本文摘要:(由ai生成)
本文探讨了第一性原理思维在降本设计中的应用,以马斯克在特斯拉和SpaceX的实践为例。这种思维从基础要素出发重构系统,区别于常规类比思维。马斯克通过拆解、重构和迭代实现降本,如在电池成本上取得突破。文章强调第一性原理思维是降本的底层逻辑,带来颠覆性解决方案。作者钟元分享了降本设计理念,预计2025年出版新书《研发降本实战:三维降本》。
在本文开始前,我们先看一个特斯拉车间里面的小故事:
有个零件很关键,但是一直有质量问题,工程师团队解决了很久,都没有找到办法。
马斯克看到之后说:为什么我们一定要这个零件,可以把它删掉吗?
这就是马斯克从第一性原理思维出发,既然这个零件不好,那我就不要了!要解决问题,我需要跳出盒子,回归事物的本质,从更高维度去想办法。
以上故事不确定真假,但确实体现了马斯克的风格。马斯克曾经在多个场合谈到第一性原理思维,第一性原理思维在SpaceX火箭降本、特斯拉电动车降本上发挥了无与伦比的作用。 如果使用常规方式难以实现降本目标时,你想通过一个较大创新去降本,那么你可以试试第一性原理思维。
第一性原理思维(first principles thinking),简称第一性原理,是从物理学的角度回归事物的本质,一层层向上推演,这样才能产生颠覆性的突破。
它是用来解决复杂问题和想出原创解决方案的最有效的策略之一,也是学习如何独立思考的最有效的方法。
在物理学的语境下,第一性原理意味着把任何系统拆解到最基础,不可还原的要素,或是把任何问题追溯到最原始、不可简化的原因,然后从这些物理上没有模糊的基础上,“ab initio” (从头开始) 重构出这个系统或问题的本来面貌。
将“第一性原理”这种思维方式贯彻到我们做事的过程中,就是要求我们在解决问题时,要勇于打破知识的藩篱,回归事物的本质,去思考最基础的要素,在不参照经验或其它的情况下,直接从事物最本源出发寻求突破口,逐步完成论证。
第一性原理最早由亚里士多德提出,他说“任何一个系统都有自己的第一性原理,是一个根基性命题或假设。它不能被缺省,也不能被违反。”
大概意思就是说,只有那些“最基本的”、“不证自明的”的知识,才能称之为第一性原理。
欧几里得的五大公理和五大公设,它是史上最经典的第一性原理。欧几里得仅仅凭借这十个第一性原理,就推理出了整个几何学所需要的知识。
五大公理:
①等量间彼此相等。
②等量加等量,和相等。
③等量减等量,差相等。
④能完全重合的东西是全等的。
⑤整体大于部分。
五大公设:
①过两点能作且只能作一直线。
②任意线段能无限延伸成一条直线。
③以任一点为圆心,任意长为半径,可作一圆。
④所有直角都全等。
⑤若两条直线都与第三条直线相交,若在直线同侧的两个内角之和小于180°,则这两条直线经无限延长后在这一侧一定相交。
1)归纳法和演绎法的概念
归纳法是根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理。
例如,欧洲人之前见过的天鹅都是白的,那么我们就得出天鹅都是白的结论。
马斯克所说的类比思维,就是归纳法的一种。
演绎法是从一般性的前提出发,通过推导即“演绎”,得出具体陈述或个别结论的过程。
著名的演绎法的例子就是那个三段论:大前提、小前提和结论。
大前提是:人固有一死;
小前提是:苏格拉底是人;
结论:苏格拉底也会死。
这里,人固有一死是一个基本的假设和命题,是不能违背和忽视的。
2)归纳法和演绎法在降本设计中的案例
我们用一个降本设计的案例,来更好的说明归纳法和演绎法。
一个产品外壳,是注塑成型加工而成的塑胶件,现在我们需要对它进行降本。
使用归纳法,那么方法大概是这样:
组织一个头脑风暴会议,找到经验丰富的相关工程师参与,大家根据自己的经验和知识,提出降本思路:
我之前在一个塑胶件上,通过把壁厚减薄的方法,实现了降本
我之前通过更换便宜的材料,实现了降本
我之前通过气辅注塑,实现了降本
。。。。
从现有经验出发,于是我们针对现有的塑胶件,就会得到一些降本的方法;这就是归纳法。
使用演绎法,那么方法大概是这样:
第一步,弄清楚通过注塑成型的塑胶件成本的各项组成,找到影响塑胶件成本的每一个成本动因。
第二步,从每一个成本动因入手,一层一层抽丝剥茧,找到最底层的根本因素,从而会发现无数个潜在降本解决方案。
第三步,我们把无数潜在解决方案,应用到实际塑胶件上,最后找到适合的最终降本解决方案。
(注:三维降本中的逻辑思维,就是按照这种方法进行的)。
3)归纳法和演绎法的区别
二者的区别主要有:
从结论正确角度。归纳法是通过归纳总结,得出的结论不一定是真的。例如之前欧洲人归纳得出天鹅都是白色的结论,后来在澳大利亚发现了黑天鹅,那么这个结论就是错的。而演绎法,只要大前提正确,小前提正确,结论一定正确。
从创新角度。归纳法是从现有的、已经存在的案例出发,我们很难得出一些创新的思路和解决方案,归纳法无法创新。而演绎法从事物的本质出发,有助于得到创新的思路和解决方案,使用演绎法往往会得到颠覆性的创新。
从解决方案多少的角度。归纳法,比较依赖参与者的经验和技术水平,如果经验丰富、水平高,有机会得到较大的解决方案;但是,无论如何,归纳法都无法得到以前从未发生过的新方案。演绎法,不依赖经验和技术水平,如果掌握好演绎法的推理逻辑,层层推理,有机会得到更多、更新、更全的解决方案。不过演绎法要求参与人员去学习和熟悉思维方式,同时推理的过程,需要配合大量的研究工作,难度比较大。
4)第一性原理思维是演绎法
第一性原理思维是演绎法思维,层层地深入挖掘,直到找到最底层的那一条或多个条大前提,这些大前提就是第一性原理,然后再从第一性原理出发,层层向上推演,最后得到创新的思路和解决方案。
这个案例,发生在我写这篇文章过程中,让我对第一性原理思维的威力更加深有体会。
家里抽油烟机的抽油烟效果变差了,我仔细检查,发现原来是过滤网被油堵住了。 一种方法是找外面的人来清洗。我在网上看了一下价格,要200元左右,太贵了。 然而,因为没有专业清洗液,过滤网很难清洗,我大概洗了半个小时,依然没有清洗干净。 正在我郁闷的时候,我猛的醒悟过来,我不是在学习第一性原理思维吗?为什么不用第一性原理思维去试试呢? 我用第一性原理去思考:抽油烟机的过滤网被油堵住了,一定要去清洗吗?换一个新过滤网行不行?因为清洗的本质目的,是为了过滤网的通风顺畅。一个新过滤网,当然也可也达到通风顺畅的目的。 换一种思维方式,问题的解决效率和成果就完全不一样。
2.1 马斯克对第一性原理思维的定义
马斯克所说的第一性原理思维又是什么呢?
马斯克说:
我们运用第一性原理,而不是用类比思维去思考问题是非常重要的。
我们在生活中总是倾向于类比,对别人已经做过或者正在做的事情我们也都去做,这样发展的结果只能产生细小的迭代发展。
第一性原理的思想方式是用物理学的角度看待世界,也就是说一层层拨开事物表象,看到里面的本质,再从本质一层层往上走。
一味地通过借鉴同类,寻找“表象规律”的做法,似乎已经难以适应时代的变化了。
关于如何用第一性原理思维PK掉比较思维,这里不妨再看一个经典的小故事:
在开始设计飞机时,很多工程师都觉得如果人类想要飞的话,就得像鸟一样扇动翅膀,结果全都失败了。
但莱特兄弟想明白了一件事,从根本上讲,飞机压根不是鸟儿,应该寻找更底层的技术原理,最后受到帆船的启发,将飞机的机翼变更成帆形。
飞行靠的是空气动力学(第一性原理思维),而不是仿生学(比较思维)。
任何事物或现象都有第一性原理,抓住了,一切迎刃而解。与传统的比较思维相比,吃透第一性原理,在这个时代会活得更加滋润,赚钱也会更加容易。