28 января 1986 года шаттл «Челленджер» разрушился 73-й секунде полета. Катастрофа унесла жизни семи членов экипажа и травмировала американскую нацию.
Миллионы зрителей (в том числе школьники) наблюдали за запуском шаттла в режиме реального времени — отчасти потому, что на борту находилась Криста Маколифф (Christa McAuliffe), учительница, которая должна была стать первым гражданским космонавтом. Видео с запуска можно посмотреть здесь.
Экипаж «Челленджера»
Причиной катастрофы оказалось повреждение уплотнительного кольца правого твердотопливного ускорителя. Оно повредилось из-за низкой температуры во время запуска шаттла (-0.5°C) — риск, отмеченный несколькими инженерами и проигнорированный руководством NASA. По расчетам NASA, вероятность аварии составляла 1 из 100 000 — и статистические данные стали главной причиной, по которой запуск «Челленджера» разрешили.
Шаттл до и после катастрофы (слева — первые видимые признаки опасности, справа — фотография сразу после крушения)
Можно ли было предсказать крушение?
В 1989 году Сиддхартха Далал (Siddhartha Dalal), Эдвард Фоулкес (Edward Fowlkes) и Брюс Ходли (Bruce Hoadley) опубликовали исследование «Анализ рисков космических шаттлов: предсказание аварии до запуска «Челленджера» (Risk Analysis of the Space Shuttle: Pre-Challenger Prediction of Failure), содержавшее анализ данных, доступных еще до запуска, и возможностей более точно предсказать аварию до того, как она произошла.
Анализируя информацию о прошлых запусках с помощью стандартных статистических методов, исследователи обнаружили множество свидетельств того, что запуск шаттла при -0.5°C сопровождался существенным риском аварии. Они рассчитали ~13% вероятность повреждения уплотнительного кольца при такой температуре, тогда как вероятность аварии составляла 0.001% по оценке NASA и 3-6% по оценке Военно-воздушных сил США. Вы бы дали разрешение на запуск шаттла, если бы знали, что вероятность катастрофы составляет 1 к 8? а 1 к 100 000?
Посмотрим на данные, проанализированные NASA, и попробуем понять, что пошло не так.
И комиссия, расследовавшая причины катастрофы, и авторы «Анализа рисков космических шаттлов: предсказание аварии до запуска «Челленджера» отметили, что NASA руководствовались данными о количестве случаев повреждения уплотнительного кольца, и температурой, при которой производился запуск.
Ниже приведена диаграмма с результатами тестов уплотнительного кольца — данные, проанализированные NASA перед запуском шаттла. Заметна ли закономерность между процентом поломок уплотнительного кольца и температурой воздуха? Руководствуясь только этой диаграммой, вы бы дали разрешение на запуск шаттла при -0.5°C?
По вертикали — количество поломок;
По горизонтали — температура (°F).
Руководство NASA использовало данные, на основании которых составлена эта диаграмма (помимо прочих источников информации), обосновывая уверенность в том, что температура не влияет на эксплуатационные качества уплотнительного кольца (несмотря на возражения инженеров, проводивших множество других экспериментов). В самом деле, на диаграмме трудно увидеть связь между поломками и температурой воздуха.
Но руководство NASA совершило одну роковую ошибку: это не та диаграмма, которую стоило изучать.
NASA учитывали, когда уплотнительное кольцо ломалось, не обращая внимания на случаи, когда оно работало нормально. Если бы диаграмма показывала много успешных запусков при одной температуре и ни одного при другой, опасность была бы очевидна.
Посмотрите на диаграмму, составленную на основании более полных данных: здесь показаны и поломки, и их отсутствие. Заметна ли теперь связь между температурой и процентом аварий? Руководствуясь этими данными, вы разрешили бы запуск шаттла?
Вторая диаграмма показывает множество успешных запусков при высокой температуре (>18°С) при небольшом проценте проблем с уплотнительным кольцом (15%) и всего несколько запусков при низкой температуре, 100% из которых сопровождались поломками, и даже в этих случаях температура воздуха составляла от 10°С до 18°С, а не -0.5°C. Если бы руководство NASA опиралось на эти данные, запуск, скорее всего, отложили бы.
Вот почему необходимы самые полные данные: от этого буквально зависят человеческие жизни. Нужно смотреть не только на проблемные события, но и на их отсутствие.
Разницу между двумя диаграммами удобно представить следующим образом:
| Набор данных | Выводы | Решение | Результат |
| Неполные данные | Низкая температура не влияет на работу уплотнительного кольца или влияет незначительно. | Разрешить запуск шаттла при низкой температуре. | Катастрофа «Челленджера», семь погибших. |
| Все данные | Низкая температура значительно влияет на работу уплотнительного кольца: во время каждого запуска при температуре ниже 18°С возникали проблемы. | Не разрешать запуск шаттла при низкой температуре, поскольку велик риск аварии. | Неизвестен; скорее всего, значительно меньший риск повреждения уплотнительного кольца и катастрофы. |
Выводы
Главный вывод из катастрофы «Челленджера»: неполные данные ведут к неверным решениям. Конечно, анализируя цифры, люди конструируют ограниченную их выборку. Если при этом они неправильно расставляют приоритеты, нередко получается неполный, тенденциозный набор данных. В случае «Челленджера» это был процент одних лишь аварий, на основании которого было принято неверное решение.
Такая избирательность свойственна не только руководству NASA: это всепроникающая проблема. Особенно часто она встречается в СМИ: новости освещают негативные происшествия (например, теракты), но не показывают привычный быт мирных городов. Потому что отсутствие события — не новость. Но из репортажей зрители формируют мнения и принимают решения. Например, голосуют, выбирают страну для отдыха, спорят с друзьями. При том не видя, что данные избирательны — и они сильно искажают наши картины мира.
Высоких вам конверсий!
По материалам: priceonomics.com
