2.2 逻辑树分析方法
2.2.1 什么是逻辑树分析方法?有什么用?
逻辑树分析方法是把复杂问题拆解成若干个简单的子问题,然后像树枝那样逐步展开(图2-6)。
图2-6 逻辑树
为了更符合人类的思考过程,我们把图2-6这棵树倒过来,或者横着放,就是常用的逻辑树分析方法。通过逻辑树分析方法,我们可以把一个复杂的问题变成容易处理的子问题(图2-7)。
图2-7 逻辑树分析方法
2.2.2 如何使用逻辑树分析方法?
不管是实际生活中还是工作中,我们经常会使用逻辑树分析方法来分析问题。例如现在你想给自己做一个年度计划,但是要做的事情很多,思路很零散。为了理顺你的思路,可以用逻辑树分析方法,把年度计划这个复杂问题拆分成技能学习、读书、健身、旅行这几个子问题(图2-8)。
图2-8 年度计划
技能学习是为了储备技能,抓住人工智能时代的红利。想要零基础从数据分析开始学起,可以进一步拆解为学习业务指标、分析方法、Excel、SQL、Python等。这样一步一步把年度计划拆解成一个一个的子问题,解决了子问题就订好了年度计划。
我们都知道马斯克是特斯拉电动车公司的老板,但是他也有很多其他生意。图2-9是他在第68届国际宇航大会上公布的火星殖民计划。
图2-9 马斯克
他的目标是用宇宙飞船每次携带200位乘客前去火星,旅行的时间将会在80天左右。通过大概20~50次的运输,能在火星上建立完全自给自足的城市。预计40~100年后,也许会有100万人在火星上生存繁衍。
这个目标是不是很宏伟?或者说是不是有点扯?但是马斯克将这个复杂的问题用逻辑树分析方法拆解成了一个一个可以解决的子问题。
首先,马斯克说,火星移民面临的最大问题是什么呢?
是需要很多钱。要花多少钱呢?去一趟火星,一个人要100亿美元。
马斯克希望把去一次火星的成本,从100亿美元,降到20万美元,约合人民币130万元左右,这样就会有很多人愿意在临终之前,去一趟火星看看。
那么问题又来了,成本从100亿美元降到20万美元,怎么实现这个目标呢?
马斯克又把这个问题拆解成了4个子问题。
第一,火箭得是可以重复使用的。
如果发射一次,就烧坏一个火箭,太费钱了。如果能把火箭发射出去,再让它飞回来,下次发射继续用,成本就可以降下来了。马斯克2002年成立了SpaceX公司,2015年底就实现了火箭发射以后的再回收。
第二,飞船如果直接载满整个太空航行所需要的燃料,再发射,火箭就会非常沉重,成本很高昂。怎么解决呢?
马斯克说,在太空轨道上,对飞船进行补给。
也就是,先用火箭推进器把飞船送到太空轨道,这时候不用装那么多燃料,只要足够把火箭送上太空就行。然后推进器迅速返回发射台,装上燃料箱,再飞到轨道,把燃料补给飞船。完成这一过程之后,推进器返回地球,而飞船则将前往火星。
采用这种方式,前往火星的成本可以减到原来的1/500。
第三,在火星上制造燃料,让飞船能够从火星返回地球,这样返程的燃料就不用从地球上带了,也降低了好多发射成本。
第四,使用正确的燃料。马斯克对比了可能的几个选项,例如煤油、氢气、氧气等。但他最后认为选择甲烷更好,因为甲烷在火星上制造起来容易。
经过逻辑树分析方法,马斯克就把一个天方夜谭般的目标,拆解成了一系列非常具体的子问题。马斯克还给自己拉了一张时间表,在21世纪20年代的后半段,将人类送上火星。
我们经常会说某个人工作能力强,那什么是工作能力?就是像马斯克这样,能用逻辑树分析方法把一个大目标拆解成小任务的能力。
再进一步,我们经常会说到领导力,就是把目标拆解成员工可以执行的小任务的能力。
前面我们举了逻辑树分析方法在生活中的两个例子,一个是如何做年度计划,一个是特斯拉CEO如何在工作中拆解问题。其实,逻辑树分析方法是由科学家费米提出来的,这种分析问题的方法在面试中会经常用到,例如:北京有多少辆特斯拉汽车?某胡同口的煎饼摊一年能卖出多少个煎饼?深圳有多少个产品经理?一辆公交车里能装下多少个乒乓球?一个正常成年人有多少根头发?
这类估算问题,被称为“费米问题”(图2-10)。为什么面试会问这种问题呢?
图2-10 费米问题
这类问题能把两类人清楚地区分出来:一类是具有文科思维的人,他们擅长赞叹和模糊想象,主要依靠的是第一反应和直觉,例如小孩;另一类是具有理科思维的人,他们擅长通过逻辑推理、分析解决具体问题。理科思维不是人天生就有的,需要经过长期的训练。
公司招聘需要的是能把事情做成、具有严密逻辑推理、分析能力的人,所以费米问题可以考察出一个人有什么样的思维方式。一般人拿到费米问题,就会摸不着头脑,不知道怎么解决,干脆凭感觉瞎猜一个数字。这其实忽视了面试官考察的目的,他不是要你算出一个确定的数字,而是想考察你面对问题的分析思路。所以,你需要把自己的思路说出来,来证明你的思维方式是理科思维。
回答费米问题,可以用到逻辑树分析方法,将一个复杂的问题拆解成子问题,然后逐一解决。下面我们就用一个例子来学习下如何解决这类问题。
有人曾经问费米:“芝加哥有多少钢琴调音师?”什么是钢琴调音师呢?为了保持钢琴的音准,需要定期由专业人员检查、调整不准确的音。从事这类工作的人被称为钢琴调音师。
对于这个问题,可以使用逻辑树分析方法来拆解。钢琴调音师数量=全部钢琴调音师1年的总工作时间/一位调音师每年的工作时间。所以,可以把这个问题拆解为两个子问题(图2-11):
(1)全部钢琴调音师1年的总工作时间;
(2)一位调音师每年工作时间。
图2-11 拆解问题
对于全部钢琴调音师1年的总工作时间,又可以拆解成3个子问题(图2-12):
(1)有多少架钢琴;
(2)钢琴每年要调几次音;
(3)调一次得多长时间。
图2-12 继续拆解问题
现在我们一个个去解决这些子问题。
第1个子问题:有多少架钢琴(图2-13)?
图2-13 解决第1个问题
我们再把它拆分,首先需要知道芝加哥有多少人,其次需要知道拥有钢琴的人所占的比例。芝加哥的人口可以通过网络查出来,大概有250万人。有钢琴的人占的比例是多少?具体数据不知道,但是我们可以猜一下。钢琴对普通家庭来说比较贵,而且钢琴占地较大,不方便放在家里,所以我们猜家庭拥有钢琴的比例是1%。为什么是1%,不是5%呢?因为1%通常表示概率极低,有的机构拥有钢琴数量比个人多,例如音乐学院,所以我们再猜个数字,大概是2%左右。有了这些数据,就可以算出芝加哥大概有5万架钢琴。
下面来看第2个和第3个子问题(图2-14)。
第2个子问题:钢琴每年要调几次音?钢琴调音师属于稀缺行业,人肯定不多,钢琴也不像吉他需要频繁地调音,估计是一年1次。
第3个子问题:调一次得多长时间?大概是2小时。
图2-14 解决第2个和第3个子问题
第4个子问题:一位调音师每年工作多长时间呢(图2-15)?
美国每年有四个星期是假期,一年大概有50个星期。按一周工作5天,每天8小时来算,这三个数相乘,就可以得到一位调音师每年工作时间是2000小时。
但是钢琴调音师要四处跑,路上肯定要花时间,所以减去20%用在路上的时间,调音师每年大概工作1600(2000-2000×20%)小时。
图2-15 解决第4个子问题
现在我们把4个子问题汇总一下(图2-16)。
全部钢琴调音师1年的总工作时间是3个子问题的数字相乘,一共是10万小时,而调音师每年工作1600个小时,我们用全部钢琴调音师1年的总工作时间,除以一位调音师每年工作时间,就得到了62.5。再四舍五入,费米预测芝加哥大概有63位调音师。
图2-16 汇总子问题
这个答案准不准呢?后来费米找到了一张芝加哥钢琴调音师的名单,上面一共有83人,有不少人名还是重复的。所以费米估算出来的结果已经相当准了。
2.2.3 注意事项
需要注意的是,逻辑树分析方法在解决业务问题时,经常不是单独存在的,会融合在其他分析方法里,辅助解决问题。在后面其他分析方法的学习中,你会看到使用了逻辑树的拆解图,来将一个复杂问题拆解成各个子问题。