阿里妹導讀:選擇有時候比努力重要,真正厲害的人不僅僅是埋頭苦幹,而是會利用好的思維方式、好的方法,看穿事物的本質,順勢而為,找到事情的最優解,並懂得舉一反三。架構師是程式設計師的目標之一,但大多數程式設計師無法成為架構師。真正厲害的架構師具備什麼樣的思維方式,到底強在哪?今天,韓帥為你揭祕。
世界上所有的道理都是相通的,而有一些相似到令人吃驚,模型思考者和架構師就是如此。《模型思考者》是密西根大學教授 斯科特·佩奇 的一本書,這本書的目的是教大家如何理解和應對這個複雜的世界。目前這本書的中文版還沒正式出版,得到 萬維鋼精英日課中有15節課程講解。
這一篇文章是篇讀書筆記,內容來自榮華老師的文章,還有萬維鋼精英日課中對《模型思考者》的講解,結合一些自己的理解和思考。學習了這些後,我的學習和成長都有了框架有了方向,如果你覺得很有收穫,可以閱讀原著,歡迎留言區交流。
一、什麼是架構?
ISO/IEC 42010:20072 中對架構的定義如下:
The fundamental organization of a system, embodied in its components, their relationships to each other and the enviroment, and the principles governing its design and evolution. ISO/IEC 42010
這裡定義了架構的三要素:
職責明確的模組或者元件
元件間明確的關聯關係
約束和指導原則
越是簡單抽象的定義,越是美,越是通用。小到一個玩具,大到一個國家的運作都可以隱含著這樣的內容。
舉兩個簡單的例子,我們來一起看他們的三要素分別是什麼。
軟體架構
模組:模型、域
關係:一對一、一對多(模型);依賴(域)
原則:單一職責、開閉原則、里氏替換原則等等
組織架構
模組:部門
關係:管理 or 上報
原則:各種管理原則、財務原則
從不同的角度來豐富架構的定義:
架構的原則是簡單,但不能有遺漏;
架構的目的是解決問題。問題的尺度上,可以大到國家戰略問題、經濟問題、民生問題,也可以小到一隻鋼筆如何均勻地吐墨;時間上,可以是當下的問題,也可以是預期以後會發生的問題;
架構不是一成不變的,它只適合於特定的場景。過去的架構不一定適合現在,當下的架構不一定能預測未來。
二、什麼是架構師?
架構師是一個角色,定義角色其實是定義職責,架構師的職責是:識別並定義問題,建立、選擇或調整架構,從而找到最優的方案,解決問題。
這其實也是架構師做事的一般套路:定義問題->確定架構->提出方案->落地拿結果。這四步中,越是前面的步驟,越是重要,越是抽象,也越是困難,越能體現架構師的功力。
1.什麼是問題?
問題的定義很寬泛,生存或是毀滅?這是一個問題。晚上去吃燒烤不?也是一個問題。架構師常說,我的架構解決了什麼問題,這裡的問題不是一般性的問題,而是特指馬克思哲學中的矛盾(矛盾的定義也很寬泛,注意這裡是馬克思哲學中的矛盾)。
問題就是事物的矛盾。哪裡有沒有解決的矛盾,哪裡就有問題。
——毛澤東
任何事物都是作為矛盾統一體而存在的,矛盾是事物發展的源泉和動力。
——馬克思
架構師要定義和解決的問題,就是特定領域中的矛盾,解決了矛盾,就得到了發展,取得了收益。
關於問題本質的更多解讀,請閱讀附錄部分榮華老師的原文:如何自頂向下構建架構(進階之路)。
既然架構師眼中的問題就是馬克思哲學中的矛盾,我們就可以從馬克思哲學中學習定義問題的系統方法,比如矛盾分主要矛盾、次要矛盾。主要矛盾指:在事物發展過程中處於支配地位,對事物發展起決定作用的矛盾;次要矛盾指:處於從屬地位、對事物發展不起決定作用的矛盾;主次矛盾相互依賴、相互影響,並在一定條件下相互轉化。
當我們面對複雜的問題時要不斷反思,這是不是主要問題?是不是當下最主要的問題?
2.如何區分問題、手段、挑戰
我們述職或晉升時常常要說問題、手段、挑戰,但這些概念總是混淆在一起,很難區分一件事情是問題還是手段。其實問題、手段、挑戰都是一回事,都是矛盾,只是層次不同。比如:
每一個問題可以向下不斷展開不斷細化,下一級的問題是上一級問題的具體解決手段,當你把“提升效能”當做你Owner的問題時,提升幀率、提高頁面秒開率、優化啟動耗時就成為了你的具體解決手段;而手段的下一級問題,就是你將面臨的挑戰,比如你要優化網路耗時,你要面臨的挑戰就有弱網環境、一些國家區域的頻寬問題等等。同理,當你把“提升使用者體驗”當做你Owner的問題,“提升效能”就變成了你的具體手段,幀率、秒開率、啟動耗時就成為了挑戰。
3.如何定義問題
The significant problems we face cannot be solved at the same level of thinking we were at when we created them.——愛因斯坦
榮華老師把愛因斯坦這種思想定義為升層思考:我們不能只侷限於問題本身,還需要看到問題背後的問題,然後才能更容易找到更多的解決方案。
亨利福特說,如果我問客戶需要什麼,他們會告訴我,他們需要一匹更快的馬。從亨利福特的這句話,我們可以提煉出一個最直接的問題:客戶需要一匹更快的馬。立足這個問題本身去找解決方案,可能永遠交不出滿意的答卷:尋找更好的品種,更科學的訓馬方式。
思考問題背後的問題,為什麼客戶需要一匹更快的馬?可能客戶想要更快的日常交通方式,上升了一個層次後,我們立刻找到了更好的解決方案:造車。
閱讀了本段內容,相信你不僅僅理解了什麼是架構師,也理解了架構師的做事套路和思考方式。
三、什麼是模型?
《模型思考者》中對模型的定義是這樣的:
模型是對真實世界的抽象,明確定義了各種元素、以及元素之間的關係,可以用來做邏輯推導。
對比架構三要素和模型的定義,相同點是都有元素(元件),以及元素(元件)間的關係。不同的是,架構強調約束和指導原則,用來指導我們如何做事;模型強調邏輯推導能力,指導我們在現有規律下尋找答案或尋求最優解。
舉個使用模型解決問題的例子:如果你是一位高中班主任,想要提高班級中考試成績大於90分的人數,你應該怎麼做?
首先要找到正確的模型。關鍵元素有兩個:考試成績、相應的學生人數,這兩個元素之間的關係是正態分佈函式,所以應該使用的是正態分佈模型。
然後使用模型做推導,找到問題的最優解。正態分佈函式有兩個關鍵變數:均值、方差,只要這兩個變數確定了,正態分佈就唯一確定了。想要提高班級中考試成績大於90分的人數,我們有兩個選擇,提高均值,或者提高方差。即使忽略提高方差帶來的負面影響(成績差的同學也更多了),提高方差帶來的正面影響也遠遠遜色於提高均值,特別是當均值接近90分時,均值哪怕提高1分,大於90分的人數都有巨大提升。
最後根據推導結果,確定具體落地方案。放棄提高方差的方法,比如給成績好的同學特別的照顧,把成績不好的同學座位調到後排。多采取提升均值的方法,比如培養班級的學習氛圍,成立學習小組等等。
四、什麼是模型思考者?
參考架構師,用模型思考者的做事方式來給它下定義:面對問題,能看穿客觀事物的本質,選取或構建合適的模型,推匯出問題的最優解。
就像架構和模型的定義類似,只是突出的重點不同一樣,架構師和模型思考者的定義也很類似,重點也不同。架構師的重點是定義問題、解決問題、推動事物發展;模型思考者的重點是看穿事物的本質,遵循規律,找到最優解。
接下來介紹幾個驚豔的模型:
1.認知模型(認知金字塔):這個模型揭示的是認知的本質,給出了一條提升認知的最佳實踐。
模型解釋:金字塔的最底層是資料。資料代表各種事件和現象。資料本身沒有組織和結構,也沒有意義。資料只能告訴你發生了什麼,並不能讓你理解為什麼會發生。
資料的上一層是資訊。資訊是結構化的資料。資訊是很有用的,可以用來做分析和解讀。
資訊再往上一層是知識。知識能把資訊組織起來,告訴我們事件之間的邏輯聯絡。有云導致下雨,因為下雨所以天氣變得涼快,這都是知識。成語典故和思維套路都是知識。模型,則可以說是一種高階知識,能解釋一些事情,還能做預測。
認知金字塔的最上一層,是智慧。智慧是識別和選擇相關知識的能力。你可能掌握很多模型,但是具體到這個問題到底該用哪個模型,敢不敢用這個模型,就是智慧。
來源:得到付費課程《精英日課》 作者:萬維鋼
金字塔的最底層是資料。資料代表各種事件和現象。資料本身沒有組織和結構,也沒有意義。資料只能告訴你發生了什麼,並不能讓你理解為什麼會發生。
資料的上一層是資訊。資訊是結構化的資料。資訊是很有用的,可以用來做分析和解讀。
資訊再往上一層是知識。知識能把資訊組織起來,告訴我們事件之間的邏輯聯絡。有云導致下雨,因為下雨所以天氣變得涼快,這都是知識。成語典故和思維套路都是知識。模型,則可以說是一種高階知識,能解釋一些事情,還能做預測。
認知金字塔的最上一層,是智慧。智慧是識別和選擇相關知識的能力。你可能掌握很多模型,但是具體到這個問題到底該用哪個模型,敢不敢用這個模型,就是智慧。
來源:得到付費課程《精英日課》 作者:萬維鋼
模型的應用:
資訊焦慮:處在資訊時代,很多人都有資訊焦慮,生怕自己每天閱讀的資訊不夠多而被時代拋下,每天疲於輸入新的資訊,沒時間思考總結,結果隨著資訊的遺忘,什麼也沒留下。其實相比於資訊,模型並沒有那麼多,我們應該花更多的時間總結模型,明確模型的使用範圍(智慧)。
資料分析:開發完一個功能,加一些埋點,跑sql能拿到資料,做報表能拿到資訊,針對報表所做的分析屬於知識。反思一下自己,有多少埋點還沒跑資料,有多少資料還沒結構化為資訊?多少資訊還沒做分析?多少分析還沒做下一步決策?
指導投資:DALIO 的《原則》一書中提到了橋水基金掙錢方法:不斷採集市場資料,使用計算機加工資料抽象模型,根據模型自動做投資決策。計算機的這個行為,不就是模型思考者嗎?
2.索洛模型(經濟增長模型)
這是個拿了諾貝爾經濟學獎的模型,揭示的是經濟增長的本質。
模型解釋(摘抄自得到精英日課):
O代表經濟產出,A代表技術進步,L代表勞動力,s代表儲蓄率,d代表折舊率。
O與L成線性關係:索洛考慮勞動力有兩個作用:他們不僅僅是去工廠上班工作,他們還要拿工資,拿了工資會存錢,存的這個錢可以用來投資。經濟產出跟勞動力工作是平方根關係,跟勞動力的投資也是平方根關係,所以跟勞動力本身就成了正比關係。
O與A成平方關係:你的技術更先進,你的產出就比別人的產出更值錢 —— A 代表了你的技術附加值。為什麼經濟產出和 A² 成正比?因為 A 有兩個效應。一個是 A 能直接增加產出,一個是因為 A 增加了產出,會導致相對於同樣的折舊,投資也會增加。如果你能把技術附加值變成兩倍,你的總產出就會變成四倍。
來源:得到付費課程《精英日課》 作者:萬維鋼
模型的應用:
單純的投資行為,會被折舊追平,是邊際效應遞減的過程,不可持續
勞動力對經濟增長的影響是線性的,但是技術進步的影響是平方的,面對我國人口問題,追求技術進步是唯一出路,技術進步是真正的增長之本。
3.其他的模型:
《模型思考者》中有許多許多模型,每個模型有詳細的解釋,以及模型的適用場景,比如:適用於市場營銷、病毒傳播領域的“傳播模型”,研究穩態與“宿命”的“馬爾可夫模型”,大家感興趣可以閱讀原著。
五、總結
架構師和模型思考者是非常相似的兩套做事方法,對於所研究的系統,當我們可以對系統做修改時,可以用架構師思維,定義問題、解決問題,推動系統一步步完善;當我們無法影響系統執行機制時,要用模型思考者思維,洞見其本質,順勢而為,找到最優解。