模型思維讓你在不確定性的世界中更好生存|思維模型No.38

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「每天聰明一點點，構建你的思維工具箱」這是大輝多元思維模型系列的第38篇。

今天我們聊聊科學中的不確定性這個概念。我們的心智喜歡確定性，剛生下的小孩，哭聲會引起媽媽的注意，能吃到奶，每次餓了哭，能帶來相同的結果，這就是確定性，確定性有安全感。

不確定性不但沒有安全感，還意味著不可預知，無法控制。為了消除不確定性，人類做了很多努力。但事實上，不確定性才是世界的普遍規律，不確定性才是造就科學的核心概念，而確定性只是抽象出來的模型。科學只所以可以定量，而非定性，就是因為將這種不確定性做了量化，並嵌入模型中。

世界是不確定性的

雖然我們有很很多策略工具，但事實上，沒有任何科學測量和觀察都是精確的。舉個例子，你說你的身高是176厘米，即使精確測量到毫米，都不是你實際身高的反應，實際上你可能是175厘米或177厘米。

如果不斷重複測量，能讓結果更精確嗎？

這確實有一些用，但如果你想想一下長度和重量的國際度量衡，事情就會很尷尬了。在巴黎的某個玻璃盒子里有塊金屬，它是國際單位制「千克」的度量衡。它的重量應該是最標準的1千克。但奇怪的是，這塊金屬從來沒有兩次的測量結果是一樣的。

我們的測量具有不確定性，無論多麼精確，但終歸是有誤差的。

我們的測量不但有誤差，有些甚至是無法測量的，因為它們太小了。即使用光學顯微鏡也不能觀察。因為透過光學顯微鏡，我們的雙眼只能看到比可見光的最短波長要長的物體。

那麼，既然世界是不確定的，科學也不是真理，就得聽天由命嗎？

科學家說，具體數值是否「精確」取決於我們所構建的模型，我們如何使用這個數值。測量身高，精確到厘米就足夠了，再精確也意義也不大。但如果要製造一個發動機氣缸的活塞，顯然需要更精確的測量數值。

使用數據的用途決定了我們的測量工具和測量方法。

我們人類的智慧也在與此，用恰當的工具和模型，在不確定的世界中構建一個確定的世界。

為了追求真理，逼近真理，我們需要知道不確定性中的隨機性三法則，只要真正理解這三條法則，我們才能打破對可預測性的迷信，真正體驗到宇宙的真相而非想像。隨機性的三條法則：

人類為了讓自己獲得那種想像中的掌控感，會對隨機性做歸因，比如「惡有惡報，善有善報」。科學研究已經證實並預測，抽煙喝酒對身體有各種危害，但如果用隨機性事件舉例，就很輕易的擊潰這個篤定的預測。民間有段子如下：

林彪不抽煙不喝酒活到63歲;
周恩來喝酒不抽煙活到73歲;
毛澤東抽煙不喝酒活到83歲;
鄧小平抽煙又喝酒活到93歲;

張學良吃喝嫖賭什麼都干，活到了103。

一個有點科學素養的人，看到這個段子只會笑笑，這種隨機性現象沒什麼值得驚訝的。

如果你到賭桌前觀察，會發現幾乎每個人都會相信，自己下一把就有好運氣。那些剛贏了幾局的人，想著今天手氣真棒，會認為自己一直贏下去，所以在持續的下注，增加籌碼。

那些輸家呢，也會瘋狂下注，他們認為自己已經輸的這麼慘，好運該來了吧。所以，他們不會離開賭桌，害怕自己一走好運就會來。

和我們認為的恰恰相反，造就贏家的不是什麼神奇的力量，宇宙中也不存在否極泰來的公平，賭場輸贏只是隨機性結果。

如果賭場中的骰子沒有做過手腳，無論你觀察的多麼細緻，下一次還是不知道它的點數。因為每一輪擲骰子結果和以前的結果毫無關聯。

如果這次擲出6個點，無論你用什麼理論，用什麼邏輯都不能預測下次那個點數出現的概率大，下一次你擲出6個點的概率還是1/6。我們無法給這類完全獨立且隨機的事件建立模型來預測其結果。

單個隨機事件確實無法預測，但如果把一系列獨立隨機事件看做一個整體，那麼它就是可以預測的。這些隨機事件越多，整體就越能被預測，這就是大數定律。

大數定律是一個獨立的隨機事件在大量重複後，它發生的概率就會趨於一個穩定的算術平均值。就像拋硬幣一樣，當我們不斷地拋，拋上千次，甚至上萬次，我們會發現，正面或者反面向上的次數會接近一半。

還有一個讓我們理解隨機性的重要數學工具是中心極限定理，即在大樣本條件下，不論總體的分布如何，樣本的均值總是近似的服從正態分布。

有了這些工具，當面對看似雜亂的隨機事件時，可以做出穩定準確的預測。

在明白不確定性和隨機性法則後，我們知道了科學並不是真理，它就是它自身的產物，和人類構造的藝術、宗教這些沒有任何差別，它膚淺，無知且幼稚。

愛因斯坦說「目前為止，我們對真實世界的所有測量都是小兒科的」，但這個小兒科也是我們花了幾千年得到的最寶貴的財富。

這個財富就是科學，科學是在尋求知識，但它從不可能被精確地獲得。我們現在認為的知識，其實都只是一個模型，科學只是在創造和檢驗這個模型而已。

同樣，建模不是宣布真理，這是一個永無止境的探索和改進的過程。想要弄明白任何事情，都意味著要建構模型，這個模型還要可以預測結果並驗證觀察結果，因此知識即模型。

模型雖然不是真理，但它是可依賴的無限接近與真理的好工具，用更多的模型來理解和預測不確定性的世界，可能也是我們唯一的選擇。

最後請讓我用一句很流行的英語結尾：

All models are wrong, but some are useful.
（所有模型都是錯的，但有些是有用的)

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文/大輝，微信公眾號：行為設計學會（actiondesign），微博@大輝船長。