上一章留了个问题:嘟嘟那根绳子,到底有没有「最优解」?
要回答这个问题,得先搞清楚一件事:当我们说一个东西是「最好的」,我们其实在做一个非常强的数学声明。强到什么程度?强到它在真实世界里几乎从来无法兑现。
「最优」是一张三张牌的通行证
在数学里,说一个选项是最优解——所有可能选项里分数最高的那一个——你需要同时满足三个条件,少一个都不行。
第一张牌:你得看完全部选项。「最好」是个比较级的终点,意味着你把所有候选都检查过了。注意,是「所有」。只要还有一个选项没看,你就不能宣布手里这个是冠军——你只能宣布它是「目前看过的里面最好的」。这两个说法的差别,就是全部问题所在。嘟嘟买的那根绳子,只是「他看到的第一根够结实的绳子」。要说它是最优解,他得先看完欧洲所有的绳子。
第二张牌:你得有完备的信息。光看到选项还不够,你还得准确地知道每个选项有多好。这根绳子结不结实?那个保温杯是不是真保温?——评测视频里的数据是厂商给的,用户好评可能是刷的。你以为你在比较,其实你在比较一堆掺杂着广告、误差和运气的模糊印象。
第三张牌:你的标准得是唯一的、不变的。什么叫「最好的保温杯」?保温最长的?最轻的?最好看的?最便宜的?这些标准互相打架:保温最强的往往最重。要谈「最优」,你得先回答「按哪个标准最优」。而且更麻烦的是,人的标准会变——买之前你觉得保温最重要,用了一个月你发现天天背着它,轻才最重要。标准一换,原来的「最优解」立刻作废。
人话版:宣布「这是最好的」,等于同时宣布「我全看过了、我全搞清楚了、而且我的喜好不会变」。这三个宣布,随便哪一个都够悬的。
算一笔账:看完「全部选项」要多久
第一张牌最直观,我们给它算笔账。
假设嘟嘟想在买保温杯这件事上找到最优解。他在购物网站上一搜,出来几千个结果。就算他极为高效,每分钟认真看一个(看参数、看评价、看比价),一天看八小时,看完一万个候选需要二十多天——旅行都结束了,杯子还没买。而且这二十多天里,新上架的杯子又多了几百个。他追的不是一个终点,是一条一直在往前跑的终点线。
这就是问题的要害:选项的数量大到「全部看一遍」在物理上不可能完成。它不只发生在购物上。想在买房前看完所有房源、想在结婚前认识所有潜在对象、想在点菜前尝遍菜单——全都是同一道无解的题。
数学家对这类问题有个专门的说法:寻找最优解的成本,经常超过最优解本身能多带来的好处。一根八十分的绳子和一根假设存在的九十分的绳子,差别可能只是多用半年;但为了找到那根九十分的,你要多花十个小时。十个小时换「多用半年」,这笔账怎么算怎么亏。
那数学家是怎么求最优的?
你可能会想:数学家天天求最大值,他们怎么就行?
因为他们玩的是另一个游戏。课本上「求这个函数的最大值」之所以可解,是因为出题人替你凑齐了那三张牌:函数只有一个(选项集合明确)、函数长什么样写得清清楚楚(信息完备)、目标就是「函数值最大」(标准唯一)。真实生活把这三样全收走了,只留给你一句「去挑个好的吧」。
所以结论有点反直觉:在真实世界里,「追求最优」通常不是「高标准」,而是「题出错了」。它要求你完成一件定义上就无法完成的事。一个人花三周选出「最好的」旅行保温杯,他不是更认真,他是在一道没有解的题上耗了三周。
嘟嘟事实上解的是另一道题
回头看嘟嘟。他没有解「欧洲最好的绳子是哪根」,他解的是「找到一根能晾衣服的绳子」。前者没有解,后者走进第一家店就解完了。
这两道题的差别,就是这本书全部内容的地基。给后一类题——「找到一个满足我要求的选项」——一个正式名字的人,是一位横跨经济学、心理学和计算机科学的怪才。他不但给这类题起了名字,还顺手掀翻了经济学里一个一百多年的假设,为此拿了诺贝尔奖。
下一章讲他,和他造的那个词。