蝴蝶效應的誤用#

「蝴蝶效應」常被用來形容微小事情可能帶來很大影響——但作者認為人們基本上都說錯了

蝴蝶效應的由來#

1961 年美國數學家愛德華・洛倫茲(Edward Lorenz)用電腦模擬天氣變化:

  • 某個輸入參數本應是 0.506127
  • 一次模擬為了省事,四捨五入用 0.506 代替(誤差不到萬分之二)
  • 輸出不是差萬分之二、也不是百分之二十——而是完全不同的天氣狀況

非線性系統#

數學家早知道非線性系統對初始值非常敏感——這是「混沌(chaos)」概念的起源:

  • 著名的三體問題(三個鄰近星體在引力下如何運動)就是非線性系統
  • 開始位置差一點,後面結果就大不同
  • 線性系統則不然:輸入差一點,輸出也只差一點

洛倫茲有感於此,就打了個誇張比方:這簡直就是巴西的蝴蝶扇動翅膀,帶來了得克薩斯的一場颶風啊!

請注意:洛倫茲說的只是一個誇張的比喻而已。蝴蝶不會導致颶風。

為什麼蝴蝶效應是誤解#

  • 今天的天氣預報相當準確,氣象局能很好地預測雨、雪、颶風、颱風
  • 氣象局用衛星雲圖和地面氣象數據預測天氣,根本不考慮蝴蝶
  • 並非所有非線性系統對所有輸入參數都那麼敏感
  • 股市常被描寫為混沌系統,但小波動不會導致股災這類大事件

「導致」這個詞的誤用#

想像一堆多米諾骨牌從小到大排列:最大的一塊有一個人那麼大,最小的比指甲蓋還小。碰倒最小一塊,會連鎖反應推倒最大一塊。

這是蝴蝶效應嗎?是小骨牌導致了大骨牌倒下嗎?

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,都會導致後面所有的骨牌倒下。

要追責,你要問的不是誰推倒了最小的骨牌——最小骨牌有權做它想做的事——而是誰把骨牌排列成這個樣子的

真正該怪罪的是系統#

比喻:一堆炸藥堆放,一個火星就引起爆炸——你不該埋怨那個火星,你應該反思為什麼炸藥這麼危險的東西不好好管理。

  • 火星總會來的
  • 小骨牌總要倒下
  • 蝴蝶總要扇動翅膀

應該怪罪的是系統,而不是導火索。

三哩島(Three Mile Island)核事故的啟示#

1979 年美國賓夕法尼亞州三哩島核電站發生嚴重的反應堆堆芯熔毀事故,清理費超過 10 億美元。社會學家查爾斯・佩羅(Charles Perrow)分析後發現:事故由三個因素同時起作用導致。

問題發生情況
供水系統故障正常系統沒供水;兩個備用系統恰好在維護期間關閉
泄壓閥故障溫度降下來後應自動關閉,但沒關上,冷卻劑往外流
指示燈設計缺陷顯示「是否已命令泄壓閥關閉」而不是「泄壓閥真實狀態」,誤導工作人員

這三件事只要有一件不發生,大事故就不會發生。英文 perfect storm(完美風暴)——幾個因素恰好一起出現,導致劇烈後果。

佩羅的結論#

  • 人們本能反應是指責當時操作的工作人員,可三件事是在 13 秒內發生的——工作人員根本來不及反應
  • 應該指責的是系統

重大事故的兩個共同特徵#

佩羅從三哩島推導出,幾乎所有重大事故(飛機墜毀、化工廠爆炸)都有兩個共同特徵:

1. 複雜(complex,非 complicated)#

  • complicated:很麻煩、不容易理解
  • complex:系統各部分互相關聯、不是簡單的連接
  • 複雜系統裡有正反饋回路(讓系統不穩定)和負反饋回路(讓系統回歸穩定)
  • 有些部分之間的關聯甚至是隱藏的——設計者都想不到

2. 緊耦合(tight coupling)#

  • 系統缺少緩衝地帶,錯一步、沒有餘地
  • 往往因過度追求效率,一環套一環,可丁可卯,結果錯一步就導致後面全錯

對比#

系統複雜?耦合?易出事故?
大橋不複雜不緊不易(某橋墩有問題不會馬上波及別的)
道路交通不複雜較緊一條路堵就全路堵車
大學系統複雜不緊教授政治鬥爭也翻不了天
核電站、化工廠複雜容易出事故

別喊「XX 無小事」#

  • 人們強調「安全」時愛說要狠抓「安全意識」——年年講、月月講、天天講
  • 安全意識關注的是蝴蝶。若颶風真由蝴蝶引起,你該教育蝴蝶別扇翅膀
  • 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

「XX 無小事」是錯誤觀念#

  • 無小事 = 無大事
  • 笼統說「這很複雜啊!這很重要啊!千里之堤毀於蟻穴啊!」的領導其實啥也不懂
  • 做事要善於分清輕重緩急,敢於忽略小事,你才能做好大事

把系統搞好了,有緩衝區、有餘閒、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免不出事兒。

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。