如何衡量萬事萬物:大數據時代,做好量化決策、分析的有效方法

這本書從簡單的觀念開始,說明了深具實用性、但直覺上又容易應用的統計技巧;同時也顯示出,在我們對企業和世界的了解上,衡量具有多大的力量。作者道格拉斯•哈伯德(Douglas W. Hubbard)為國際公認的決策分析、風險管理專家,在這本具深刻見解且令人著迷的書中,將告訴你如何衡量看似完全無法量化的事物,包括科技的投資報酬率、組織的彈性、消費者滿意度,以及企業風險。這本書提供衡量的重要步驟,讓你能衡量所有的事物,尤其是不確定性和風險。不僅如此,還可利用符合經濟效益的方式完成衡量。

閱讀本書,你將了解:

◎看似無法衡量的事物,其實是有辦法予以量化的。

◎表面上不可能的衡量,卻能用意外簡單的方法解決。

◎衡量風險的錯誤方法。

◎軟性事物像是幸福、滿意、品質等等的衡量方法。

◎如何將人類的判斷訓練為強有力、校準的衡量工具。

◎如何將網際網路當作衡量工具使用。

本書分四大部分:

第一部分:說明為什麼任何事物都可以測量,同時輔以例子佐證,以及給出關於衡量的精確定義。

第二部分:開始具體進入如何做衡量──特別是不確定性、風險、資訊的價值。您會學到如何以「校準的機率評估」來衡量自己主觀的不確定性,以及如何用這項資訊去計算風險和做更多衡量的價值。

第三部分:如何利用一些觀察方法以降低不確定性,例如隨機取樣與控制實驗等等。也會談到一些概算(快速評估)的方法;還有若是有新資訊加入,如何重新衡量以降低不確定性(貝氏分析)。這部分會涵蓋一些最初級的統計學。

直覺衡量的習慣

只要你研究問題的態度多一點創意、少一點失敗主義,則即使在預算限制下,還是能觀察到一些有用的事物。

立志成為衡量萬事萬物的高手似乎是很有企圖心的事,然而,在過程中我們仍需要一些激勵人心的案例以維持動力。我們需要的是一些衡量「英雄」──那些憑直覺看到衡量解答的人,他們常常以令人訝異的簡單方法解答了困難的衡量問題。幸運的是,有許多人──有靈感同時也帶給別人靈感──可以展現給我們看,這樣的技能是什麼樣子。然而,許多最佳範例似乎都不是來自企業界。事實上,這本書將大量援引外界的案例,來揭露可以應用在企業上的衡量方法。

●一位古希臘人,藉由觀察正午時分在不同城市的日影長度差異,以及應用簡單的幾何學,估算出地球的圓周。

●一位諾貝爾物理獎得主,以如何估計芝加哥市內鋼琴調音師人數為例,教導學生如何做估計。

●一名九歲的女孩,她設計一項實驗,推翻了新興的治療法「觸摸療法」(therapeutic touch,一種能量療法),並在兩年之後刊登在《美國醫學會期刊》(Journal of the American Medical Association,JAMA)上,成為該期刊歷來最年輕的發表人。

你可能聽過這三位,或其中的一或二人。這三位都未曾見過彼此(他們生活在不同的時代),但是每一位都有能力評估衡量問題。他們能夠利用簡單的觀察,以迅速估計未知的事物。將他們的方法與你在企業裡常見的方法做對照比較,是很重要的。上述例子裡的人物,是真實存在過或仍然存在的人,他們的名字是埃拉托色尼(Eratosthenes)、恩里科(Enrico),以及艾蜜莉(Emily)。

古希臘人如何衡量地球大小

我們第一位衡量界的前輩做了一件那個時代許多人可能會認為是不可能的事。一位名為埃拉托色尼(大約公元前276──194年)的古希臘人,為地球的圓周做了首次有紀錄的衡量。若你對他並不陌生,可能是因為許多高中三角和幾何教科書中皆曾提及這號人物。

埃拉托色尼沒有使用精確的量測裝備,而且他肯定沒有雷射或衛星。他甚至沒有進行具危險性或是可能要花上一輩子的努力去環繞地球航行。反而是,他在亞歷山卓圖書館閱讀時,讀到了在埃及南部的賽伊尼(Syene)城裡有個深井,每年都會有一天,正午的陽光能照到整個井底。這表示在那個時間點,太陽必定是在那一點的正上方。但他也觀察到,在同一時間,亞歷山卓城(幾乎位於賽伊尼城的正北方)裡的垂直物體,則是有影子的。這表示亞歷山卓城在同一時間接收到的日光,角度有些微不同。埃拉托色尼體認到,他可以利用這項資訊估計地表彎曲的程度。

他觀察到,每年那天正午在亞歷山卓的日影角度,相當於一個圓形圓弧的五十分之一。然而,如果亞歷山卓和賽伊尼城之間的距離是五十分之一的圓弧,那麼地球的圓周必定是兩城間距離的50倍。時至現代,企圖複製埃拉脫色尼的計算,其結果因為日照角度、古代度量單位的轉換、兩座古城的精確距離,而或有不同,但是通常得到的結果,發現他的答案與真正數值間的差異只在3%以內。(注1)埃拉托色尼的計算是先前知識的大幅進步,而他的誤差比起幾十年前現代科學家關於宇宙大小和年紀的估計,還要來得小。即使在1,700年後,哥倫布很顯然是不知道或是無視於埃拉托色尼的成果;他的估算整整少了25%。(哥倫布認為自己可能是在印度,而不是在另一個廣大、位於中間的大陸,這就是原因之一。)事實上,比埃拉托色尼更精確的衡量,則是在哥倫布之後又過了300年才出現。在那時候,兩個法國人,藉由十八世紀晚期法國最精密的量測設備、眾多工作人員以及龐大經費,終於能夠做得比埃拉托色尼更好。(注2)

這就是給企業界上的一課:埃拉托色尼靠著計算一些簡單的觀察,做出看似不可能的衡量。我曾在衡量及風險分析研討課程中詢問學員,他們要如何在沒有現代工具的幫助下做估算,他們通常都會採取一些「困難的方法」(例如,環繞地球航行)。但是,埃拉托色尼實際上,可能根本沒有離開圖書館周邊去做這項計算。他的衡量是基於其他更簡單的觀察。他從已確定的少數事實中,設法找出許多資訊,而不是將困難的方法預設為唯一的方法。

估算:學學恩里科‧費米

另一位不是企業界的人,但也能為企業內的衡量問題帶來靈感,就是恩里科‧費米(Enrico Fermi,1901-1954),他是1938年諾貝爾物理獎得主。他有著非常熟練的本能,能做直覺的、甚至聽起來很隨興的衡量。

有一個著名的例子。1945年7月16日美國第一次成功試爆原子彈的現場,費米展現了他的衡量技巧。當時他是在基地觀察爆炸的原子科學家之一。正當其他科學家忙著為衡量爆炸力場的設備做最後調校的時候,費米則是用筆記簿的一頁紙張在做碎紙。第一波爆炸波的風開始向觀察基地席捲而來時,他慢慢地將這些碎紙撒下,同時觀察這些碎紙被爆炸波吹散落下的範圍(散落最遠的紙片視為是壓力波的最高點)。費米的結論是,力場必定大於10公噸。這在當時是全新的訊息,因為其他觀察試爆的專家,都不知道下限為何。觀察到的爆炸會不會大於5公噸?還是大於2公噸?剛開始這個答案並非顯而易見。(這是地球上第一次原子試爆,還沒有人看過這類事件。)分析量測設備的數據之後,力場最後的測定值為18.6公噸。費米和埃拉托色尼一樣,知道一項法則,就是將一項簡單的觀察──碎紙被風吹落地的散布狀況──連結到所要衡量的數據上。

快速估算的價值,常常展現於費米的職業生涯中。他以要求學生概估一些聽起來不可思議的數值為名,學生們乍看之下可能會自認為對這些數值一無所知。這類「費米提問」(Fermi question)中最著名的例子為,費米要學生估算芝加哥市內有多少位鋼琴調音師。他(科學及工程學系的)學生們一開始會說根本不可能知道這個數目。當然,有些解答方式是直接去找廣告、詢問認證單位等,逐一計算調音師的人數。但是費米想要教導學生,要如何解答那些不容易確定結果的問題。他要學生發掘關於提問數值已知的一些事情。

費米會從要求學生估算其他關於鋼琴和鋼琴調音師的事項開始,這些雖仍是不確定的,但較容易估算。包括目前芝加哥市的人口數(1930年代到1950年代,大約是300多萬)、一個家庭平均的成員數量(2或3人)、需要定期調音的家庭比例(不超過1/10但不小於1/30)、多久需要調音一次(也許平均一年一次)、每位調音師一天能夠調校多少架鋼琴(包含交通時間,大約是4或5架),以及調音師一年工作多少天(約莫250天左右)。如此便可做下列計算,以求得結果:

芝加哥調音師人數=

人口數/每戶平均人數×擁有調過音的鋼琴的家庭比率×平均每年調音次數/(每名調音師每天可調的鋼琴架數×一年的工作天數)

依照你所選擇每項數值不同,你得到的答案可能在20人到200人的範圍之內,最普遍的會是在50人左右。拿這個數字和確實的數據(費米從電話簿或職業工會名單取得的數據)相較,總是比學生原先所想的更接近真實數值。雖然結果看起來範圍似乎很大,但是比起學生剛開始常有的「我們甚至都不知道從何猜起?」想法,這可是個進展。

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