邁凱倫賽車隊能教給我們什麼？ - 彭博社

在2008年摩納哥大獎賽進行到第六圈時，劉易斯·漢密爾頓的邁凱倫賽車在濕滑的路面上打滑，撞上了護欄，右後輪爆胎。當時，漢密爾頓是一位天賦異稟、急躁的駕駛員，也是賽車界最大的明星之一，他正處於第二名的位置。爆胎在任何一級方程式比賽中都是一個嚴重的挫折。在摩納哥，這個賽季中最具聲望的賽事，這簡直是災難：賽道佈置在公國蜿蜒的丘陵街道上，而不是專門建造的賽道，因此超車幾乎不可能，失去的地面特別難以找回。三屆一級方程式冠軍尼爾森·皮奎特曾將這場比賽比作“在你的客廳裏騎自行車”。雨水只會加大挑戰。

當漢密爾頓撞上護欄時，邁凱倫賽車隊的13名成員正坐在英格蘭沃金的一間沒有窗户的控制室裏，距離賽道900英里。外面，蒼鷺站在環繞着邁凱倫科技中心彎曲玻璃外立面的人工湖中。坐在監視器前的男女，穿着與賽道上隊友相同的黑白制服，包括戰略師、系統工程師、性能工程師、機械工程師和IT專家；大樓裏還有數十名其他人也在參與。關於賽車設置和管理的許多決策是在這裏做出的，而不是在賽道上。團隊現在只有不到30秒的時間，也就是漢密爾頓將車駛入維修區所需的時間，來做出一個非常重要的決定。

在比賽前的幾周和幾天裏，邁凱倫的工程師們進行了數千次模擬，測試組件、配置、設置和策略。比賽開始後，模擬仍在繼續運行，隨着賽道信息的輸入，其預測能力逐圈提高。這意味着系統中有一個關於確切發生情況的建議——漢密爾頓在第六圈需要進站，而當時正下着預計很快會減弱的小雨。在漢密爾頓打電話報告爆胎的六秒後，比賽工程師通過無線電冷靜地告訴維修隊準備一套輪胎——不是深紋的“全濕胎”，而是可以在較乾燥路面上抓地的中性輪胎。幾乎在同一時刻，團隊經理告訴維修隊加註額外的燃料。

這兩個決定都是經過計算的賭博：額外的燃油會讓汽車變重，而中間輪胎在雨中表現得不那麼好，但漢密爾頓能夠在競爭對手需要加油和更換輪胎之前繼續留在賽道上，從而在他們加油時超越他們。在10圈內，漢密爾頓回到了第三名，當他前面的兩名車手需要進站時，漢密爾頓接管了領先位置。他一直保持到方格旗。這是記憶中最戲劇性的摩納哥比賽之一，漢密爾頓最終贏得了那個賽季的車手冠軍。

“這一切都是概率性的，”麥克拉倫的車輛工程負責人馬克·威廉姆斯説。“因為系統在後台即時運行比賽，你可以對它説，‘我該如何超越前面的傢伙？’它會去具體查看他和你可能採取的所有選項，並根據概率分析得出最佳解決方案。你可能會或可能不會超越他，但你離他最近的方式就是採用這個策略。”

麥克拉倫長期以來以數據痴迷的賽車運營而聞名。它為所有的一級方程式競爭對手製造遙測系統，以及一級方程式、印地賽車和納斯卡的計算機發動機控制單元。當麥克拉倫的賽車在賽道上時，超過120個傳感器傳輸關於輪胎壓力、扭矩、温度和下壓力（在過彎時至關重要的由氣流在移動物體上產生的垂直壓力）的大量信息。

公司決定，它在數據分析、模擬以及它所稱的“決策支持”方面所開發的高度專業化的專長，是一些遠離賽車世界的企業可以從中獲益並願意支付的。五年前，邁凱倫在傑夫·麥格拉斯的領導下推出了一家名為邁凱倫應用技術的諮詢公司，麥格拉斯是一位在石油和天然氣行業開始職業生涯的工程師，後來轉向電信行業。在其他項目中，MAT為生病的兒童設計了更好的健康監測系統，併為希思羅機場創建了一個減少航班延誤的調度系統。它與一些世界上最大的石油和天然氣鑽探公司合作，減少他們在無效勘探上花費的時間，並與數據中心運營商合作，更好地管理需求高峯。它正在幫助製藥公司加快藥物試驗並減少其生產工廠閒置的時間。

在大數據已成為常態的時刻——而廉價傳感器和計算能力使一切可測量——挑戰在於知道哪些數據是重要的，哪些僅僅是噪音。邁凱倫在弄清這個問題上有數十年的經驗，同樣重要的是，建立能夠即時處理這些數據的系統——為在極大壓力下做出高風險決策的容易感到不知所措的人類大腦提供一種支架。公司擁有一批習慣於使用巨大資源、最新技術和極少時間的工程師。它押注於許多商業問題本質上可以被視為比賽，並且它有一個先發優勢。 邁凱倫的第一個諮詢項目之一是在 2008年北京奧運會之後，為英國奧運團隊提供的。MAT與四個夏季運動和兩個冬季運動的運動員合作：划船、騎自行車、帆船、皮划艇、雪橇和骷髏（如英國人所描述的“滑冰上的茶盤”，由一個人頭朝下沿冰槽滑下）。

這項工作的領導者是卡羅琳·哈格羅夫，一位擁有十多年賽車經驗的機械工程師。哈格羅夫曾是劍橋大學的講師，剛開始質疑自己是否適合學術生活時，她在一本工程期刊上看到了一則麥克拉倫賽車的招聘廣告。這位蒙特利爾出生的女性對汽車興趣不大，但她喜歡有趣的問題，於是她申請了這個職位。

麥克拉倫應用技術負責人麥格拉斯由傑森·拉金為《彭博商業週刊》拍攝

她於1997年加入麥克拉倫，成為一個小團隊的一部分，開發賽車模擬器。那時，女性在一級方程式工程師中仍然很少見。模擬器更是稀有：沒有任何車隊擁有一個。即使在麥克拉倫，對這個項目的熱情也不高。車手們抱怨圖形效果差，而當時團隊的首席設計師阿德里安·紐維表示他認為這項技術毫無用處。漸漸地，哈格羅夫和其他工程師改善了軟件和機械。然後，一級方程式對汽車在賽道上測試的時間施加了限制，突然間每個車隊都需要一個模擬器。

如今，麥克拉倫擁有兩台這樣的機器：全尺寸的汽車車身安裝在液壓裝置上，周圍環繞着彎曲的視頻屏幕，機械臂可以來回搖動駕駛員的頭盔，以模擬高速轉彎時的劇烈G力。一台位於沃金總部的地下室，靠近風洞；另一台則在上方類似實驗室的區域，那裏是麥克拉倫賽車的製造地，以及它最近開始銷售的超高端消費車的設計地。模擬器可以編程成百科全書般的課程和條件，但它們不僅僅是訓練工具。它們能夠計算不同組件如何影響汽車的操控，即使這些組件僅存在於一組規格中。這意味着團隊可以在實際製造之前在模擬器上測試零件，因此只有有前景的零件會被製造並在賽道上試驗。在麥克拉倫開始使用模擬器之前，它製造的零件中只有10%最終用於其賽車；現在，這一比例達到了90%。

一位曾經的滑雪教練，曾在網球、壁球、冰球和羽毛球等項目中競爭，哈格羅夫全身心投入到奧運項目中。當項目開始時，MAT還處於起步階段，因此哈格羅夫讓來自一級方程式的同事們捐出時間。汽車設計師製作了新的雪橇，針對每位騎手的身體進行了定製。數據工程師在滑雪者面前安裝了一個讀數裝置，以便在風洞中練習時使用。該設備告訴他們身體產生了多少阻力，以及頭部和肩部位置的變化如何影響阻力。這是運動員之前只能在練習後獲得的信息，而不是在他們能夠立即做出反應並看到效果時獲得的信息。

工程師和程序員為測試準備模擬器照片由傑森·拉金為《彭博商業週刊》拍攝

對於追逐賽自行車手，他們在場地自行車上騎單速自行車，哈格羅夫的團隊創建了一種數據記錄設備，安裝在他們的座椅下，並將扭矩、速度、功率和自行車在轉彎時的傾斜度等信息發送給教練。邁凱倫的程序員還編寫了軟件，將這些數據與團隊目標、過去的比賽和競爭對手的結果進行對比。“以前分析一個比賽週末的數據需要三週時間，”哈格羅夫説。“現在他們能夠在進行過程中自動完成。”

在與英格蘭國家橄欖球隊的類似工作中，邁凱倫的工程師利用教練在訓練中從球員身上收集的傳感器數據，設計算法以獲取新信息。例如，哈格羅夫的分析師能夠確定一名球員的疲勞程度——因此也能判斷他受傷的可能性——通過他被剷倒後起身所需的時間以及他在一個下午內的步伐下降幅度。 在三屆奧運會上，哈格羅夫合作的運動員贏得了17枚金牌，總共32枚獎牌。邁凱倫不能獨佔所有的功勞——這些項目在英國之前表現良好，而其追逐賽自行車隊在這一項目上已經主導了十年——但這是一個開始從汽車多元化的良好起點。隨着員工人數增長到目前的250人，MAT也招聘了自己的工程師和設計師，其中許多人來自賽車界之外。

另一個早期客户是Specialized。這家北加州的自行車製造商長期以來聲稱“更平滑就是更快”，這意味着其高性能公路和山地自行車吸收顛簸的能力不僅使騎行更舒適，而且比競爭對手更快。然而，更平滑並不總是更快：一輛過於靈活的自行車會從騎行者的踏板中竊取動力。那麼，什麼樣的平滑算是過於平滑呢？即使是行業領先的自行車製造商如Specialized使用的測試方法——讓人們騎乘原型車並反饋——也高度主觀且用途有限。

在2010年初被僱傭的MAT團隊決定構建一個自行車版本的賽車模擬器。他們很快意識到這個項目帶來了自己的一系列挑戰。與汽車不同，騎行者的身體是計算中的一個重要部分。“人類是一個龐大、肥胖、模糊的質量，坐在一個非常堅固、輕便的結構上，”負責該團隊的工程師和產品設計師鄧肯·布拉德利説。為了有效，模擬器必須重現騎行者和自行車的動態。

在三年的時間裏，邁凱倫團隊收集了關於不同Specialized自行車不同部件的性能數據，包括單獨和組合的表現，以及有無騎行者的情況。作為一名嚴肅的騎行者，布拉德利常常擔任測試騎行者，穿着緊身衣和頭盔，坐在一個安裝在液壓裝置上的拆解自行車上。該裝置會將經過校準的震動傳遞到車把或座椅，傳遞到他的手或臀部，傳感器測量力量的擴散。這是一項緩慢的工作，但到2013年中期，團隊成功地創建了一個本質上是虛擬自行車：“我們將整個系統，包括騎行者，轉化為一個數學公式，”布拉德利説。現在，Specialized的設計師和工程師可以通過幾次按鍵，改變各種部件的形狀、重量或剛度，並嘗試在不同路面上騎行得到的自行車。

“我們多年來一直在進行用於構建這個模型的測量，但我們無法將其組合在一起，”專門從事空氣動力學研究和開發的經理馬克·科特説。“如今的世界存在一種分析癱瘓的現象，您世界中的每一個部分都以某種方式被測量。”他説，麥克拉倫“在他們的汽車上裝了太多傳感器，他們知道如何以及何時解讀這些數據。” 到2011年底，麥克拉倫在體育之外引起了興趣。斯蒂芬·梅休是一位生物化學家，他領導着一個分析師團隊，制定英國醫療巨頭 葛蘭素史克的研發戰略。他早就知道麥克拉倫——一級方程式在英國是個大事——但當他的上司告訴他，他們僱傭了這家賽車製造商來幫助他完成工作時，他感到懷疑。梅休非常禮貌地説：“我認為我們這邊有一種健康的懷疑態度。”他被派去參加在麥克拉倫現場果汁吧的會議，只有當哈格羅夫描述奧運會和橄欖球的工作時，梅休才開始認為合作可能不是浪費時間。製藥商和奧運教練一樣，對人類表現感興趣。

儘管藥物發現過程非常複雜，但在人體上試驗仍然是一個耗時且低技術的過程。志願者服用藥物（或安慰劑），然後通過幾個月一次的醫生訪問進行監測，因此數據點稀少。梅休想知道患者是否可以像橄欖球運動員和追逐自行車手一樣進行遠程監測。如果信息能夠不斷記錄並傳回測試者，那麼藥物的效果——或缺乏效果——可能會更早被發現，從而節省勞動力、時間，甚至可能節省大量資金。

布拉德利與他為Specialized設計的其中一輛自行車攝影：傑森·拉金為彭博商業週刊拍攝

GSK和MAT團隊決定專注於影響個人運動的疾病。這個想法是隨着治療的進行，測量患者的運動——他們移動的多少、頻率、距離，甚至流暢度。如果藥物有效，研究人員將能夠即時檢測到患者的改善。在一項試點研究中，邁凱倫的工程師在80名中風患者身上安裝了傳感器。GSK正在分析試驗結果，但如果結果足夠有希望，該公司將考慮與正在接受帕金森病、肌萎縮側索硬化症（ALS）和關節炎治療的患者進行類似的工作。

除了開發治療虛弱疾病的藥物，GSK還生產日常用品。位於英格蘭梅登黑德的一家牙膏工廠的工程總監邀請邁凱倫來提高生產線的效率。工作重點是換線，即生產線停止以更換口味的短暫時間。這類似於賽車的進站，邁凱倫的顧問也這樣處理，利用視頻分析來優化每個團隊成員的職責和動作，重新安排工具的佈局，併為團隊創建一個七步的準備和總結程序。在六個月內，平均換線時間從49分鐘減少到15分鐘，按照GSK的計算，這相當於每年多出700萬支Sensodyne和Aquafresh牙膏。

在與梅休團隊的另一項合作中，邁凱倫為GSK的化學家設計了一款數據可視化工具。藥物研究人員在確定要進行試驗的化合物之前，會篩選數萬種化合物，評估它們的效力（效果如何）、溶解度（到達所需位置的能力）、選擇性（效果的針對性）以及其他特性。問題在於，改變一個分子以提高其效力可能會降低其選擇性或溶解度，反之亦然。團隊可能會花費數月時間調整化合物，結果發現他們早已找到最佳平衡。邁凱倫為GSK創建的軟件將所有化合物的原始化學數據錶轉換為直觀的圖形，以便研究人員更容易判斷他們的努力是否達到了收益遞減的臨界點。

與北海的主要石油和天然氣勘探公司（邁凱倫不會透露是哪家）合作，MAT正在為鑽井操作員開發一款數據分析和圖形程序。引導海底鑽頭需要靈活性和冷靜：操作每天消耗一百萬美元，因此延誤的成本很高，而錯誤的成本可能是生態災難。隨着鑽頭的下降，它會穿過堅硬的岩石層和較軟的沙層。操作員必須調整鑽頭旋轉的速度、鑽入地面的壓力或清理碎石的速度。如果操作不當，鑽頭可能會停滯不前——更糟糕的是，振動得如此厲害，以至於開始在可能長達10英里的鑽鏈末端甩動。

為了幫助操作員，邁凱倫程序從鑽頭上的傳感器獲取信息，並創建一套不斷更新的建議，指導如何進行。這些建議可以根據操作員希望的保守程度或他願意承擔的風險量身定製。“我們對鑽探一無所知，”哈格羅夫説。“但我們意識到，這不僅僅是鑽探過程本身；而是當事情不太順利時，如何繼續進行。”

航空旅行也是一個經常出現問題的領域。機場登機口和跑道空間的有限供應以及惡劣天氣的不可避免性結合在一起，形成了一個緊密耦合的網絡，延誤和瓶頸可以迅速波及整個大陸。協調到達和出發的機場管理者處於這種即興而又顛簸的舞蹈的中心。當他們早上醒來時，前一天起飛的飛機正朝他們飛來——有些已經晚點或被重新調度——他們必須想辦法最好地將它們接入。

邁凱倫保持一些過去的獲勝者在運轉照片由傑森·拉金為《彭博商業週刊》拍攝

倫敦的希思羅機場呈現出一個特別複雜的難題。它的客流量僅次於世界上少數幾個機場，但只有兩條跑道——相比之下，芝加哥的奧黑爾國際機場有八條。作為額外的限制，當地的環境和噪音法規將大多數航班限制在早上6點到晚上11點之間。“這是任何地方最繁忙的兩條跑道，”英國國家空中交通服務公司（NATS）希思羅的總經理喬恩·普勞德洛夫在機場控制塔底部的會議室裏説。幾乎300英尺高的玻璃牆頂帽形房間裏，充滿了座標和指令的低語聲，一個11人的團隊編排着不斷的起降流。今天天氣晴朗，最終進場的噴氣式飛機在倫敦和東部地平線上排成一條長長的直線。

“人們只會在第五航站樓的地板上睡一次，因為錯過了他們的 英國航空 航班，在這個我們所處的隨機世界中，”普勞德拉夫説，“他們會説，‘你知道嗎？抱歉。我會從我當地的機場搭乘 KLM 去阿姆斯特丹，’那裏有比我能想象的更多的跑道。”

普勞德拉夫是NATS與邁凱倫合作創建更好調度系統的負責人。之前，調度依賴於一個計算機程序，該程序查看過去季節的幾個“研究日”，通常是理想化的日子，幾乎沒有出錯。在與NATS合作的過程中，邁凱倫創建了一種軟件工具，使希思羅機場的跑道調度限制委員會能夠模擬糟糕的日子以及好的日子，並模擬諸如法蘭克福的暴風雪、新加坡的濃霧或冰島的火山噴發等事件對全球航空交通的影響。這使得機場能夠更好地規劃延誤，因此提高了其容量。

“以前，你只是在看一張空白的紙。現在你有了一幅圖像和一些滑塊以及旋鈕，”前公路汽車工程師邁克·菲利普斯説，他負責空中交通控制工作。“你可以玩弄它，開始看到你的行動在採取之前的效果。”

邁凱倫現在正在開發一個更雄心勃勃的軟件版本，可以逐日甚至逐小時調整調度。這個被稱為“比賽日”的軟件將不斷根據incoming aircraft的速度和位置以及它們路徑上的天氣更新其預測，使模型更貼近現實。它最有價值的用途之一是在多個氣象和後勤多米諾骨牌倒下的日子裏作為損害控制工具。例如，如果到下午中期顯然希思羅無法在晚上11點截止之前處理所有剩餘的計劃到達航班，比賽日將根據用户想要優先考慮的事項推薦如何進行。目標是取消最少的航班嗎？保留最多的連接嗎？偏向長途航班而不是短途航班嗎？軟件不會自己做出決定——這些必須在航空公司、機場和國家航空當局之間進行協商。但它將使他們能夠以更大的意識來處理後果。

“這些傢伙擁有模擬能力，可以接收現在從空中傳來的所有信息，因為所有這些飛機開始向希思羅機場移動，或者在希思羅機場準備離開希思羅機場，”普勞德洛夫説。“然後他們可以開始告訴我們，‘現在你的日子將會是什麼樣子。這是它如何與您創建的計劃相匹配的。’這距離我們今天的情況有三百萬億英里。”在一次模擬運行中，該程序將希思羅機場的準時表現提高了19%。

哈格羅夫與醫生、鑽井工和奧運選手合作過照片由傑森·拉金為《彭博商業週刊》拍攝

雖然希思羅機場將在明年初開始使用邁凱倫/NATS調度平台，但“比賽日”與MAT創建的幾個決策支持系統一樣，仍處於概念驗證階段。希思羅機場可能會決定不需要它，就像GSK可能會決定在藥物試驗中給患者貼傳感器會引發太多監管問題一樣。MAT的整個商業模式依賴於尋找收取其創造的技術許可費的方法，這是一項沒有成功保證的實驗。

邁凱倫總是可以回到單純的賽車和銷售汽車。不過，他們的工程師似乎真的喜歡思考除了下壓力和輪胎磨損之外的事情。彼得·範·馬寧在2009年擔任邁凱倫電子部門負責人時，在一次醫學會議上發表了關於醫生可以從賽車中學到什麼的演講。英格蘭伯明翰兒童醫院的重症監護醫生希瑟·鄧肯在聽眾中，並在演講後接近了他。自那時起，兩人一直在合作，試圖找出監測重病兒童的方法。

在八月中旬的一個星期二，鄧肯正在帶領一組參觀伯明翰醫院，這是一座位於老工業城市市中心的維多利亞風格的塔樓建築。患有肺炎和膿毒症的兒童，以及其他從心臟衰竭、器官移植和嚴重事故中恢復的兒童，躺在用簾子隔開的牀位上，位於大型開放病房中。他們的年齡從有出生缺陷的新生兒到青少年——有的警覺而好奇，有的則重度鎮靜，幾乎所有人都由擔憂的父母陪伴。

鄧肯解釋説，像這樣的病人有一個困難之處，那就是他們“通常是異常的”。他們所遭受的嚴重健康問題意味着他們各種生命體徵的基線——他們的“正常”——可能一開始就超出了典型範圍，這使得發現問題變得更加困難。他們的病情可以在幾分鐘內從穩定惡化到危及生命——在護士檢查孩子的時間和一個小時後再次檢查之間。

範馬寧試圖解釋：“我的意思是，這些孩子很多都是稍微有些缺陷出生的，”他説。鄧肯插話，帶着責備的微笑。“這種工程術語，”她説。“他們是個體。他們非常個體。”

今天，重症監護病房的病人已經測量了他們的心率、氧氣水平、血壓等指標。鄧肯和範馬寧正在完善一種軟件，可以在這些指標出現令人擔憂的趨勢之前很久就發現它們，而不是等到超過觸發警報的臨界閾值。這可以幫助醫生預防問題。“如果數據告訴你在10分鐘內有心臟風險，那並不是特別有用。如果它告訴你在三小時內你將發生心臟驟停，那就非常有用了，”範馬寧説。“用一種簡單的、非醫學的術語來説，如果你能在身體仍在努力修復時，甚至在身體放棄之前就開始提供幫助，你將處於一個更好的位置。”

範·馬寧和鄧肯希望這將產生一種新的傳感器和軟件組合，可以銷售給遠超伯明翰的醫院。這還有一段時間；鄧肯預計他們將在接下來的六年裏至少測試這項技術。目前，他們使用的軟件仍然保留着舊的一級方程式默認設置，用於收集的數據類別。“是輪胎壓力，輪胎温度，”鄧肯説，然後思考了一會兒——“還有與齒輪有關的東西。”