耐人尋味的「費米估算法」

2021-02-24 校對時光

1945年7月16日上午,世界上第一顆原子彈在美國新墨西哥州沙漠地區爆炸。

義大利裔美國物理學家恩利克·費米把筆記本裡的一頁紙撕碎了,一感到震波,他即把舉過頭頂的抓著小紙片的手鬆開。

碎紙飄揚而下,在費米身後2.5m處落地,心算之後費米宣布,原子彈能量相當於10000tTNT當量。一些尖端的儀器設備花了數星期時間來分析波速、波壓,結果證明費米的瞬時估算是準確的。

那麼我們再看一個「費米估算法」案例,估計你就理解了。

求地球的周長是多少?

已知紐約到洛杉磯3000英裡,時差3小時,3小時是一天的1/8,而一天即地球自轉一周的時間。

所以,地球的周長就是3000乘以8,等於24000英裡。與精確值的24902.45英裡相比,誤差不到4%。

理解了沒?

還不理解?

······

那就再來一個例子。

    據說,有一次費米在芝加哥大學的課堂上提出了一個古怪的問題:芝加哥市一共有多少位鋼琴調音師?

見學生們一片茫然,費米提示把這個問題「分解成一些便於操作的小問題,然後鼓起勇氣作猜測和假設」。

芝加哥有多少居民?      可靠的估算是300萬。

平均每個家庭有多少人?     4人。

多少家庭有鋼琴?    大概三分之一,那麼全市大約就有25萬架鋼琴。

一架鋼琴隔多長時間需要調音?

平均5年,那麼芝加哥平均每年有5萬架次的鋼琴需要調音

每個調音師每天能為多少架鋼琴調音?     4架。

假設他一年工作250天,那麼他每年約為1000架鋼琴調音。

由此,費米和學生們推測,芝加哥市大概有50位鋼琴調音師。看起來這個答案不太精確,因為調音師的實際數據有可能介於25位~100位之間。

然而,事後有人用電話號碼簿加以驗證,實際統計的結果與費米的猜測十分接近。

    費米的意圖是想說明,我們可以提出假設,然後估算出相當近似的答案。

     它的原理是,在任何一組計算裡,錯誤往往會相互抵消。

     例如,有人會假設不是每3個,而是每6個 家庭有1架鋼琴,他同樣也可能假設每架鋼琴每2年半而不是5年必須調一次音. 由於錯誤的估計往往相互補償,其計算結果將趨向於相對正確的數字。 

用理論語言表述就是:費米估算的準確性取決於「平衡(均)律」的作用。「平衡(均)律」在自然界和我們的生活中無處不在。 

對它的理解是:在猜測過程中的每一個小問題的關鍵點,你的推測假設都有可能過高或過低,但是如果這樣的「點」多取幾個,誤差往往就會互相抵消。

http://blog.sina.com.cn/guhongyingyuan

別以為這是無甚卵用的冷知識。

接下來跟你們講講高大上的「費米估算法」的到底有什麼卵用!

日本動漫作品中《甘城光輝遊樂園》中就有成功的典型案例。

如果我們學會了它,不用多久,我們就會升職加薪,當上總經理,出任CEO,迎娶白富美,走上人生巔峰。想想還有點小激動呢~

費米處理問題的方式是將複雜、困難的問題分解成小的、可以解決的部分,從而以最直接的方法迅速解決問題. 這種思維方式非常實用,可以幫助我們解決很多日常甚至重要的問題。

假如你是一個電信銷售人員,公司經理要你制定一個銷售計劃,除了傳統的銷售渠道——大推銷商和電子商店外,你必須搞清全國「電話商店」的數量,不過這個必需的數據無論銷售機構還是政府部門都無法提供,你該怎麼辦?

一位銷售專家為此給出的方案是:去當地的圖書館,從全國各地的電話簿中隨機挑選幾本,翻閱登載工商企業的黃頁部分,把電話商店一家一家數出來. 然後,根據你所數的城市中每10萬人有多少家商店,由全國的總人口來大致估測全國電話商店的數量.。

事實證明,這種方法是相對可靠和可行的.。

在實際生活中,我們常常需要在信息不全的情況下做出判斷決策. 要使我們的決定儘可能正確,最有效的策略就是「費米思維」,它對於培養我們的應變能力,以及解決突發事件的能力都有很大幫助,甚至應該成為我們生存和發展的必要心理素質。

總而言之,「費米估算法」的特點在於解決不提供準確解題必須的全部條件的估算問題。

TIPS:若想更深一層的了解「費米估算法」,點擊下面地址。

http://www.guokr.com/post/31368/

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