P10、P50、P90 的正确解读:平均值会误导您的地方
P10、P50 和 P90 是百分位数:在 10% 的情况下数值低于 P10,在 50% 的情况下低于 P50(即中位数),在 90% 的情况下低于 P90。对于流程来说,这意味着:P50 是典型情况,P90 是较不利的情况,需要据此规划产能。由于分布在高端有长尾,流程的平均值几乎总是大于 P50。若以平均值进行规划,您就是在为一个根本不会发生的情况做计划。
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当一份评估显示“P10 4,1 / P50 6,8 / P90 11,8 天”时,最常见的反应是:“那现在到底哪个数字?”
答案令人不舒服:没有一个单一的数字。但这三组数字比看起来更容易理解,每个数字都有其用途。
什么是百分位数
百分位数将一组结果分割开来。P90 = 11,8 天 的意思是:在 90% 的情况下,通过时间短于 11,8 天,在 10% 的情况下更长。
仅此而已。它不是概率,不是精确度说明,也不是安全边际。它是在已排序列表中的位置标识。
| 值 | 含义 | 用途 |
|---|---|---|
| P10 | 有利情况 | 作为区间中的最佳情况,不用于计划 |
| P50 | 中位数,典型情况 | 对外沟通,“通常需要 …” |
| P90 | 不利情况 | 产能规划、承诺、服务级别 |
为什么均值不属于其中
对于流程来说,均值几乎总是大于中位数。原因:分布是偏斜的。一个环节不可能比“非常快”还要快,但可以任意慢。哪怕只有一个案例在三周的反复询问中滞留,也会把均值拉高,而对中位数几乎没有影响。
下面是九个环节的数字示例,持续时间以天为单位:
2 3 3 4 4 5 6 8 36
- 中位数 (P50): 4 天
- 均值: 7,9 天
均值 7,9 天并不描述这九个环节中的任何一个。它高于九个中八个的值。将其作为“通过时间”来传达,会描述出一个并不存在的流程,并且会被每个亲历者反驳。
用哪个值来计划?
这取决于如果偏差会带来什么后果。
产能规划:P90。 如果您按中位数配置人员,一半的时间会人手不足,而且队列会积压而不会自我平衡,好的日子无法弥补差的日子。按 85% 利用率进行计划时,已经会有相当于处理时间 5,7 倍的等待时间;计算方法见计算瓶颈。
给出承诺:P90,另加缓冲。 若服务水平承诺为“5 天”,但 P90 = 11,8 天,这不是一个可靠的承诺,而是在每十次中会有一次被打破的承诺。被打破的承诺会产生返工询问,进一步加重流程负担。
传达预期:P50。 当 P50 为七时,说“通常七个工作日”是诚实的。它适合放在网站上,但不适合合同。
计算节省:整个区间。 一个商业案例若只说“节省 45.000 €”,就隐瞒了结果在 12.000 € 到 78.000 € 之间波动。两个端点都应被说明。下限显示即便在不利情况下项目是否仍然成立。
三个最常见的误读
1. 将 P90 读作上限。 P90 不是最坏情况,而是 10% 的情况会超过的值。最坏情况在其之上,且常常远高于此。分布在右侧没有终点。
2. 将百分位数相加。 五个环节的 P90 值之和不是整体流程的 P90。它会明显偏大,因为并非所有五个环节同时都处于各自的不利情形。这样计算会得出荒谬的数字,从而使人对模型失去信任是有道理的。
3. 把区间又变回一个数字。 最常见也最有后果的错误是:用了分布做了严谨计算,最后却在报价中写下“6,8 天”。区间本身就是结果。删去区间,就把所有工作变成了一个本可以直接估算的数字。
如何表述
三种可用表述:
“通过时间典型为 6,8 天。在每十个周期中有一次超过 11,8 天。我们以此值进行产能规划。”
“年节省在 12.000 € 到 78.000 € 之间,期望值为 45.000 €。即便在下限,投资在两年内也能收回。”
“我们承诺五个工作日。模型显示 P90 为 4,2 天。该承诺在十分之九的情况下有余量可行。”
这三种表述的共同点是它们说明了不知道的部分。正因如此它们更可靠:带有诚实区间的数字能经受住批判性质询,而没有区间的数字则不能。
百分位数从何而来
来自一种模拟,该模拟用抽取的随机值多次(数百次)运行同一流程并将结果排序。关于其具体工作原理、需要多少次运行以及哪种分布合适,见流程的 Monte-Carlo 模拟。
手工计算得不出它们。手工计算会给出一个点值。这并不意味着手工计算没有用:要判断哪个环节是瓶颈,手工计算完全足够。只是要决定用哪个数字来计划时,手工计算不够用。
常见问题
P90 到底意味着什么?
P90 是 90% 的结果都低于的值。对于 P90 = 11,8 天的吞吐时间,意味着每十个案例中就有一个超过 11,8 天。这不是最坏情况。该分布在高端没有上限。
P50 等同于平均值吗?
不是。P50 是中位数:排序值的中点。对于流程而言,平均值几乎总是更高,因为个别非常长的案例会把平均值往上拉,而对中位数影响甚微。报告平均值的人常常描述一个实际上不会出现的情况。
我应以哪个分位数来规划产能?
用 P90。若按中位数配备人员,则在一半的时间段内人员不足,队列不会自我平衡,而是会积压。好的日子弥补不了坏的日子。
可以把各个步骤的 P90 值相加吗?
不可以。各步骤 P90 值的总和明显大于整体流程的 P90,因为并非所有步骤同时处于不利情形。整体流程的 P90 必须从总体通过时间的分布中读取,而不是通过相加得到。
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Guide: seven steps to the number