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问题解决的经典案例：阿波罗十三号任务
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我们选定的问题是，当年阿波罗十三号的氧气罐在起飞时发生爆炸，极有可能导致宇航员无法安全返航[1]。表面看起来，这是一个航空探险的故事，但在另一个层面，它探讨的则是问题解决和决策：探测问题，理解问题的本质，设定解决方案选项，并且选择行动方案。拉威尔和克鲁格出版的书籍介绍了阿波罗十三号的相关数据，记述了工作人员是如何在时间极其有限、局势极不确定的情况下，应对意料之外的危机的。笔者统计了一下，全书共出现了七十三次问题解决和决策情境。
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此种类型的追溯式回顾有助于全面地看待问题。不过，它也有可能将读者引入歧途，因为阿波罗十三号任务并不能代表其他的问题解决事件。而且，吉姆·拉威尔对于不同问题解决方式的回忆极有可能是不精准的。令笔者产生此疑虑的原因在于，书中没有任何一个人曾经犯过愚蠢的错误。或许拉威尔的同事无一不是精英；或许他拥有纯净的灵魂，只记下了他人的优点；又或者他的记忆受过“净化”，舍弃了枝枝节节。因此，读者必须倍加谨慎，不可认为拉威尔与克鲁格的文字就必然反映了现实。当然，无论如何，我们仍然可以从他们的著作中有所收获（库珀于1973年对阿波罗十三号事件亦有著述，验证了很多拉威尔与克鲁格所著书籍中的事实）。
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书中，类似图十二中的问题解决模型的应用──问题探测，问题呈现，形成新的行动方案以及评价──比比皆是。
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问题探测通常并不重要，因为阿波罗十三号所出现的问题都非常清晰，不需要专业知识即可迅速进行识别。譬如，氧气稍有泄漏即会触发一系列警觉装置。宇航员很难忽略这个严重的问题。在仪器显示氧气泄漏之后，每个人都会认识到宇航员的生命会受到威胁。另有一些问题的侦测则需要专业知识作为支撑。笔者估计，在七十三个情境中，有二十个情境内的问题探测扮演着关键角色。举例来说，利用月球旅行舱作为救生艇，就会产生“如何减少二氧化碳量”的问题。如果有三人同时乘坐月球旅行舱，那么氧气供应时间将无法维持过久。这一问题有可能被人忽略，从而导致严重的后果。
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问题呈现是一个关键过程，七十三个情境中的三十一个情境内的问题呈现，都扮演着重要的角色。在十三个情境中，问题呈现直接促成了行动策略或者行动方案的最终确定。通过了解眼前问题的类型，任务指挥官即可明白应该如何加以应对。从一开始，任务指挥官就需要明确所有接收到的意外信号。他们必须从宏观层面上了解飞行器出现了哪些突发状况。一旦建立起情境知觉，那么问题的本质，即从“执行既定计划”转变为“营救宇航员生命”的新任务。问题呈现在处理突发情况过程中占据着中心地位，譬如，若航天器停止系统性运转，某一面持续朝向太阳时，舱内温度或许会失去平衡，这时候，指挥官就要让全部宇航员排成直线，站在航天器的另一面，同时适应电力与氧气不足的窘境，如此等等。
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目标修订的事例大约出现有五次。转变最明显的一次，就是从“修复问题，同时继续航行”转变到“停止任务，思考如何将宇航员安全返送回地球”。事后看来，这种转变似乎理所当然，不过，当时任务指挥官与宇航员们对此决定都是比较抗拒的。在工业情境下，譬如管理生产或制造过程中，主管们对于这些转折性决策──放弃正常的生意，转到紧急模式──也都难免踌躇。有时候，他们一味等待，结果反而错过了做出转变的最佳时机。
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阿波罗十三号任务中还有很多子目标需要完成，譬如，事故发生之后，思考如何降低耗电，或者设计出一套在两小时之内为指挥模组充电的行动计划──一般情况下，充满电量需要一整天的时间（且须使用几千安的插座）。类似这样的示例不可胜数，因为每一次新挑战都会催生出一系列子目标。这就是手段与目的分析的基本原则：找出当前状态与目标状态之间的差异 （也就是说，为航天器充电通常需要一天，我却要在两个小时之内完成），并且将其作为新的目标去完成。从“设定子目标”的这个角度而言，阿波罗十三号任务执行期间需要进行大量的手段与目的分析。
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笔者发现，目标转换的事例中，多数并不会出现界定含混的目标。而阿波罗十三号任务中之所以目标转换的次数较少，是因为从一开始所有事项的目标即已界定清晰。绝大多数目标的改变都只是事项优先级的调整而已，譬如，对于水资源的利用（降温系统、仪器保护系统、机组成员日常生活中都需要使用水）。因此，阿波罗十三号任务或许并不适用于研究目标再定义。当然，还有一个可能就是笔者对目标再定义的强调出现了偏差。
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与我所预期的不同，阿波罗十三号任务中并没有出现过多的问题诊断。笔者一共发现了十起问题诊断的事例，加上两起任务结束后的问题诊断事例（找出爆炸发生的原因以及返回地球的过程中轨道发生偏移的原因）。对于“减少二氧化碳排放”、“降低电力消耗”、“节约水资源”等问题，诊断都属无关紧要之事。问题呈现异常清晰，任务指挥官只需找出新的行动方案。故此，图十二中问题诊断只作为选项而存在。
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对于需要“诊断”的情境，问题诊断则扮演着关键角色。比如说，在返回地球的途中，二号电池组出现了故障。只有四个电池组正常工作。如果说电池组的故障来源于其他问题，那么成功返航的概率将大幅降低，机组成员要完成的工作也就更加繁杂。一位任务指挥官“诊断”了问题原因，他认为，这是一起小概率的故障事件，任何月球旅行舱的任何电池都可能会出现此问题。其他电池也发生同样故障的概率极低。换言之，此问题并非阿波罗十三号所独有，也不代表其他装备同样出现了问题。根据该诊断结果，任务指挥官们忽略了二号电池组出现的问题，继续按照原计划运行。
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执行诊断的精细化程度非常重要。宇航员和任务指挥官对于起始故障原因的诊断固然必不可少（事后发现，是因为两个氧气罐中的一个发生了爆炸），但是，更加重要的，并非找出问题起因，而是找出故障所造成的破坏的本质。任务指挥官首先诊断了传感器信号出现异常的原因，结果显示，航天器失去的两个氧气罐中的第一个氧气罐，导致了第二个氧气罐的气体供应停止，这种情况体现为异常的传感器数据，也为指挥官提供了一幅清晰的问题呈现“画面”。他们并没有去诊断为什么一个氧气罐会失效。直到任务结束，宇航员才了解到氧气罐的受损程度。又过了几个月，调查团队才发现，问题起因是氧气罐先前的维修与设计过程所留下的隐患，当风扇运转以便将气体送入舱内时，与风扇相连的一根未受保护的电线冒出了火星。此种细致程度的诊断，在危机发生的过程中是毫无价值的。
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最能激发起研究者兴趣的是，在阿波罗十三号任务中，工作人员对于行动方案所做出的创新。这些情境之所以脱颖而出，其原因在于，整个任务中的大部分措施都经过了精心的设计，但是当预设的方案失效时，任务指挥官们有能力去进行“随机应变”。笔者计算了一下，在十三个情境中，工作人员都设计出了全新的行动方案；另外，在大多数事例中，指挥官们事实上都已经在头脑中构思好了新颖的行动方案，却意识到没有必要将其付诸实践。
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对于重新构建行动方案的案例，现有资料所提供的细节并不丰富，研究者无从判断“手段与目的分析”以及“杠杆点”、其他策略或者不同策略组合的运用范围。在若干情境中，手段与目的分析都得到了应用。譬如，飞船再进入大气层时，指挥官发现，电池组相对标准情况低于二十安时。此时，问题就是：现有条件与目标条件存在差异。指挥官于是开始寻找缩减差异的方法，最后发现，月球旅行舱备有额外的电力，因此新的行动方案是：将月球旅行舱中的能量上传到指挥模组中来。
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另一些情境中，工作人员使用了杠杆点。而在大多数宇航员制订出新行动方案的案例中，手段与目的分析及杠杆点都得到了运用。手段与目的分析识别出了新的子目标，而杠杆点则识别出构建新行动方案的起点所在。譬如，航天器返航时，任务指挥官需要调整船身方向。为达此目的，需要在地平线划过航天器窗口时，在玻璃上画下“#”标记。可是，阿波罗十三号是从地球的夜晚一面返航的，连地平线都看不到，宇航员根本无从调整船身方向。一位团队领导者意识到，在返航的关键时刻，宇航员们可以看到月球，而月球恰好在地平线的对面。他设计的行动方案是：计算出月球消失的时刻，如此，宇航员即可判断返航路线是否正确。
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在回顾阿波罗十三号任务的过程中，出乎笔者意料的一点是，笔者认识到了“预测”的重要性。据笔者推测，共有十五个场景需要预测。其中的四个预测都使得问题呈现得到修订；另外三个情境中，预测则催生出了问题探测过程。个体需要通过预测来计算航天器耗尽氧气与水的时间。预测结果显示，氧气将很快用尽，这提示任务指挥官不可以再固守预定方案了，他们应该制订出新的行动方案。这就又提出了一个有待解决的新问题。任务将结束的时候，预测也占据了一席之地。当时，飞船轨道偏离了预设路线，这意味着宇航员们检测到了一个新的问题。任务指挥官必须判断轨道是否会进一步偏离预设航线，若果真如此，又该怎样加以应对。直到任务结束，他们才发现了轨道发生偏移的原因所在。
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为了确保能够筛选出最合理的应对措施，任务指挥官的确对于不同的行动方案都作出了评价。因此，为受损航天器所推荐的新航线，事先曾经在模拟器中进行过研讨，以确定方案切实可行、时间参数准确无误。任务指挥官在评定行动方案时，既使用了“心理模拟”，同时也借助了“现实模拟”的力量。
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据笔者统计，“相关工作人员在不同行动方案之间进行选择”的案例，只有四例。第一例，是决定是否应该关闭反应剂阀门。第二例，是决定应该进行“直接中止”（也就是将航天器转向反方向），抑或继续围绕月球旋转。第三例，是在中断航天器电源时，决定是否让船员入睡（令船员入睡可降低出错的概率，但是人处于睡觉状态时又会浪费更多的电力）。第四例，是在航天器重返地球时选择燃烧策略。
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第一项决策，关掉反应剂阀门，目的是阻止氧气流失，因为没有人知道泄漏处的确切位置。这一决策意味着登月任务必须要放弃，因为宇航员们无法再次打开反应剂阀门。任务指挥官和宇航员们对此决策十分抗拒，他们并不甘心终止任务。尽管如此，这个决策显然是必不可少的，因此这一事例中并不存在不同选项之间正式的比较。
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第二项决策，是选择返回航天器的行动方案。选项包括：“直接中止”（也就是将航天器转向反方向）以及“间接中止”（继续围绕月球旋转，不再着陆月球）。鉴于爆炸很有可能已经毁掉了主引擎，而剩余的电力亦可能无法点燃引擎，“直接中止”的方案并不可行。事后证明，这一决策毫不拖泥带水。
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第三项决策，是命令船员在航天器断电之前睡觉。任务指挥官决定，船员们在睡觉之前，应该将电力中断。根据库珀的描述，这一决策的根基是，试想“在船员六个小时的睡眠过程中航天器电力终止”的结果，以及试想“睡眼惺忪的宇航员执行复杂任务”的结果，并且相互对照。任务指挥官并没有以同一套标准来衡量这两个选项，而是在头脑中模拟两个选项分别将产生什么样的结果，两害相权取其轻。
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第四项决策，是在环绕月球之后，选择航天器重返地球时的燃烧策略。选项一，是极快速燃烧，三十六个小时后可以重返地球。其弊端是降落地点位于大西洋，美国海军在该处并无任何船只。另有一个弊端是宇航员将不得不丢弃服务模组──正常情况下，该模组能够保护航天器的防热罩，而且指挥官还担心防热罩或许已经在爆炸中被毁坏了。他们还忧虑的一点是，即使正常工作的防热罩，从极寒空间迅速重返地球恐怕也难以承受──因为没有人做过类似的测试。选项二，是采取相对更缓慢的燃烧策略，虽然耗时更长，但可降落在太平洋中。其缺点同样是宇航员不得不丢弃服务模组。选项三，是使用短期燃烧策略，降落在太平洋，同时保留服务模组。采取这一策略，航天器降落时间要比极快速燃烧策略晚二十四个小时甚至更多的时间。当时，宇航员所必须的消耗品，如氧气和水已极其匮乏。众人就此决策进行了激烈的讨论，最后选择了选项三。根据拉威尔和克鲁格的著作所述，消耗品短缺带来的问题虽然严重，不过任务指挥官认为，这个问题可以得到解决。与此相比，抛弃服务模组所带来的后果则难以预测，很有可能是灾难性的。如此看来，在所谓的“对比”中，比较的双方分别是一个痛苦但可解决的行动方案，以及一个极可能造成风险并带来灾难性结果的行动方案。
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阿波罗十三号任务中的问题解决主要包括以下几个目的：
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制订新的行动方案。 提供预测。 制订计划。 进行诊断。 作出决策。 修订目标。 在回顾阿波罗十三号事件中的问题解决活动中，我们可以看到，问题解决并没有遵循一套标准化的步骤，而且绝大多数的问题解决活动中，都没有进行诊断或者制订新的行动方案。该事件中最常见的活动就是清晰地进行问题呈现。其他事件的模式则与此有异。
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