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思维必须改变——关于系统与故障的四个小故事

思维必须改变——关于系统与故障的四个小故事

作者: 胖艺 | 来源:发表于2018-11-30 23:09 被阅读101次

如果你问我,为什么要遵循流程规范,我想是因为流程规范是借用系统力量的自我约束

第一个关于系统的故事来自公共健康领域。

古时候大多皇帝都有很多儿子,那皇帝是如何从众多的候选人中挑选出自己的接班人呢?

我们来看看,第一个最容易想到的是嫡长子,符合宗法制度;第二个德才兼备,众人拥戴,有群众基础……等等。我们能说出很多,但有一条“得过瘟疫还能够挺过来”不太容易想到。例如康熙皇帝小的时候得过天花,后通过接种类似天花疫苗之后得以痊愈。据说这是他被选为皇位继承人的重要因素。

你可别觉得好笑,在天花疫苗正式被发明出来之前,天花几乎就是绝症。人们面对巨大的不确定性时就容易产生迷信——中国古代就有“痘疹娘娘”的民间信仰。传说中的“痘疹娘娘”施展天花咒语的神灵,人们避之则吉;有人罹患了天花,人们会在病人的家里放置圣坛,祈求疾病能尽快消失。即使在1798年,历史上第一支疫苗——天花疫苗被正式发明之后,也经历了两百多年的防疫工作,在1982年世界卫生组织(WHO)才宣布天花绝迹。下图是1920年-2010年,世界范围内官方收集的患天花的病例数:

1920-2010天花病例数

疫苗可以说是人类有史以来最重要的发现之一,改善了人类的健康状况。特别是很多疫苗是在人的孩童时期,免疫力最弱的阶段对人的有效保护,甚至是终身保护。而疫苗能够起作用的机制是什么呢?

当然是它能够让人获得免疫力了。

这个回答只对了一小半。

看一个案例:1981年,在美国第一次引进乙肝疫苗的时候,按照最开始的公共卫生策略,接种疫苗的只有监狱里的服刑人员、医护工作者、男同性恋和通过静脉注射的吸毒人员,因为这些人被看作是乙肝感染的高危群体。但这种选择性的免疫接种没能降低美国的乙肝感染率,一直到10年以后,美国的新生儿全都接种了乙肝疫苗,乙肝感染率才大幅度降低。

所以,从这个例子中我们看出,疫苗之所能够有效,不仅在于让没有免疫力的人获得免疫,更在于需要覆盖所有人,无论有无免疫力。下图展示的是从1980年到2011年,麻疹疫苗的覆盖率与麻疹病例的关系:

1980-2011麻疹病例数与疫苗覆盖率

我们很清晰地看到,随着麻疹疫苗覆盖率的提升,麻疹病例在逐渐下降。

乙肝疫苗的例子和麻疹疫苗的例子,都向我们揭示出了疫苗能够降低疫病发生的核心就是覆盖率。免疫工作正是通过确保每一个人具有免疫力的方式,构建了一个防止疫病发生的防疫系统。也正因为如此,免疫工作通常都作为公共卫生政策来推行,需要用国家权力来保证。

第二个关于系统的故事来自生态学。

在非洲有一个叫加纳的国家。在加纳西北部的大草原上,有一个叫拉拉班加的村庄。

那里的人们主要通过从事传统农业谋生。而从上个世纪70年代开始,出于金钱利益的诱惑,人们开始捕猎狮子和花豹,造成狮子和花豹的数量逐渐下降。随着猎捕的泛滥,猎物的减少,捕猎又难以为生,人们又回归传统农业。

而种植的山药、玉米等作物又开始受到东非狒狒的“青睐”——刚开始时,在夜幕的掩护下,这些不速之客就会来偷食农作物;发展到后来,光天化日之下,它们也开始肆无忌惮地入侵田地。

为了应对东非狒狒,大多人都选择让家里的小孩帮忙在田地里看守。本来应该在学校学习的孩子们就这样在田地里耗费时光,村落的整体教育水平一直无法提升,大多数人只能从事传统农业。

问题是,东非狒狒一直就生活在草原上,一直与那里的人们相安无事,怎么就突然就变成了当地一害了呢?

生态学家经过长期跟踪发现了其中的原因。

从1970年开始到2003东非狒狒的数量从400只增长到了1600只,增长了4倍。原来的生存空间已无法满足狒狒们的需求,所以有大量的狒狒开始入侵人类的生活领地。而狒狒的数量也并非一夜之间就能增长4倍。是什么原因让狒狒能够增加4倍呢?

生态学家从生物链中找到了答案。狒狒在食物链的上游是狮子和花豹。正是由于人类对狮子和花豹的猎杀,造成了二者数量的下降。由于捕食者的缺位,进而造成了狒狒数量的增长。

1971-2003狒狒数量与狮子花豹数量

上图展示了1971年到2003年狒狒数量和狮子花豹数量的变化曲线。我们可以清晰地了解随着狮子和花豹的消失,狒狒的数量也逐步增长。

捕杀狮子和花豹、让孩子们看护田地都是当地人出于当时最符合自身利益的考虑而做出的决定。而正是这些基于利益考虑的决定导致了当地人一直处于落后的生存状态的循环系统中。

简单回顾一下,我们看了两个系统:一个由免疫工程构建的防止疫病的免疫系统,现阶段运行良好;一个是位于东非草原上落后的生存系统,暂时陷入系统故障中。事实上,科学家们对各种系统(地震、股票、经济、生态包括宇宙系统等等)进行了大量研究,对于预测系统何时会发生故障,发生怎样的故障并没有确定的结论。

这样说总是会让人感觉到慌张而不知所措,也有点不可知论的感觉。当然这么说不是要否定科学的发展、努力、成果。而科学相比迷信的可贵之处不就在于能够承认自身的错误并不断改进吗?

第三个关于系统的故事来自航天领域。

据说即使在对故障极为敏感航天领域,很多航天员在训练与执行航天计划前都会在卫生间先撒个尿,为什么呢?因为人类第一位太空人加加林就这么做的。大家这么做,无非就是期望能够得到前辈或者某种神秘力量的加持。就像之前说过的,人在面临巨大不确定性的时候就会产生迷信。

按说航天领域是汇聚了人类智慧成果的最高点。怎么还会这样呢?相信大家应该还会有印象,语文课本中有一篇关于挑战者号航天飞机失事的课文,概要就是:在1986年1月28日,美国挑战者号航天飞机从卡纳维拉尔角升空72秒后爆炸,包括一名教师在内的7名美国宇航勇士丧生。

事故的直接原因是挑战者号右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效,并且导致一连串的连锁反应。在升空后73秒时,爆炸解体坠毁。据后来披露的资料显示,这些钢圈看上去很结实,很牢固,但点火后,每个部分由于受到巨大压力,都会像气球一样被’吹’起来。这样,就需要在各部分的接合处采用松紧带来防止热气跑出火箭。

挑战者号事故

更糟糕的是“挑战者号”发射那天,天气非常寒冷。气温降低后,这些“O圈”就变得非常坚硬,伸缩就更加困难。坚硬的“O圈”伸缩的速度变慢,密封的效果就大打折扣。虽然那可能只是零点几秒的时间,但足以把一次本应成功的发射变成一场灾难。

其实这场事故本来可以避免。在发射前13小时,一位重要工程师向公司上级召开了电话会议,指出了上次“挑战者”号的发射由于助推器O型环失效差点毁灭,但上级由于急着完成快捷而便宜的太空旅行,保持了自己的观点。在发射前30分钟,一架波音757客机报告了强气流的存在,但发射中心也没有注意。

如果事故复盘,一堆人会问:

1、O形环难道没有经过合理的设计论证吗?当然有,只是设计者不知道它需要在寒冷的气温下使用。

2、O形环难道没有经过测试吗?当然有,只是O形环没有在寒冷的气温下进行测试。

3、工程师指出之前“挑战者”号的发射由于助推器O型环失效差点毁灭,为什么就能被忽视?

4、上级为什么就那么着急而不能做出合理的决策?

5、强气流的存在,这么重要的信息为什么没有引起重视呢?

和你们遇到的所有故障是不是都很相似,有一种熟悉的感觉——只要事后回头看,事情要么着急要么有压力、关键的信息总是被忽略、条件又是那么地恰巧,而事故本来是可以避免的。

是的,前提是“事后回头看”。可事前呢?谁能顶住压力、谁能辨别关注关键信息,谁能监控所有条件,最终避免事故呢?

科学家们为我们总结了系统发生故障的等式:

复杂系统 + 临界状态 + 触发条件 = 系统故障。

似乎我们只要建立系统模型,监控系统状态和触发条件,就能很好地避免或者预测系统故障。

最后一个关于系统的故事来自日本的地震科学家。

自古以来,日本最典型的自然灾害就是地震,现代科学发展起来之后,日本科学家花了很大的功夫研究以往的地震记录,利用统计数据建立起模型,想找出地震的时间周期和地点模式。终于,在20世纪70年代末,地震学家拿出了一个具体的成果,他们预测,一场8级左右的大地震将袭击东京和名古屋之间的东海地区。

这是个什么地方呢?1923年的关东大地震就发生在东海地区。

日本负责灾难预防的官员决定要相信科学,于是,日本政府迅速建立了早期警报系统,一有任何风吹草动,地震评估委员会就赶紧召开紧急会议,决定是否关闭核电站、高速公路、学校和工厂等重要设施。当地普通民众也相当配合,从那时起,人民群众每年都在关东大地震纪念日那天进行地震演习。但一直到1995年,传说中的东海地震都没有发生,可以说大家白忙活了二十多年。

说实在的,只要不地震,白忙活二十多年也就罢了,可这场地震偏偏还是发生了,只不过发生在了大家一直没怎么关注过的神户地区。这就是1995年的阪神大地震。而地震科学家拿出的科研成果等于一句话:“说震的地方它不震,说不震的地方它偏震。”

现在我们再一起看看科学家们对系统故障特点的总结:
1、符合幂次定律:越严重的问题,发生的次数越少;
2、无周期规律:没有时间规律,没有完全相同的情况;
3、历史封冻效应:遗留问题或者没处理好的问题之前没爆发,直到被触发;

这些特点,看着貌似对我们的工作没有直接作用,因为不能告诉我们需要做什么。但其可贵之处正是在于不指导我们的具体的动作,而是指导我们的思维。我们需要改变的是思维。

从第一个故事我学习到,这种思维的改变必须是系统中的每一个人;

从第二个故事我学习到,这种思维的改变必须是尊重规律的,而不是从利益出发的;

从第三个故事我学习到,这种思维的改变必须是整体性思考,注重协同,而非专业分工;

从第四个故事我学习到,这种思维的改变是必须的;

综合起来说,系统中的每个人都必须都能尊重规律,回归本源的整体性思考,注重协同,而非专业分工,而非出于利益的考量。

写到这,道德经里的一句话若影若现,“反者道之动,弱者道之用”,说的就是这个思维改变吧。

(希望此文对你有帮助,多谢。)

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