Успех через провал: парадокс дизайна

Генри Петроски, 2006

Планирование пронизывает наши жизни. Все – от создания презентации в PowerPoint до проектирования современного моста – воплощает в себе эту универсальную деятельность человека. Но что такое хорошее планирование? В этом убедительном и всестороннем обзоре самой сути изобретательской деятельности выдающийся инженер и писатель Генри Петроски утверждает, что мы вновь и вновь строим успех на основе неудачи, а не просто имитируем прежние успехи. «Успех через провал» показывает нам, что суть изобретения и проектирования – создание чего-то лучшего путем тщательного прогнозирования и, таким образом, предотвращения неудачи. Петроски исследует природу изобретений и характер изобретателя при помощи целого ряда повседневных и необычных примеров: иллюстрированных лекций, упаковки для лекарств с защитой от детей, национальных конституций, медицинской аппаратуры, самых высоких в мире небоскребов, длинно- пролетных мостов и многого другого. Подчеркивая, что нет пути к провалу вернее, чем проектировать исключительно на основе былых успехов, он проливает новый свет на сокрушительные неудачи – от падения Такомского моста в 1940 году и катастроф космических челноков в последние десятилетия до разрушения Всемирного торгового центра в 2001 году. Книга «Успех через провал», которая понравится всем, кто интересуется проектированием, в том числе инженерам, архитекторам и дизайнерам, завершается размышлениями о том, когда нам ждать следующего крупного разрушения моста и какого именно вида.

Введение

Мать изобретательности — мечта, а не необходимость. Новые вещи и идеи новых вещей возникают оттого, что мы недовольны существующими и хотим получить подходящую вещь для наших целей. Точнее, разработка новых изделий и новых технологий начинается там, где существующие не работают так, как было обещано или как хотелось бы. Неудовлетворенность и разочарование, которые возникают, когда пользуешься инструментом или системой, бросают вызов: улучшай! Иногда, когда деталь просто ломается, ясно, что улучшать. В других случаях, например если сложная система работает удручающе медленно, не всегда очевидно, как ее можно ускорить. Впрочем, поиск решения всегда начинается с того, что мы ищем недостаток и думаем, как его избежать, исключить, устранить или преодолеть. Изобретатели, разработчики, дизайнеры и обычные пользователи все время занимаются такими проблемами.

Самыми первыми полезными вещами были, конечно, те, которые находятся в природе. Неудивительно, что они же стали самыми первыми инструментами. Так, камнями можно было пользоваться как молотками. Получится ли из конкретного камня хороший молоток, зависит от его размера и формы и от его твердости и прочности по отношению к тому предмету, который забивают. Те камни, которые не позволяли достичь желаемых целей, считались плохими молотками, и потому их не брали. Лучшие молотки получались из камней без изъянов. Однако даже у них были ограничения, когда ими пользовались как молотками, и признать их недостатки в этом отношении означало поставить задачу для дальнейшей разработки: придумать что-то получше. Одной из проблем с молотками-камнями может быть то, что ими неловко или неудобно орудовать. Улучшить их можно, если изменить форму камня или приделать к нему ручку либо заменить камень на что-то получше. Со временем все более широкое разнообразие металлических головок молотков и их деревянных ручек, подходящих для любой задачи и под любой захват, отразит все большую специализацию и диверсификацию. Среди такого разнообразия можно ожидать, что для конкретной задачи лучше всего подойдет конкретный молоток, а остальные справятся хуже. Если все существующие молотки не подойдут для выполнения новой задачи, возможно, придется разработать еще один молоток. В конце XIX века в одном только Бирмингеме (Англия) производилось около пятисот различных типов молотков.

Истоки технологических систем тоже лежат в существующем мире. Циркадные и сезонные ритмы природы формируют паттерны отдыха и миграции. Даже простой сон, когда темно, мог таить в себе опасность, что несложно было понять на собственном опыте. Если все члены группы спали одновременно, кто-то мог не пережить ночь. Поняв недостаток системы, можно было естественным образом прийти к таким концепциям, как сон по очереди, и к другим средствам защиты. Так, группа могла ложиться спать в пещере, единственный вход в которую защищал валун, который туда прикатили. Неудобство миграции в конечном итоге привело к появлению системы сельского хозяйства и ограждений. Не важно, насколько хорошо развита вещь или система, но у нее всегда будут ограничения. Технических утопий не существует. Всегда будет оставаться пространство для улучшения. Самые успешные улучшения основываются на ограничениях — неудачах.

Успех и провал в дизайне взаимосвязаны. И если внимательное отношение к недостаткам может привести к успеху, то слишком большое доверие к успехам может привести к провалу. Успех — это не просто отсутствие недостатков, он еще маскирует их потенциальные проявления. Можно какое-то время эффективно подражать успеху, но такое поведение, как ни парадоксально, неизменно ведет к провалу. Так, единственный тип камня, который достаточно хорошо служит молотком, в каждой известной задаче можно назвать камнем-молотком. Если кому-то понадобится универсальный молоток, можно поискать такой камень под ногами, если еще не привыкли носить его с собой. Однако со временем возникнет проблема, с которой камень-молоток не справится. Это может произойти, например, если кто-то попытается разбить только что обнаруженный более твердый и прочный камень. Но, ко всеобщему удивлению, разобьется сам камень-молоток. Прежние успехи — неважно, насколько они многочисленны и универсальны, — не являются гарантией будущих результатов в новых условиях.

В данной книге изучается взаимозависимость между успехом и провалом в дизайне и особенно описывается та важная роль, которую играет реакция на неудачу и ее прогнозирование на пути к успеху. Книга возникла из серии лекций, а сама природа лекций — особенно технология иллюстрированной лекции как развивающейся системы — предлагает первую тему. На пути от предшественников волшебного фонаря, кодоскопа и диапроектора 35-миллиметровых слайдов до компьютерных презентаций в PowerPoint, которые проецируются через электронные устройства, показаны успешные улучшения, возникшие в ответ на реальные и предполагаемые недостатки предыдущих устройств — и систем, действовавших внутри них, — которые работали насколько возможно хорошо в условиях развивающихся технологий и сопутствующих возникновений новых ожиданий.

Подавляющее большинство пользователей той или иной технологии адаптируются к ограничениям. На самом деле пользоваться какой-то уникальной вещью означает так или иначе соглашаться с ее ограничениями. Но в человеческой натуре заключена склонность использовать вещи за пределами их функционала. Можно вырезать деревянную указку только определенной длины, пока она не станет слишком тяжелой и громоздкой, но мы все равно хотим расширить диапазон ее действия. В результате лектору, возможно, придется загородить собой проецируемый слайд, чтобы показать ту или иную деталь. Конечно, недостатки деревянной указки потеряли актуальность, когда появилась лазерная указка, у которой есть собственные ограничения. Большой «охват» означает, что в нетвердой руке дерганье этой указки усилится. Кроме того, ею невозможно постучать по проецируемому изображению, чтобы заострить внимание. Иногда бывает трудно отличить красную точку указки от россыпи красных точек данных. Технический прогресс — не безоговорочное техническое улучшение.

Большинство вещей используют для нескольких целей, отчего их, очевидно, сложнее разработать и тем более предугадать их недостатки. Чем труднее проблема, встающая при разработке, тем, конечно, сложнее решение. Поэтому, скорее всего, будут иметь место какие-то упущения, которые выдут на передний план уже после того, как вещь создадут и подвергнут испытанию. Недостаток может проявиться даже вне функционала, например продукт не может удержать долю на рынке, разочаровывая менеджеров, директоров и акционеров компаний. Низкая отдача в лаборатории или в бухгалтерском балансе сигнализирует о неудаче. Мы изучим такие примеры во второй и последующих главах.

Проблемы перед разработкой и ее ограничениями ставят не только конкретные вещи, такие как проекторы и указки. В третьей главе мы рассмотрим неосязаемые вещи, в том числе интеллектуальные и символические, такие как национальные конституции и флаги, где неумение прогнозировать реакцию на политически заряженные вещи, которые могут не понравиться различным предполагаемым избирателям, может привести к катастрофе. Последствия разработки стратегии игр, таких как баскетбол (а они тоже нуждаются в разработке), возможно, не столь критичны, как в политической борьбе, но если тренер не может бороться против скучной защиты или поставить классного шутера вместе с хорошим защитником, то это может привести к тому, что игра разочарует и игроков, и зрителей. Успешный проект хоть материальной, хоть неосязаемой вещи покоится на предвидении того, что может пойти не так.

Таким образом, неудача является объединяющим принципом в разработке вещей больших и маленьких, твердых и мягких, реальных и воображаемых. В четвертой главе подчеркивается сходство проблем разработки для всевозможных вещей. Что бы ни проектировалось, секрет успеха таится в правильном прогнозировании и устранении недостатков. Первые главы касаются главным образом вещей и контекстов поменьше, более конкретных, а в этой главе приводятся примеры вещей и систем побольше, таких как паровой двигатель и железная дорога. Не отступая от основополагающего сходства в самом процессе разработки, дискуссия повернется к различиям в том, как ведут себя большие и маленькие вещи. В частности, процесс тестирования, где часто впервые обнаруживается непредвиденный недостаток, обязательно должен отличаться. Небольшие вещи, которые обычно производят в огромных количествах, можно проверять при помощи метода отбора образцов. Однако очень большие вещи, которые построены на заказ или в единственном экземпляре, так проверить нельзя. Недостатки в больших сооружениях или машинах могут стать разрушительными во многих смыслах, и не в последнюю очередь в экономическом.

Последние главы касаются исключительно больших вещей. Пятая глава посвящена зданиям, особенно высоким и сверхвысоким. Стремление строить высокие здания возникло задолго до появления небоскребов, но именно в этом жанре архитектуры и строительного проектирования ошибки могут иметь далеко идущие последствия. Решение построить высокое здание часто проистекает из эгоизма и высокомерия — качеств, нередко берущих начало в недостатках человеческого характера, которые могут привести к недостаткам в построении здания. В XXI веке высота зданий ограничена не столько по конструкционным причинам, сколько по техническим, экономическим и психологическим. Инженеры-проектировщики знают, как построить здание, которое будет гораздо выше любого из ныне существующих, но понимают, что высота требует пространства и денег. Чем выше здание, тем больше людей придется поднимать на лифтах. Чем больше понадобится лифтов, тем больше должно быть лифтовых шахт, а значит, нужно все больше и больше места. Пространства для офисов на этаже останется меньше, а это, в свою очередь, означает, что вся затея станет экономически невыгодной. Тем не менее из-за гордыни и чувства соперничества все более высокие здания продолжают строить. И все же не важно, сколько в мире сверхвысоких зданий; если они удались, это не гарантирует успеха их подражателям. Разрушение башен-близнецов Всемирного торгового центра в Нью-Йорке продемонстрировало, что непредвиденные внешние силы (и незамеченные внутренние слабости) могут создать сценарии, которые спровоцируют новые катастрофы.

В шестой главе книги рассказывается о мостах, хрестоматийном примере парадоксальной природы успеха и провала в дизайне. Самонадеянное строительство все более длинных мостов на основе успешных прежних проектов — это рецепт провала, что много раз было продемонстрировано и задокументировано за последние полтора века. Проектировщики первого Квебекского моста, например, вдохновились успехом моста через Форт и решили построить такой же мост, только легче и длиннее. К сожалению, Квебекский мост разрушился во время строительства, из-за чего консольные мосты пользуются дурной славой, от которой им до сих пор не удалось избавиться. Хотя Квебекский мост успешно перепроектировали и перестроили и сегодня он олицетворяет канадскую решимость, с тех пор даже не пытались строить более длинные консольные мосты. Когда в 1940 году построили мост Такома-Нэрроуз, третий по длине подвесной мост, ширина полотна и высота балки жесткости относительно длины пролета оказались настолько малы, что мост разрушился под действием ветровых нагрузок всего через несколько месяцев после того, как его открыли для движения транспорта. Относительно неизвестный проектировщик, отставив в сторону самолюбие, на самом деле предупреждал о недостатках конструкции, но его возражения высокомерно отверг влиятельный советник по дизайну, чья уверенность была основана на многочисленных предыдущих успехах. Такие примеры предостерегают против основанной на успехе экстраполяции в дизайне. Прошлые успехи не защищают от будущих провалов.

В финальной главе рассмотрены исторические сведения о колоссальных ошибках при строительстве большепролетных мостов и космических челноков. В отношении мостов существует удивительный временной паттерн крупных катастроф, происходящих примерно каждые тридцать лет с середины XIX века и продолжающихся после смены тысячелетий. Полдюжины заметных катастроф, произошедших в это время, — результат проектирования, основанного скорее на масштабировании успешных прецедентов, чем на тщательных расчетах и проработках катастрофических сценариев. Эти убедительные свидетельства говорят о том, что проектировщикам необходимо знать историю технологии, с которой они работают, но такой ретроспективный взгляд обычно не свойствен инженерам-новаторам, первопроходцам. И все же исторический паттерн повторяется раз за разом, а это о многом говорит. Можно даже предположить, что следующего крупного разрушения моста следует ждать примерно в 2030 году. Такое предсказание заслуживает доверия по той простой причине, что строительство мостов в XXI веке продолжается в похожем ключе — так же строились и печально известный Квебекский мост, мост Такома-Нэрроуз и воплощались другие слишком смелые проекты. Но ошибок, конечно, можно избежать, иначе технического прогресса не было бы. Действительно, можно прогнозировать будущие ошибки и избегать их, оглядываясь на прошлое, которое раз за разом обнажает несомненную, пусть и парадоксальную взаимосвязь между успехом и провалом в процессе проектирования.

Ошибками и реакцией на них нельзя объяснить особенности всех проектов, но с инженерной точки зрения, представленной в книге, они являются общей темой для описания функциональной эволюции вещей. В частности, взаимосвязь между провалом и успехом в разработке технических устройств и систем представлена здесь как важная движущая сила в изобретательском процессе. Большинство примеров взяты из области технического проектирования и строительной инженерии, в которых автор имеет непосредственный опыт. Конечно, существует огромное количество других примеров из других сфер, и читатель сам может их припомнить и проверить парадоксально противоречивую гипотезу, согласно которой провал ведет к успешному дизайну и успех может в конечном итоге ему навредить. Но эта книга не должна занять много места на книжной полке, и поэтому слишком многое в нее не вместишь. Так что, пожалуй, сосредоточимся на функциональности. Есть множество факторов, которые влияют на дизайн, в том числе эстетические, культурные, экономические, эгоистичные, этические, исторические, политические и психологические, но в одной книге нельзя рассказать все обо всем.