna i lijena? Nitko od ostalih radnika ne može ostati miran, jer ako je Al mogao četiri, onda to može svatko. Al je definitivno "radnik dana" i dobit će bonus. No sutradan se na Alu nađe devet crvenih perli jer se previše smirio. Audrey donosi deset: počela je loše, ali sada se počinje popravljati, posebno nakon ozbiljnog razgovora s majstorom na kraju prvog dana. Stop! Zaustavite red! Ben je upravo napravio sedamnaest crvenih! Održimo sastanak i pokušajmo razumjeti što je uzrok lošeg učinka. Ovakav posao može dovesti do zatvaranja poduzeća. Na kraju drugog dana gospodar
Organizacija kao sustav
vodi ozbiljan razgovor s radnicima. Kako ljudi postaju ugodniji i iskusniji, njihovi bi se rezultati trebali poboljšati. Umjesto toga, nakon 54 crvene kuglice primljene prvog dana, drugi dan ih je stiglo nevjerojatnih 65. Zar radnici ne razumiju svoj zadatak? Cilj je dobiti bijele perlice, a ne crvene. Budućnost izgleda prilično mračno. Nitko nije stigao do cilja. Trebali bi pokušati biti bolji.
Depresivni radnici vraćaju se na posao. I iznenada se pojavljuju dva bljeska: Audrey, nastavljajući poboljšavati svoje rezultate, dolazi do sedam crvenih perli; Ben je također na dobrom putu, ponavljajući uspjeh prvog radnog dana - devet crvenih! Međutim, svi ostali imaju lošije rezultate. Ukupan broj crvenih kuglica ponovno raste i doseže 67. Dan završava bez uspjeha, kao i prethodni. Predradnik govori radnicima da će se tvornica morati zatvoriti ako ne dođe do značajnih poboljšanja.
Počinje četvrti dan. S olakšanjem smo ustanovili da su se stvari popravile zahvaljujući Audrey, koja sada proizvodi samo šest crvenih perli*. Ali sveukupno dan završava s 58 crvenih, što je još uvijek gore od prvog dana.
Evo svih rezultata do sada: Dan 1 Dan 2 Dan 3 Dan 4 Audrey Ukupno 16 10 7 6 39 John 9 11 12 10 42 Al 4 9 13 11 37 Carol 7 11 14 11 43 Ben 9 17 9 13 48 Ed 9 7 12 7 35 Količina po danu Ukupno 54 65 67 58 244 U ovoj fazi, predradnik odlučuje pozvati u pomoć dobro poznato veliko postignuće menadžmenta - spasiti poduzeće, ostavljajući samo najbolje radnike. Otpušta Bena, Carol i Johna, trojicu radnika koji su izradili 40 ili više crvenih perli u četiri dana, a zadržava Audrey, Ala i Eda, plaća im bonus i tjera ih da rade u dvije smjene.
Nije ni čudo da ovo ne radi.
*Napomena tradicionalnim statističarima: prema standardnoj nultoj hipotezi, i s obzirom da je Audrey dobila četiri različita rezultata, postoji 1/4 šanse da su ti rezultati iz dana u dan bili bolji! = 1/24 = 0,024. Ovo je značajan rezultat na razini značajnosti većoj od 5%! - Cca. auto
Poglavlje 6. Eksperimentirajte s crvenim perlama
Promatrajući eksperiment s crvenim perlama, dobivamo rijetku prednost: dobro razumijemo sustav i možemo biti sigurni da se njime može upravljati. Kad to shvatimo, postaje nam jasno koliko je besmisleno da gospodar (ili bilo tko drugi) bilo čime utječe na rezultate koji navodno ovise o radnicima, a zapravo su potpuno određeni postojećim sustavom. Sve te radnje bile su reakcije na čisto slučajne varijacije.
Međutim, pretpostavimo da nemamo razumijevanje sustava. Što bismo onda trebali učiniti? Zatim bismo morali iscrtati podatke na kontrolnoj karti i pustiti da nam govori o ponašanju procesa. Središnja linija na karti odgovara prosječnom očitanju, tj. 244/24 = 10,2, pa izračun daje:
Dakle, za položaj gornje i donje kontrolne granice imamo:
10,2 + (3 x 2,8) = 18,6 i 10,2 - (3 x 2,8) = 1,8
prema tome (za slične izračune vidi: “Izlazak iz krize”, str. 304). Kontrolna karta prikazana je na slici 17.
Ova karta potvrđuje ono što smo pretpostavili: proces je u statistički kontroliranom stanju. Varijacije su uzrokovane sustavom. Radnici su bespomoćni: mogu dati samo ono što sustav daje. Sustav je stabilan i predvidljiv. Ako eksperiment izvedemo sutra, ili prekosutra, ili sljedeći tjedan, vjerojatno ćemo dobiti sličan raspon rezultata.
Središnji
Riža. 17. Kontrolna tablica podataka eksperimenta s crvenim perlama
Organizacija kao sustav
Sudionici seminara koji su predani aktivnom upijanju implikacija eksperimenta s crvenim zrncima mogu iznijeti mnoga zanimljiva opažanja čak i prije nego što Deming počne sažimati rezultate. Oni vide zadovoljstvo proizašlo iz dobrih rezultata i tugu iz loših rezultata, neovisno o gospodarevim psovkama i kritikama. Oni vide trend (poput Audreyine tendencije da značajno poboljša svoje rezultate), vide relativno ujednačene rezultate (poput Johnovih) i vide varijabilne rezultate (poput Benovih). Oni vide i čuju gospodareve pritužbe i jadikovke kada se njegove beskorisne i besmislene upute ne slijede doslovne riječi. Oni vide kako se radnici uspoređuju jedni s drugima, dok u stvarnosti radnici nemaju utjecaja na postizanje rezultata: rezultate u potpunosti određuje sustav unutar kojeg rade. A polaznici seminara vide i kako radnici bez ikakve krivnje ostaju bez posla, a drugi dobivaju bonuse, a da nemaju neke posebne zasluge (osim što ih sustav lojalnije tretira).
Deming ističe neke očite značajke eksperimenta plus nekoliko drugih koje su manje očite. Dakle, akumulirane prosječne vrijednosti na kraju svakog od četiri dana su redom:
Deming pita publiku na kojoj će se vrijednosti prosjek zadržati ako se eksperiment nastavi. Budući da je omjer bijelih i crvenih perli 4:1, onima koji su upoznati sa zakonima matematike jasno je da odgovor mora biti 10,0. Ali pokazalo se da to nije slučaj. To bi bilo točno da je uzorkovanje provedeno metodom slučajnih brojeva. Ali u stvarnosti se provodi uranjanjem oštrice u kutiju. Ovo je mehaničko uzorkovanje, a ne slučajno, za koje vrijede matematički zakoni. Kao dodatni dokaz, Deming navodi rezultate dobivene korištenjem četiri različite oštrice tijekom niza godina. Za najmanje dva od njih, tradicionalni statističar bi ocijenio rezultate kao "statistički značajno" različite od 10,0. Kakvu vrstu uzorkovanja provodimo u proizvodnim procesima? Mehanički ili slučajni? Gdje sve ovo ostavlja one koji ovise samo o standardnoj statističkoj teoriji za industrijske primjene?
Nije sve u ovom eksperimentu primjer onoga što ne treba činiti. Postoji važan pozitivan aspekt načina na koji je proces kontrole organiziran. Na prvi pogled proturječi jednoj od ideja koje Deming ponekad
Poglavlje 6. Eksperimentirajte s crvenim perlama
razmatra na svojim seminarima – a u procesu kontrole postoji podjela odgovornosti. Zapravo, doprinosi svakog kontrolora rezultatu neovisni su jedan o drugome; rizik podijeljene odgovornosti svodi se na rizik konsenzusa. O ovom se pitanju detaljnije raspravlja u 21. poglavlju (vidi također pravilo 4 u eksperimentima toka i cilja).
I u eksperimentu lijevka (vidi Poglavlje 5) i u eksperimentu s crvenim perlama, postavlja se prirodno pitanje: što se može učiniti da se stvari poboljšaju? Odgovor već znamo. Budući da je sustav koji se razmatra u stanju statističke kontrole, prava poboljšanja mogu se postići samo njegovom stvarnom promjenom. Ne mogu se dobiti utjecajem na izlaze, tj. rezultati rada sustava: utjecaj na izlaze prikladan je samo u prisutnosti posebnih uzroka varijacije. Utjecaj na rezultate je upravo ono na što ciljaju pravila 2, 3 i 4 u eksperimentu lijevka, a ciljaju i svi emotivni uzvici majstora u ovom eksperimentu.
Utjecati na sustav da eliminira uobičajene uzroke varijacije obično je teži zadatak od djelovanja na eliminaciju posebnih uzroka. Dakle, u eksperimentu s lijevkama, sam lijevak se može spustiti ili se može koristiti mekša tkanina za pokrivanje stola kako bi se apsorbirao dio kretanja lopte nakon što padne. U eksperimentu s crvenim kuglicama, udio crvenih kuglica u kutiji mora se nekako smanjiti - uvođenjem poboljšanja u prethodnim fazama proizvodnog procesa ili u opskrbi sirovinama, ili oboje.
Deming opisuje eksperiment s crvenim perlama kao "izuzetno jednostavan". To je istina. Međutim, kao iu slučaju eksperimenta lijevka, prenesene ideje uopće nisu tako jednostavne.
Učitavam...
