小小的披薩問題蘊含著大大法則|《規模》

小小的披萨问题蕴含着大大法则|《规模》

披薩問題

假設這樣一個現實情境,某天你突然想吃披薩,於是你走進比薩店,點了一個直徑為9英寸的榴蓮比薩並付了錢。經過幾分鐘的等待,店員突然走過來跟你說:“抱歉,我們的9英寸比薩已經賣完了,我能給您換成兩個 5 英寸的嗎?”

於是,問題來了,這時候該不該接受店員的建議呢?

9英寸和兩個5英寸

按照常理推斷,9貌似大於5+5,此時你可能認為是賺到了,但是真的是這樣嗎?

9 與 5+5到底哪個更划算?

這個問題看似很簡單,兩個 5 英寸的比薩加起來應該是一個 10 英寸的比薩,比一個 9 英寸的還大,還可以佔點兒小便宜,但其實這個建議對你是非常不划算的。因為兩個直徑為5 英寸的比薩的總面積要遠小於一個直徑為 9 英寸的比薩的面積!

為什麼會這樣呢?

首先,當我們說9英寸或者5英寸的披薩時指的是披薩的直徑。而我們吃披薩其實吃的是整個披薩,也就是對應披薩的面積。面積公式相信大家都不陌生,即:

S =π(r^2)

所以當披薩由9英寸變成5英寸的時候,相當於是說披薩的面積由(π*4.5^2)變成了2*(π*2.5^2),經過簡單計算,你就會發現,兩個 5 英寸比薩的面積不到一個 9 英寸比薩的 2/3,所以如果你接受店員的建議,那不可就吃虧了嗎!

其實這個小小的例子與最近流行的一本大部頭著作:傑弗裡·韋斯特(Geoffrey West )的新書《規模》存在著深刻的聯繫,書中闡述的核心概念正是我們可憐的頭腦並不熟悉的“規模法則”(Scaling Law)。

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複雜世界,簡單規則

規模法則

所謂規模法則,就是指事物的某變量會與事物的規模呈現清晰的,通常是非線性的冪律關係。在這個例子中,我們用比薩的直徑來衡量它的規模,這樣面積就會與規模呈現平方的冪律關係,但是,我們可憐的大腦早已習慣了按線性的方式進行外推,從而掉入了這個非常隱蔽的陷阱。

線性法則對應的是我們熟知的線性方程,即y =cx,表現為自變量x和因變量y是成比例變化的。例如正方形的周長和邊長呈線性關係。而規模法則對應的是冪律關係,冪律關係是一種最簡單的非線性關係:

y = cx^a

其中x的變化會導致另一個量的相應冪次的變化,即一個量是另一個量的冪次方。例如,正方形面積與邊長的關係,如果長度加倍,那麼面積擴大四倍。

用圖形表示:

小小的披萨问题蕴含着大大法则|《规模》

面積的冪次關係

現實生活中,我們經常掉入線性思維的陷阱,即使訓練有素的科學家也不例外。但實際上,我們都應該用非線性的思維去理解。在傑弗裡·韋斯特(Geoffrey West )的新書《規模》一書中,作者就列舉了很多例子,比如《哥斯拉》電影中提到的巨形怪物其實是不存在的等等。

通過閱讀《規模》,你會擺脫線性思維的慣性,從非線性的角度看待問題,重新思考生命、認識自身、瞭解你的生活與工作,瞭解複雜世界背後的底層邏輯。

  • 集智百科冪律分佈詞條

    http://wiki.swarma.net/index.php/%E5%B9%82%E5%BE%8B%E5%88%86%E5%B8%83

  • 傑弗裡·韋斯特 著《規模——複雜世界,簡單規則》[M] 中信出版社

彩蛋

教授:小寧,考你一下,對這個披薩問題,你會選9寸的披薩還是2個5寸的披薩呢?

小寧:兩個5寸的啊!

教授:哈哈,那你這樣就虧了哦。

小寧:可是,不這樣選,就吃不上披薩了。

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教授:emmm.......好有道理。

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