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“第一性原理“不應該是玄學

文/余晟

“第一性原理”現在很熱門,但坦白說我很慚愧,因為我之前一直不知道有“第一性原理”存在。初次看見的時候,還以為是和波伏娃的《第二性》有關聯。

最近讀了幾篇文章,才知道“第一性原理”是種思考方法,而且似乎在商業上取得了不少成功,尤其是得到了“硅谷鋼鐵俠”埃隆·馬斯克的大力稱贊。據報道,馬斯克之所以有那么多天才的想法,之所以能實現他們,就是靠了“第一性原理”這個法寶。

既然“第一性原理”這么神奇,我當然需要多找一些資料來看個究竟。不過我發現,看得越多,越覺得“第一性原理”其實沒有那么玄乎。

什么是“第一性原理”?

“第一性原理”不是個新鮮概念,它英文原文是 First Principle,按照維基百科的解釋,多個領域里都存在著“第一性原理”。

在哲學領域里,第一性原理指的是“先驗”(a priori),也就是不依賴任何經驗和邏輯的,也無法用理性推導得到的東西??梢運?,它們是理性思考的起點,是公認的、不容被質疑、也無法證明的。通常它和認識論有關,康德說的“純粹理性”之所以“純粹”,原因就在這里。

在物理學里,第一性原理指的是“從頭算”(ab initio),意思是直接來自已經建立的物理規律,而不依賴任何經驗模型。比如根據若干公理,用薛定諤方程來計算電子結構,而不考慮任何實驗數據,就可以稱作“從頭算”的計算。

這樣看來,第一性原理的“第一性”容易引起誤解。起碼,我初次看到的時候以為“第一”是“最重要的”、“超越一切的”,仔細探究才發現“第一”是“最早”、“最基本”的意思。

暫且忽略這個問題,單純從“第一性原理”的定義和解釋來看,它和商業似乎沒有什么聯系。那么,馬斯克是如何解釋“第一性原理”的呢?

我們仔細閱讀報道就會發現,馬斯克是在和“模擬方法”(Analog)對比的意義上來解釋“第一性原理”的。

所謂“模擬方法”,按照馬斯克的解釋,就是基于經驗,基于已有知識和既有情況的推理和思考?;蛘哂夢業幕八?,就是“看看大家都是怎么做的”,然后朝這個方向去延伸、完善。

所以,馬斯克說的與“模擬方法”相對應的“第一性原理”,并不是哲學意義上的先驗,也不是物理學上的“從頭算”,而是說思考問題時不要被后來的、已有形式蒙住了眼睛,限制了思維,而應當緊緊扣住原點,想想“當初是為了解決什么問題”,問問“為什么是這樣,為什么會這樣”。

眾多報道里都提到了馬斯克對電動車、可重復發射的航天技術的執著與“第一性原理”的關系,這里不再贅述。不過“第一性原理”絕不僅限于這兩個領域,Quora 上關于“第一性原理”的回答里有個例子很形象,我在這里概要轉述。

在古羅馬時期,人們就已經懂得制作皮包裝東西了。在之后的幾千年里,一代又一代的人制作了各種各樣的箱包。到了 20 世紀,包的種類進一步豐富,出現了針對專門用途的書包、旅行包、登山包,1938 年出現了裝有拉鏈的包,1976 年出現了尼龍包…… 不過總的來說,千百年來,盡管出現了各種改進,箱包的樣子沒有大的變化。

箱包的創新出現在 1970 年,當時 Bernard Sadow 正在機場吃力地搬運自己的行李,忽然看到有工人用平板車挪動重物,他靈機一動:直接把輪子裝在包上,移動起來不就方便了嗎?于是,底部裝有輪子的箱包就此誕生,給無數人的出行提供了方便。

古羅馬時代就有了箱包,同樣在古羅馬時代,也出現了各種戰車、馬車,但是幾千年來,從來沒有人想過,包和車輪可以結合在一起。所以雖然千百年來無數人對包做了無數改進,但包再大,裝的東西再多,始終提著或背著。不信可以在你周圍找找,年齡超過二十年的箱包,哪個有輪子。

這就是“第一性原理”(或者“第一性原理思考”)的典型應用:暫且忽略前人做了什么,也不考慮現狀是什么,而是回溯最早的出發點,凝視“要解決的真正問題是什么”上。在上面的例子中,如果在設計箱包時不考慮“現在的箱包長什么樣子”,而是直指問題的核心——“即要能裝東西,又要移動方便”,帶輪子的箱包或許早就問世了。

所以這樣看來,“第一性原理”其實也可以理解為不忘初心,不受現狀和思維定式的約束,忽略細枝末節,聚焦在問題本質上。馬斯克從全新的角度復述了“第一性原理”的思考方式,或者說,是對“第一性原理”的新演繹、新借鑒。

如果這樣理解沒錯,那么這個道理并不新鮮,已經有過許多現實的例子,只是沒有冠上“第一性原理(思考)”的名頭。

典型的例子是滾動條的設計。滾動條最早出現,是為了解決“固定大小的窗口呈現大量內容”的問題。滾動條很形象,兩端有兩個箭頭方塊,中間有一個滑塊,這很容易理解,所以一出現就廣泛流行開來。

智能手機剛剛誕生的時候,許多元素都是直接照搬臺式電腦的界面設計,滾動條也不例外。如果你還有記憶,早起的 Windows CE(比 Windows Mobile 還要早)和 Symbian 上,都有一模一樣的滾動條。

我不知道智能手機上的滾動條是經過了“設計”,還是直接照搬之前的操作習慣。但是在智能手機上做滾動條的人,應當沒有守住“固定大小的窗口呈現大量內容”的原點,沒有考慮到滾動條只是實現方式之一,而且其前提是屏幕足夠大、鼠標操作足夠精確。在智能手機上這兩個前提都不存在,但因為之前的慣性在,早起智能手機生產商只能盡力放大屏幕尺寸,同時提供精確的操作設備——一根指點筆。在地鐵、公交上用指點筆本來就很不方便了,防止指點筆不要丟失更是難上加難。

后來的解決方案大家都知道,如今在所有的智能手機上,只要用手指上下滑動,就可以滾動內容。臺式機上的滾動條,和智能手機上的多點觸控手勢,其實是異曲同工的。但是這種“同工”,只有借助“第一性原理”的思考才能發現。

“第一性原理”的思考案例往往都是這樣,解決了之后看起來簡單,一眼就看到本質,沒有解決之前,卻要絞盡腦汁才能夠破除迷障、回歸原點。

許多年前我在物流行業工作過,有個例子恰恰印證了“第一性原理”的重要性。當時,我們需要開發一款工作臺軟件給倉庫收貨的員工使用。收貨時,員工需要先后錄入尺寸、重量、條碼。尺寸測量、重量測量的設備都直接連接到電腦上,可以讀取,條碼也是通過掃描槍錄入。理論上幾乎全自動,但是操作員仍然需要控制光標在不同的輸入框之間跳轉,以便錄入對應的數據,遇到錄入錯誤時,更是需要刪除、重新錄入。

也就是說,雖然真正要輸入的數據都可以從對應設備自動獲得,還需要一個輸入設備來下發操作指令。這個輸入設備是什么?想都不用想,當然是鍵盤鼠標。但是這樣一來,效率就降低了很多。

想想整個流程吧:把光標轉移到條碼輸入框——按掃描槍——把光標移動到重量輸入框——等重量讀入——確認(或修改直至確認)——把光標移到尺寸輸入框——等尺寸輸入——確認(或修改直至確認)。

有什么辦法提升效率嗎?我們的產品經理冥思苦想了很久,忽然想到絕妙的辦法:既然控制指令只有那么幾種,為什么一定要用鍵盤鼠標來輸入呢?掃描槍本來也是輸入設備呀。

于是,他們設計了幾個“指令專用條碼”,貼在工作臺上。要把光標移到重量錄入上?掃一下對應條碼。要確認或者修改重量?也是掃一下對應條碼。要把光標移到尺寸錄入上?再掃一下對應條碼。要確認或者修改尺寸?還是掃一下對應條碼……

這樣一來,操作員的手完全不離開掃描槍,滴滴幾下就可以完成整個流程,完全擺脫了鼠標鍵盤,工作效率大大提升。

這個例子讓我印象很深,回過頭來,我覺得這恰恰是“第一性思維”的體現——輸入的時候不拘泥于鍵盤鼠標,雖然它們是最常見的輸入設備。

這樣的例子還有很多,我們經常說的“不要手里有錘子,就以為滿世界都是釘子”,其實也正是提醒我們,不要被現成工具束縛了思維,忽略了真正要解決的問題。

不過,如果你仔細閱讀關于馬斯克的報道,會發現“第一性思維”還有不一樣的地方。比如關于電池的“第一性思維”,一篇流傳廣泛的報道是這樣解釋的:

在 Tesla 早期研制電動汽車的時候,遇到了電池高成本的難題,當時儲能電池的價格是每千瓦時 600 美元,85 千瓦電池的價格將超過 5 萬美元。馬斯克和工程師不信邪,仔細分析電池的組成,經過多次試驗,將成本大幅降低。一些人會說,那些電池組非常昂貴,而且會一直這么貴,大概是 600 美元/千瓦時。因為它過去就是這么貴,它未來也不可能變得更便宜。

那么我們從第一性原理角度進行思考:電池組到底是由什么材料組成的?這些電池原料的市場價格是多少?電池的組成包括碳、鎳、鋁和一些聚合物。如果我們從倫敦金屬交易所購買這些原材料然后組合成電池,需要多少錢?天啦,你會發現只要 80 美元/千瓦時。

我不知道大家看到的時候怎么想,至少我自己覺得有點奇怪?!暗諞恍栽懟彼淙皇且氐獎駒唇興伎?,但把事物拆分到最基礎的原材料來計價的做法,似乎不太對勁。如果這樣的“第一性原理”成立,復雜的加工處理、制造工藝等等就一文不名,而芯片制造無疑是無數人蜂擁而至的暴利領域——硅片的原料無非是沙子而已,沙子能賣多少錢?硅片能又賣多少錢?

實際上,特斯拉雖然投入巨資解決電池問題,進展卻不夠理想。已有的方案是大量使用松下生產的 18650 電芯(這算是另辟蹊徑,與充電寶共享同樣的電芯),電芯成本的降低仍然是靠規模效應,而不是“能從倫敦期貨市場買來便宜原料”。而需求火爆的 Model 3 之所以遲遲不能大規模交付,電池也是主要瓶頸之一。

電池的問題雖然都在推動解決,而且不少人表示樂觀,但現狀已經說明:單純從原材料價格判斷有利可圖、值得進入的“第一性原理”,結果看起來沒有想象的那么美好。

一定有人會問:如果馬斯克說的“第一性原理”沒有那么神奇,那么特斯拉的成功要如何解釋呢?

我們必須承認馬斯克的成功,同樣也必須承認,我們對世界的認識應當保持一致,我們的知識應當能夠互相支撐和驗證。無論誰,取得了多大的成功,如果他說的話和我們之前的認知和經驗不一致,總不能隨便否定、盲目崇拜,總要深入探究、辨析一番。

通過對“第一性原理”的了解,我們至少可以確定的是,馬斯克說的“第一性原理”,和經典意義上的“第一性原理”,嚴格說起來并不是一回事。實際上除了馬斯克,我還沒看到其它企業家這樣使用“第一性原理”。

但是另一方面,馬斯克版本的“第一性原理”也提醒我們,無論做什么事情,不要簡單延續已有的道路,不要認定“存在的就是合理的”。而要多跳出來想一想,原本的目標是什么?我們是如何走到今天這一步的?現在的方向是否偏離了最初的目標?…… 時常思考這些問題,時常對準最核心的目標,有助于擺脫思維定式,突破邊界,提升解決問題的效率。

如果我們希望學習和借鑒馬斯克的成功經驗,同樣可以利用“第一性原理”。不是單純聽他是怎么說的,媒體怎么描繪的,而是實打實的、設身處地地思考,如果我是馬斯克,當時我能接觸到哪些信息,我會如何思考和決策的,我的后續思考和決策是否真的嚴格按照“第一性原理”來?如果是,這樣的“第一性原理”適用于哪些問題,不適用于哪些問題?

據我所知,企業家,尤其是創新型企業家的選擇,往往不是邏輯分析的結果,總離不開一些信念、偏執、堅持(更不用說,如果創新成功,他們在對外界描繪時多半也很難真實還原,而要盡力“包裝”成自洽、圓融的故事)。這也就意味著,對創新來說,“第一性思考”或許并是放之四海而皆準的,人人都能掌握、都能得出相同結論的方法。

我知道國內有一些人,不去做實際的分析與研究,總滿足于從其他人的成功經歷里提煉所謂“成功要素”,堆積濃重的油彩,拼湊引人入勝的華麗故事。在我看來,“第一性思維”成為這類人鼓吹的概念,恰恰是對“第一性思維”的絕大諷刺。

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