高科技災難無所不在,人類該如何平衡風險?1986年挑戰者號太空梭爆炸帶來的省思
作者: 麥爾坎‧葛拉威爾(Malcolm Gladwell)▎譯者: 李巧云、顧淑馨

有誰該為「挑戰者號」太空梭失事受責難?沒有任何人。
我們最好習慣這種狀況。

在這科技時代,我們有一套對應災難的儀式。當飛機墜毀或化學工廠爆炸之後,所有實體證據,每一片扭曲的金屬或水泥碎塊,都會像聖物般被仔細定位、測繪,加上標籤分析,然後將發現呈交給調查委員會,委員會便進一步深究、約談相關人員後,嚴肅地做出結論。這是一種再次保證的儀式,基於這個原則,我們從意外中獲得的經驗將有助於防患未然。

從三哩島核能廠(Three Mile Isaland)意外事件發生後,美國沒有關閉核能發電,也沒在每次發生飛機墜毀事件後便放棄飛行,就可知道,這種災難後的檢討儀式有其效力。在眾多災難的檢討儀式中,最徹底執行的一次是,1986 年 1 月 28 日在佛羅里達州南部的「挑戰者號」(Challenger)太空梭爆炸事件。

在「挑戰者號」爆炸發生後五十五分鐘,最後一塊碎片掉入大海的同時,搜索打撈船已抵達現場,並在該區滯留三個月之久。這項史上最大的打撈任務,打撈漂浮碎片的作業區域廣達十五萬平方海里,事故地點周遭的海底則由潛水艇搜索。在 1986 年四月中旬,打撈小組找到幾塊燒焦的金屬,證實了專家先前所懷疑的肇事原因:爆炸是因太空梭火箭推進器外的一個密封裝置沒有封好,導致火焰鑽入外掛燃料箱。

1986年1月28日,挑戰者號太空梭由於發射時右側的太空梭固體推進器的 O 型環碎裂,在發射後第 73 秒時解體,導致參與任務的 7 名成員全數罹難。(Source:Wikimedia

獲得這項證實後,總統下令成立的特別調查委員會,在該年六月做出結論是,密封裝置出了問題,足以證明航太總署與主要承包商摩頓瑟科爾(Morton Thiokol)工程上的粗糙與管理上的鬆懈。受到責難後,航太總署重新回到設計桌上,在努力了三十二個月之後,根據所得到的教訓,推出了全新的太空梭「發現號」(Discovery)。

這是美國於「挑戰者號」出事後,首次的太空梭任務,全國上下均屏息觀看「發現號」升空;「發現號」的全體人員,更為此舉行了一個簡短的紀念儀式,任務指揮官費德烈.郝克(Frederick H. Hauck)上校針對七位遇難的「挑戰者號」太空人說:「親愛的朋友,你們的殞落讓我們能夠再度找回信心,並重新開始。」災難後的檢討儀式至此畫下句點,航太總署再度回歸。

災後檢討儀式並無太大意義

然而,災難過後的種種檢討與發現,萬一不對又怎麼辦?假設這無助於避免未來的災難,我們又該怎麼辦?

近幾年來,部分學者及專家對像是墜機或三哩島事故等災後檢討儀式的看法是,這固然是重新出發的機會,但也是一次又一次地自欺欺人。對這些修正論者來說,人類所創造出的複雜科技,內涵環環相扣,每個環節都有內在問題,一旦這些高科技出了意外,究竟什麼是真正的罪魁禍首,可能很難窮究。

這股修正論風潮亦吹到「挑戰者號」的災後檢討上。社會學者黛安.伍漢(Diane Vaughan)出版的《挑戰者號發射決定》(The Challenger Launch Decision),對「挑戰者號」出事前的各種事件,率先做真正深入的剖析。

一般的看法是,「挑戰者號」出事是因為出現「異常」狀況、航太總署的人該做的沒做;但伍漢的結論恰好相反,她說太空梭出事正是因為航太總署的人做了該做的事。她的書上說:「航太總署並沒有做出懷有惡意的重大決定,相反地,他們所做的是一連串看似無傷的決定,只不過這些無傷的決定,卻一點一點地把航太總署推向災難性結局。

伍漢的分析當然引起激烈的辯論,不過,即使只有部分正確,她的論點也具有可觀的影響力。處在現代這樣一個時代,我們周遭有發電廠、核子武器系統,以及每小時處理幾百架飛機起降的機場。我們的了解是:這些設施與系統都有風險,不過是可以處理的風險

然而,正常運作的複雜系統中若有免除不了的潛在災難,這種理解便是錯誤的。風險不是那麼容易處理的,意外也不是那麼容易預防,災後的檢討儀式並沒有什麼意義。第一次聽到「挑戰者號」的故事,是那麼充滿了悲情,但數十年之後重新敘述,聽起來只是陳腐的老調。

「正常意外」

也許要了解有關「挑戰者號」的各方爭論,最好的方式是從之前的一個重大災難開始談起──三哩島的核電廠意外事件。三哩島核電廠在 1979 年三月出事,總統任命的特別調查委員會的結論是,這是人為錯誤,電廠的操作人員尤其難辭其咎。但修正論者認為,實情遠比委員會所做的結論複雜,而他們的說法值得我們詳細審視。

三哩島事件是肇因於,該廠的巨大過濾性給水泵因堵塞而停轉。這種問題在三哩島核電廠動輒就會出現,不算太過嚴重。然而這一次,堵塞使得濕氣滲到電廠的冷卻系統中,兩個閥門跳脫,開合失靈,冷卻水因而無法進入電廠的蒸氣產生器。

三哩島核電廠有一套備用的冷卻系統,專供這種情況使用。然而就在冷卻系統那一天做怪之際,說也奇怪,備用系統的閥門沒有開啟;閥門沒打開,控制室顯示閥門沒打開的指示器,也恰巧被一個掛在上方的待修標籤遮住了。這時,反應爐只能依靠另一個備用系統,也就是靠另一個釋壓閥運作。

不幸的是,這天釋壓閥也不靈了,原本應該關起來的,這時卻打開了。更糟的是,控制室的操作人員原本可以從一個測量表得知,釋壓閥出了問題,偏偏量表這時也失靈。等三哩島工程師意會到發生了什麼事時,反應爐爐心已經快融毀了。

換句話說,這場大災難是因五件不同的事件而釀成,而控制室中的工程師對其中任何一項都渾然不覺。他們沒有做出什麼嚴重的錯誤決定,使原本就嚴重的問題一發不可收拾。

所有的故障:堵塞的給水泵、閥門跳脫、指示儀器被擋住、釋壓閥故障與量表失靈,其實都是芝麻般的小問題。分開來看,這些故障只是小麻煩,不會造成大問題,可是出人意料之外的是,當這幾個小問題撞在一塊時,大問題就發生了。

三哩島事件是美國至今最為嚴重的核事故,事件爆發後,動用大批工作人員清理放射性污染。 (Source:Wikimedia

這種災難是耶魯大學(Yale University)社會學者查爾斯.裴洛(Charles Perrow)所稱的「常態性意外」。

裴洛所謂的「常態」,並非表示經常發生,他的意思是,我們可以預期在複雜科技的正常運作中,會發生這類的意外。他認為,現代化系統是由幾千萬個零組件組成,彼此之間的運作關係複雜到難以預測,由其複雜性看來,多個小錯誤的結合而釀成大災難,幾乎是躲都躲不掉。

他 1984 年發表了一篇以意外事故為主題的論文,檢視著名的空難、石油外溢、化學工廠爆炸,以及核子武器意外的實例,告訴我們什麼是所謂的「常態性意外」。如果看過賣座電影《阿波羅 13 號》(Apollo 13),你就已經見識過一個最有名的「常態性意外」:「阿波羅 13 號」無法完成任務,是因為太空船的氧氣與氫氣箱無法交互作用,但一個指示燈分散了太空人對真正問題該有的注意。

如果「阿波羅 13 號」是「真正」的意外,任務出事是因為重大錯誤或人謀不臧而誤了大事,根據它拍成的電影也不會這樣轟動一時。在真正的意外中,罪魁禍首會被大聲責罵及追究,就像好萊塢驚悚片中常見的模式。

但《阿波羅 13 號》之所以如此扣人心弦,是因為裡面的主要情緒不是憤怒,而是欲哭無淚、欲訴無言—因微不足道的原因而出了這麼大的錯,驚訝地說不出話來。整件事沒有人可以究責、沒有什麼見不得人的祕密可挖,除了在不知為何失敗的地方重建整個系統外,沒有其他地方可以求助。到頭來,常態性意外更令人感到害怕。

《阿波羅 13 號》電影海報,劇情改編自《Lost Moon: The Perilous Voyage of Apollo 13》。當時的登月行動雖然失敗,但太空人成功返回地球,對於美國太空探索史上具有極為深遠的意義。

「正常」的決策文化造成了風險

「挑戰者號」的爆炸屬於「常態性意外」嗎?從嚴格的角度來看,答案是否定的。不像三哩島事件,「挑戰者號」的爆炸是因為單一的災難性故障所引起,亦即防止熱氣從火箭推進器外洩的橡膠密封圈沒有發揮作用。

不過伍漢認為,橡膠密封圈的問題其實是一個象徵:航太總署的文化才是事故的真正原因。那種文化促成航太總署對「挑戰者號」做成各種決定,而決策過程跟常態性意外發生的路徑完全吻合。

問題的核心在於,航太總署是如何評估火箭推進器的橡膠圈問題。火箭推進器共有四節,每一節都靠薄薄的橡膠圈綁住,將其密封套牢。回到 1981 年,在一次又一次的太空梭飛行之後,橡膠圈愈來愈常出問題,有幾次橡膠圈甚至出現嚴重的腐蝕;橡膠若腐蝕,表示熱氣會外漏。

還有,早就有人懷疑,橡膠圈在冷天中會因硬化而影響密封程度。在 1986 年 1 月 28 日的早上,太空梭發射台其實是在被冰包覆的狀態,升空時的氣溫只比零度稍高。摩頓瑟科爾的工程師事前預測會有低溫,建議延後發射,不過航太總署沒採納這項建議。就是因為這項決定,爾後的特別委員會與若干批評者,都指責航太總署(即使無罪)犯了誤判的大錯。

伍漢並不懷疑,航太總署的決定有致命的瑕疵,但在閱讀數千頁通話紀錄與航太總署內部文件後,她找不到有任何怠忽職守的證據,更未發現有人因為政治因素或求績效,而犧牲了安全考量。她認為,航太總署所犯的錯,出現在正常作業程序中。舉例來說,指明氣溫過低會影響橡膠密封圈的性能,現在看來,顯然是後見之明,因為當時並不是那麼明顯。

在前一次的太空梭飛行任務,發射升空時的氣溫是華氏七十五度,橡膠圈卻有更嚴重的損傷;航太總署之前曾數度提案要在氣溫低至華氏四十一度的情況下發射太空梭(但後來因其他因素而取消),摩頓瑟科爾公司對於低溫的危險卻隻字未提,因此對航太總署來說,反對「挑戰者號」這次按時出任務似乎不成理由,而是武斷的看法。

伍漢證實,在發射前夕,管理階層與工程師曾經有不同意見,但她也指出,這種爭執在航太總署是家常便飯。在內部討論火箭推進器接合的文件中,特別調查委員會看到「可接受的風險」與「可接受的腐蝕」多次出現時,雖然感到大為震驚,但伍漢表示,在「可接受的風險」下出飛行任務,是航太總署常態文化的一部分

事實上,在失事的那一次任務中,詳列的「可接受風險」項目厚達六大冊。伍漢說:「雖然橡膠密封圈腐蝕問題本身並沒有被預測出來,但問題的出現,跟我們對大規模科技系統有關的工程期待吻合。在航太總署,有問題是常態,『異常』這個詞每一天都被掛在嘴上。『偏離正常』可以控制,但無法消除,整個太空梭系統是根據這個前提在運作。

航太總署製造出的是一種封閉的文化,照伍漢的說法,是「異常正常化」,所以對外界而言,那些決定明顯可議,但就航太總署的管理來看,卻是審慎而合理。伍漢對航太總署的內部描寫,令人讀了之後感到非常不安;她一一舉出「挑戰者號」發射前的決定與決策順序,每一項決定其實都很細微,就好像造成三哩島災難的一連串小問題一樣,很難說在發射升空的過程中,到底是在什麼時刻出現了問題,或者什麼問題可以在下次改進。

伍漢的結論是:「我們可以說『挑戰者號』的升空決定,完全是照規矩來。但是文化背景、規則、程序與過去一直都有用的成規,這次卻全都失靈了。這次悲劇,我們不能怪罪是精打細算的管理階層違反規則;如果真要歸咎,要怪的是附從的心態。

在愈安全的環境愈大意

我們還可以從另一個角度來看這個問題,也就是人類處理危機的觀點。現代災難檢討儀式背後的一項假設是,如果可以找出並消除風險,運作的體系就會更安全。舉例來說,太空梭推進器的接合裝置若改善許多,類似「挑戰者號」的太空災難發生率就會降低,其中的道理顯而易見,好像大可不必質疑。

而這,正是另一群學者的研究範疇,稱為「風險平衡理論」(theory of risk homeostasis),或者說,學術界對「風險平衡理論」能不能、該不該適用,以及適用的程度,有相當激烈的辯論。

加拿大心理學家傑若.威爾德(Gerald Wilde)在其《目標風險》(Target Risk)一書中,對此有深入淺出的解說:在特定情況下,看起來會讓系統或組織更安全的更動,其實未必可以更安全,因為人類似乎有一種基本傾向,在一個地方把風險降低了,但同時卻會甘冒另一種更高的風險。

我們再來看幾年前德國所做的一項有名實驗,利用「防鎖死煞車系統」(ABS)進行測試。ABS 可以大幅改善煞車性能,尤其是在濕滑的路面。在慕尼黑,有個計程車隊的部分車輛安裝了這種新的科技,同車隊的其他車輛(其他方面的條件都相當)未裝,兩組計程車在三年的時間內,受到暗中的密切觀察。你可能會以為煞車性能較佳的車輛,安全駕駛情況也會比較好,但事實卻完全不然。

有了 ABS,部分司機的肇事率並沒有改善,反而明顯變成惡劣駕駛。他們開始開快車、急轉彎,換車道時也比較不守規矩。他們踩煞車比較猛,車距也比較近;不是那麼願意併車道,險些擦撞的情形也較多。換句話說,ABS 不是用來減低事故,計程車司機是把這當作額外的安全裝置,有了 ABS,他們可以放膽飆車。如同經濟學者所形容的,他們「消耗掉」風險減低率,而不是將其「保留下來」。

「風險平衡」不是時時刻刻都會發生,補償行為往往只部分抵銷掉安全措施所降低的風險,安全帶就是一個例子。可是發生的情況已經多到必須加以正視的程度了。為什麼行人在有畫線的行人穿越道上,被撞死的機率超過無畫線的地區?

因為在有標示的地區,我們對駛來的車輛比較不提防,這是我們對「安全」環境的「補償」心理。根據一項研究,美國人開始使用孩童無法打開的藥瓶後,兒童因致命性藥物中毒的事例反而大幅上升。因為成人對不讓孩子拿到藥瓶,變得不太留意。

「風險平衡」也在反方向的情形下發生作用。1960 年代晚期,瑞典下令靠左行駛改為靠右行駛,對這種改變,我們大概會以為這樣一來交通事故一定會大增,但事實上,車禍不但未增加,反而減少了。

駕駛人為了適應新的交通規則,以更加小心駕駛的心理來補償。在新規定實施後的一年裡,交通事故死亡率下降減少了 17%,過後才慢慢回到先前的水平。威爾德半開玩笑地說,真有意加強道路安全的國家,可能應該考慮定期改變靠左或靠右行駛的規定。

如此說來,「風險平衡」會如何適用到航太總署與「挑戰者號」上,我們不需多花腦筋就能想像得出。特別調查委員會成員,也是諾貝爾物理獎得主理查.費曼(Richard Feynman)的名言是:「航太總署的決策過程是一種俄羅斯輪盤賭。

理查.費曼(Richard Feynman)曾參與調查挑戰者號太空梭災難,是美國著名的理論物理學家,於1965 年與朱利安.施溫格及朝永振一郎共同獲得諾貝爾物理學獎。(Source:Wikimedia

費曼說,當橡膠密封圈開始出問題、但並沒有發生意外時,航太總署開始相信「未來飛行任務的風險將不再這麼高,我們可以把標準降低一些,因為上次就全身而退」。而且解決橡膠密封圈問題,並不表示風險就煙消雲散了,因為航太總署認為有類似問題的太空梭零件,列出來足足有六大冊之多。有了妥善的橡膠密封圈,只會給航太總署有信心去賭俄羅斯輪盤而已。

寧可「用」掉安全措施卻不願「省」下來

這種結論令人感到沮喪,但不令人意外。實情是,我們對安全所做的承諾、或是忠實執行的災後檢討,總是戴著虛偽的面具;我們並不真正堅持一切都要盡量安全。過去全美曾實施將速限定在五十五哩,這項措施所拯救的生命,可能比政府過去的任何單一交通措施都多,但在 1995 年,國會卻只用了一分鐘,就通過了提高速限。

這證實了,我們寧可「用」掉類似安全帶和安全氣囊等的安全措施,而不願意將它們「存」下來。近年來,無論是飛機的設計或飛行的導航技術,都有很大的改良,可以想見,我們以為這些發明可使空難發生率降到最低,但消費者真正希望的是,有便宜的機票可買、有更可靠與便捷的飛機可坐,因此交通安全進步的好處,至少有部分被飛機在繁忙與惡劣天候中的起降消耗掉了

類似「挑戰者號」這樣的災難帶給我們的教訓是,我們建構了一個世界,在這個世界中,高科技的潛在災難深深鑲嵌在我們日常生活當中。在未來某一刻、因為某一最世俗平常的原因、在最好的用意下,航太總署的太空載具可能還會爆炸墜落,我們至少應誠實承認這一點。如果我們做不到、如果這種可能性叫人無法承受,那麼我們唯一的選擇是:諸如太空梭的一切,我們是否應全面棄而不用。

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本書作者將文章分為三部分,第一部分是關於一些鍥而不捨,以及我喜歡稱為「天才型小人物」的人,他們不是愛因斯坦、邱吉爾或曼德拉,也不是其他打造我們這個世界的偉大建築師,而是像銷售萬用剁碎機的朗恩.波沛爾(Ron Popeil);第二部分討論組織個人經驗的方式。我們對於街頭遊民、金融醜聞,或是像「挑戰者號」太空梭爆炸這類災難,應該抱持什麼樣的態度?第三部分是對我們評斷人的能力提出疑問。我們怎麼知道一個人好壞與否、聰明與否,或能不能把某件事做得十分妥貼?
首圖來源:Wikimedia

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