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          姚洋:如何理解復雜世界背后的規(guī)模法則

          2021-11-24 17:20:49

          作者:姚洋    責編:張健

          關于生命個體的規(guī)模或者說體重問題,我們通常的思維方式都是一種線性思維,比如一個人的體重增加一倍,熱量消耗會增加一倍,力量也會增加一倍。

          在介紹杰弗里·韋斯特的《規(guī)模:復雜世界的簡單法則》(下稱《規(guī)?!罚┻@本書之前,我先簡單介紹一下作者本人。

          韋斯特在50歲之前實際上是理論物理學家,50歲時他開始研究單個學科無法研究的復雜系統(tǒng),比如人體、城市,都是復雜的系統(tǒng)。由于是研究理論物理出身,韋斯特掌握了很好的研究方法,而且他所在的圣塔菲研究所是享譽全球的復雜性科學研究中心,被譽為“沒有圍墻的”學術圣地。

          簡單來說,《規(guī)模》這本書告訴我們復雜系統(tǒng)里非常簡單的規(guī)則。

          下面我分三個部分來介紹這本書的基本內(nèi)容,包括生命個體成長的亞線性規(guī)律、城市發(fā)展的線性或者超線性特點,以及與企業(yè)相關的發(fā)展規(guī)律。

          第一、生命體有極限,遵循亞線性成長

          關于生命個體的規(guī)?;蛘哒f體重問題,我們通常的思維方式都是一種線性思維,比如一個人的體重增加一倍,熱量消耗會增加一倍,力量也會增加一倍。我們的日常經(jīng)驗好像也印證了這種想法,比如體型比較大的人,力量一般也大,體型比較小的人力量相對小。

          韋斯特在書中告訴我們,這實際上是一種錯覺。如果照這種思維模式去做研究、做實驗或者制造藥品,會出大問題。

          書中有一個例子,講的是有研究人員想確認致幻劑的用量,他先用小老鼠做實驗,發(fā)現(xiàn)每一千克體重可以承受0.1毫克致幻劑。然后他想換用大型動物做這個實驗,在動物園他找到一頭年邁的大象,體重三噸。研究員計算認為,一千克體重用藥0.1毫克,那么三噸對應的藥物劑量大概是300毫克,只要不超過300毫克大象應該就沒事。研究員實際給藥297毫克,結(jié)果大象吃完5分鐘之后就倒下了,1小時40分鐘之后死亡。

          這是用線性思維推斷而犯錯誤的典型例子之一。

          既然不能做這種線性推論,給藥量和身體到底是什么樣的關系呢?韋斯特的研究發(fā)現(xiàn),人體的代謝率、力量與體重都不是線性關系,而是符合3/4次冪或者2/3次冪的關系。

          這兩幅圖告訴大家,代謝率和體重關系的曲線斜率剛好是3/4,意思是體重增加一倍,代謝率會增加2的3/4次方;力量和體重也有相似的關系,體重增加一倍,力量增加只是2的2/3次方。也就是說,伴隨著體重增加,代謝率和力量的增長都是亞線性增長,并非完全的線性增長。

          在這種情況下,人的能量趕不上體重增長,結(jié)果會導致體重增長存在極限,達到這個極限之后,體重就不再增長。其他動物如母雞、奶牛也存在類似的生長曲線。這也是為什么在一座現(xiàn)代化的養(yǎng)雞場里,一只雞從孵出來到被宰殺的周期只有兩個月左右,因為兩個月之后雞的體重不再增加,對于工廠而言沒有飼養(yǎng)的意義。

          韋斯特發(fā)現(xiàn),好多生命體的生長規(guī)律都存在1/4次方,或者1/4次方的倍數(shù)規(guī)律,比如3/4、5/4。包括增長率、基因組長度、主動脈長度、樹木高度、大腦灰質(zhì)數(shù)量、進化速率、壽命等,他統(tǒng)計有超過50種。生命體很神奇。

          第二、城市適合超大規(guī)模,發(fā)展呈現(xiàn)超線性

          韋斯特再跨越一步研究城市,以探究在城市這個復雜系統(tǒng)里,是不是也有簡單的數(shù)學關系。城市包含無數(shù)有機體和無機體,還有網(wǎng)絡,于是構(gòu)成一個復雜的系統(tǒng),也就有可能遵循某些規(guī)律。

          韋斯特發(fā)現(xiàn),城市有幾個特點使得它的增長是超線性的:

          一是各種基礎設施具有規(guī)模經(jīng)濟效應,比如修一座加油站,可以服務周邊很多地方,它包含巨大的規(guī)模經(jīng)濟。

          二是人與人之間會產(chǎn)生強烈的網(wǎng)絡關系。人與人之間的“七人定律”,即世界上任何兩個陌生人之間,通過不超過7個人就可以建立連接關系,這是一個社會學理論。事實上,中國在絕大多數(shù)情況下要找到某一個人,中間人不會超過3個人。為什么會這么方便?因為人與人之間的網(wǎng)絡關系,會帶來規(guī)模報酬遞增效果,或者用韋斯特的說法是超線性增長。

          三是人與人之間的互動和學習,也會產(chǎn)生1+1>2的效果。以城市能源消耗成本方面的實際數(shù)據(jù)來看,它符合0.85冪率,也就是說城市規(guī)模即城市人口增加一倍,成本只增加0.85倍,成本的產(chǎn)出超線性增加。

          再看歐洲國家加油站數(shù)量和城市規(guī)模之間的關系,如上圖所示,斜率都小于45度線,這說明城市規(guī)模越大,能節(jié)省更多的加油站,或者說加油站產(chǎn)出是超線性的,城市規(guī)模增加一倍,加油站的產(chǎn)出增加超過一倍。

          韋斯特做了很多類似的研究,如美國城市職工的工資總額、人才數(shù)量等等與城市規(guī)模之間的關系??偟膩碚f,城市規(guī)模擴大一倍,產(chǎn)出大都會增加1.15倍,或者成本只增加0.85倍。這意味著城市規(guī)??梢詿o限大,因為其產(chǎn)出是超線性的,但是成本是亞線性的。伴隨著人口集中,大城市的發(fā)展不可避免,韋斯特為我們揭示了這背后很簡單的數(shù)學關系,并明確城市的規(guī)模不必設限。

          第三、企業(yè)更像生命體,規(guī)模有極限

          最后關于企業(yè)的規(guī)模,是不是也有類似規(guī)律?我們有個觀察,就是企業(yè)越大官僚程度就越高,所謂的大企業(yè)病,另外一個觀察就是百年老店很少。那么企業(yè)是更像生命體還是更像城市?

          事實上,企業(yè)更像生命個體。企業(yè)的產(chǎn)出和規(guī)模之間是亞線性關系,所以企業(yè)的規(guī)模不可能無限擴張。有些企業(yè)恨不得把所有的競爭對手都吃掉,把自己做成一個巨無霸,這其實違背了企業(yè)發(fā)展規(guī)律。

          企業(yè)里百年老店少,為什么呢?觀察發(fā)現(xiàn),由于受隨機事件支配,每年企業(yè)死亡的概率基本恒定,存在1年的企業(yè)和存活了100年的企業(yè),死亡的概率基本一樣。企業(yè)的死亡率曲線顯示,企業(yè)最初可能死亡得慢一點,中間死亡會加速,最后基本上全死掉了。韋斯特統(tǒng)計也發(fā)現(xiàn),上世紀五六十年代美國的著名企業(yè)現(xiàn)在基本絕跡,剩下來的很少。

          那些能成為百年老店的企業(yè),有什么共同特征呢?德國默克是一家家族企業(yè),已經(jīng)存在了353年,還有美國科勒已有148年,這些企業(yè)有個共同特征都是家族企業(yè)。家族企業(yè)的共同特征是什么?其中非常重要的地方就是堅守主業(yè)、謹慎經(jīng)營。你可以說他們的經(jīng)營策略很保守,但是他堅守主業(yè),做自己力所能及的事。

          借鑒百年企業(yè)的發(fā)展特點,既然企業(yè)的死亡是個概率事件,怎么不被概率擊中呢?我總結(jié)了三點:

          第一是謹慎經(jīng)營。不要盲目跟風,不要盲目擴張,關注企業(yè)負債和現(xiàn)金之間的關系,超過一定比例,企業(yè)就可能進入一個危險期。

          第二是堅守主業(yè)。中國企業(yè)在很小的時候就愛多元化,這是死亡風險很高的做法。堅守主業(yè),自己會做才能做好,而且可以規(guī)避風險,還有一種創(chuàng)新就是小步快跑,一點一點改進。

          第三是關注國家政策的變化,埋頭拉車是重要的,但是也得抬頭看前面的路,別把路走錯了。

          最后總結(jié)一下,《規(guī)?!愤@本書告訴我們:自然界和人類社會,看起來是很復雜的系統(tǒng),背后卻包含非常簡單的數(shù)學規(guī)律。我們能從這本書里學到知識,也學到要有敬畏之心。誠然,努力很重要,但有些規(guī)律性的東西我們要敬畏,有敬畏之后才可能把企業(yè)做得更好、把人生過得更好。

          (作者為北大博雅特聘教授、北大國發(fā)院院長姚洋)

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