你肯定聽說過一個詞,“蝴蝶效應”,形容的是一件微小的事情,可能會帶來很大的風險。但萬老師說,當人們在談論“蝴蝶效應”的時候,基本上都說錯了。
“蝴蝶效應”是人們經常談論的一個科學典故,說巴西的一只蝴蝶震動翅膀,有可能在幾周之后,在美國德克薩斯州,導致一場颶風。人們經常用蝴蝶效應形容微小的事情可能帶來很大的影響。
而這一講我想說的是,當人們談論蝴蝶效應的時候,基本上都說錯了。而這個認知錯誤更體現了一個重要的觀念錯誤。
咱們先說說“蝴蝶效應”是怎么來的。
1961年,美國數學家愛德華·洛倫茲(Edward Lorenz)在用計算機模擬天氣變化的時候,發現一個有意思的現象。我們知道計算機模擬都有輸入的參數和輸出的結果。本來有個輸入參數的數值應該是 0.506127,有一次模擬中洛倫茲為了省事,就把它給來了個四舍五入,用 0.506 代替。其實我們平時工作中經常這么干,誤差不到萬分之二,對吧?
可是洛倫茲發現,計算機輸出的結果,不是相差萬分之二,也不是相差百分之二,也不是相差百分之二十 —— 而是變成了一個完全不同的天氣狀況。
這就相當于說,你測量某地大氣壓數值如果有萬分之二的誤差,你預測出來的天氣就從晴天變成下雨了。
這是一個令人絕望的發現。如果是這樣的話,請問誰能保證測量的參數都無比準確呢?那所謂的天氣預測還有什么意義呢?
不過數學家們可不是第一次遇到這種情況。數學家早就知道,對于“非線性系統”,結果有時候就是會對初始值非常敏感 —— 初始值差一點點,結果就會相差很大。這也是“混沌”這個概念的起源。比如著名的“三體問題”就是一個非線性系統。三個臨近的星球在引力作用下會如何運動?開始的位置差一點點,后面的結果就會很不一樣。反過來說,“線性系統”就簡單了,輸入差一點,輸出也差一點。
洛倫茲有感于非線性系統這個性質實在太不好對付,就打了個夸張的比方,說這簡直就是說巴西的蝴蝶震動翅膀,帶來了德克薩斯的一場颶風啊……
請注意,洛倫茲說的只是一個夸張的比喻而已。蝴蝶不會導致颶風。
非線性系統并不是完全不可控的系統。今天我們的天氣預報是相當準確的,氣象局能夠很好地預測下雨、下雪、颶風和臺風。氣象局是通過衛星云圖和地面氣象數據的觀測來預測天氣,他們并不需要關注地球上所有的蝴蝶 —— 事實上他們根本就不考慮蝴蝶的事兒。
洛倫茲當初可能正好用了一個特別敏感的模型。事實上并不是所有的非線性系統對所有的輸入參數都那么敏感。天氣系統并不是一個特別夸張的變化多端的系統。人們經常把股市描寫成混沌系統,有些看起來很無害的小波動也有可能帶來股市比較大的波動,但是小波動不會導致股災之類的大事件。
人們經常用蝴蝶效應形容小事導致了大事,但這個觀念是錯誤的。如果你對“導致”這個動詞的理解跟我一樣,我就要說服你,小事不會“導致”大事。
咱們先看看什么叫“導致”。
從小到大的一堆多米諾骨牌排在一起,最大的一塊有一個人那么大,最小的一塊比指甲蓋還小,只能用鑷子拿。放倒最小的一塊,骨牌就會連鎖反應,最終把最大的一塊也推倒。
這不就是蝴蝶效應嗎?這不就是小骨牌導致了大骨牌的倒下嗎?
不是。
是這些骨牌的排列方式,導致了大骨牌的倒下。這是一個極其危險的系統。就算最小的骨牌不倒,中間任何一個骨牌倒下,都會導致后面所有的骨牌倒下。
如果要追責的話,你要問的不是誰推倒了最小的骨牌 —— 最小的骨牌有權做它想做的事情 —— 而是誰把骨牌排列成這個樣子!這就好比說如果你把一堆炸藥堆放在一起,只要一個火星就能引起爆炸,那如果真的爆炸了,你不應該埋怨那個火星,你應該反思的是為什么炸藥這么危險的東西不好好管理。
火星總會來的。小骨牌總要倒下。蝴蝶總要震動翅膀。你應該怪罪的是系統,而不是導火索。
那什么樣的系統容易出危險呢?1979 年,美國賓夕法尼亞州的三里島核電站,發生了一次嚴重的反應堆融毀核事故。事故沒有造成直接或者間接的人員傷亡,但是光是清理費用就超過了 10 億美元。當時美國政府請了一位叫查爾斯·佩羅(Charles Perrow)的社會學家幫著分析事故原因。佩羅的研究,從此改變了人們對大事故的看法[1]。
跟一般公眾的觀點相反,核電站,其實是一種非常不容易出毛病的東西。切爾諾貝利核電站是完全沒經驗的設計,才出了那么大的災難。三里島核電站是老式的設計,安全性能跟今天的新型核電站不能比,但就是這樣,它也沒那么容易出問題。佩羅發現,三里島事故,是由三個原因同時起作用導致的 ——
第一,反應堆有給水系統,正常情況下應該供水,但是出現故障沒用供水。本來這個可能性在設計方案中就考慮到了,還有兩個備用系統可以自動供水 —— 但不巧的是,備用系統在之前維護的時候被關閉了,沒有按規定打開。
第二,因為沒有水,反應堆溫度就上升,這時候有個泄壓閥就自動開啟降低溫度。等到溫度降下來,按理說泄壓閥應該自動關閉,可是因為故障它沒有關上,于是導致反應堆的冷卻劑往外流。
第三,如果工作人員能正確判斷發生了什么,也能立即采取有效措施。可是工作人員看到的指示燈顯示泄壓閥已經關閉了。這是因為指示燈的設計是顯示是否已經“命令 ”泄壓閥關閉,而不是顯示泄壓閥的真實狀態。工作人員被誤導了。
這三件事只要有一件不發生,大事故就不會發生。英文中有個詞叫“完美風暴(perfect storm)”,意思是幾個因素恰好一起發生了,導致一個劇烈的后果 —— 三里島核事故,就是一場完美風暴。
那請問,這個事故里誰是蝴蝶呢?應該指責誰呢?人們本能反應是指責當時負責操作的工作人員,可是三件事是在 13 秒內發生的!工作人員根本來不及反應!
佩羅說,我們真正應該指責的是系統。
從三里島事故出發,佩羅總結,現代幾乎所有重大事故 —— 包括飛機墜毀、化工廠爆炸等等 —— 都有兩個共同特征。

第一個特征是“復雜”。中文的“復雜”對應到英文有兩個詞,一個是 complex,一個是 complicated。后者的意思差不多是“很麻煩、不容易理解”,而前者的意思是系統的各個部分互相關聯,不是簡單的連接。我們說的這個復雜是 complex。
以前我們專欄說過“系統思維”,我們知道系統里有正反饋和負反饋回路[2]。正反饋回路會讓系統不穩定,負反饋回路會讓系統回歸穩定。核電站這種系統實在太復雜了,其中有各種反饋回路,有些部分之間的關聯還是隱藏的,可能設計者都想不到。那么如果有一個正反饋關聯回路是你沒想到的,在事故中開啟了,就會很麻煩。
第二個特征是“緊致耦合(tight coupling)”。所謂緊致耦合,就是這個系統缺少緩沖地帶[3],錯一點都不行,沒有余閑[4]。
出現這個情況往往是系統過于追求效率,搞得什么東西都一環套一環可丁可卯,結果錯一步就導致后面全錯。
比如大橋就是一個不復雜、耦合也不緊的系統。哪個橋墩有問題,不至于馬上波及別的橋墩,大橋對付著還能用上一段時間。道路交通也不復雜,但是耦合比較緊,一條路上任何一個地方出事故,整條路都得堵車。大學系統很復雜,但是耦合不緊,教授們就算搞搞政治斗爭也翻不了天。可是像核電站和化工廠這種東西,如果又復雜耦合又緊,那就容易出大事故。
當人們強調“安全”的時候,總愛說什么要狠抓“安全意識”,什么“年年講月月講天天講”,什么“警鐘長鳴”。可是安全意識有用嗎?
安全意識關注的是蝴蝶。如果颶風真的是由蝴蝶引起的,那你就應該好好教育蝴蝶們,不要隨便震動翅膀。如果事故真的是因為工作人員疏忽,那你就應該給員工天天講。
其實“天天講”是個不好的教育方法,重復的信息會被人腦自動忽略。如果一個煙霧報警器有事兒沒事兒動不動就叫,你會直接關掉它了事。
更重要的是,真正的大事故不是蝴蝶引起的。我們需要的不是安全意識,而是安全系統。
經常與蝴蝶效應共同出現的一句話是“XX無小事”,這也是一個錯誤的觀念。無小事 = 無大事。
如果一個領導只會籠統地說什么“這很復雜啊!這很重要啊!千里之堤毀于蟻穴啊!核電站無小事!”,我認為這領導啥也不懂。做事得善于分清輕重緩急。敢于忽略小事,你才能做好大事。
把系統搞好了,有緩沖區有余閑有穩定回路,我們就可以有恃無恐。反過來說如果系統不行,人就算整天戰戰兢兢也難保不出事兒。
凡夫畏果,菩薩畏因,我們有現代化管理知識的人還要再加一句:佛畏系統。
注釋
[1] 此事詳情見于 Meltdown: Why Our Systems Fail and What We Can Do About It, by Chris Clearfield and András Tilcsik, 2018.
[2] 詳見第二季,線性思維和系統思維。
[3] 詳見第三季,邏輯思維5. 灰度認知和黑白決策
[4] 詳見第三季,怎樣不做“必須做的事兒”
免責聲明:本網轉載自合作媒體、機構或其他網站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。本網所有信息僅供參考,不做交易和服務的根據。本網內容如有侵權或其它問題請及時告之,本網將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網站或直接、間接使用本網站資料者,視為自愿接受本網站聲明的約束。

