陳政宏

臺灣成功大學系統系副教授

本文從工業系統的技術與風險本質討論2014年7月31日晚間高雄的嚴重氣爆事件。Perrow《當科技變成災難》（原書名：Normal Accident）書中那張著名的系統特性分布圖，把交互作用的復雜或線性程度，及藕合的緊密或疏松程度做為兩個軸，來表示各類系統的特性。其中交互作用最復雜且藕合程度最緊密的，也就是最難控制與預測的是核能電廠，再來是核武意外，而同在此象限內稍微好一點但是也很危險的還有飛機、化工廠、太空任務。此次的氣爆事件就屬于化工廠的系統部分。雖然何明修教授已經引用Perrow的理論來分析（《正常的意外在高雄》），并據以建議應該要“降低系統的復雜程度，多保留一下退路，或者是改采寬松相連（loose coupling）的設計。”但是若從這些工業系統的構造來看，無論是核能電廠、飛機、化工廠、或太空任務都一樣，除了極少數可以拆解的周邊步驟（例如從飛機發射的太空載具）外，這些系統是不太可能降低復雜程度的，原因在于其技術上的本質就是把許多不同類需求與功能的元件組合成可以運作的系統，其技術的復雜性起源于其任務目的本身就是復雜的（例如化工廠的一貫作業），或物理上必然的限制（飛機必須一直保持能產生足夠升力的狀態）。因此，若要求降低系統復雜度，等于要求做一個完全不同的系統，甚至是放棄原來的目標。

因此，對這些系統來說，唯一可行的方法是降低藕合程度，讓元件以較寬松的方式產生關聯。這些在技術上通常是可行的，甚至我們可以說大部分的復雜藕合系統是從寬松與簡單的系統逐步演變來的。Perrow的圖上有一個跟化工廠一樣復雜，但卻是藕合程度最低的系統，叫做大學。若我們比較一下化工廠與大學就知道差異所在：大學的教育效率及行政效率很差，平時的文書運作或人與人的互動之間沒有環環相扣的設計。化工廠不可能設計成這樣，不然一定虧本， 失去商業競爭力。所以為了追求效率，化工廠之類的工業系統必然要有一定程度的緊密藕合。我們為了確保這些系統的安全性，也會加裝一些類似防止骨牌一次倒光的安全緩沖空間，只是有時這些安全措施同時也加深了系統的復雜性。

再者，我們也必需了解工程系統的兩項與此相關的本質，一個是人也是系統的一部分，我們必須考慮人的因素；另一個是莫非定律中的凡有可能出錯之處，必然將會出錯，只是機率高低的問題而已。換句話說，不管是零件還是操作的人，都有一定程度的失誤機率，我們在設計與操作時必須考慮事故的機率與應變的方法，甚至因此改變系統的部分設計。

最后，系統的實際運作在嘗試錯誤之后， 會在風險與效率之間達到一個平衡位置。而除非有新的技術突破，不然對風險的低容忍，就會促使效率降低及成本的提升。所以，就像過去數十年的民航災難史所顯示的，每當災難變多，人類對于風險越來越不能忍受時，只好稍微犧牲效率，加強安全措施，同時等待技術的突破或系統管理方式的改良，直到新技術或新管理方式的成功，同時提高了安全性與效率為止。

回到高雄氣爆的事情來看，城市與化工廠原本都是復雜系統，城市的藕合程度較低一些。而事故發生的原因與其他復雜系統類似，當然是好幾個環節都出錯才導致的。這些環節從事故的失誤推理分析大概是這樣：

丙烯大量外泄←輸送操作失誤←丙烯少量外泄←丙烯輸送管破裂←丙烯輸送管與排水箱涵交錯并長久腐蝕←油管/丙烯輸送管埋設于住宅區馬路←油或石化原料需從高雄港輸送至仁大工業區←石化工業區規劃←石化工業的政策

所以，若要究責，第一個當時直接操作輸送的人員要負直接肇事的責任，因為沒有在疑似外泄時采取較為安全的措施，而其基礎專業知識、訓練或上司給的工作壓力是否恰當也應該是調查重點。但是若往前追究，輸送管的維修檢測工作及其當年位置規劃與施工方式則有間接責任。而最根本的起因在于石化工業區及其管線的規劃， 導致管線必須與排水箱涵交錯（無論誰先設置） 并經過人口稠密的住宅區。這些都是使系統復雜并且更緊密藕合的因素。

這個組合中，1937年的都市計劃中已經規劃好了此次事件中的各條道路，而且在1955年的都市計劃中劃為住宅區等。然后事件中的李長榮化工廠所在的仁大工業區是1970年才由經濟部規劃的，背景應該是承續1960年規劃的石化工業發展政策。如果當年的石化工業區不在內陸，而在海濱， 就不會需要有長程的陸上輸送管。如果輸送管的路線規劃遵守已經完成的都市計劃，而選擇繞道或經過人口較少處，并且兩側規劃緩沖帶，事故即使仍會發生，后果也會較輕微。如果排水箱涵施工時， 請輸送管也修改一下路徑，或許可以避免此次事故。如果操作人員的訓練與專業常識再更好一些， 或許會在少量外泄時停工檢查管線。

以上這些“馬后炮”的如果，只是顯示事故的環環相扣，以及系統結構上如何埋下發生事故的環境，以致于人為的一兩個錯誤就足以造成大災難。未來，我們或許需要承認的是：人為的錯誤是免不了的，系統的設計要如何盡可能減少失誤發生的機率及其帶來的影響，并且盡可能控制失誤的影響范圍。或者在人類能承受的風險與成本權衡下，準備好面對終究會發生的大災難。或許，那不能稱為正常的意外，而是遲早的事故。

我們未來面臨的問題與挑戰是：

第一，技術上如何評估及降低失誤的機率， 特別是人員素質、訓練、知識、專業倫理、人事及營運方式與文化、管理制度等諸多因素相關時。以前臺灣的土木工程師都會把安全系數自動調高兩三倍，因為顧及施工現場會有一定程度的偷工減料，而預作防范；現場的工程師與技工也知道設計圖上的安全系數其實比教科書或施工規范所規定的更大，因此適度的偷工減料也還算安全，他們會盜亦有道，自我克制，不致于讓房子真的容易出事。看來，未來的工程師與工業管理者似乎也要學一些心理學及賽局理論。又如，美國Exxon石油公司的Valdez號油輪在阿拉斯加的漏油事件后，美國運輸安全委員會的調查報告所檢討的不只是當時的駕駛員，還包括提供環境資訊的海岸防衛隊，以及船東的船員管理制度；近年來，各航空公司也十分注重駕駛艙管理，以減少駕駛失誤的機會；我們的高速公路也開始倡導不要疲勞駕駛。這些都是降低人為錯誤的系統管理手段，而不是只注重在操作者的技能與道德，或者執法的技巧與強度。

第二，無論是救災現場找不到源頭或者當時管線與箱涵施工時所暴露出來政府單位間的橫向聯系不足，以及平時資訊溝通欠佳的問題，乃至于輸送管路線規劃與工業區規劃，都顯示我們需要更系統性地規劃大型活動，并讓事務官更有系統性的視野及能力，且在制度上鼓勵橫向聯系。而后兩者其實已經非關科技，而是人才培育及公共行政的方式需要革新的問題。

第三，除非我們不追求利潤與效率，否則未來的復雜系統的事故機率難以降低到趨近于零的程度。所以，除了部分減少藕合程度外，或許我們應該思考及發展的是如何以略微增加成本為代價來降低事故的影響，而這若有預防性的事先規劃，只會有遲早會發生的小事故，不會有難以預料而遲早發生的災難。◢

（轉自臺灣科技與社會研究學會電子報，2014年第20期）

《管道保護》2015年第1期（總第20期）