生物学思维~吸积~11

  作者在本节开始介绍复杂系统形成的第一个原因~吸积,即一点一点慢慢积累而形成的机制,很多系统刚开始不是那么复杂,但随着时间的积累,每次增加一点点,时间久了就会变成一个庞大的东西。

在2000年1月1日到来前的几年里,许多工程师都在研究如何解决“千年虫”问题。简而言之,若一个软件在存储年份时使用的是两位数,而不是四位数,那么当2000年到来时,这个软件就会“认为”那是1900年,从而引发诸多问题。恐怕没有任何人、任何机构会比美国联邦航空管理局更担心“千年虫”问题了。如果空中交通管制系统在新千年到来时出现故障,那将会导致巨大的灾难。因此,美国联邦航空管理局检查了计算机系统,并对系统进行了测试:如果系统认为那是1900年,会出现什么情况?(最后这个问题还是解决了嘛,没事)

在测试过程中,他们发现交通管制系统中的IBM 3083计算机问题特别棘手。作为技术人员代表,美国联邦航空管理局的工会主席指出主要问题在于:“IBM公司只有两个人知道这种型号的计算机的微代码,但是他们都退休了。”但真正的原因是,IBM 3083属于大型机,从20世纪80年代开始发售,而且所用的系统软件早在发售前几年就已投入使用。这就意味着,到了20世纪90年代后期,这个为全美的飞机制定航线的计算机系统所使用的代码几乎已无人可识。(据说直接有些国家的航空系统还是运行在几十年前的电脑上面)

这还算不上令人震惊。一直以来,许多大型系统的基础都是较小和较陈旧的系统。只要这些系统能够继续平稳地运行下去,就不会有人在意那些旧东西上面到底堆了多少新东西,系统中到底累积了多少次第加入的片段。据一位消息人士透露,直到2007年,美国国税局所使用的报税系统依旧是20世纪60年代早期,也就是肯尼迪政府时期开发的系统。美国国税局所使用的另一个系统则始建于20世纪70年代,并于1985年进行了大修。与此类似,美国的航天飞机在执行最后一次航天任务时,所用的平台是由5台IBM计算机组成的,其计算能力甚至还比不上今天的一部普通智能手机。然而,这些软件和技术仍然在使用着。(没出大问题,人们就没有太大的主动意愿去替换它们)

1975年出版的《人月神话》一书中,计算机科学家小弗雷德里克·布鲁克斯讨论了有关软件设计和项目编程的管理问题。在这本书中,他引用了业内的一句俗语:“每次加一点,每次加一点,最后就有了一大堆。”每一个独立设计,无论是为了修复,还是用来提供新功能,看上去都不过是一次独立的选择,而且都很合理:要么解决了问题,要么为用户创造了新的令人兴奋的功能。然而,日积月累下,它们终会变成“一大堆”。(吸积的过程就是这样不知不觉下形成)从交通运输业到能源业,再到农业,我们都可以从中清楚地看到,但凡是大型的技术系统,就定会发生这种情况。

我记得我最早是在一些讨论“行星系如何形成”的文章中看到“吸积”这个术语的。行星系由一团旋转的尘埃和气体凝聚而成,这种星星点点的累积过程,就是“吸积”的过程。这个用来描述行星系如何形成的概念由来已久,而在技术的增长过程中也是类似的吸积作用。(看来这个是一个普遍性的宇宙规律呀)

我们还观察到,行政人员和行政机构的数量也出现了类似的增长趋势。20世纪50年代,《经济学人》杂志中有一篇文章提到了帕金森定律,并定量地描述了行政人员数量的增长规律。虽然这篇文章的观点还不太完善,但帕金森定律毕竟有数据的支持,其结论到今天仍基本成立:政府部门的行政人员数量以每年5%至6%的速度在增长。毫无疑问,随着行政机构的规模越来越大,机构的管理问题只会越来越复杂。(中国以前的行政体系就是如此,公务员越来越多,好在最近几年稍微控制了一下,不然总数全球第一会越来越大,尾大不掉呀)

事实上,软件界已经将吸积和积累奉为普适规则。就发展而言,软件系统的规模势必会与日俱增,除非有人积极地尝试简化它们。(有些具有创新能力的极客,比如马斯克,他们正在做着这些事情)

那么,为什么我们不能对复杂的系统进行定期清理并从头开始呢?这和实际操作有关。例如,软件未能按时重写完,索性就在推出新版本之前先发布一个补丁。我在想,只要愿意花上很多年的时间,那么微软内部的任何一位软件专家都可以重写Word的全部代码。当时间、精力和金钱都有限,且不得不进行权衡时,我们通常会选择对系统进行修改,让它“足够好”就行了。(驱动力不够呀,就像改革一样,大家都倾向于选择当下比较简单易行的)这意味着,我们需要不断对系统进行调试和修正,就像立法者对美国法律体系所做的那样,也就是说,我们需要在以往的基础上加上一层又一层的东西。我们的城市拥有一个多世纪之前埋设的燃气管道、20世纪30年代建成的运输网络,以及废弃的地铁站。它们都隐藏在城市的地下。

不过,更多的时候,我们之所以放弃从头开始的想法,是因为那样做不仅太困难,而且太危险。没有人能够完全理解一个系统所依赖的所有旧的组成部分的全部作用,所以重新设计一个未经检验的系统不仅是愚蠢的行为,更是危险的行为。试想一下,一个几十年前设计好的、非常复杂的银行软件系统正慢慢适应着各种先进的技术,无论是新型的计算机,还是新的操作系统,或是无处不在的互联网。虽然这个系统的核心基础并不适用当今时代,但它们已经嵌入得太深,以致无法删除。总而言之,我们必须接受这样一个普遍规则,那就是:无论何种技术系统,终将变得日益复杂。(总体说也确实如此,反正最终都会走向复杂,改不改都是如此,平衡之道比较划算)

但是,当仔细观察技术系统中的遗留代码时,无论是在一个软件中,还是在一个法律体系中,我们都会发现,真正的复杂性绝不仅仅只体现在日益扩大的系统规模上。毕竟,只有和另一个因素结合起来,吸积才能使技术系统变得复杂,这个因素就是交互。

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