最近看了万维钢的《科学思考者》一书,对于自己之前一直在探寻的科学思考这个主题,有了更深的理解。这本书形式上每个章节都相对比较独立,但是整体上还是有比较强的内在逻辑的。对科学思考这个话题感兴趣的朋友,推荐可以阅读本书,推荐等级4.5星。今天这篇是《科学思考者》一书的读书笔记。
科学思考的目的是为了明辨是非,是为了知道什么是错的,是为了学会如何探索对的。
关于什么是错的,书中列举了一些典型的思维误区,像奇迹思维、愿望思维、故事思维等。相信我们生活中,还有大量其它的思维误区存在。要避免这些误区,这就要求我们要做生活的有心人,不断积累对思维误区的认知,提升自己明辨是非的能力。
本文的重点是“从如何探索对的”的角度,来阐述我对科学思考的一些理解。
科学思考的起点
科学思考的起点,是要做到智识上的诚实。如果做不到,科学思考就无从谈起。智识上的诚实的基础,是要准确区分事实、观点和立场。
事实
事实是思考用的素材,是外界给定的东西,而不是你思考出来的东西,是客观的存在。
比如,水的沸点是100摄氏度,这就是一个事实。
观点
观点是每个人自己思考出来的东西,是主观的判断。
比如,我觉得Apple的股票明天会涨,这就是一个观点。
立场
立场是在思考之前就有的,可以不讲理的观点。
比如,豆腐脑我就是喜欢咸的,而你喜欢甜的。这是我们各自的立场,无所谓谁对谁错。
区分清楚了事实、观点、立场,我们还要认识到,世界是不断变化的,新事物总是层出不穷的。因此,观点也是会动态变化的,改变观点并不可耻,好的学者就应该随着 事实的改变更新自己的观点。科学思考,我们要做的就是,从我们的立场出发,根据我们已知的事实,通过逻辑推导,给出我们的观点。尽最大努力做到“审问之,慎思之,明辨之”。
科学论证的方法
科学论证,要解决的问题是如何判断对不对。换种说法,我们针对已知的事实,可能会提出各种假设,如何来判断哪个假设是对的,这便是科学论证的任务。以下介绍两种方法。
传统的科学方法
传统的科学方法,核心是包含三个步骤:假设->验证->分析,具体是:
(1)提出一个假设
(2)做实验验证
(3)如果实验结果符合理论,这个理论就暂时站得住脚;如果不符合,理论就被证伪了
上述过程最典型的例子,一个是在新药研发领域的”大规模随机双盲实验“,这是证明一个新药是否有效,是否能够通过监管审核的基石;另一个是我们之前在这里讲过的用户增长领域的A/B Test,这是现在很多互联网公司在用的促进业务增长的利器。
上面讲的科学方法,涉及到实验,必然就会涉及到数据。在用数据作为证据论证的过程中,要做到科学,就必须要达到证据的程序正义 — 证据要有统计学意义的显著性,通常是取P值0.05来做检验(0.05不是绝对的,不同领域会有差异)。
贝叶斯方法
贝叶斯方法背后的基础逻辑是概率论领域的贝叶斯原理。先看一下贝叶斯原理的公式:
(1)P(A|B) = P(B|A) / P(B) x P(A)
(2)P(假设|证据) = P(证据|假设) / P(假设) x P(证据)
上述公式(2)中,P(假设)是老观念,P(假设|证据)是新观念,贝叶斯公式这里本质上就是一个观念更新公式,当出现新的证据的时候,更新原有观念的可能性。贝叶斯公式在数学上是经过证明的,是绝对正确的。因此,我们可以相信贝叶斯方法是一种科学地修改观点的方法。总结成一句话,就是观点随着事实发生改变。
通常我们用贝叶斯方法来进行科学论证的过程,是下面这样的:
(1)先评估一下自己的观点,设定P(假设)
(2)等待新证据
(3)证据出来后,用贝叶斯公式更新自己的观点,计算P(假设|证据)
(4)继续等待新证据…...
警察破案就是一个典型的贝叶斯方法的例子。首先根据现有的事实、证据,提出合理的假设,圈定嫌疑人;然后再进行各种调查,随着新证据的出现,警察之前做的假设也会跟着变化,有些嫌疑人被排除了,有些嫌疑人的嫌疑更大了;如此往复,直到最终真相大白,整个过程就是一个不断用新证据更新旧假设可能性的过程。
科学推理的方法
我们前面讲过,科学思考,是要从立场出发,根据事实,通过逻辑推导,给出观点。这一部分讲的科学推理的方法,就是要说明”逻辑推导“的基本方法。讲逻辑,是科学思考者的基本品质。逻辑推导,是科学地提出假设的基础。
演绎法
演绎法是指用一个现成的理论,通过逻辑推导,形成判断。
演绎法是从原因推导结果,是从理论对事实的判断。
演绎法的典型用法是“三段论”:
(1)大前提:所有人类都需要吃东西;
(2)小前提:爱因斯坦是人类;
(3)结论:爱因斯坦需要吃东西。
典型的演绎法的例子是做数学题。下面给一个做数学题的例子:
(1)大前提:任意一个素数的质因数都只有1和自己;
(2)小前提:11是一个素数;
(3)结论:11的质因数只有1和11。
归纳法
归纳法是在没有理论的情况下,从一些事实出发,自己总结出一个理论,也就是从案例中发现规律。
归纳法能够验证现有的理论,对新的理论,则只能告诉你一个简单的、近在眼前的规律。
归纳法能帮助演绎法做事实验证,演绎法能帮助归纳法寻找规律的发生机制。
归纳法的一个典型例子是人类认识宇宙的过程。从最开始亚里士多德的“地心说”,到后来哥白尼的“日心说”,这些理论都是通过观测归纳出来的规律所形成的模型。这些学说在当时确实都能够“合理”地解释一些现象,但最终证明都是错的。
溯因法
溯因法是从有限的事实证据出发,提出一个能解释这些事实的、最合理的假说。
溯因法是寻求事情的原因、解释和背后的机制的方法,是从结果推测原因的方法。
溯因法是科学研究的起点、洞见的来源和我们对过去发生的事情所能作的唯一判断。
在溯因的过程中,我们需要特别注意,相关性和因果性的区别。很多时候可能是相关的,但并不是因果的。
溯因法只提出假说,只是可能性,具体的假说的正确性,还要结合第2部分中介绍的科学论证的方法来进行论证。关于溯因过程中假说的选择,一些建议:
(1)通融性:这个假说能解释的资料越多越好;
(2)简洁性:这个假说需要的辅助资料越少越好(奥卡姆剃刀);
(3)类似性:这个假说跟我们知道为真的事实越相似越好;
(4)用于推测历史事件:从结果到原因的解释,总是优于从原因到结果的解释;尽可能从后往前推,不要从前往后推。
一个溯因推理的例子是这样的:利用建国之后的各种记录、资料,可以推测出1949年10月1日是中华人民共和国建国的日子;但是如果是利用建国之前的资料,要推出这个结论,那难度就非常大了。
类比法
类比能力是从“表象”到“本质”的能力。你得能从两个不同的表象中看到相同的本质,才能对这两个东西进行类比。
一个类比好不好,不在于它够不够精确,而在于它能不能给你带来好的启发。
对于科学思考者来说,类比最重要的作用是帮你提出假设。
用类比思维进行创新,可以把一个熟悉领域的东西,应用到新的场景中。比如共享汽车Uber的思路,应用到住宿领域就出现了Airbnb,应用到单车领域就出现了ofo小黄车。
刘润在《底层逻辑》一书中如是说:“洞察力的本质是打比方的能力”。
万维钢在《科学思考者》一书中如是说:“我知道的聪明人,没有一个不爱用类比的。类比功夫是你学问和经验的积累,是你聪明才智的发挥。这是一门一辈子的功夫”。
好的类比,既能直击本质,又通俗易懂。一个例子是小米刘德对于米家App的商业模式的解释 — 遥控器电商;另一个例子是峰瑞资本的李丰对直播电商的解释 — 有声有色的聚划算。
总结
科学思考的起点是要做到智识上的诚实,具体来讲就是要准确区分事实、观点和立场。作为科学思考者,要做到从立场出发,根据事实,综合运用归纳、演绎、溯因和类比等推理方法进行逻辑推导,提出合理的假设,然后再用科学的论证方法,对假设进行验证。证实的采用,证伪的抛弃。