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第7章 墨菲路径(1)

四、不同的领域,普遍的真理

墨菲法则的初始意义显然不是要求人们在技术风险面前听天由命,而是对技术风险防范要有足够的重视。斯塔普本人依据墨菲法则,发起汽车座位上的“安全带运动”,挽救了成千上万人的生命。而类似的行动则为技术安全做了大量卓有成效的努力,特别是在重大的技术风险防范方面,墨菲法则几乎成了众口一词的“安全圣经”。一个最明显的事例是,航空公司在为民航旅行做广告时,常常会不遗余力地标榜,飞机乘客的死亡人数远比汽车低。原因在于,空难一旦发生后果往往十分严重:生命、财产的损失,国际上的负面影响乃至整个航空公司的形象受损等等。因此,飞机的设计、运营、培训和管理等各个环节都加强了安全戒备和防范。在最新的飞机设计中,更增添了许多自动装置和应对性的反馈设计,设计者设置了多种工作路径,即使某些部件失效时,仍可有替补部件继续工作,从而很好地避免了意外事故的发生。

随着科技的发展,人们发现,现代技术所潜在的风险一旦出现,往往是令人难以承受的,所以利用墨菲法则规避这些问题也是研究的重点。

解读技术体系中的“臭虫”

2000年到来之际,许多人守在计算机旁严阵以待即将来临的“千年虫”,这似乎又很好地验证了墨菲法则。

关于“千年虫”这只大虫,又被称为bug,早已经家喻户晓。最初人们在设计电脑内置时钟时,为了图省事,只用两位数表示年份,而未曾想到跨越千年时可能带来的巨大麻烦。就这么一个小小的设计漏洞,最终竟要用无数的金钱和人力去封堵。

技术人员将这种设计漏洞称为bug,也就是讨厌的臭虫的意思。技术的复杂已经使bug的出现几乎难以避免。以美国的航天飞机为例,它的飞行任务完全由电脑程序执行,整个飞行任务都在事先被编译成计算机指令,它们包含了长达75万行的代码。1985年6月,在一次与“星球大战”计划有关的试验中,程序员将所有涉及距离的数据换算为海里,惟独忘了将夏威夷岛的一座高约一万英尺山峰的高度换算成海里。于是,在原有的程序中,有一条指令要求航天飞机寻找放置在海拔一万海里的山顶上的激光发射器。海拔一万海里的山峰是珠穆朗玛峰高度的两千倍,比航天飞机的轨道还高。结果,当航天飞机飞越夏威夷岛时,计算机命令它搜索的是一座山尖直插天空的山峰,航天飞机因此将装有反射镜的肚皮朝上,结果自然是没有接受到来自太空的激光,耗资高达2000万美元的试验最终以失败告终。

Bug令人不安的另一个重要方面是,技术体系是开放式发展的,有很多方面是令常人难以想像的。由此,原来是合理的设计,到后来可能会带来巨大的麻烦,我们前面提到的“千年虫”就是一个明显的例子。显然,正是由于技术体系的开放式增长,使人们对技术的依赖日益严重,同时也使人们为技术bug付出十分高昂的代价,许多小故障时常会引起多米诺骨牌效应或雪崩效应。

技术bug在技术体系中是难以避免的,而这又给蓄意的技术破坏或技术犯罪大开后门。例如,许多网络犯罪都是由技术bug衍生出的问题。在计算机犯罪方面,有一个十分经典的案例:某银行的计算机在计算账户的利息时,算完后总有一部分零钱剩余下来,一个程序员编了一个优化程序,命令计算机把所有的余钱存入他自己的账户上,很长时间也没被人发觉。

技术风险无处不在,使技术安全成为公众所关注的问题,也让人们不得不思考如何才能提高安全性。一个非常有趣的现象是,技术安全所涉及的诸多要素在大多数情况下是模糊的,但技术安全标准却是一些很具体的数据。例如,在高速公路上开车过快十分危险,但什么是过快呢?虽然这是个相对量,各国的法律还是对此做出严格的规定,如美国一些州的法律规定车速不得超过每小时80公里。又如,为了确保行车安全,美国一些州认定,血液中酒精浓度高于0.1%即为酒后开车的证据,而酒精浓度在0.05%以下时,司机被推定为处于清醒状态。从某种角度上来讲,这些规定是为了法律实施的便捷而任意制订的。

然而,如果就此断言技术安全指标完全是随意的,那便大错特错了。实际上它们都是在付出的代价和收益之间所做出的大致权衡。以我们平常所使用的家庭配电电压为例,在技术上完全可以降到所谓的安全电压36伏,但世界上大多数国家所采用的却是可能致人于非命的110伏或220伏。原因何在?就是因为人们认为降低电压所带来的经济损失远比由此所挽救的生命的价值高。也就是说,在技术安全指标的制订过程中,人们进行了代价与收益分析之类的算计,在这类算计中,人的生命的价值是用经济价值来体现的。这听起来似乎有点不人道:一条生命价值100万元或者20万元或者更少。但事实就是如此,在各种保险单据上,人的生命与金钱之间不可思议地划上了等号。

明确了生命的价值之后,就可以判断一些安全标准的实施是否值得。例如,在美国改进高速公路设施,包括建立警告信号体系、护拦、正常保养等方面每投入2到5万美元就可以挽救一条生命,看起来就很值得。而改进煤矿的安全标准方面,每投入2200万美元,才能挽救一条生命。两者相互比较,人们就会觉得如果用同样的开支可以拯救更多司机的生命,所以懒得对煤矿进行安全整治了。如果再举出强制执行使用安全带这个例子——每500美元就可以拯救一条生命,这种资源分配的矛盾就显而易见了。

实际上,绝对安全只是一种幻想,足够安全也是相对的。技术能够发展到今天这种程度,与人们敢于冒风险有很大的关系。很多全新的技术,不论是莱特兄弟的飞机还是加加林驾驶的宇宙飞船,都是人类的冒险之举。有时候在安全上的过于保守会使技术难以发展。一架按照桥梁的安全标准设计的飞机固然极为安全,但它将重得无法起飞。在设计和建造飞机时所保留的安全余地比桥梁小得多,如商用飞机的机翼的标准安全余地只有50%。又如有些人为了自身的生命安全,避免在医院里受到放射性的影响,拒不接受X光检查,却延误了严重疾病的及时治疗。此外,要从整个系统优化的角度理解足够安全。一个浅显的例子就是,如果我们把屋顶做得太牢固,它在地震中倒塌所造成的损失会更加严重。所以人们生活在世上,不安全是绝对的,安全只是相对的。

技术时代的喜忧

墨菲法则告诉人们,技术是一项充满风险的事业。但是,这一点却往往被忽视了。尽管工程师们一直致力于修正一丝一毫的误差,但他们很少会想到技术的风险。面对芸芸众生,他们表现得十分自信。1895年,美国著名桥梁学家G·莫里森在美国土木工程学会的演说中充满自信地声称:“我们是掌握物质进步的牧师,我们的工作使其他人可享受开发自然力量源泉的成果,我们拥有一个聪明的头脑去控制所有物质的力量。我们是新纪元的牧师,却又绝不迷信。”而在公众心目中呢,技术专家也曾一度是无与伦比的英雄形象。据说,1968年的一项对德国妇女的民意测验显示,当她们被问到理想中的丈夫是干什么工作时,列在第一位的是核物理学家。

显然,人们对技术本身给予了过多的理想主义色彩颇浓的美化,并且过于信赖。然而,一次又一次的事故却表明,技术风险是真实存在的,并总是打碎人们内心的美好希望。在1912年震惊世界的“泰坦尼克”号事件中,尽管船的主人从未宣称这艘船永不沉没,但全体船员和乘客对船的安全性的过分信赖,却是十分致命的,就是今天我们在观看电影《TITANIC》时,也不敢相信船真的会撞到冰山而沉没。80多年后的1986年,当美国女教师史考迪微笑着登上“挑战者”号航天飞机时,心中一定是在想着怎样在太空讲课,而没有想到过燃料泄漏之类的危险。

这个时候,墨菲法则似乎和倒霉感觉扯上了关系。爱德华·墨菲首先陈述的定律是这样的:一般地说,可能犯错误者将犯错误。在许多情况下,工作上的失误不是由个人的坏运气所引起的结果,而是许多系统的复杂性和相互关联性的后果。

另一个例子来自概率论,想像你有10双袜子,并且不管你怎么保管,还是丢了6只。问题在于,什么事情最会发生?是最幸运的情况你还剩7双完整的袜子(即丢掉的6只袜子刚好来自3双袜子),还是最不幸的情况你只有4双完整的袜子(即6只丢失的袜子来自6双不同的袜子)?使人惊奇的是最终得到最坏可能的结果(4双袜子加6个单只袜子)比得到最好可能的结果(7双袜子,没有单只袜子)的可能性要大100倍。

一种忽略细节的解答来自统计独立的概念,它具有基本意义,因而值得细述。两个事件称为是相互独立的,是指一个事件的发生不会使另一个事件的发生增加或减少可能。如果你掷硬币两次,两次所掷的结果是相互独立的。如果你在电话本中任找两个人,一个人的出生月份与另一个人的出生月份是相互独立的。计算两个独立事件发生的概率很容易:只需简单地把两者发生的概率相乘。

袜子丢失配对的倾向无疑是带有报复性的墨菲法则!尽管如此,我们将不希望这样的事发生,并且不必为发现我们的袜子成单而自认晦气。我们必须意识到,大多数人在说起一大堆微不足道的倒霉事时只是为了作为茶余饭后的谈话资料,就像大多数人说起妖魔鬼怪来并不真信其有。另外,我们经常会真切地感到不知所措以至感到老天爷真会与我们作对,其实数学知识能帮助我们消除这一幻觉。

墨菲法则适宜地解释了故事、本性和统计之间的连接关系的一个方面。

大多时候,人们并不是完全不曾想过技术的危险,许多技术巨匠对技术采取了十分谨慎的态度。传奇人物阿基米德由于担心他在数学上的一些发现被用于实际工程而带来危险,几乎没有留下重要的论文,只是在他所在的城邦受到围攻时才利用了一些机械原理用以解围;文艺复兴时期的艺术全才达芬奇也曾表示,他不会向世人公开潜水艇的设计方案,以免被邪恶的人用去破坏大洋底部;20世纪的科学天才、控制论的创始人维纳也于1947年决定不再公开任何进一步的成果,并认为,假如它们落入那些不负责任的军国主义者手中,后果将不堪设想。

但是,一般的看法认为,危险只是一种可能性,技术专家已经将它降到了最低限度。但事实果真如此吗?墨菲法则对此做出强有力的一击,昭示着失败的可能性正在真实发生的无情现实。

生活,幸运与厄运同行

生活中,幸运与厄运同行!当我这么说时,并不代表内心有多么悲观,在各个时代的技术领域里,墨菲法则得到了很好的验证,那么在日常生活具体细节中,墨菲法则也同样适用。

墨菲法则告诉我们:谁都可能犯下错误,你必须学会接受错误是人生的一部分这一事实。如果你拒不承认,那么将被错误搅得整日心神不宁。

就拿如今众人皆知的体育赛事来讲,从强身健体的运动变成竞技体育之后,由于关系国家、民族的荣誉,乃至个人的名利,便开始被慢慢地异化了:人类发明了体育运动,又被体育运动所控制。而技术手段在其中扮演了极不光彩的角色。尽管所有的人们都希望保持一个公平的竞争环境,可是在体育比赛中各种违禁药物的使用还是屡禁不止,往往是越不希望发生的时候,这类事故总会发生。

从以前的兴奋剂到后来的“诺龙”,再到新近出现的EPO(血红蛋白增长素)和HGH(人体自然增长素),各种违禁药物层出不穷,并不断地被曝光于世人面前,禁药的研制也一刻没有停止,他们就像警察和小偷相互之间的赛跑。而这些赛跑,恰恰是以运动员自身的生命健康为代价的。以EPO为例,它能够使人体血色素成倍增加,携氧能力也大大增强,但由于血浓度的增加,容易使运动员患上心脑血管疾病,更有甚者会在大运动量之后突然毙命于赛场之上。

诚然,随着科技的进步,“知识体育时代”已经来临,体育的较量成为技术和知识的综合较量。人们可以用先进的技术分析手段、心理训练方法和辅助训练仪器,有效地提高选手们的比赛成绩,这本是无可厚非的,也基本上不违背“费厄泼赖”的竞技原则。但如果让违禁药物充斥赛场,用药物化身来创造世界纪录,那就不仅是体育的悲哀和技术的悲哀,而是整个人类社会的悲哀了。坦白地讲,这种悲哀还会继续下去。“假作真时真亦假”,造假者成功的风光使原本坚持真理的人也开始动摇。尽管这是一个畸形的游戏规则,但许多人却惟恐被排斥在外。

对于服用禁药的运动员来讲,他们在服药的时候不是没有恐惧和担心,可还是抱着能逃过一劫的侥幸心理,希望能够取得好成绩,又不被人发现。在比赛过程中,事实上,他们真的拼搏了,也取得了好成绩,可是担心的事情还是发生了,经尿检证明其服用了禁药,不但取消了比赛成绩,而且还受到了严厉的处罚,更有甚者被终身禁赛,这真是有些得不偿失。

正如墨菲法则所言,生活中你越担心发生的事情,往往就会真的如期发生。

更多时候,有些人因为身体上有些不舒服,总会认为自己得了疾病,或者是自己马上就要得了一场大病似的,整天吃不好睡不好。即使在温暖的天气里,稍有迷糊的感觉,也要运用各种治疗措施,并且抱怨个不停,心情也由此变得忧郁起来。渐渐地这种感觉就成为了一种习惯。如果幸运的话,到最后什么疾病都没查到,那么不幸的是本来没病却愁出了疾病。

如果你的家里有一块地毯,是那种一小块一小块缝合起来的,有一天,你突然发现这块地毯已经破旧了,感觉不大可能再被用了,进而越看越觉得应该立刻扔掉它。可是,别人要是劝告你说,这块地毯其实并不是十分破旧,只是边角坏了些,修补一下还可以继续使用。因此,你经过认真检查竟然发现真的是这么回事儿,幸运的是你还没有扔掉它。

当然,也许你被墨菲法则的表面意思所迷惑,只注意到了事情变坏的可能性,却忽略了当中也有变好的可能性。所以,我们还是要学会站在客观立场上实事求是地去看待问题。

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