排序不等式是什麼#

如果你中學搞過奧數可能聽說過「排序不等式」——一個非常簡單的不等式,初中生都能明白。它告訴你「效率」和「公平」的本質關係。

商場促銷的例子#

你開了家商場:

  • 平時客流量少($x_1$),週末客流量多($x_2$),$x_1 < x_2$
  • 兩種運營方法:常規($y_1$)和促銷($y_2$),$y_1 < y_2$
  • 收入 = 流量 × 運營效果

促銷手段用在平時還是週末?

答案當然是週末。「好鋼得用在刀刃上。」總銷量而言:

$$x_1 \cdot y_1 + x_2 \cdot y_2 > x_1 \cdot y_2 + x_2 \cdot y_1$$

也就是「大數乘大數加小數乘小數,大於大數乘小數加小數乘大數」。這就叫排序不等式

一般化表述#

如果有兩組數字 $x_1 \le x_2 \le \cdots \le x_n$,$y_1 \le y_2 \le \cdots \le y_n$:

  • 順序相乘最大:從小到大配對
  • 逆序相乘最小:一組從小到大、另一組從大到小配對
  • 混亂順序介於兩者之間

最大的和最大的結合、最小的和最小的結合,總效果總是好於讓大的和小的結合。

排序不等式是「零階道理」#

排序不等式是最底層的「不平等關係」。正因為這個邏輯,「效率」和「公平」本質上是矛盾的

資源分配的例子#

你手裡有個大項目,放在哪個地區都能提升當地經濟發展。放在經濟發達地區還是邊遠落後地區?

  • 只要你關心的是經濟總量提升、想給中央政府創造更多稅收 → 堅決投發達地區
  • 發達地區的乘數要大得多
  • 最好的資源應該用在最賺錢的地方
  • 最厲害的人員應放在最關鍵的崗位

這也是為什麼:

  • 好東西總愛扎堆
  • 有志向的年輕人非得去大城市
  • 有馬太效應(Matthew effect)
  • 人人都想跟最好的合作
  • 市場總是讓財富分布不平等

世界的非線性讓事情複雜化#

  • 可能這個項目在發達地區發展空間已經飽和
  • 落後地區以後發展潛力大
  • 大城市生活成本太高
  • 最優秀的導演不會重視某個劇本

但這些都是對零階道理的一階或高階修正,零階道理仍然是零階道理。 做決策必須首先考慮零階道理,只有證實在這裡不行的情況下才考慮那些修正。

幾種排序不等式失效的情況#

1. 有上限的系統#

  • 學習成績有上限(滿分 100 分),重點班老師花功夫把好學生成績提高到 100 分,提升有限
  • 造大橋不會重點打造其中一個橋墩
  • 汽車零件不是越「好」越好,理想情況是所有難以更換的零件磨損壽命一樣

2. 有下限的系統(福利系統)#

  • 貧困山區建通信基站效率確實不高,但貧困山區需要通信基站
  • 福利系統解決的是公平問題
  • 這種系統有時把最好的官員派到最貧困的地區去——不指望他們創造什麼效益,只希望提高那些地區的下限
  • 既然是為了公平,那就必然犧牲了效率

3. 安全系統#

只要是防守,最關心的一定是最薄弱的地方,要把最好的資源和人手放在那個地方。

個人 vs. 管理者#

角色關注
個人做一個乘法因子
管理者要的是相乘再相加

你必須清楚判斷:這是一個不設限系統、還是有上限或有下限的系統?

  • 公司:關心總收入,本質上是不設限系統。應該狠抓「長板」——長板最能提高總量
  • 有下限系統:最關心短板
  • 有上限系統:希望每塊板都差不多

作為個體,如果你認為自己是個大數因子,那你最好不要待在有上限的系統中。教育系統搞數學競賽之類,也算是給好學生一個出路。

「高高配合」vs. 搞平均#

良品率的例子#

車間兩條生產線,每條需要兩個人配合完成產品。老張、老李良品率 95%,小張、小李良品率 75%。怎麼分組?

直覺分法(高低配):老張+小張、老李+小李

  • 兩組良品率都是 71.25%
  • 你可能覺得高手能帶低手

排序不等式要求(高高配):老張+老李、小張+小李

  • 高手組:90.25%
  • 低手組:56.25%
  • 總平均:73.25% > 71.25%

排序不等式要求你讓高手跟高手搭配,弄一個特種部隊。雖然這會降低其他組的效率,但你的總效率是最高的

而且高手在一起還能互相激發,也許可以進一步提高效率。老師為什麼不重視好學生?不僅因為好學生成績有上限,還因為好學生不用老師管自己就能好好學。

只要是涉及這種需要密切配合、是乘法關係的局面,就應該抽調最強的人馬組建特種部隊。哪怕所有人做的事本質都一樣,也應該讓高手跟高手搭配。

結論#

搞平均符合直覺,但是違反數學。

我們個人的生活和學習也是這樣的——直覺上你可能認為應該把每一件事都做好、每個學科都學好,其實不是。數學要求這是一個長板的世界,你應該把最好的精力、最多的時間用在最能體現你價值的項目上。

設重點、偏科、不均勻、走極端,這才是自然之道。