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1978年12月28日下午，美国联合航空公司的173号航班从纽约肯尼迪国际机场起飞，前往目的地俄勒冈州波特兰市。当天天气晴朗，飞行条件近乎完美。
机长马尔伯恩·麦克布鲁姆52岁，他有一头银灰色的头发，语音清脆明快。麦克布鲁姆是一名参加过第二次世界大战的老兵，有着超过25年的飞行经验。他与妻子居住在科罗拉多州的博伊德湖地区。他小时候和母亲散步时看到了飞行技巧的巡回表演，这瞬间点燃了他成为驾驶员的雄心壮志。他告诉妈妈：“我将来要去开飞机。”
麦克布鲁姆的副驾驶是罗德里克·毕比，一名已在美联航工作13年、累计飞行时间超过5 000小时的飞行员。驾驶舱中的第三名成员是41岁的飞行工程师弗里斯特·门登霍尔，他在美联航工作了11年，累计飞行时间3 900小时。乘客们的安全在这三人手中，有着可靠的保障。
在丹佛市短暂经停后，173号航班于14点47分飞往波特兰。那是圣诞节后的第三天，181名乘客中的大多数都是度完假回家的旅客。飞机上升到巡航高度后，机组成员在驾驶舱里愉快地聊着天。预计飞行时间为2小时26分钟。
17点10分左右，波特兰机场的空管向飞机发出可以降落的信号后，麦克布鲁姆拉下控制杆，准备放下起落架。通常在这一操作后，起落架和轮胎会缓缓降下，在到位后发出表示锁定的声响，但是这次却传来了砰的一声巨响。声音回荡在机舱中，机体随即出现了一阵抖动。
客舱中的乘客们紧张地四处张望，开始猜测声音的来源。在驾驶室中，机组成员也感到一阵不安。起落架释放到位了吗？如果没问题，那声巨响又是怎么回事？起落架正常指示灯在此时本该全部亮起，但其中一盏却仍然是暗的，这意味着什么？
机长别无选择，他呼叫塔台，请求更多飞行时间，以便排除故障。机场方面立即做出回应，建议173号航班“左转，航向100度”。随后，飞机被转移到机场南部的一条等待航道上，在波特兰郊区的上空盘旋。
机组成员进行了几项检查。他们无法看到飞机下方的情景，不知道起落架是否已经全部放下，因此只好用其他方式检查。工程师前往客舱，去查看机翼尾部的螺栓是否可见，如果起落架被放下了，这些螺栓就会被顶起来，工程师会看到它们。结果他确实看到了螺栓。机组成员还联系了位于加州旧金山市的联合航空航线维护控制中心。一切迹象表明，起落架已经被成功放下了。
然而，机长仍然忧心忡忡。他无法确定起落架是否就位。他明白，在没有放下起落架的情况下着陆是很冒险的。尽管数据表明，一般来说，在没有放下起落架的情况下着陆不会造成人员伤亡，但这仍然是项危险的操作。作为一名负责的飞行员，麦克布鲁姆想要百分之百的保证。
飞机在波特兰上空盘旋时，机长在试图寻找问题的答案，他不明白为什么那盏起落架指示灯没有变绿。他在想，有没有什么办法能检查线路，有没有什么其他方式能解决问题。
在他苦苦思索的同时，另一个问题逐渐浮出水面。一开始，这个问题还不起眼，但随着173号航班在等待航道上盘旋不休，这个问题变得越来越严重了。在离开丹佛时，飞机上共载有21 183千克燃油，足够飞机飞到目的地，但这架麦道DC-8型客机每分钟要烧掉大约95千克燃油。飞机不能永远飞下去，麦克布鲁姆早晚得让飞机降落。
到17点46分，燃油表上的读数已经下降到了5。情况还没失控，但容许错误发生的空间正在变小。时间变得越来越重要了。工程师的情绪激动了起来，他提醒机长注意燃油状态，警告后者燃油泵上的灯正在闪烁。驾驶舱录音显示出他逐渐加深的焦虑情绪。
但工程师没能从麦克布鲁姆那里得到期待中的回应。机长是飞行中的最高管理者，他的首要职责就是保证机上乘客与机组成员共189人的安全，将他们置身于他的保护之下。他清楚不放下起落架就着陆有多危险，下定决心不让危险发生。他必须找出问题所在。他必须百分之百确定。
他继续集中精神去想起落架的事。到底放下了没有？还有什么检查的办法是他们没想到的？他们还能做什么？
17点50分，工程师门登霍尔再次提醒机长注意燃油量的下降。机长回答道，油箱里的燃油还能保证15分钟的正常飞行，但他错了。他好像失去了时间的概念。“15分钟？”工程师重复道，他的声音充满了怀疑，“燃油不够……15分钟后，燃油会低得要命。”
每过一秒，燃油就减少一分。现在，这条等待航道上酝酿着一场灾难。不仅对乘客们来说是这样，对波特兰南部的广大居民来说也是如此。一架重达90吨的飞机盘旋在城市上空，燃料殆尽。
副驾驶和工程师不明白，为什么机长还不赶快把飞机开往机场。眼下最危险的明明是燃油问题，起落架已经不算什么大事了。但机长是权威人物，他是老板，经验丰富，资历深厚。他们叫他“长官”。
18点06分，油量已经低到让4号引擎熄了火。“我想4号刚刚熄火了，老兄，你……”30秒后，他再次发出提醒，“一个引擎熄火了，老兄。”
直到此刻，机长还对眼前的灾难毫无察觉。他对时间的感觉已经彻底瓦解。“为什么？”他问道，好像对引擎熄火一事并不相信。“燃油。”一个声音重重回答道。
173号航班完全有能力降落。事后发现，起落架确实已经完全放下。即使没有放下，一名经验丰富的飞行员也能在不伤及生命的情况下让飞机降落。那天晚上天气非常晴朗，自从首次降落取消后，机场就一直在视野里。
但现在，他们距离跑道足有8公里，下面是大都市，燃料已经彻底耗尽。这让机组肝胆俱裂。
一切已经太迟。剩下的几个引擎熄火后，所有希望都消失了。飞机以每分钟900多米的速度急剧下坠，他们没指望了。
麦克布鲁姆瞪大双眼，不顾一切地在地平线上搜寻，想在飞机下方密密麻麻的大片住宅和公寓楼群中找到一块开阔地带。直到现在，他都不明白到底发生了什么。燃油都凭空消失了吗？时间都去哪儿了？
录音的最后几分钟显示出了他们的绝望，此时飞机正一头撞向波特兰郊区的地面。
18 : 13 : 38机长：全都完了［所有的引擎都熄火了］
18 : 13 : 41机长：我们到不了特劳特戴尔机场了［波特兰的另一个机场］
18 : 13 : 43副驾驶：我们哪儿都到不了
18 : 13 : 46机长：好吧，发出求救信号
18 : 13 : 50副驾驶：（对塔台）波特兰机场塔台，这里是173号航班，我们发出紧急求救……引擎全部熄火了，我们正在坠落，我们无法到达机场
18 : 13 : 58塔台：173号……
18 : 14 : 35 （撞击声）
（录音结束）
把联合航空173号航班作为研究航空系统的对象有两个理由。首先，这架航班的坠毁是航空安全史上的分水岭事件。这一点已经受到了广泛认可。但对本书的目标来说，这起事件还有另一个关键之处：它以一种奇特的方式，与伊莱恩·布鲁米利的悲剧产生了很多可比性。虽然一起事故发生在空中，另一起在手术室里，两者还是有着同样的基本特征。
即使粗略一看，也会发现两件事有惊人的相同之处。麦克布鲁姆机长满脑子想的都是起落架，而安德顿医生则一门心思地要通过口腔进入呼吸道。两个人的注意力都被局限住了。正如麦克布鲁姆忽视了不断下降的燃油储量，救治伊莱恩的医生们也对病人的缺氧问题视而不见。就在麦克布鲁姆忙着解决起落架问题、医生们拼命要把导气管送进呼吸道的时候，真正的灾难却被彻底忽视了。
工程师门登霍尔警告机长却得不到回应，和他一样，护士简也提醒过安德顿医生。他们都发出了强烈的暗示，纠结于是否要再说得明白一些，但又被上级的权威所震慑。社会等级与权威的压力破坏了团队合作。
但对我们来说，重要的不是两起事故的共同点，而是两者对错误的不同反应。我们已经知道，在医疗界有着逃避责任的风气，事故会被形容为“偶发”或者“在所难免”。医生们总是说“我们已经尽力了”。这也是当今世界上对失败最普遍的反应。
在航空业，情况从根本上截然不同：从失败中学习的理念已经牢牢扎根于整个系统之中。
所有飞机都必须载有两个黑匣子，一个负责记录发往机上电子系统的所有指令，另一个是驾驶舱内的声音记录仪，让调查员能了解事故发生之前飞行员在想些什么。航空业不会掩盖失败，也不会回避失败。航空业把失败变成了资料的宝库。
一旦有事故发生，独立于航空公司、飞行员工会和管理部门之外的调查员会获得充足的权限，进入事故现场勘察，并对所有人证物证进行调查。人们不以犯错为耻，而是视其为学习的机会。由事故调查员搜集的证据在法庭上不会被采纳，因此事故的利益相关方可以毫无顾忌地展开合作，也就更容易让事故的原因真相大白。
调查完成后，调查报告会对所有人公开，航空公司负有必须将报告公之于众的法律责任，全世界的飞行员都可以免费查阅相关资料。这让所有人都能从错误中学习，而不限于某个机组、某个航空公司或某个国家。这种方式极大地加强了航空业学习的能力。正如埃莉诺·罗斯福（Eleanor Roosevelt）所说：“要多从别人的错误中吸取教训。毕竟你没那么长寿，不可能自己把所有错误都犯一遍。”
航空业不光会从事故中学习经验，还会从“小”错误中吸取教训。
每当飞行员与其他飞机距离过近或在错误的高度飞行，他们就要上交一份报告。如果能在问题发生后10天内上交报告，飞行员就会免受处罚。此外，很多飞机上的数据系统被设定为一旦某些参数脱离正常范围就会自动发送报告，同样，这些报告进入资料收集系统时会被匿名处理。
比如在2005年，调查机构在短时间内接连收到了一系列报告，报告指出，肯塔基州的莱克星顿机场存在安全隐患。在机场外不远的一块荒地上，当地政府立起了一个巨大的告示牌作为城市的装饰。告示牌顶部装有照明设备，能在夜晚把画面照亮。
但这些明晃晃的照明灯对飞行员的视野造成了严重干扰。很多飞行员把告示牌上的灯当成了跑道灯，于是提前下降，等接近跑道时已经飞得太低了。幸运的是，没有飞机因此坠毁，多亏了匿名报告在发生事故之前及时揭示了这一潜在问题。参加了那次会议的航空安全专家肖恩·普鲁尼基（Shawn Pruchnicki）告诉我：“我们在短短一周内收到了一大堆同样的报告，立即意识到那个机场有问题，必须马上行动。”
做出决定后，调查机构在几分钟内就向所有计划在莱克星顿机场降落的航班发出电子邮件，警告飞行员在接近机场时要特别注意分辨灯光。几天之内，告示牌和照明灯就被移除了（如果那块土地属于机场管辖范围，移除工作还会快得多）。就这样，事故在发生前就得到了预防。
如今，很多享誉世界的航空公司做得比这更多：实时监控数以万计的参数变量，如高度偏差、过度倾斜等，对飞机状态做出持续分析，以找出值得特别关注的问题。英国皇家航空学会（Royal Aeronautical Society）指出，这是大幅提升航空安全的关键所在。现在科技发展的目标是继续提升事实数据的处理能力，让所有信息在飞行过程中就被直接发送到中央数据库。这样一来，黑匣子也不再有用武之地了。
航空业就是这样严肃对待失败问题的。任何数据，只要能证明现行的操作规程有缺陷、驾驶舱的设计不完善或者飞行员的训练有不足之处，都会被小心翼翼地提取并保存下来。正是这些数据让航空变得越来越安全，而从业人员不会害怕承认错误，因为在错误中发现价值是整个行业的共识。
这套机制对173号航班来说意味着什么呢？飞机坠毁后几分钟，美国国家运输安全委员会（National Transportation Safety Board）就组织起了一个调查团，成员包括心理学家阿兰·迪尔（Alan Diehl）和经验丰富的调查员丹尼斯·格罗西（Dennis Grossi）等人。第二天一早，他们就来到波特兰郊区，准备详细梳理所有证据。
麦克布鲁姆直到最后关头仍尽力控制飞机，展示了卓越的驾驶技术。飞机急速下坠时，他在住宅和公寓之间发现了一片区域，看起来是块空地，也许是块农田，于是控制飞机转向那里。接近后，他发现那块地方实际上是一片城郊的树林。他尝试着在树木间穿过，结果撞上了一棵树，又像犁地一样穿过了一间房子，最终撞上了马路对面另一间房子的屋顶，停了下来。
飞机撞上的第一间房子被彻底毁了。飞机左翼的碎片在树林另一边被发现。机身左侧下方，从乘客座椅第四排到第六排，舷窗以下的位置被整个撕开了。万幸的是地面上没有任何人因此丧生，但8名乘客与2名机组成员遇难，其中就包括曾徒劳地提醒机长注意燃油储量的飞机工程师门登霍尔。机长麦克布鲁姆腿部、肩部和肋骨多处骨折，但他活了下来。
开始研究173号航班的相关证据后，调查员们发现了一种模式。这种模式的发现不仅来源于对波特兰事故的残骸的调查，也来自与之前事故的对比。一年前，另一架麦道DC-8型客机在几乎一模一样的情况下坠毁。那架飞机从芝加哥飞往旧金山，同样是起落架出了问题，在夜幕降临后进入了等待航道，一边盘旋一边试图修复，结果撞山坠毁，机上人员无一生还。
几年前，美国东方航空公司的401号航班遭遇了同样的命运。当时，这架飞机正准备降落在迈阿密国际机场。驾驶舱的一盏指示灯没有亮，机组人员因此担心起落架没有放下。机组人员一心想解决这个问题（事后证明是灯泡故障），没注意到飞机开始下坠，尽管安全系统发出了警报。结果飞机在大沼泽地国家公园（Everglades）坠毁，造成101人死亡。
调查员发现，在这几个案例中，机组成员都失去了对时间的感觉。事实证明，注意力是一种有限的资源：你如果专注于一件事，就会对其他事情视而不见，充耳不闻。
有一项实验可以证明这一点。参加实验的学生会接受不同的任务。其中一项任务很简单：大声读书。另一项则比较困难：对复杂的词语进行解释。完成任务后，学生们要估计各自花费了多少时间。被分配到简单任务的学生给出了准确的估计，而完成困难任务的学生则大大低估了自己的用时，误差多达40%。对他们来说，时间匆匆飞逝。
现在来想想麦克布鲁姆。他的任务可不是解释词语这么简单。他得解决起落架问题，与副驾驶交流，还要在紧急情况下准备降落。再回头想想伊莱恩·布鲁米利身旁的医生们。他们专注于插管，不顾一切地想挽救患者的生命。他们忘了时间，不是因为不够专注，恰恰是因为太过专注。
现在回到波特兰的事故上来。迪尔注意到，另一个根本性问题与交流方式有关。工程师门登霍尔早就注意到了燃油问题，他对机长进行了多次提示，而且当情况越发紧急时，他又几次直接提示机长注意剩余油量。迪尔反复听着对话录音，注意到了工程师语气的改变。当危险迫近时，他拼命提醒麦克布鲁姆，但他就是无法让自己直接对领导发起质疑。
这就涉及心理学中一个被深入研究的领域了：社会等级对个体自信的压抑。我们与权威人士对话时，会采取委婉的措辞。你不会直接对老板说：“周一早上我们必须开会。”你会这么说：“如果您没时间就算了，不过您要是周一能抽出半小时来就太好了。”这种尊敬的态度在很多场合下是合适的，但当一架90吨的飞机在大都会上空燃油殆尽时，这么做就是致命的。
同样的等级差别也出现在手术室里。护士简发现了解决办法，她去取来了气管切开术的工具。她难道不该大声提醒医生吗？她是不是对病人的死活不够在乎？这种对人们在关乎生命安全的重要场合发生的失误的质疑恰恰是错误的。要记得，工程师门登霍尔因为没能更有效地提醒机长而付出了生命的代价。问题并不在于他们缺乏职业素养或道德，而在于这种没有充分考虑到人类心理的制度。
现在，让我们从当事人的角度来看问题。对北马斯顿医院的医生们来说，那次事故也许确实是个偶然事件。毕竟他们真的没有意识到自己浪费在插管上的时间竟然有8分钟之久。他们对时间的主观感觉在恐慌中彻底麻木了。在他们的眼中，出问题的是患者，她死得太快了，他们始料不及。如果不在事后进行调查，医生们又怎么会知道问题的真相呢？
对173号航班来说，情况几乎一模一样。事故发生几天后，调查员迪尔前往俄勒冈州医院访问麦克布鲁姆。飞行员对他说，燃油储量的下降速度“快得令人难以置信”。他认为油箱可能发生了泄漏。因为他对时间的感知力随着危险升级而逐渐麻木，因此从他的角度来看，这才是合理的解释。对他来说，“燃油正常耗尽”的事实简直不可思议。
但是，迪尔和他的团队反复检查了黑匣子记录的数据。他们查明了飞机进入等待航道时的剩余油量，结合DC-8型客机的平均耗油量，计算出燃油完全耗尽需要的时间，结果完全符合实际情况。失事飞机消耗燃油的速度完全正常。油箱没有任何问题，是麦克布鲁姆对时间的感觉出了问题。
只有从独立的旁观者角度进行调查，才能发现事故的症结。在医疗业，没人认识到潜在的问题，因为从当事人的角度来看，这些问题并不存在。这就是闭路循环持续存在的原因之一：如果人们不去审视错误，他们有时甚至意识不到自己犯了错（尽管他们会模糊地感觉到这一点）。
1979年6月，迪尔和同事们共同发布了173号航班的事故调查报告。在这份后来被公认为航空业里程碑式报告的第30页，作者用类似报告中常见的不带感情的语言做出了如下建议：“向所有航空运营督查员发布公告，指示他们敦促各航空运营商，保证各自公司机组成员熟知机上设备管理原则，特别要让机长了解全员协作的重要性，并加强对其他机组成员的自信训练。”
几个星期后，美国国家航空航天局召开了一次研讨会，研究一种新式训练方法：机组资源管理。这种方法的主要目标是加强机组成员之间的交流。首先，机组成员要学习增强自信的步骤。在航空业，增强初级机组成员自信的步骤被称为“P.A.C.E.”（探问、警告、挑战、紧急警报）。
多年以来被视为绝对权威的机长现在要学着听取别人的意见，要进行回应并针对对方没说明的地方询问清楚。通过更加清晰的分责制度，对时间的感知问题也被解决了。
当时已经实行的核对清单制度则被扩大和改进了。制定这一制度的初衷是防止处理复杂问题时疏忽大意，但核对清单的操作过程也能起到消除等级差别的效果。机长与副驾驶共同对操作事项进行核对时，会互相交谈，彼此了解，也就打开了交流的通道。这样一来，资历较浅的机组人员在紧急状况发生时也更容易开口对上级进行提示。这就解决了所谓的“积极性问题”。
这种新式培训方法立即被引入模拟驾驶系统进行测试。在这一阶段，新的方法会被反复质疑、严格测试，并置于极端情况下进行检测。最后，最有效的方式会保留下来，并被迅速推广到世界各地的航空公司。在20世纪70年代发生的一连串恶性事故后，飞机失事率开始显著下降了。
“联合航空173号航班事件是一个不幸的事故，但也是一次重大的进步，”航空安全专家肖恩·普鲁尼基表示，“它被视为航空安全史上的分水岭。自那以后，我们才明白，制度设计的缺陷经常会导致‘人为失误’的发生。这改变了整个行业的思维模式。”
联合航空173号航班失事造成10人遇难，但从中吸取的教训拯救了千万人的生命。
这就是我们所说的“黑匣子思维”
。对航空业以外的机构来说，这种思维模式与具体的黑匣子无关，它指的是一种对经常可以在失败后的总结的教训展开调查并从中学习的意愿和决心。这种思维模式能指导人们建立一种机制和观念，让各行业从错误中学习，而不是被失败吓倒。
失败中蕴藏着学习的机会，原因很简单：无论失败以何种方式出现，它总是代表与期望的背离。失败告诉我们，从某种意义上说，这个世界与我们想象中并不相同。伊莱恩·布鲁米利的死标明了手术规程对医护人员心理局限性的漠视，联合航空173号航班的事故说明在驾驶舱中存在着同样的问题。
类似的失败总是难免的，因为这个世界过于复杂，我们永远也无法完全了解它的奥秘。正如社会学家常常说的，理论模型与实际系统之间相去甚远。因此，失败就成了指路明灯，它向我们展示了这个世界中还未被我们熟知的部分，并向我们提供了重要的线索，指引我们去改进理论、策略与行为。从这个角度说，那个在事故发生后被常常提起的问题——“我们能承受调查所要付出的代价吗”——似乎问错了。真正的问题应该是“我们能承受不去调查所要付出的代价吗”。
这就引出了另一个重要的结论。有人会说，航空业和医疗业可用资源的不同，决定了对待失败的态度不同。航空业资金雄厚，因此有能力展开详细调查，并从错误中学习。医疗业如果有更多的资金，难道不会这样做吗？然而，我们现在知道这种思路错得有多严重。医疗业也许确实资金不足，但从错误中学习却恰恰可以为其节省大量资金。据保守估计，仅在美国，因医疗事故付出的赔偿金就高达170亿美元。2015年3月，英国国家医疗服务体系（NHS）诉讼部门拨款261亿英镑，以支付未偿清的医疗责任赔款。因此，从错误中学习并不会消耗资源，而是最有效的保卫资源、保卫生命的方式。
心理学家通常会把错误分成两类，一类是本可防范的，另一类则是难以避免的。医疗事故就属于前者，比如一名护士本该为患者拿A药，但由于疏忽，拿成了B药，这也许是因为时间紧迫，她一时搞混了标签。
但有时犯错是进步过程中所必需的步骤。药品公司大量测试化学制剂的不同组合，从中发现有效的药剂。没人事先知道哪种会起效。这正是他们进行大量测试并经常失败的原因所在，但也是进步的组成部分。
我们将在本书的前半部分审视第一种错误，在后半部分研究第二种错误。重要的是这两种错误对进步来说都是不可或缺的。比如在医疗业中，第一种错误为制度改革指明了方向，第二种错误则是新药研发的必要步骤。
在练习中犯错和在实际操作中犯错也有所不同。举例来说，花样滑冰运动员在练习中摔倒是常事。通过不断挑战极限、尝试难度更高的跳跃并偶尔摔倒在寒冷的冰面上，运动员们掌握了更高难度的动作，判断力和动作的准确性也得以增强。这让他们在大型比赛中的表现完美无缺。
从这个意义上说，练习是为了能更好地从错误中学习，但同时又能减小犯错的代价：在比赛前的练习中犯错总比直接在比赛中犯错强得多。这对组织机构来说也一样。很多机构都会在推行新策略之前进行小规模试验（航空业和其他安全行业会用模拟设备进行演练）。我们在练习中失败的次数越多，学到的就越多，这样一来，在实际操作时就能一举成功。
然而就算我们再刻苦练习，也难免会在实际操作中遭遇失败。我们恰恰在这种场合下最需要学习。练习不能替代真正的失败，只能起到辅助作用。练习与实际操作是同一个硬币的两面。
了解这些之后，让我们来看“黑匣子思维”的最后一个例子。这个故事涉及第二次世界大战中坠毁的轰炸机，调查者是20世纪最杰出的数学家之一——亚伯拉罕·瓦尔德（Abraham Wald）。
瓦尔德的研究不仅是那场大战中的重要节点，也是我们这本书的一个重要内容。“从失败中学习”在事后看来似乎很容易，比如在173号航班事件中，教训不是很明显吗？问题不是一目了然吗？
但在实际调查工作中，有价值的资料常常难以一眼辨别。成功的调查员并非只有一腔热情，更有发觉宝贵信息的慧眼和分析能力。事实上，很多航空专家认为，调查工作本身的进步，是近年来航空安全有所提升的最重要因素之一。
几乎没有任何调查工作比得上瓦尔德的丰功伟绩。数十年来，他的调查工作曾被列为机密。但在最近，他的全部工作以及他为击溃纳粹所做出的杰出贡献已经被公之于众。他的大部分调查工作证明，为了从失败中学习，你不但要利用自己能掌握的资料，更要重视自己没能掌握的资料。
亚伯拉罕·瓦尔德1902年出生于匈牙利的一个犹太面包师家中。他小时候是在家里接受教育的，由当工程师的哥哥马丁辅导功课。瓦尔德从小就热爱数学，在14岁那年又对几何产生了浓厚的兴趣。在周围人眼中，小亚伯拉罕总是在解谜或者设计难题。
1927年，瓦尔德离开家乡，到维也纳大学求学。他长着一张略显古怪的面孔，有一头深色头发和一双明亮的眼睛。很快，老师和同学们就发现瓦尔德的头脑非常聪明。他的一位同事曾说：“他伟大的才智、谦逊的品格和攻克难题时的惊人毅力都让我着迷。”
在大学里，瓦尔德受当时世界上最伟大的数学家之一卡尔·门格尔（Karl Menger）之邀，加入了数学研讨会，人们会在这里举行非正式会议，讨论数学和哲学问题。一些参与者后来成了鼎鼎大名的学者，包括库尔特·哥德尔（Kurt Godel）和阿尔弗雷德·塔斯基（Alfred Tarski）。在这里，瓦尔德继续成长，写出了一系列几何学论文。门格尔对这些论文大加赞赏，称其“深刻、优美而具有根本上的重要性”。
然而，瓦尔德却无法在维也纳获得一份教职，他的犹太血统让这份努力遭到了政治上的阻碍。“在那个经济政治动荡的年代，他不可能在维也纳大学获得教职，尽管那样对大学来说肯定同样有利。”门格尔后来写道，“瓦尔德的性格非常谦逊。他对我说过，就算给他一个非正式的小职务，只要能让他继续在数学研讨会中研究，他就心满意足了。”
但随着欧洲战火重燃，瓦尔德连这个小小的职位也不能保全。1937年，因为瓦尔德的关系，纳粹支持者开始声讨数学研讨会。一年后，希特勒吞并了奥地利，瓦尔德也被解职了。维也纳被占领后，他继续在那里待了几周，当纳粹开始迫害犹太人时，此前已经前往美国的门格尔为他在大洋彼岸找到了一份工作。
瓦尔德本不愿离开维也纳，他已经深深爱上了这个城市。他在给一位朋友的信中说，维也纳已经变成了他的第二故乡。但他最终决定离开，而这个选择救了他的命。在他离开后，他的9名家人中有8人死于纳粹之手。他的父母与姐妹在奥斯维辛集中营的毒气室中命丧黄泉，而他敬爱的哥哥马丁，那个引领他进入数学之门的人，则被征为劳工，在联邦德国被迫害致死。直到战后，瓦尔德才得知这些不幸的消息。
来到美国后，瓦尔德发现自己终于可以继续研究数学了，他对此大感欣慰。他被安排在一个名为“应用数学专家组”的团队中工作，工作地点在纽约哈莱姆区的一座四层公寓楼里。事后证明，他的工作成了整个第二次世界大战的转折点。
专家组由一群极具才华的数学家组成，为美国军方工作。他们的任务是分析与研究一系列问题，包括发射鱼雷的最佳路线和导弹的空气动力学研究等。作家大卫·麦克雷尼（David McRaney）是这样评价他们的工作的：“当年，从这栋建筑旁匆匆走过的人们不知道，在他们身旁的这座四层小楼里，应用数学中最重要的研究正在让世界战争的天平发生倾斜。”
大部分工作都被严格保密，专家组的论文也在战后数十年间被列为机密。但近年来，研究者们开始接触到这些“数学战士”的贡献，并发现他们对战争结果的重要影响。瓦尔德的工作也许是其中最为引人注目的一环。
美军给瓦尔德的任务是帮助解决一个重要的问题。当时，轰炸机飞行员在欧洲执行任务时的风险极大。战争最激烈时，一名飞行员执行任务后平安归来的概率仅仅略高于50%。军事史学家凯文·威尔森（Kevin Wilson）甚至写道，这些勇士“在出征前就已经化身幽灵”。
指挥官们意识到，必须加强战斗机的装甲，以抵御来自地面和空中的炮火攻击。但问题在于，不可能为整个机身加强装甲，那样会导致飞机太重，无法起飞，即使起飞了也会失去灵活性。瓦尔德的任务是找出机身上最需要加强装甲的部分。
军方为瓦尔德提供了大量的资料。美国空军详细检查了返航的飞机，评估损伤情况，研究如何应对。这是典型的黑匣子思维模式——军方从负面事件中收集信息，试图增强战斗机的安全性。
空军指挥官们欣慰地发现，损伤的模式十分清晰。大部分飞机的机翼和机身上都密布着弹孔，驾驶舱和机尾则保持完好。随着这项调查的继续，这种模式也越来越明显。
图2-1展示了受损战斗机上弹孔的分布情况。
图2-1 受损战斗机上弹孔的分布
空军指挥部提出了看似完善的解决办法：在飞机布满弹孔的位置加强装甲。既然这些位置被子弹集中攻击，当然就需要加强防护。这是容易想到的常规思路。对军方领导人来说，这就是在炮火中保护勇士们的最佳方案。
然而，瓦尔德提出了反对意见。他意识到，指挥官们忽视了一个关键问题。他们只看到了安全返回的飞机，却没有考虑到那些没能返航的飞机。那些飞机早已被击落坠毁。弹孔的分布情况显示，机舱和机尾不需要装甲，因为这两个位置压根没被打到。而事实上，这两个位置不是不会被攻击，而是一旦遭到攻击就会导致飞机直接坠毁，因为这两处才是整个飞机上最脆弱的部位。
真正的结论是，返航飞机上弹孔的分布状况显示了飞机上哪些位置是经得起攻击、在受到攻击后仍然能让飞机平安返回的。这些飞机能回来，正是因为他们的机舱和机尾躲过了子弹。弹孔密集的部位绝非需要加强装甲的部分，反而恰恰是最不需要装甲的地方。
事后证明，瓦尔德的这一发现不仅对轰炸机部队至关重要，对整个战争也起到了重要影响。
这个例子有力地证明了两个关键问题。第一，要从负面事件中吸取教训，就必须全面考虑所有信息，包括未能立即掌握的信息。第二，无论是从执行角度还是情感角度来看，从失败中学习都不是一件容易的事，要具备缜密的思维和坚决的信念，才能看透事物的表象。往往只有透过表面的信息才能发现隐含的经验与教训，不仅航空业如此，在商业、政治和其他领域里也是如此。
哈佛大学商学院的艾米·埃德蒙森教授指出，从失败中学习向来不是一件简单的事。大多数企业都缺少发现并分析失败的态度和行动，实事求是的学习方法也没得到应有的重视。企业和机构需要采取更新、更好的方法，不能只停留在问题表层。
瓦尔德在第二次世界大战期间关于机身弹孔的研究拯救了大量飞行员的生命。直到1980年7月，他提交给军方的论文才被解密，现在在网上也很容易找到。这篇论文是《以幸存者损伤程度为基础判断飞机弱点的方法》（ A Method of Estimating Plane Vulnerability Based on Damage of Survivors ）。
战后，瓦尔德得知了自己的8名家人死于纳粹之手的消息。了解他的人都说，失去家人的痛苦一直伴随着瓦尔德。他的密友之一曾写道：“这一残酷的打击没能让他心怀怨恨，但旁人能感到，他的余生都萦绕着悲伤的情绪。”
20世纪40年代末期，瓦尔德把他在大屠杀中唯一幸存的亲人，哥哥赫尔曼接到了美国。他的朋友说，哥哥的陪伴给了瓦尔德极大的慰藉。同样给他以安慰的还有在哥伦比亚大学研究数学的工作。
此外，这位才华横溢又温文尔雅的学者还从另一件事上获得了安慰，那就是在那场打败了杀害他家人的罪魁祸首的战斗中，他的研究工作扮演了重要的角色。
他是一名最卓越的黑匣子思想者。