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律。同時，科學經過多年的發展，為人類揭開了關于這個世界運行的最基本的規律和法則，但是在某些方面仍然存在有待發掘的部分。

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——規模法則。在韋斯特眼中，“規模”成為衡量世間萬物的不變標準，利用規模法則，復雜世界變得可量化、可預測、清晰明了且極度統一。規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模的制約，并與其規模呈一定比例關系，遵守統一的公式。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，找到推動經濟實現可持續發展、公司從初創到卓越的生長曲線。

《規模：復雜世界的簡單規則》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。

初識規模法則

到底什么是規模法則？它在哪些領域能發揮效用？韋斯特告訴我們，規模法則主要是研究規模縮放和規模可縮放性，即事物如何隨著規模的變化而發生變化，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。規模決定了生物體的能量汲取能力、力量和壽命；規模決定了城市的產出、基礎設施和發展前景；規模也能決定一家公司的命運。

韋斯特的規模法則可以歸納成一個統一的框架。不管是生物體、城市還是公司，其運作系統都有一定的規模，需要汲取一定的能量，同時也要消耗一些能量。

想要讓系統發展壯大，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。其中作為冪指數的k，決定了整個系統的性質。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，可以幫助我們繼續深入領略規模法則在生物體、城市和公司中的體現。

規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。這個能耗相當低，也就相當于一只90瓦的電燈泡。

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

后人又陸續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，生物學家又發現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有的細胞個數成正比，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，早晚都會出現一個時刻，不管你吸收多少能量，都會被用在系統維護上。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律。壽命還和生活水平、醫療條件等各種因素相關。

城市的標度律

規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，創新能力更強，可是污染和犯罪也更嚴重；小城市寧靜，生活節奏慢，生活很舒服，但是創新能力較弱，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劃是不是合理，工業區應該設置在哪兒，居民區應該放在哪兒之類的問題。

現在，根據豐富的城市數據，可以看出城市的標度律。據統計數據顯示，一個城市人口越多，加油站就越多，但是加油站數量的增長速度比人口慢。同時根據定量分析顯示，加油站數量與人口的0.85次方成正比。這是一個亞線性關系，意味著城市規模越大，人口越多，人均所需的加油站數量就越少。

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省基礎設施，而更好的消息是，根據統計數據顯示，城市的產出和規模呈超線性關系。城市的工資總額、專業人才數量和專利數量與人口規模的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，人口規模相差100倍。考慮到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，其實更節省資源，也更環保。

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。產出不是由人數決定的，而是由連接數決定的。人口密度越大，每個人所能輕易達到的連接數就越多，城市總連接數就會越多。如果你要開一家電訊公司，必須首選人口密度大的地區。其實所有的生意都是這樣的。這就是人口的規模優勢，這就是一旦開啟城市化，中國的發展就突飛猛進的原因。

當然，城市產出不僅僅包括財富和創新，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，是規模帶來的副產品。

城市本身是越大越好，但是城市發展要受到人的限制。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；城市節奏再快，人的步行速度也有個生理極限；城市里的連接數再多，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。

規模法則在公司體的體現

規模決定了生物體的能量汲取能力、力量和壽命，規模決定了城市的產出、基礎設施和發展前景，規模，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現，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。作者發現，銷售額正比例雇員人數的0.98次方。這差不多就是k=1，也就是線性關系。同時經過研究數據發現，銷售成本也是正好正比于公司雇員人數。

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展和生物體那樣的有限發展之間。并沒有什么明確的力量推動著公司發展得越來越大，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。兩個細胞不會發生連接，不會在生物體內爆發一次革命。

城市之所以能不斷發展壯大，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。

公司在創立之初是非常創新的，但是在業務定性，能夠系統地從市場上賺錢之后，它就沒有必要再冒險創新了，而會越來越依賴現有的業務模式，它再雇傭新的員工，也只是為了發展現有的業務而已——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，隨時擁抱各種創新和連接，甚至幫著別人連接，那你就是城市的命運，你的發展將是無限的。