引言
系统交互图是项目范围管理中需求收集的一种工具和技术。然后在项目管理过程中，系统交互图不单能用于需求收集和呈现，还可以成为项目质量管理和沟通管理的工具。今天，就分享一下如何使用系统交互图对项目质量问题进行根本原因分析。
一、什么是系统交互图
系统交互图(Context Diagram)是范围模型的一个例子，它是对产品范围的可视化描述，显示系统（过程、设备、信息系统等）与参与者（用户、独立于本系统之外的其他系统）之间的交互方式。系统交互图显示了业务系统的输入、输入提供者、业务系统的输出和输出接收者。例如，软件需求分析中的DFD、用例图都可以看作是系统交互图。
二、项目背景
首先，我先整理了一下项目的基本情况，这有可以帮助我为确认系统交互图使用目的和应用场景做好准备。
2.1 基本情况
上清寺门禁项目是个公安负责建设的物联网项目，主要通过智能门禁的建立提高社区安全防护，同时采集居民人口和门禁使用数据。项目原计划2个月完成施工建设，但是项目持续建设了2年迟迟未能验收。项目质量问题比较严重，引起了大量居民的投诉，同时系统也无法满足客户数据传输需求，最终项目被客户方要求停工整顿。
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项目参数 |
数据说明 |
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项目属性 |
物联网社区安防智能门禁建设项目 |
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主要相关方 |
公安、社区街道、居民 |
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建设内容 |
前端硬件：智能门禁、单元门、摄像头、传输网络 应用软件：智能门禁管理系统、数据采集系统 数据：实有人口数据、人员进入数据 |
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覆盖范围 |
楼栋数400多个，3万居民 |
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项目组 |
1名项目经理、4名技术支持工程师 6-14家外包商 |
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运维团队 |
4名运维工程师 3名专职客服（白天） 外包客服团队（夜间） |
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项目应用软件 |
udesk客服工单系统 Excel数据透视表 门禁在线数据查询WAP页面 |
2.2 项目相关产品
上清寺项目有TSL公司承建，公司是一家号称估值有10亿美金的物联网技术公司。公司有2款自有知识产权的智能门禁产品。
2.2.1 Tel2000门禁机
Tel2000门禁机（以下简称Tel2000）是一款通过电话线传输数据的老式门禁机，这款门禁机在上海安装实施的楼宇覆盖了5万多人，使用了Tel2000的项目成为了上海治安防控体系建设的成功案例。
2.2.2 1.5版本蓝牙门禁
1.5版本蓝牙门禁（以下简称蓝牙门禁机）是TSL公司新生产的智能门禁，采用了蓝牙技术，通过GPRS无线网络传输。这款门禁机安装实施的项目相对Tel2000较少，没有区域性的实施案例。但从试点项目使用的情况来看，这款产品的稳定性也是可控的。
2.2.3 两款门禁机数据对比
Tel2000和蓝牙门禁机产生与不同技术背景下，因此它们各方面的差别很大，主要表如下表所示：
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对比数据 |
Tel2000 |
1.5版本蓝牙门禁 |
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产品来源 |
收购产品 |
自研产品 |
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传输网络 |
电话线 |
GPRS无线网络 |
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门禁卡类型 |
IC卡 |
NFC卡 |
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产品用户数 |
>5万人 |
<5000人 |
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产品使用年限 |
>10年 |
<1年 |
2.3 重要验收标准：数据传输
项目的客户方是公安，项目的用户主要是辖区内的居民。根据项目招投标的要求，项目验收标准中严格规定了数据传输内容和准确性的要求。具体就是：软件系统需要将居民制卡和刷卡数据根据规定的格式、在规定时间段内、准确的传送到公安的内网。整个数据传输的过程包括数据采集、数据传输和数据汇聚三个过程。
2.3.1 数据采集
数据采集主要有两种方式：门禁卡办理和门禁机使用过程时。TSL安排人员给居民办理门禁卡，在制卡过程中，办卡软件可以采集到居民的身份数据，包括居民身份证信息、楼栋信息和家庭成员关系等；门禁机使用过程中，智能门禁机可以采集门禁使用日志数据，包括刷卡日志、APP开锁日志等。
2.3.2 数据传输
不同的采集数据有着不同的传输渠道。居民身份数据通过办卡软件上传，门禁日志数据通过智能门禁机上传。
2.3.3 数据汇聚
办卡软件和智能门禁机上传的数据将会汇总到统一的服务器，然后再通过摆渡网关将数据再传送到公安内网，实现数据汇聚。
三、产品质量问题原因分析
3.1 确定主要问题
在了解了项目基本情况之后，我通过鱼骨图对项目质量问题的根本原因进行了分析（点击查看：用鱼骨图对物联网项目质量问题进行根本原因分析），最终确定项目质量问题导致的主要原因是由于智能门禁机质量不合格，然而不合格的产品是因为在项目实施过程中项目组更换了门禁机的主板。为什么更换门禁机主板会导致这多问题呢？
3.2 系统交互图分析系统数据传输问题
最开始项目组安装的是TEL2000的门禁机，由于Tel2000门禁机数据传输不稳定，项目组将所有的470多台门禁机里面加装了蓝牙门禁机的主板。跟换了门禁机后，虽然门禁机可以正常使用，但是数据传输问题不但没有解决还滋生了更多新问题，我用系统交互图分析了门禁更换前后数据传输流程。
3.1 Tel2000的门禁机数据传输流程
一开始，上清寺项目安装门禁机是TEL2000，这款门禁机的数据的传输流程如下图所示：
通过系统交互图我们可以看到如下信息：
- Tel2000使用的是IC卡，通过电话线和管理后台进行传输；
- IC卡制卡系统没有联网，需要通过U盘拷贝导入到Tel2000的管理后台。
- 门禁日志数据通过电话线传输到Tel2000的管理后台，再由其传输到公安内网；
3.2 1.5版本蓝牙门禁机数据传输流程
TSL公司新研发的智能门禁机是蓝牙门禁机，它的传输模式和传输网络Tel2000有所不同。如下图橙色部分所示：
通过蓝牙门禁机的系统交互图我们可以得如下信息：
- 1.5版本蓝牙门禁机使用的是NFC卡，通过GPRS无线网络和管理后台进行传输；
- 通过蓝牙将门禁机地址数据传输手机，再由手机传输到后台。
- 门禁日志数据和制卡数据汇聚到智慧城市平台，再由其传输到公安内网；
3.3 加装了主板的Tel2000门禁机
给门禁机加装了蓝牙门禁机主板之后，由于Tel2000门禁机和蓝牙门禁机的传输方式不一样，因此加装主板的门禁机里面就有了两种不同的数据传输方式，如下图所示：
综上所述，加装了蓝牙门禁主板的Tel2000门禁机其实是两套软硬件体系在同时运行，不同的门禁卡采用不同的制卡设备和制卡系统，并且采用不同的数据传输流程。虽然是更换了新的门禁机，但是之前办理过IC卡的居民数据还是需要沿用Tel2000的传输线路传输数据。
四、产品质量问题影响分析
项目实施过程组跟换了新的门禁机之后，原来的数据传输不稳定问题并没有得到解决，而且还衍生出许多新的问题，这给项目的成果交付造成了严重的负面影响。
4.1 产品稳定性不足
加装主板的Tel2000门禁机属于临时组装型产品，产品没有进行完整的测试和项目试点，很多产品质量问题都直接爆发在项目现场。其中最严重的是更换了新门禁机之后，新门禁机出现了GPRS主板产生噪音的问题。这也导致了又一次大范围更换门禁机的情况。
4.2 维护成本增加
由于门禁机运行稳定性不足，增加了门禁机的故障率，进而增加了故障排查的难度，以及设备维修成本。上清寺是典型重庆山城的地貌，居民楼都建立在山上，经常上10层的电梯发现到了别的楼栋的1层，运维工程师每天大量的时间消耗在路途中。因此，门禁机的故障排查和维护消耗了公司大量的人力。
4.3 故障排查难度增加
使用旧版Tel2000门禁，如果出现数据不足的情况，首选需要排查门禁机是否正常使，然后再排查软硬件是否正常使用。更换了新主板的门禁机，现在还需要增加如下工作：
- 核实用户所使用的是什么门禁卡；
- 需要排查Tel2000和版本1.5门禁机主板是否正常，
- 需要检查各个IC卡和NFC卡传输线路是否正常。
这增加了故障排查的程序，而且由于居民对自己办理的什么卡并不清楚，因此，故障排查的难度大大增加。
4.4 增加了内部沟通成本
由于两套门禁机属于不同的部门开发的，遇到问题需要组织多方人员进行“会诊”以确认问题责任方是谁，这样也导致内部沟通出现了相互推诿责任的情况，大大降低了问题处理的效率。
五、导致项目质量问题的根本原因分析
通过以上分析，我了解到导致项目质量的根本原因是项目实施过程中对门禁进行了更改。那没为什么会在项目执行过程组做出这么大的改变呢？
5.1 错误的决策
项目启动后不就，项目组安装好470多台Tel2000门禁机。由于门禁机的电话线无上传数据不够稳定，无法满足业主方对数据时效性的要求。就在这个时候，公司的决策层做了一件非常大胆的事情：给Tel2000加装了蓝牙门禁机的门禁机主板，试图通过蓝牙门禁机的GPRS传输网络来改变数据传输不稳定现状。研发部确认这种方案可行后，公司量产了500多台带蓝牙门禁机主板的Tel2000门禁机，并安排安排运维人员拿到现场对旧的门禁机进行了更换。于是就形成了最后的“双机并行”的局面，更换门禁机的决策是一个非常错误的决策和安排。
5.2 项目管理不规范
错误的决策也反映出项目管理的不规范，同时也暴露出公司产品质量把控不严的问题。主要表现在三个方面：
5.2.1 需求变更流程不规范
从项目管理风险的角度来分析，更换主板的门禁机是属于一款未经实际项目验证的新产品，将它安装到了一个正在实施的项目中，这属于项目范围的巨大变更。这个变更需要经过严格的变更控制管理程序。然而实际情况是，这么重大的变更就仅仅是通过几次会议讨论得出的结论，甚至没有变更信息记录。
5.2.2 项目风险管理工作缺失
经过了解，真个项目管理过程中都未对项目风险进行识别，也没有规范风险应对方案，更加谈不上对风险进行有效管控了。即便是出现项目实施过程中更换产品这样重大的项目范围变更，也未进行风险有效分析和管理。这也导致由于产品质量不达标，最终使得项目因为产品不稳定而无法开展项目验收工作。
5.2.1 项目使用了不合格的产品
在我看来，上清寺项目建设范围很明确，导致这么多问题的主要原因还是产品问题。由系统交互图分析来看，TSL公司提供的设备都存在产品功能不足、产品稳定性差等质量问题。导致产品问题的主要原因还是产品研发和质量检测工作不到位导致。
我个人认为产品的研发工作对项目和公司都是至关重要的，一个项目做得不好顶多就是一个项目的失败，但是如果是公司核心产品做得不好，就会影响很多个项目乃至整个公司的发展。
六、分析总结
6.1 项目质量问题根本原因
综上所述，上清寺智能门禁项目是以数据传输作为重要验收标准的项目，需要的是一款数据传输稳定、安装维护简单的门禁。在产品不满足需求的情况下，决策层应该遵循项目管理流程的基本规范，进行范围变更和风险管理，并且提供稳定的产品。而不是为了满足需求在现有稳定的产品上进行加装，这给项目带来了很大的风险隐患，最终导致了项目验收工作迟迟没有进展，项目成本投入不断增加，出现严重的亏损。
6.2 图文说明方式总结
在上清寺项目中，系统交互图的使用大大提高了对项目质量管理的效率和效果，主要表现在2个方面：
6.2.1 清晰呈现项目质量问题
帮助我清晰的呈现了导致产品质量问题的根本原因，进而帮我分析出项目质量管理存在问题的根本原因。
6.2.2 高效的的项目沟通工具
上清寺项目是公司的一个具有战略意义的项目，全公司500个人，几乎所有的人都想知道到底上清寺项目存在什么问题，面多这么多人的询问，我最终采用系统交互图将项目产品质量问题进行了分析，然后配有系统交互图的问题分析报告发送给相应的人员，这大大减少了我项目任务汇报的工作量。事实证明，系统交互图也是一种很省时、很高效的项目沟通工具。
