【M003】第一性原理

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是什么

第一性原理(First Principles Thinking)是一种深入分析问题回归事物最基本的条件,将其拆分成各要素进行解构分析,从而找到实现目标最优路径的方法。

这种方法的本质是剥离一切既定的观念和传统方法,回归到问题最根本的事实和原理上进行思考。

核心思想是从最基本的事实和原理出发,通过逻辑推理来构建对问题的全新理解,而不是依赖传统的做法或者模仿他人。

第一性原理思维是对复杂问题进行逆向工程并释放创造性可能性的最佳方法之一。有时被称为“从第一性原理推理”,其想法是将复杂的问题分解为基本元素,然后从头开始重新组装它们。这是学习独立思考、释放创造潜力以及从线性结果转向非线性结果的最佳方式之一。

来源

这种方法被哲学家亚里士多德使用,现在被埃隆·马斯克查理·芒格使用。通过质疑每一个假设和传统信念,将其分解为最基本的组成部分,然后重新构建对问题的理解。它使他们能够拨开粗制滥造的推理和不充分的类比的迷雾,看到其他人错过的机会。

我不知道人们是怎么回事:他们不是通过理解来学习的;他们通过其他方式学习——死记硬背或其他方式。他们的知识是如此脆弱!

理查德·费曼(Richard Phillips Feynman)

理查德·费曼

基础知识

第一原则是独立的基本命题或假设。我们不能从任何其他命题或假设中推导出第一性原理。

亚里士多德,在物理学中,表述关于第一性原理:

在每一个系统的调查(方法)中,只要有第一原则、原因或要素,知识和科学就是从获得这些知识中产生的;因为我们认为我们知道一些东西,以防万一我们获得了关于主要原因、主要第一原则的知识,一直到元素。

后来,他将这个想法与知识联系起来,在他的形而上学中,将第一性原理定义为“认识事物的第一个基础”。

对第一性原理的追求并非哲学所独有。所有伟大的思想家都会这样做。

第一性原理的推理消除了假设和惯例的不纯性。剩下的就是必需品(基本元素)。它是你可以用来改善思维的最佳心智模型之一,因为这些基本要素可以让你看到类比推理可能会让你误入歧途。

第一性原理推理突破了教条,消除了盲点。我们可以看到世界的本来面目,看到什么是可能的。

归根结底,一切不是自然法则的东西都只是一种共同的信念。金钱是一种共同的信念。边界也是如此。比特币也是如此。这样的例子不胜枚举。

建立第一性原理的技术

有很多方法可以建立第一性原理。让我们来看看其中的一些。

苏格拉底(Σωκράτης)式的提问

苏格拉底式的提问可以通过严格的分析来建立第一性原理。这是一个有纪律的提问过程,用于建立真理,揭示潜在的假设,并将知识与无知区分开来。苏格拉底式的提问和正常讨论之间的主要区别在于,前者试图以系统的方式得出第一原则。苏格拉底式的提问通常遵循以下过程:

  1. 澄清你的想法并解释你的想法的起源(我为什么这么认为?我到底是怎么想的?
  2. 挑战假设(我怎么知道这是真的?如果我的想法恰恰相反呢?
  3. 寻找证据(我怎样才能支持这一点?来源是什么?
  4. 考虑其他观点(其他人可能会怎么想?我怎么知道我是对的?
  5. 检查后果和影响(如果我错了怎么办?如果我是,后果是什么?
  6. 质疑最初的问题(我为什么这么想?我说得对吗?我能从推理过程中得出什么结论?

这个过程会阻止你依赖你的直觉,并限制强烈的情绪反应。这个过程可以帮助你构建持久的东西。

“因为我这么说”或“五个为什么”

孩子们会本能地以第一原则思考。就像我们一样,他们想了解世界上正在发生的事情。为此,他们凭直觉用一些父母讨厌的游戏冲破迷雾。

“为什么?”

“为什么?”

“为什么?”

这里有一个在我家上演过无数次的例子:

“是时候刷牙了,准备睡觉了。”

“为什么?”

“因为我们需要照顾好自己的身体,这意味着我们需要睡眠。

“我们为什么需要睡觉?”

“因为如果我们从不睡觉,我们就会死。”

“那为什么会让我们死?”

“我不知道;我们去查一下吧。

孩子们只是试图理解为什么成年人会说些什么,或者为什么他们希望他们做某事。

您的孩子第一次玩这个游戏时,它很可爱,但对于大多数老师和家长来说,它最终会变得烦人。然后答案就变成了我妈妈曾经告诉我的:“因为我是这么说的!

当然,我并不总是对孩子们那么有耐心。例如,当我们上学迟到时,或者我们已经旅行了 12 个小时,或者我试图过多地适应我们的时间,我会变得很烦躁。尽管如此,我还是尽量不说“因为我说过”。

人们讨厌“因为我这么说”的回应有两个原因,这两个原因在企业界也有所体现。我们讨厌这款游戏的第一个原因是我们觉得它减慢了我们的速度。我们知道我们想要完成什么,而这种反应会产生不必要的拖累。我们讨厌这个游戏的第二个原因是,在一两个问题之后,我们经常会迷失方向。我们实际上不知道为什么。面对我们自己的无知,我们诉诸于自卫。

我记得在开会时,我问人们为什么我们这样做,或者为什么他们认为某些事情是真的。起初,对这种方法的容忍度很低。但是,在三个“为什么”之后,您经常会发现自己处于某种版本的“我们可以将其下线”的另一端。

你能想象埃隆·马斯克(Elon Musk)会如何发展吗?理查德·费曼?查理·芒格?马斯克会建立一个价值数十亿美元的企业来证明你错了,费曼会认为你是个白痴,芒格会因为你无法思考问题而获利。

“科学是一种思维方式,而不是知识体系。”

— 卡尔·萨根

第一性原理在行动中的例子

因此,我们可以更好地理解第一性原理推理是如何工作的,让我们看四个例子。

埃隆·马斯克(Elon Musk)和SpaceX

也许没有人比埃隆·马斯克(Elon Musk)更能体现第一性原理思维。他是世界上最大胆的企业家之一。我的孩子(3 年级和 2 年级)称他为现实生活中的托尼·斯塔克,从而方便地为我提供了一个好时机来提醒他们,到四年级时,马斯克正在阅读大英百科全书而不是口袋妖怪。

马斯克最有趣的不是他怎么想,而是他怎么说:

我认为人们的思维过程过于受约定俗成或与先前经验的类比的束缚。人们很少试图在第一原则的基础上思考一些事情。他们会说,“我们会这样做,因为它一直都是这样做的。或者他们不会这样做,因为“好吧,没有人这样做过,所以它一定不好。但这只是一种荒谬的思维方式。你必须从头开始建立推理——“从第一性原理”是物理学中使用的短语。你看一下基本原理,并从中构建你的推理,然后你看看你的结论是否有效,它可能与人们过去所做的事情不同,也可能没有不同。

他理解现实的方法是从真实的东西开始,而不是从他的直觉开始。问题是我们知道的并不像我们想象的那么多,所以我们的直觉不是很好。我们欺骗自己,以为我们知道什么是可能的,什么是不可能的。马斯克的思维方式大不相同。

火箭贵得离谱,这是一个问题,因为马斯克想把人送上火星。要把人送到火星,你需要更便宜的火箭。于是他问自己:“火箭是用什么做的?航空级铝合金,加上一些钛、铜和碳纤维。和。。。这些材料在大宗商品市场上的价值是什么?事实证明,火箭的材料成本约为典型价格的百分之二。

那么,为什么将火箭送入太空如此昂贵呢?马斯克是一个臭名昭著的自学者,拥有经济学和物理学学位,他从字面上自学了火箭科学。他认为,将火箭送入太空如此昂贵的唯一原因是人们陷入了一种不符合第一原则的心态。有了这个,马斯克决定创建SpaceX,看看他是否可以从头开始自己制造火箭。

在接受凯文·罗斯(Kevin Rose)的采访时,马斯克总结了他的方法:

我认为从第一性原理而不是类比推理是很重要的。因此,我们生活的正常方式是,我们通过类比进行推理。我们这样做是因为它就像已经做过的其他事情,或者就像其他人正在做的事情……对主题略有迭代。这是……在心理上更容易通过类比而不是从第一性原理进行推理。第一性原理是一种看待世界的物理学方式,它的真正含义是,你……把事情归结为最基本的真理,然后说,“好吧,我们确定什么是真的?然后从那里推理。这需要更多的精神能量。

马斯克随后举了一个例子,说明Space X如何利用第一性原理以低廉的价格进行创新:

有人可能会说——事实上人们确实如此——电池组真的很贵,这就是它们永远的方式,因为这就是它们过去的方式。…好吧,不,这很愚蠢……因为如果你把这个推理应用到任何新事物上,那么你将永远无法得到那个新事物。你不能说,……“哦,没有人想要一辆车,因为马很棒,我们已经习惯了它们,它们可以吃草,到处都是草,而且……人们买不到汽油……”

然后,他举了一个关于电池组的有趣例子:

…他们会说,“从历史上看,每千瓦时的成本为600美元。所以未来不会比这更好。…所以首要原则是,……电池的材料成分是什么?材料成分的现货市场价值是多少?…它有钴、镍、铝、碳和一些用于分离的聚合物,还有一个钢罐。因此,在物质基础上分解它;如果我们在伦敦金属交易所购买它,这些东西的价格是多少?哦,天哪,这是……每千瓦时80美元。所以,很明显,你只需要想出聪明的方法来利用这些材料并将它们组合成电池的形状,你就可以拥有比任何人意识到的便宜得多的电池。

德里克·西弗斯(Derek Sivers)和CD宝贝

当 Sivers 创立他的公司 CD Baby 时,他将这个概念简化为第一原则。Sivers问道,一个成功的企业需要什么?他的回答是满意的客户。

Sivers 没有专注于吸引投资者或拥有大型办公室、花哨的系统或大量员工,而是专注于让每个客户满意。这方面的一个例子是他著名的订单确认电子邮件,其中一部分内容如下:

您的 CD 已从我们的 CD Baby 架子上轻轻地取出,并戴上消毒的无污染手套,并放在缎面枕头上。一个由 50 名员工组成的团队检查了您的 CD 并对其进行了抛光,以确保它在邮寄前处于最佳状态。我们来自日本的包装专家点燃了一支蜡烛,当他把你的CD放进最好的镀金盒子里时,人群中一片寂静。

通过忽略导致许多企业花费大量金钱和时间的不必要的细节,Sivers 能够将公司迅速发展到每月 400 万美元的收入。在《随心所欲》一书中,西弗斯写道:

没有资金对我来说是一个巨大的优势。 在我创办CD Baby一年后,互联网的繁荣发生了。任何有一点热气和模糊计划的人都会被投资者给予数百万美元。这太荒谬了。 即使多年后,这些桌子也只是五金店里煤渣块上的木板。我自己用零件制作了办公室电脑。我资金雄厚的朋友会花 100,000 美元购买我自己花 1,000 美元制作的东西。他们这样做说,“我们需要最好的”,但这并没有为他们的客户带来任何改善。 这有悖常理,但发展业务的方法是完全专注于现有客户。只要让他们兴奋,他们就会告诉所有人。

为了作为一家企业生存,您需要善待您的客户。然而,我们中很少有人掌握这个原则。

在日常生活中运用第一原则

我们大多数人都可以毫无问题地思考我们想要在生活中实现的目标,至少在我们年轻的时候是这样。我们充满了远大的梦想、伟大的想法和无限的能量。问题在于,我们让别人告诉我们什么是可能的,不仅涉及到我们的梦想,而且涉及到我们如何追求梦想。当我们让别人告诉我们什么是可能的,或者做某事的最佳方法是什么时,我们就把我们的想法外包给了别人。

第一性原理思维的真正力量正在从渐进式改进转向可能性。让别人为我们思考意味着我们正在使用他们的类比、他们的惯例和他们的可能性。这意味着我们继承了一个符合他们想法的世界。这是渐进式思维。

当我们接受已经存在的东西并对其进行改进时,我们就处于他人的阴影之下。只有当我们退后一步,问问自己什么是可能的,并打破有缺陷的类比时,我们才能看到什么是可能的。类比是有益的;它们使复杂的问题更容易沟通并增加理解。然而,使用它们并非没有成本。它们限制了我们对可能性的信念,并允许人们在不暴露我们(错误)思维的情况下进行争论。类比促使我们以与其他人看待问题相同的方式看待问题。

人们目前所看到的,因为他们的思想是由别人构建的,而物理上可能的东西之间的鸿沟,被那些使用第一性原理来思考问题的人所填补。

第一性原理思维清除了我们告诉自己的混乱,并允许我们从头开始重建。当然,这是很多工作,但这就是为什么很少有人愿意这样做。这也是为什么填补可能改进和渐进改进之间鸿沟的回报往往是非线性的。

让我们来看看我们告诉自己的一些限制性信念。

“我记性不好。” 人们的记忆力比他们想象的要好得多。说你记性不好,只是一个方便的借口,让你忘记。采取第一性原理方法意味着询问我们可以在脑海中实际存储多少信息。答案是“比你想象的要多得多”。现在我们知道可以将更多信息放入我们的大脑中,我们可以重新构建问题,找到在大脑中存储信息的最佳方式。

“所有好主意都被采纳了。” 人们限制可能性的一种常见方法是告诉自己,所有好主意都被采纳了。然而,数百年来人们一直在说这句话——从字面上看——公司不断以不同的想法、变化和策略开始和竞争。

“我们需要先行动。” 多年来,我在董事会中一直听到这种说法。答案并不像这句话那样非黑即白。iPhone不是第一个,它更好。Microsoft并不是第一个销售操作系统的公司。它只是有一个更好的商业模式。有大量证据表明,商业中的先行者比后来者更容易失败。然而,这种关于需要先行动的神话仍然存在。

有时早起的鸟儿会吃虫子,有时第一只老鼠会被杀死。你必须将每种情况分解成它的组成部分,看看有什么可能。这就是第一性原理思维的工作。

“我不能那样做;这是以前从未做过的。 像埃隆·马斯克(Elon Musk)这样的人一直在做以前从未做过的事情。这种思维方式类似于回顾历史,并根据以前发生的最严重的洪水建造防洪墙。更好的选择是看看会发生什么并为此做好计划。

“至于方法,可能成百上千个,但原则很少。掌握原则的人可以成功地选择自己的方法。尝试方法,无视原则的人肯定会遇到麻烦。

— 哈灵顿·爱默生

结论

如果我们不为自己思考,别人的想法就会禁锢我们。

从第一性原理出发的推理使我们能够跳出历史和传统智慧,看看什么是可能的。当你真正理解了工作原理时,你就可以决定现有的方法是否有意义。他们通常不会。

当你(1)第一次做某事,(2)处理复杂性,(3)试图理解你遇到问题的情况时,第一性原理推理是有用的。在所有这些领域,当你停止做出假设,不再让别人为你构建问题时,你的思维会变得更好。

类比不能代替理解。虽然你的大脑更容易通过类比进行推理,但当你按照第一性原理进行推理时,你更有可能想出更好的答案。这就是使它成为创造性思维的最佳来源之一的原因。以第一原则思考可以让你适应不断变化的环境,应对现实,抓住别人看不到的机会。

许多人错误地认为创造力是我们中的一些人与生俱来的东西,要么我们拥有它,要么我们没有。幸运的是,似乎有充分的证据表明这不是真的。我们生来就很有创造力,但在我们成长的岁月里,它可能会被忙碌的父母和老师打败。作为成年人,我们依赖惯例和我们被告知的内容,因为这比将事情分解为第一原则和自己思考更容易。思考第一原则是摘下眼罩的一种方式。大多数事情突然看起来更可能了。

“我认为大多数人可以学到的东西比他们想象的要多得多,”马斯克说。“他们不尝试就卖空自己。一点建议:将知识视为一种语义树是很重要的——在你进入叶子/细节之前,确保你理解了基本原则,即树干和大树枝,否则它们就没有什么可以坚持的了。

结束语

第一性原理的寻找过程通常涉及将一个复杂问题分解为最基本的组成部分,然后从这些基本事实出发,通过逻辑推理来构建对问题的全新理解。这个过程要求我们忽略传统假设和既有的经验,直接关注问题的本质。

实例:电动汽车的创新

以【美】埃隆·马斯克(Elon Musk)和特斯拉(Tesla)的电动汽车创新为例,来说明如何应用第一性原理:

1.问题定义:电动汽车面临的一个主要问题是电池成本高昂,这限制了电动汽车的普及。

2.传统方法:行业内普遍接受的是电池单元的成本是由其组成材料的价值决定的。

3.第一性原理分析

    • 分解:马斯克没有接受电池成本高昂这一“事实”,而是将其分解到最基础的组成元素,即电池的原材料(碳、镍、铝等)。
    • 研究:他研究了这些原材料的市场价格,并计算了如果自己采购原材料并制造电池,成本会是多少。
    • 发现:他发现按照原材料成本来制造电池,最终的电池成本可能只有市场上电池成本的一小部分。

    4.创新解决方案

      • 原材料采购:特斯拉开始直接从矿业公司购买原材料,并投资自己的电池生产技术。
      • 简化设计:通过简化电池设计,减少不必要的组件和工序,进一步降低了成本。
      • 规模效应:通过大规模生产,特斯拉实现了规模经济,进一步降低了单位成本。

      5.结果:特斯拉成功地显著降低了电池成本,推动了电动汽车的商业化和普及。

        通过这个例子,我们可以看到第一性原理不是接受现状,而是通过深入分析问题的基本组成部分,重新构建解决方案。这种方法可以应用于各种领域,从科学研究到商业策略,都能够帮助我们打破传统思维的局限,发现创新的可能性。

        马斯克的这种思维就是运用了“第一性原理”,并且他非常推崇使用该原理解决问题,这使他在电动汽车、电动汽车、航空航天、清洁能源)等领域都取得了一些颠覆性的创新。    

        第一,以最本质最基础的无法改变的条件作为出发点。

        如果不是从事物最基本的条件出发,那么拆分出的要素很可能发挥不了作用。同样是为了解决电动车锂电池组成本过高的问题,如果马斯克把作为出发点的基础条件放在供应商身上,试图说服供应商降价,不仅可能吃闭门羹,甚至可能让双方的关系紧张。更可行的思路是解决电池的原料问题,因为电池的原材料是相对固定的,这才是最基础的出发点。

        第二,推演过程需要有严密的逻辑关系,尽量少引入估计。

        之所以说运用第一性原理会消耗更高的认知能量,正是因为整个推演分析的过程必须保证合理可靠,否则就可能失之毫厘,谬以千里。整个过程就变成了做无用功。当然,这需要丰富的知识储备、生活经验和思维训练作为支撑。

        第三,不可随意参照同类方案或现有经验,尊重客观推演结果

        要做好“找准出发点”和“保证逻辑关系”这两点,最重要的就是学会保持“空杯心态”,在推演分析时屏蔽现有的、已知的各种因素的干扰。没有了参照,有时可能会产生看似天马行空的想法。如果出发点和逻辑关系都没有问题,那么就应该尊重客观推演的结果,也许这就是一个蕴含着巨大价值的天才想法。

        延伸阅读

        1.键盘鼠标是我们的真实需求吗?

        我们使用键盘鼠标的本质目的是什么——向电脑输入指令和信息。为啥要用键盘鼠标,因为技术限制,我们只能通过这样的方式向电脑输入指令和信息。但是,如果我们的大脑能够直接与电脑交互,那我们就不需要键盘鼠标了。可是我们长时间以来习惯了用键盘和鼠标,所以在大多数人的认知中,电脑就应该长成那样,有屏幕,有键盘,有鼠标,或者触摸屏。大部分人固化了这个认知,但伊隆·马斯克却用批判性思维和怀疑的精神拷问这个认知,于是有了他的另一个项目——neuralink(脑机融合)

        2.“便利的获取内容”更重要

        20世纪80年代,互联网诞生早期,多数互联网企业都倾力于为网民提供各种网站内容,80后应该有印象,我们一上网就登录搜狐、新浪之类的门户网站。

        但远比门户时代更早的十多年前,就有两个年轻人认为:比起内容本身,如何让用户“便利的获取内容”更重要,这将产生万亿美元级的市场潜力。那个年代,网民总量少、互联网上内容稀少、许多服务还是付费,如果这两个年轻人对外宣扬这种想法,公众只会嗤之以鼻,没人会认为他们高瞻远瞩。

        但历史证明,少数人的观点多半是对的。这两个年轻人是布林和佩奇,Google创始人。他们对互联网产业的核心洞察:“便利、免费”贯穿了Google从创立到强盛的整个历程。

        请思考

        1. 思考一个你最近遇到的复杂问题,尝试用第一性原理来分析它,忽略所有传统的做法和假设。
        2. 选择一个你熟悉的领域,尝试从最基本的原理出发,重新构建你的知识体系。
        3. 在你的工作中,如何运用第一性原理来提高效率或创新?请举例说明。

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        THE END
        所有成功都是系统化,而一切失败都是碎片式

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