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卓越思维:第一性原理及其成功案例与常见认识误区

作者:青山卧云仙

第一性原理思维是一种非常卓越的思维。世界首富埃隆·马斯克创建对其推崇备至。这是一种与大多数中国人截然不同的思维方式,它是一种演绎思维,而中国人轻演绎重归纳和类比。

第一性原理(First principles),也称为基本原理、原则或思考本源,是指将问题和情况分解为最基本的部分,从最基本的真理出发,构建一个理论体系或解决问题的方法。第一性原理思维的核心是剥离所有的假设,集中分析基本事实和规律,从而找到最本质的问题和解决方案。

听起来容易,但执行起来很困难,而且容易“钻牛角尖”。让我们来看看历史上有哪些成功运用第一性原理思维的案例。埃隆·马斯克创建SpaceX公司制造研发可重复使用火箭的事例,是一个成功运用第一性原理进行创新的典型案例。

1)问题分析:

马斯克想要降低太空探索的成本,提高火箭的可重复使用性。传统火箭的设计采用了一次性使用的“舱外注释能源”的模式,在火箭飞行过程中,部分系统被丢弃在大气层外,导致了巨大的资源和经济浪费。

2)剥离假设:

在开始解决问题时,马斯克剥离了传统火箭制造行业的思维框架,开始从基本原理分析问题。他认为,降低成本的关键在于实现火箭的可重复使用性。因此,他忽略了业界普遍认为重复使用火箭代价过高的观点,并以第一性原理为指导寻求新的解决方案。

3)分解基本原理:

从基本原理来分析,火箭是由主要构件组成,如燃料、金属结构、推进器等。马斯克将这些构件的成本进行详细研究,并核算了传统火箭组件的生产成本。

4)重新构建法则:

将问题分解到最基本的原理层面后,马斯克认为,通过采用一种可以有效回收和重复使用火箭的方法,生产成本可以大大降低。他开始设计和实施一个可重复使用火箭的系统,以大幅度降低太空运输的成本。

5)实际应用:

经过多次尝试和改进,SpaceX成功研发了名为“猎鹰9号”的可重复使用火箭。猎鹰9号具备垂直降落功能,其第一级火箭可以在将载荷送入太空后返回地球,经过简单的维修和保养,可以再次发射。这种创新的设计和技术实现,使得火箭的可重复使用成为现实,也大幅度降低了太空探索的成本。

从这个案例可以看出,埃隆·马斯克运用第一性原理的思维方法对传统火箭制造行业的观念进行了颠覆性的改变,成功实现了火箭回收和重复使用,在太空探索领域开创了新的篇章。

从上述典型案例中,我们可以看出第一性原理方法有可能带来颠覆性创新。如果我们要为这个过程打一个生动的比方,可以想象为“登高望路”。

人类探索经验规律的过程犹如百川灌河,最终汇入真理的海洋。但开辟河流的过程总有很多曲折和挫折。有时我们喜欢用一条现有的河流去引水来开辟另一条河流,这好比类比推理,它也许会灌溉滋养一片领域,但从长远和全局来看,它的河道“可能是歪的”。而且由于过于依赖现有河流,那么可能很多远水区域非常干旱。这时候,人们就会勇攀理论高峰,拿下几片区域的制高点山头,在全新的视角上发现更合适的河道。当你拥有一个俯瞰点时,就点亮了一整片区域,在此修建水塔将灌溉那些从前似乎难以灌溉的地方。,overlook Thinking(俯瞰思维)可以跳出过去框架的束缚,开辟新的道路。

纵观人类历程,有许多伟大的飞跃都是缘于“用新观点重新审视旧问题”。在物理学和化学领域,第一性原理研究通常与从量子力学基本定律出发来计算和模拟物质性质,取得了经典物理学框架下望尘莫及的巨大成就。欧氏几何曾有一条第五公设并不很简洁美观,数学家们用第一性原理思维提出了于第五公设并不一样的公设,最终发展出了一系列非欧几何,最终为爱因斯坦相对论奠定了数学基础。爱因斯坦狭义相对论也是成功运用第一性原理思维的典范,它从最基本的原理分析问题,提出了两条最基本的设定:相对性原理和光速不变假设。演绎推理出了一系列颠覆性的zh新结论、取得了巨大成就,比如核武器就是其理论大树上结出的硕果之一。

在更广泛的背景下,第一性原理思维法可应用于许多领域,如哲学、经济学、科学、工程学和商业等。这种方法强调清除既有的假设、传统观念和先入为主的观点,从基本事实和规律出发,重新审视问题并构建解决方案。

这对于大多数中国人来说是一件新鲜事,因为我们容易陷入先入为主、就近实用的坑中,即使看到第一性原理的定义,还是容易误解。比如有些人把第一性原理思维简单地等同为“打破砂锅问到底”、“追根溯源法”、“本质思考法”。比如某国际知名车企的员工曾如此评论马斯克地第一性原理:“我们一直在这样做,制造业上叫根因法。”仿佛是司空见惯、天经地义的,根本不是埃隆·马斯克的独门秘籍。仿佛我们许多人也是这么想的。但这实际上理解错了!

因为第一性原理是不直接追求原因,而是追求重建框架,开辟新的正路。以一个简单的例子来说明两者的不同。假设我们要开一家叫space NB的公司,设计一款新型飞机,如果我们采用第一性原理思维,我们会从最基本的物理原理以及航空原理出发,考虑如何设计出一个稳定、高效、安全的飞机,从而推导出需要满足的设计要素和基本法则,再运用这些基本法则去进行各种具体的计算和设计,最终得到一套完整的飞机设计方案。而如果我们采用追根溯源法,我们会去研究现有的飞机设计方案和成品,分析飞机的构成要素、飞行原理、优缺点和性能指标等各个方面。通过追溯器件、器材和材料的来源和成因,找到各个零部件的材料和制造方式,以及优化细节和流程等方法,最终设计出更加完美和优化的飞机。这种方式更注重发掘问题底层的本质,从而提出解决问题的具体方案。

总之,两种方法都有其优点,可以根据具体问题来选择使用哪种方式,以便更好地进行问题解决和提出解决策略。追根溯源法的优化程度、创新上限远低于第一性原理思维,但它通常更稳健、更容易成功。

追根溯源法在解决问题和改进产品方面有许多成功案例:汽车品质提升——丰田生产方式(TPS)是世界上最先进的生产管理方式之一,其核心是追求完美,通过持续改进、节约、流程控制等方式实现丰田汽车工厂的高效率。其关键点之一是对每个工序的分析,通过不断进行改善以及解决问题的根本原因,实现生产环节的最优化。电子产品质量提升——苹果公司,采用的是一套独特的质量管理体系,它将品质标准置于优先策略地位。苹果公司的技术团队一直追求技术的极致,采用追根溯源法,对产品设计、制造、质量控制等各个环节进行仔细分析,查找潜在问题,不断优化改善技术和产品,最终实现高品质、高可靠性的产品。2014年,麦当劳在其食品安全危机中成功采用追根溯源法解决问题。麦当劳通过调查、检测、跟踪和公开信息等方式,找到过期肉属于哪家供应商、在哪个仓库里加工,以及哪些加盟店销售了此类产品等各方面情况,最终成功解决了问题。

这表明追根溯源法在食品安全问题解决中有很大的作用。这些案例说明了追根溯源法在不同领域中都有很广泛的应用,是一种非常实用的思维方法。

追根溯源法是自下而上的,注重局部优化,并不直接占领原理制高点。而第一性原理是自上而下的,注重占领原理制高点,从俯瞰全局角度出发开辟新的道路。这是两者显著的区别。

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