“蝴蝶效應(yīng)”是人們經(jīng)常談?wù)摰囊粋€(gè)科學(xué)典故顾画,說巴西的一只蝴蝶震動(dòng)翅膀取劫,有可能在幾周之后,在美國(guó)德克薩斯州亲雪,導(dǎo)致一場(chǎng)颶風(fēng)勇凭。人們經(jīng)常用蝴蝶效應(yīng)形容微小的事情可能帶來很大的影響。
人們談?wù)摵?yīng)的時(shí)候义辕,基本上都說錯(cuò)了虾标。而這個(gè)認(rèn)知錯(cuò)誤更體現(xiàn)了一個(gè)重要的觀念錯(cuò)誤。
1961年灌砖,美國(guó)數(shù)學(xué)家愛德華·洛倫茲(Edward Lorenz)在用計(jì)算機(jī)模擬天氣變化的時(shí)候璧函,發(fā)現(xiàn)一個(gè)有意思的現(xiàn)象傀蚌。我們知道計(jì)算機(jī)模擬都有輸入的參數(shù)和輸出的結(jié)果。本來有個(gè)輸入?yún)?shù)的數(shù)值應(yīng)該是 0.506127蘸吓,有一次模擬中洛倫茲為了省事善炫,就把它給來了個(gè)四舍五入,用 0.506 代替库继,誤差不到萬分之二箩艺,可是洛倫茲發(fā)現(xiàn),計(jì)算機(jī)輸出的結(jié)果宪萄,不是相差萬分之二艺谆,也不是相差百分之二,也不是相差百分之二十 —— 而是變成了一個(gè)完全不同的天氣狀況拜英。
這就相當(dāng)于說静汤,測(cè)量某地大氣壓數(shù)值如果有萬分之二的誤差,預(yù)測(cè)出來的天氣就從晴天變成下雨了居凶。
這是一個(gè)令人絕望的發(fā)現(xiàn)虫给。如果是這樣的話,請(qǐng)問誰能保證測(cè)量的參數(shù)都無比準(zhǔn)確呢侠碧?那所謂的天氣預(yù)測(cè)還有什么意義呢抹估?
不過數(shù)學(xué)家們可不是第一次遇到這種情況。數(shù)學(xué)家早就知道舆床,對(duì)于“非線性系統(tǒng)”棋蚌,結(jié)果有時(shí)候就是會(huì)對(duì)初始值非常敏感 —— 初始值差一點(diǎn)點(diǎn),結(jié)果就會(huì)相差很大挨队。這也是“混沌”這個(gè)概念的起源≥锿“線性系統(tǒng)”就簡(jiǎn)單了盛垦,輸入差一點(diǎn),輸出也差一點(diǎn)瓤漏。
洛倫茲有感于非線性系統(tǒng)這個(gè)性質(zhì)實(shí)在太不好對(duì)付腾夯,就打了個(gè)夸張的比方,說這簡(jiǎn)直就是說巴西的蝴蝶震動(dòng)翅膀蔬充,帶來了德克薩斯的一場(chǎng)颶風(fēng)啊……
當(dāng)然蝶俱,只是一個(gè)夸張的比喻而已。蝴蝶不會(huì)導(dǎo)致颶風(fēng)饥漫。
非線性系統(tǒng)并不是完全不可控的系統(tǒng)榨呆。今天我們的天氣預(yù)報(bào)是相當(dāng)準(zhǔn)確的,氣象局能夠很好地預(yù)測(cè)下雨庸队、下雪积蜻、颶風(fēng)和臺(tái)風(fēng)闯割。氣象局是通過衛(wèi)星云圖和地面氣象數(shù)據(jù)的觀測(cè)來預(yù)測(cè)天氣,他們壓根就不考慮蝴蝶的事兒竿拆。
洛倫茲當(dāng)初可能正好用了一個(gè)特別敏感的模型宙拉。事實(shí)上并不是所有的非線性系統(tǒng)對(duì)所有的輸入?yún)?shù)都那么敏感。天氣系統(tǒng)并不是一個(gè)特別夸張的變化多端的系統(tǒng)丙笋。
人們經(jīng)常用蝴蝶效應(yīng)形容小事導(dǎo)致了大事谢澈,但這個(gè)觀念是錯(cuò)誤的。小事不會(huì)“導(dǎo)致”大事御板,蝴蝶總要震動(dòng)翅膀澳化,你應(yīng)該怪罪的是系統(tǒng),而不是導(dǎo)火索稳吮。
那什么樣的系統(tǒng)容易出危險(xiǎn)呢缎谷?1979 年,美國(guó)賓夕法尼亞州的三里島核電站灶似,發(fā)生了一次嚴(yán)重的反應(yīng)堆融毀事故列林。事故沒有造成直接或者間接的人員傷亡,但是光是清理費(fèi)用就超過了 10 億美元酪惭。當(dāng)時(shí)美國(guó)政府請(qǐng)了一位叫查爾斯·佩羅(Charles Perrow)的社會(huì)學(xué)家?guī)椭治鍪鹿试蛳3铡E辶_的研究,從此改變了人們對(duì)大事故的看法 春感。
跟一般公眾的觀點(diǎn)相反砌创,核電站,其實(shí)是一種非常不容易出毛病的東西鲫懒。切爾諾貝利核電站是完全沒經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)嫩实,才出了那么大的災(zāi)難。三里島核電站是老式的設(shè)計(jì)窥岩,安全性能跟今天的新型核電站不能比甲献,但就是這樣,它也沒那么容易出問題颂翼。佩羅發(fā)現(xiàn)晃洒,三里島事故,是由三個(gè)原因同時(shí)起作用導(dǎo)致的 朦乏。
第一球及,反應(yīng)堆有個(gè)給水系統(tǒng),正常情況下應(yīng)該供水呻疹,但是出現(xiàn)故障沒用供水吃引。本來這個(gè)可能性在設(shè)計(jì)方案中就考慮到了,還有兩個(gè)備用系統(tǒng)可以自動(dòng)供水 —— 但不巧的是,備用系統(tǒng)在之前維護(hù)的時(shí)候被關(guān)閉了际歼,沒有按規(guī)定打開惶翻。
第二,因?yàn)闆]有水鹅心,反應(yīng)堆溫度就上升吕粗,這時(shí)候有個(gè)泄壓閥就自動(dòng)開啟降低溫度。等到溫度降下來旭愧,按理說泄壓閥應(yīng)該自動(dòng)關(guān)閉颅筋,可是因?yàn)楣收纤鼪]有關(guān)上,于是導(dǎo)致反應(yīng)堆的冷卻劑往外流输枯。
第三议泵,如果工作人員能正確判斷發(fā)生了什么,也能立即采取有效措施桃熄∠瓤冢可是工作人員看到的指示燈顯示泄壓閥已經(jīng)關(guān)閉了。這是因?yàn)橹甘緹舻脑O(shè)計(jì)是顯示是否已經(jīng)“命令 ”泄壓閥關(guān)閉瞳收,而不是顯示泄壓閥的真實(shí)狀態(tài)碉京。工作人員被誤導(dǎo)了。
這三件事只要有一件不發(fā)生螟深,大事故就不會(huì)發(fā)生谐宙。英文中有個(gè)詞叫“完美風(fēng)暴(perfect storm)”,意思是幾個(gè)因素恰好一起發(fā)生了界弧,導(dǎo)致一個(gè)劇烈的后果 —— 三里島核事故凡蜻,就是一場(chǎng)完美風(fēng)暴。
那請(qǐng)問垢箕,這個(gè)事故里誰是蝴蝶呢划栓?應(yīng)該指責(zé)誰呢?人們本能反應(yīng)是指責(zé)當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)操作的工作人員舰讹,可是三件事是在 13 秒內(nèi)發(fā)生的茅姜!工作人員根本來不及反應(yīng)!
佩羅說月匣,我們真正應(yīng)該指責(zé)的是系統(tǒng)。
從三里島事故出發(fā)奋姿,佩羅總結(jié)锄开,現(xiàn)代幾乎所有重大事故 —— 包括飛機(jī)墜毀、化工廠爆炸等等 —— 都有兩個(gè)共同特征称诗。
第一個(gè)特征是“復(fù)雜(complex)”萍悴。系統(tǒng)的各個(gè)部分互相關(guān)聯(lián),不是簡(jiǎn)單的連接。
系統(tǒng)里有正反饋和負(fù)反饋回路 癣诱。正反饋回路會(huì)讓系統(tǒng)不穩(wěn)定计维,負(fù)反饋回路會(huì)讓系統(tǒng)回歸穩(wěn)定。核電站這種系統(tǒng)實(shí)在太復(fù)雜了撕予,其中有各種反饋回路鲫惶,有些部分之間的關(guān)聯(lián)還是隱藏的,可能設(shè)計(jì)者都想不到实抡。那么如果有一個(gè)正反饋關(guān)聯(lián)回路是你沒想到的欠母,在事故中開啟了,就會(huì)很麻煩吆寨。
第二個(gè)特征是“緊致耦合(tight coupling)”赏淌。所謂緊致耦合,就是這個(gè)系統(tǒng)缺少緩沖地帶 啄清,錯(cuò)一點(diǎn)都不行六水,沒有余閑。
出現(xiàn)這個(gè)情況往往是系統(tǒng)過于追求效率辣卒,搞得什么東西都一環(huán)套一環(huán)可丁可卯掷贾,結(jié)果錯(cuò)一步就導(dǎo)致后面全錯(cuò)。
比如大橋就是一個(gè)不復(fù)雜添寺、耦合也不緊的系統(tǒng)胯盯。哪個(gè)橋墩有問題,不至于馬上波及別的橋墩计露,大橋?qū)Ω吨€能用上一段時(shí)間博脑。道路交通也不復(fù)雜,但是耦合比較緊票罐,一條路上任何一個(gè)地方出事故叉趣,整條路都得堵車。大學(xué)系統(tǒng)很復(fù)雜该押,但是耦合不緊疗杉,教授們就算搞搞政治斗爭(zhēng)也翻不了天〔侠瘢可是像核電站和化工廠這種東西烟具,如果又復(fù)雜耦合又緊,那就容易出大事故奠蹬。
當(dāng)人們強(qiáng)調(diào)“安全”的時(shí)候朝聋,總愛說什么要狠抓“安全意識(shí)”,什么“年年講月月講天天講”囤躁,什么“警鐘長(zhǎng)鳴”冀痕±蠖茫可是安全意識(shí)有用嗎?
安全意識(shí)關(guān)注的是蝴蝶言蛇。如果颶風(fēng)真的是由蝴蝶引起的僻他,那你就應(yīng)該好好教育蝴蝶們,不要隨便震動(dòng)翅膀腊尚。如果事故真的是因?yàn)楣ぷ魅藛T疏忽吨拗,那你就應(yīng)該給員工天天講。
其實(shí)“天天講”是個(gè)不好的教育方法跟伏,重復(fù)的信息會(huì)被人腦自動(dòng)忽略丢胚。如果一個(gè)煙霧報(bào)警器有事兒沒事兒動(dòng)不動(dòng)就叫,你會(huì)直接關(guān)掉它了事受扳。
更重要的是携龟,真正的大事故不是蝴蝶引起的。我們需要的不是安全意識(shí)勘高,而是安全系統(tǒng)峡蟋。
經(jīng)常與蝴蝶效應(yīng)共同出現(xiàn)的一句話是“XX無小事”,這也是一個(gè)錯(cuò)誤的觀念华望。無小事 = 無大事蕊蝗。
如果一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)只會(huì)籠統(tǒng)地說什么“這很復(fù)雜啊赖舟!這很重要芭钇荨!千里之堤毀于蟻穴氨鲎ァ子漩!核電站無小事!”石洗,我認(rèn)為這領(lǐng)導(dǎo)啥也不懂幢泼。做事得善于分清輕重緩急。敢于忽略小事讲衫,你才能做好大事缕棵。
把系統(tǒng)搞好了,有緩沖區(qū)有余閑有穩(wěn)定回路涉兽,我們就可以有恃無恐招驴。反過來說如果系統(tǒng)不行,人就算整天戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢也難保不出事兒枷畏。
凡夫畏果忽匈,菩薩畏因,我們有現(xiàn)代化管理知識(shí)的人還要再加一句:佛畏系統(tǒng)。