是非矩阵在问题解决中的应用研究

朱谨 闫长河 李宁

摘  要：是非矩阵（Is-Is Not Matrix）方法简易，通过对比已知的现象来查找根本原因，是一种针对问题分析和解决的有效方法，也是在汽车行业已较为广泛的应用质量工具，作为一种通用性的问题解决方法，其应用不受行业的限制。文章提出了一种新的是非矩阵扩展形式，创造性地通过5W2H坐标图来阐述如何更有效地描述问题，同时梳理了是非矩阵应用中的难点并给出一些对策性建议。

关键词：是非矩阵;问题解决;5W2H;特征差异

中图分类号：TP39                   文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）15-0166-03

Abstract： The Is-Is Not Matrix method is simple. It is an effective method to analyze and solve problems by comparing known phenomena to find the root causes. It is also a widely used quality tool in the automotive industry. As a universal problem solving method， it’s application is not limited by the industry. This paper puts forward a new extension form of Is-Is Not Matrix， creatively expounds how to describe the problem more effectively through 5W2H coordinate diagram， combs the difficulties in the application of Is-Is Not Matrix， and gives some countermeasures recommendations.

Keywords： Is-Is Not Matrix; problem solving; 5W2H; feature difference

0  引  言

是非矩阵常被用来辅助分析和解决问题，它作为质量管理的一种工具而广泛应用，如航空、汽车、医疗服务等行业。但是关于该方法的论文却很少，本文拟对该方法的应用做一些理论探索，希望为其推广和进一步研究贡献出一分力量。

是非矩阵方法的核心内容是识别“是非”，区分和比较各相关要素的特征，而“矩阵”是该方法的表现形式。采用比较“是非”的方法找原因在生活中也很常见，如一些父母可能会拿自己的孩子与其他表现更优秀的孩子进行比较，寻找差距的原因。是非矩阵不仅帮助发现问题的原因，还可以验证对策的有效性，如对比问题改善前后的不同点和结果。

1  是非矩阵的一般形式和扩展形式

是非矩阵的一般形式比较简单，如表1所示。

该形式含有三列：一列记录是（Is）的内容，即与已发生问题相关的信息;另一列记录非（Is Not）的内容，包含可能发生却没有发生类似问题的相关信息或对标参考物的信息;最后一列记录发现的差异点。差异点一栏可填写需要解决的问题与对标参考之间差异的相关信息，辅助梳理问题的逻辑，如先后顺序、重要程度等信息的确认和排查。是非矩阵的首要目标就是排查出重要的差异点或变化点，以此为突破口，促进问题分析逐步接近根本原因。是非矩阵方法有个底层的逻辑假设，即问题由某些异常的变化或差异而引发，若没有变化和差异就不会有问题的发生。

是非矩阵的一般形式相对简单快捷，但它在问题描述时易遗漏一些信息或要素。因此，为了方便使用者掌握和理解，该形式被优化和扩展，最典型的是与4W1H的结合。4W1H是几个英文单词首字母，分别是What（什么）、Who（谁）、Where（哪里）、When（何时）、How（much/many）（多少）[1]。扩展后的是非矩阵形式可以帮助使用者更有条理性地描述问题，这种形式在针对较复杂的问题或经验不足的使用者常会出现一个新困扰：找不出问题突破口。使用者罗列出了很多数据和事实，但是其还是理不清问题方向，有时写的越多，反而更糊涂。究其原因，是因4W1H各模块被独立地收集信息，信息之间没有建立有效的联系，没能形成互相作用的逻辑关系，也不知道哪些信息对问题是重要的。基于上述原因，本文把是非矩阵形式进一步扩展，引入两个新制约条件：Why（为什么）和How to（怎样），与原来的4W1H合并成了5W2H，见表2。表2中选用了某汽车维修的一个案例作为表格填写的参考示例。

表格信息的收集随问题调查而逐渐完善，根据实际所掌握的情况填写，但并不一定把所有的单元格都填满内容。表格的目的是为了辅助收集信息的完整性、准确和易于读取，表格是手段而不是目的，需要灵活运用。

2  5W2H在是非矩阵的应用

2.1  是非矩阵解决问题的步骤

一个问题可划分三个层级：核心层、作用层、识别层，如图1所示。

问题就像一个层层包裹的“洋葱”。核心层是问题根源，即根本原因。作用层是问题产生发生的机理，即怎么触发的（How to），可以通过再现试验来验证或还原的作用过程。识别层是问题的表象，即外在观察到的现象。是非矩阵方法也可以结合5why分析法，从结果和现象开始，依据因果关系探究根本原因[2]。

是非矩阵的解决问题的过程就是通过已知的现象逐步分解、剖析至根本原因，類似“剥洋葱”的过程。首先，需要对问题的表现进行识别，整理问题表象因素，核实各自范围。客观、准确、细致地描述问题是使用是非矩阵解决问题首要的且极为重要的环节，也是问题在逻辑上的进一步深入解决的基础。5W2H的分析和填写，有些内容可能经过反复的推敲和对比，若有团队成员有异议的需要进一步澄清。其次，论证问题作用的机理，把问题的表象和技术原理、标准相结合，进行逻辑推理。在这个过程中，随着一些无关的因素被排除，与问题产生原因的距离被逐渐缩小，问题的触发机理也被逐渐地清晰。最后，验证根本原因，依据作用机理，把找出的条件按照作用机理进行模拟性再现试验，确保能够实现问题的再现，并契合问题发生时的客观条件。是非矩阵运用需要始终遵循现场、现实、现物的“三现”原则[3]。

2.2  5W2H各要素的内在关系

问题的描述就是要把真实的现场状体展现出来，把空间和时间要素有序的整合起来，简而言之，就是描述的问题能体现出画面感，让受众能很清楚地理解事件的整体和细节，先后关系等，如何准确区分各要素的内容呢？假设把5W2H放进一个空间坐标系里来呈现问题，如图2所示。坐标中的圆代表 What，圆的直径代表How much，而Where、When、Who分别代表各坐标轴。以上，各要素的空间关系就体现出来了。另一方面，5W2H的七个要素关系就像一个约束函数，其中，Why像一个函数的结果，而How to就像函数的关系条件，而其他几个因素就好比函数的中的约束因子，这样，5W2H之间的内容就有了一定的逻辑关联。总之，5W2H的目的是希望描述精楚，这样问题的定位才越精准。

是非矩阵中使用5W2H分析、改善问题，其逻辑上都可以借助以下两个维度描述问题。

（1）时间的维度。把事件根据先后顺序单向串联，可以在某个时间节点或在事件变更的前后进行分段，辅助方法有时间轴、流程图，等等。

（2）空间的维度。物体间排列的关系，或包含与被包含关系，如类似的产线的不同工位，或同一个工位的不同设备、不同模腔号，等等。

通过两个维度更深入，更详细地分析问题，缩小范围、确定问题。假如帮一名伤者呼叫急救，只述说一个人受伤了，医生是无法制定治疗方案的;假如进一步表述为人的大腿受伤了，医生可能会有治疗方向，但还不能提供具体方案;假如再进一步描述伤者的大腿内侧流血不止，医生就有可能提供止血的治疗方案。所以，若一时没有解决问题的思路，可把问题再细化，分解得越深入越具体，问题会越明显。

3  是非矩阵的应用的难点与建议

3.1  难点解析

是非矩阵在使用时，一些人特别是初学者会遇到一些困惑。此文总结并解析了以下几个难点：

（1）对标参考物的选取范围过于狭窄。为了更好对比是和非的两个方面内容，需要有比较对象或对标的参考物，一些人把比较对象范围理解的过于狭窄，认为只有相似的事物才可以，例如相似的设备，若找不到相识的标的物则不知道如何使用是非矩阵。实际上，比较对象也可以是同一个事物的不同阶段、不同外部环境等，如问题发生前、发生时、发生后的情形之间的对比，也可以是对策前和对策后的对比。

（2）把推理和事实条件混淆。为了通过已知条件和要素关系还原出问题现场，是非矩阵需要合理的推理，但是推理的结论不能当作客观条件或现象。识别问题首先以客观存在的具体事物和情形为依据，用来比较的事物是可衡量的、实在的，不能是虚拟或者假设的事物或条件。否则会陷入“先入为主”的错误，把分析解决问题的过程，变成按主观假设“导演或演绎”问题的过程。

（3）混淆了事物之间存在的矛盾关系、反对关系[4]，找出不全面或者错误的条件或原因。矛盾关系指不能同时为真，不能同时都正确。如“打开”和“关闭”，再如车辆启动和车辆未启动。反对关系是指两者对立，虽然不属于绝对的矛盾，但是互不隶属、互不交叉，如“红色”和“白色”，再如车辆左前轮与右前轮等。

3.2  记录信息的建议

是非矩阵存在上述难点，除了提升人员解决问题的能力，加深了解问题实际之外，最主要的是加强问题描述的方法，通过描述的信息让受众方在脑里勾勒出问题的画面，避免不足够的详细和具体。是非矩阵里面需要记录的内容有时比较多，为了更快和更有效记录和检索，在内容录入时应遵循一些要点：

（1）突出绝对特征性的关键词。绝对特征指明示主体，明确问题中矛盾关系或反对关系的特征。如，指明为左前轮，也就代表不包括其他车轮。

（2）明确界限。评价问题是非、对错时所涉及的范围或者标准，可以计量型数值的或有参照標准的信息，如时间、位置等。避免使用含糊的词语，如多些、大点、部分，等等，这样即不利于他人读懂信息，甚至记录者都有可能忘记当时想要表达的准确信息。假如只是告诉别人把一幅画挂的高一点或低一点时，对方很难明白指示者的意图，如果把要求改为“和窗户上边缘平齐”，也许这样的要求就更容易被别人理解和操作。

（3）作用相关性。主要指两个事物的因果关联程度，特别是对事情的发展起到成与败的关键作用。作用相关性类似于数学中的充分条件、必要条件、充要条件的概念[5]。本文把作用相关性分为直接相关性和完全相关性两个方面，问题内层级间的因果关系需要同时满足以上两个方面。若有A条件具备就可以直接产生B结果，则A是B的直接的完全相关性条件。假如A条件是电流值超过10安培，B结果是10安培的保险丝熔断。若有A条件，不能直接导致B的结果，则A是B的间接的或不完全相关性条件。例如，A条件是准备了最贵最新鲜的蔬菜;B结果是一桌美味的菜肴。蔬菜并不能直接变成美味的菜肴，还需要好的厨艺或厨师进行转化加工。那么，此处A条件不能直接导致B的结果，则称A条件是B结果的间接或不完全的相关性条件。

以上要点如何能更准确地把握和描述，与使用者对所解决事情的熟悉程度有关，对其越熟悉事物，其描述的特点就越简练和精确。对于是非矩阵的使用不熟练或者对所解决的问题相关事物不了解的，可以先尽可能多地把信息记录进去，然后再进一步找出关键点或完善一些关键信息。

4  结  论

是非矩阵适合一个人或团队使用，它通过对比已知现象的异同和变化之处，缩小问题范围，快速抓住问题的核心。是非矩阵帮助使用者在探究问题时有一个较清晰的逻辑层次和问题导向，多观察事物的差异，思考其间的变化，可以使问题描述更明确，使改善措施更有针对性，行动更具体，结果可验证和易评估。

是非矩阵中的描述并非仅限于语言和文字，也可通过一些图标、图形来展现问题所呈现的特征和趋势，有利于更快地识别、圈定影响问题变化的因素，例如，可借助Minitab软件所提供的多变异图（Mult-Vartiy Chart）同时展现多个因子对问题的影响，从中找出关键因素。

岳飞在军事上曾说“运用之妙，存乎一心”，同理，在问题解决时也是如此，关注该方法的运用要点更重要。将来希望更多的同仁能够运用和研究该方法，为是非矩阵应用提供更多优秀理论和经验。

参考文献：

[1] 肖新兰.基于PDCA循环的问题发现与解决 [J].江苏科技信息，2017（17）：19-21.

[2] 覃孟黎.5why分析法在质量管理中的应用及实例研究 [J].现代工业经济和信息化.2018，8（8）：92-93+97.

[3] 门田安弘.新丰田生产方式：第4版 [M].保定：河北大学出版社，2012.

[4] 李兰玉.矛盾律与排中律关系辨析 [J].邢台学院学报，2008（1）：120-121.

[5] 李玉霞，李雪丹，欧阳尚昭.“充分条件与必要条件”教学设计、点评与教学反思 [J].中小学数学（高中版），2019（11）：8-14.

作者简介：朱谨（1980—），男，汉族，江苏徐州人，高级工程师（机械工程），生产主管，硕士，研究方向：精益生产，六西格玛，设备的优化设计;闫长河（1978—），男，汉族，江苏徐州人，生产经理，本科，研究方向：精益生产;李宁（1985—），女，汉族，江苏连云港人，主管护师，学士;研究方向：护理质量管理。

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