重塑理解世界的思維框架

張彭躍

大道至簡，舉凡揭示人類終極規(guī)律和定律的理論都是相對簡單的。比如能量守恒定律，用非常簡單的描述揭示了這個世界的能量轉換規(guī)律。同時，科學經過多年的發(fā)展，為人類揭開了關于這個世界運行的最基本的規(guī)律和法則，但是在某些方面仍然存在有待發(fā)掘的部分。

作為生命體的人類，為什么不能無限制地存活和生長在這個星球？為何我們最多只能活到120歲而不是1000歲？為何幾乎所有公司都只能生存數(shù)年，而城市卻能不斷增長，且能夠避開即便是最強大、看上去最完美的公司也無法逃避的命運？我們能否預測各家公司的大致生存周期？

生命體、城市、公司，乃至一切復雜萬物，是否都存在相通的內在生長邏輯？制約生命與死亡、城市化的擴張及公司壽命的決定性因素究竟是什么？人類能否通過融會生物學、物理學、社會學、經濟學等跨學科知識，揭開復雜萬物背后的簡單法則？

享譽全球的復雜性科學研究中心圣塔菲研究所前所長杰弗里·韋斯特經過反復試驗和求證，終于找到解構復雜世界的簡單邏輯——規(guī)模法則。在韋斯特眼中，“規(guī)?！背蔀楹饬渴篱g萬物的不變標準，利用規(guī)模法則，復雜世界變得可量化、可預測、清晰明了且極度統(tǒng)一。規(guī)模法則闡明了從生命體到城市、從經濟體到公司的生長與衰敗都離不開自身規(guī)模的制約，并與其規(guī)模呈一定比例關系，遵守統(tǒng)一的公式。這一算法框架不僅為人類思考未知世界提供了難得的簡單法則，而且能解答不同生命體的生長極限之謎，找到推動經濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、公司從初創(chuàng)到卓越的生長曲線。

《規(guī)模：復雜世界的簡單規(guī)則》一書是韋斯特的智慧結晶，它將幫助我們重新思考生命，認識自身，了解生活與工作，并讓我們明白這樣一個道理：復雜世界其實充滿簡單的邏輯，只要逃脫思維框架，打破學科限制，你就會重新看清周遭的一切。

初識規(guī)模法則

到底什么是規(guī)模法則？它在哪些領域能發(fā)揮效用？韋斯特告訴我們，規(guī)模法則主要是研究規(guī)?？s放和規(guī)模可縮放性，即事物如何隨著規(guī)模的變化而發(fā)生變化，以及它們所遵守的基本法則和原則。全書最根本的思想，就是世間萬事萬物通常都不能按照簡單的線性比例縮放。規(guī)模決定了生物體的能量汲取能力、力量和壽命；規(guī)模決定了城市的產出、基礎設施和發(fā)展前景；規(guī)模也能決定一家公司的命運。

韋斯特的規(guī)模法則可以歸納成一個統(tǒng)一的框架。不管是生物體、城市還是公司，其運作系統(tǒng)都有一定的規(guī)模，需要汲取一定的能量，同時也要消耗一些能量。

想要讓系統(tǒng)發(fā)展壯大，汲取的能量必須大于消耗的能量。這本書研究的主旨，就是汲取和消耗的能量與規(guī)模之間的關系。要了解二者的關系，首先要明白兩個關鍵概念——超線性關系和亞線性關系。

先來看一個公式：Y∝XK，這個公式貫穿本書始終，物理學家稱之為 “標度律”，意思是說，Y與X的k次方成正比。其中作為冪指數(shù)的k，決定了整個系統(tǒng)的性質。即：

如果k=1，就是線性關系；

如果k>1，就是超線性關系；

如果k<1，就是亞線性關系。

例如，面積是與長度的平方成正比的，體積是與長度的立方成正比的，據(jù)此可以推導出，面積與體積的2/3次方成正比，k=2/3。對生物體來說，其重量與體積成正比，而力量與面積成正比，也就是說，一個生物體的力量是與它體重的2/3次方成正比。

認識了上面的基礎公式和說明，可以幫助我們繼續(xù)深入領略規(guī)模法則在生物體、城市和公司中的體現(xiàn)。

規(guī)模法則之于自然生命體

生物學里有個概念叫做基礎代謝率，意思是維持一個生命體所需的最低能量消耗。比如，一個人一天除了吃飯外什么都不做，把能量消耗降到最低，那么他維持生命需要攝入的食物熱量大概是2000卡路里，這就是人的基礎代謝率。這個能耗相當?shù)?，也就相當于一?0瓦的電燈泡。

生物學家考察了不同大小的各種生物，發(fā)現(xiàn)他們的基礎代謝率基本只和體重相關。對這件事做系統(tǒng)研究的第一人是生理學家馬克斯·克萊伯，他在1932年就發(fā)現(xiàn)，生物的基礎代謝率與體重的3/4次方成正比。

后人又陸續(xù)調查了各種生物的基礎代謝率，從最小的單細胞生物和細菌，到最大的大象和鯨，體重橫跨27個數(shù)量級。也就是說，其中最大的生物的體重是最小生物體重的1027次方倍。結果它們都滿足這個k=3/4的標度律。大象的體重是老鼠的1萬倍，而大象的基礎代謝率只有老鼠的1000倍。說白了，就是體重輕的動物吃很多東西但是不長肉，體重重的動物的單位體重能耗反而更少。

后來，生物學家又發(fā)現(xiàn)了好幾十個類似的標度律，比如，腦容量與體重的3/4次方成正比——體重越大，腦容量越大，但是體重長得比腦容量快；心率與體重的-1/4次方成正比——體重越重，心率越慢；壽命與體重的1/4次方成正比——體重越重，壽命越長……總而言之，就是一切皆由體重決定的。

一棵樹不能按照比例越長越高、越長越粗，以至于無限生長下去。因為樹的體積和重量是與樹的尺寸的立方成正比的。由于同樣的材料只能支撐同樣的壓強，所以樹的支撐力量是由樹的橫截面積決定的，即與樹的尺寸的平方成正比。如果樹的高度增長至原來的10倍，那么它的體積和重量將會增長至原來的1000倍，而它的力量只會增長至原來的100倍。也就是說，它要用100倍的力量去承擔1000倍的重量，它的負擔更重了。如果這樣一直生長下去，早晚會有一個時刻，樹將無法承擔自身的重量。

所以，生命體不能按照相同比例持續(xù)放大。一般特別重的生物，腿就必須與其身體不成比例的特別粗壯才行。

生物獲取的能量中，一部分被用于長得更高、更大，另一部分則被用來維護現(xiàn)有的身體。不同動物的體重千差萬別，但是單個細胞的大小都差不多。生成一個新細胞和維護一個舊細胞要耗費的能量是固定的。所謂體重大小，無非就是細胞個數(shù)的多少。

所有的細胞都需要維護，所以你在維護方面要耗費的能量與你現(xiàn)有的細胞個數(shù)成正比，也就是與你的體重成正比。隨著體重的增長，你吸收的能量雖然也在越長越快，但是其增長速度跟不上體重的增長速度。說白了，就是等著消耗能量的細胞越來越多，供應的能量卻越來越跟不上了。

那么，早晚都會出現(xiàn)一個時刻，不管你吸收多少能量，都會被用在系統(tǒng)維護上。那時，你就沒有多余的能量去進一步增長，生長也就停止了。

生物體都會衰老。衰老的根本原因就是細胞受到損傷。損傷有各種情況，主要就是在終端毛細血管和細胞之間的磨損。人體不是汽車。汽車輪胎磨損嚴重后可以換輪胎，至少方向盤還是好的。對人體來說，毛細血管遍布每個角落，損傷會發(fā)生在全身的每一個地方。磨損的結果不是一個零件壞了，而是身體所有零件都磨損了，是各項機能的全面下降。

我們假設一個生物體全身細胞損傷到一定比例就要死亡，這就是壽命上限。不管這個比例是多少，它都與體重成正比。所以總體來說，動物體形越大，壽命就越長。根本原因就在于大型生物身上的細胞比較多，其損傷速度相對來說較慢，能夠維持較長的時間。當然這只是一個大致的規(guī)律。壽命還和生活水平、醫(yī)療條件等各種因素相關。

城市的標度律

規(guī)模決定了一個組織的關鍵限制。于生物體而言，體重幾乎決定了一切，包括壽命，而一個生物物種有多聰明、多么熱愛鍛煉，都只能起到微調的作用。

城市也和生物體一樣，規(guī)模幾乎決定一切。

我們直觀感覺到，大城市和小城市很不一樣，大城市更擁擠，創(chuàng)新能力更強，可是污染和犯罪也更嚴重；小城市寧靜，生活節(jié)奏慢，生活很舒服，但是創(chuàng)新能力較弱，好的工作機會少，以至于年輕人還是愿意往大城市跑。這到底是為什么呢？難道是城市管理水平的問題嗎？其實是規(guī)模問題。

大城市之所以有大城市的各種特點，就是因為大城市足夠大。以前人們很少研究城市的規(guī)模，連最起碼的定量分析都很少。所謂的城市專家，無非就是論證一下這個城市的道路規(guī)劃是不是合理，工業(yè)區(qū)應該設置在哪兒，居民區(qū)應該放在哪兒之類的問題。

現(xiàn)在，根據(jù)豐富的城市數(shù)據(jù)，可以看出城市的標度律。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，一個城市人口越多，加油站就越多，但是加油站數(shù)量的增長速度比人口慢。同時根據(jù)定量分析顯示，加油站數(shù)量與人口的0.85次方成正比。這是一個亞線性關系，意味著城市規(guī)模越大，人口越多，人均所需的加油站數(shù)量就越少。

不僅僅是加油站，更多的研究表明，城市的道路總長度、水電和煤氣管道總長度也與人口的0.85次方成正比。

這是一個好消息，意味著大城市比小城市更節(jié)省基礎設施，而更好的消息是，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，城市的產出和規(guī)模呈超線性關系。城市的工資總額、專業(yè)人才數(shù)量和專利數(shù)量與人口規(guī)模的1.15次方呈正比。

這意味著，城市產出的增長速度比城市規(guī)模的擴張速度更快。舉例來說：把1000萬人口的大城市和10萬人口的小城市做對比，人口規(guī)模相差100倍?？紤]到100的0.85次方等于50，而100的1.15次方等于200，那么這兩個標度律就表明：城市人口規(guī)模擴大100倍，其基礎設施只需擴大50倍，而城市的產出卻擴大了200倍。

所以，城市越大越好。

為什么城市基礎設施和人口呈亞線性關系？因為城市把人聚集在一起，人口密度大，人均面積小，道路的利用率就高。讓分散居住在幾個村莊的農民進城住在一起，其實更節(jié)省資源，也更環(huán)保。

為什么城市產出和人口呈超線性關系？因為產出源自人與人之間的連接。產出不是由人數(shù)決定的，而是由連接數(shù)決定的。人口密度越大，每個人所能輕易達到的連接數(shù)就越多，城市總連接數(shù)就會越多。如果你要開一家電訊公司，必須首選人口密度大的地區(qū)。其實所有的生意都是這樣的。這就是人口的規(guī)模優(yōu)勢，這就是一旦開啟城市化，中國的發(fā)展就突飛猛進的原因。

當然，城市產出不僅僅包括財富和創(chuàng)新，還包括犯罪和疾病。城市越大，犯罪率和傳染病率也越高。理解了標度率，你就知道這其實是不可避免的，是規(guī)模帶來的副產品。

城市本身是越大越好，但是城市發(fā)展要受到人的限制。城市再大，也必須確保一個人能在半小時或者一個小時內從家到達工作地點；城市節(jié)奏再快，人的步行速度也有個生理極限；城市里的連接數(shù)再多，每個人的熟人也只有那么多。

我們既是在限制城市，又是在適應城市，可能我們對城市一切復雜的情緒都源自這個根本的矛盾。

規(guī)模法則在公司體的體現(xiàn)

規(guī)模決定了生物體的能量汲取能力、力量和壽命，規(guī)模決定了城市的產出、基礎設施和發(fā)展前景，規(guī)模，也能決定公司的宿命。

韋斯特針對28853家美國上市公司的研究發(fā)現(xiàn)，各公司的凈收入、總利潤、銷售額和總資產與各公司雇員的人數(shù)存在一定比例關系。

我們特別關注銷售額這一項目，因為這一項相當于公司從外界汲取能量的能力，這種能力至關重要。作者發(fā)現(xiàn)，銷售額正比例雇員人數(shù)的0.98次方。這差不多就是k=1，也就是線性關系。同時經過研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，銷售成本也是正好正比于公司雇員人數(shù)。

對公司來說，似乎存在一個k=1的線性關系。這說明公司處在城市那樣的無限潛力發(fā)展和生物體那樣的有限發(fā)展之間。并沒有什么明確的力量推動著公司發(fā)展得越來越大，也沒有什么明確的限制要求公司有固定的壽命。公司的標度律正好處在發(fā)展的邊緣。

小公司一開始可能增長很快，但最終生長曲線會變成近似的直線，增長率由此固定下來。這種增速相比城市是慢了很多，從理論上來看，這其實還是指數(shù)增長，但這種增長非常危險。

大公司的銷售額和成本都是與雇員人數(shù)成正比，這其實是一個勉強維持的局面，意味著大公司經不起折騰。作者打了一個比方，說這就像一位老人，身體已經積累了大量的損傷，沒有什么韌性了，一旦得個什么病，哪怕只是場小感冒，都有致命危險。大公司隨著市場波動，非常脆弱，一旦發(fā)生任何財務狀況，都可能倒閉。

這個標度律意味著所有公司死亡的概率基本是一樣的。這就像物理學上說的放射性物質衰變一樣，一堆放射性物質放在那里，其中每一個原子都有可能隨時發(fā)生衰變。

生物體的生長有極限，是因為細胞一旦長成，基本上就是只消耗維護資源，不生產新的東西。兩個細胞不會發(fā)生連接，不會在生物體內爆發(fā)一次革命。

城市之所以能不斷發(fā)展壯大，是因為城市的產出是由人與人之間的連接決定的。連接促成創(chuàng)新，這是一個“1+1>2”的過程。城市壯大，是因為城市隨時都在更新和突破自我。

公司在創(chuàng)立之初是非常創(chuàng)新的，但是在業(yè)務定性，能夠系統(tǒng)地從市場上賺錢之后，它就沒有必要再冒險創(chuàng)新了，而會越來越依賴現(xiàn)有的業(yè)務模式，它再雇傭新的員工，也只是為了發(fā)展現(xiàn)有的業(yè)務而已——于是，它會越來越像生物體。

最后筆者想說的是，如果你對自己的成長方式完全被動，基因怎么決定，你就怎么生長，那你就是生物體的命運：壽命有限，將來必死。如果你能主動掌握自己的成長，認準一個方向專注地深耕下去，那你就是公司的命運，可以發(fā)展壯大，但是永遠伴隨著死亡的風險；如果你能海納百川，不設成見，隨時擁抱各種創(chuàng)新和連接，甚至幫著別人連接，那你就是城市的命運，你的發(fā)展將是無限的。