程序员的思惟模型指南

时间 2019-12-14

标签程序员思惟模型指南栏目快乐工作繁體版

原文原文链接

目录程序员

前言

人与人之间最大的差别是认知差别，而认知源于思惟方式。相同的人，不一样的思惟方式能塑造出彻底不一样的情绪、行为和选择，因此十分有必要了解优秀的思惟的运做方式，并以此指导咱们的生活、学习和工做。编程

本文对心理学、数学、工程学、生物学、物理学、化学、统计学、经济学、管理学、计算机软件学等学科的思惟模型定义或要素作了总结、梳理，并列举了跨学科的应用案例，特别是在计算机软件学科上的案例。但愿对程序员群体能有所启发和帮助。架构

学科

心理学

逆向思惟

模型定义或要素框架

把问题反过来想，就是说要解出来x，得先研究如何能获得非x分布式
跨学科应用案例函数式编程

对于复杂适应系统以及大脑本身，若是采用逆向思考，问题每每会变得更容易解决。函数
1. 五年后蓝图是什么？这个问题很差回答，咱们逆向转化为：五年前的蓝图是什么，相对比较好回答了。
2. 若是你想要帮助中国，你应该考虑的问题不是“我要怎样才能帮助中国”，相反地，大家应该问“我要怎样才能损害中国”。
3. 数学中的“反证法”。如证实是否存在一个最大的质数。能够先假设存在，再在假设基础上，找到个比它更大的质数。以之反证。

人类误判心理学

模型定义或要素工具

情感倾向每每受基因控制，具备动物性，而非理性，从而致使大量认知错误。这些情感倾向包括喜欢、讨厌、生气、怀疑、认同、回馈等。典型的认知误差如受简单联想影响的倾向、被剥夺反应倾向、得到性误差、确认误差、霍桑效应、旁观者效应（责任分散效应）、曝光效应等等。性能
跨学科应用案例学习
1. 确认误差在教练、PK中的应用：经过提问引导对方本身说出答案，对方对答案就有较高的接受度。
2. 霍桑效应在下级管理中的应用：管理者只须要表现出关注一我的的任务时，这我的的工做效率就会有很大几率的提升。
3. 曝光效应在上级管理中的应用：只须要多在上级面前多刷存在感，就能创建好感。
4. 受简单联想影响的倾向在引导中的应用：让A、B两件不相干的事情前后发生，经过得到指望结果B，让被引导者更容易承认接受A。
5. 如何让老-虎-机赚更多的钱？提升近似中奖的几率，使玩家产生被剥夺的心理误判，引导其持续下注。
6. 得到性误差指人们对一个事物判断失误每每不是由于他什么都不知道，而是由于把注意力太多都放在了已经拥有的部分。
  例如飞回来的飞机，专家认为翅膀中弹最多，因此须要加固翅膀。这就是一种得到性误差。偏偏相反，最须要加固的反而是中弹最少的地方。

峰值尾值理论

模型定义或要素

峰值、尾值
跨学科应用案例
1. 在写做上的应用：龙头、猪肚、凤尾
2. 在人际关系上的应用：在请别人吃饭的时候，李嘉诚老是提早到酒店的电梯口等客人到来；宴请结束时，李嘉诚还会和你们一一握手告别，包括服务人员，而且送你们到电梯口，直到电梯关上才离开。
3. 在客户关系上的应用：海底捞的拉面表演，形式新颖，让人眼前一亮。

破窗效应

模型定义或要素

环境中的不良现象若是被听任存在，会诱令人们仿效，甚至变本加厉。
跨学科应用案例
1. 软件开发中的“坏味道”的代码是破窗。

蜥蜴逻辑

模型定义或要素

下意识表现出来的情感每每是非理性的，会致使错误判断。
跨学科应用案例
1. 战斗、逃跑或恐惧，马上行动，领头意识等等。

多感官反馈

模型定义或要素

视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉
跨学科应用案例
1. 高效阅读中，有一个提升阅读速读的技巧就是“指读法”，经过手指的快速移动，消除眼睛的回读效应。

异类联想

模型定义或要素

让知识创建链接，把一个领域经验用到另外一个领域中。
跨学科应用案例
1. 把人的大脑类比为计算机，就会得出不少有趣的发现：大脑是双CPU共享总线，左右脑有总线竞争，因此让左脑释放总线，右脑才能发挥做用；记忆是DRAM，保持数据就要定时刷新（反复记忆）。
2. 软件开发模式类比乐高积木。那么在搭乐高时总结的技巧是否能够应用在软件开发上？

墨菲定律

模型定义或要素

若是事情可能出错，它就会出错。
跨学科应用案例
1. 在设计系统时，应该多考虑墨菲定律：
  任何事物都没有表面看起来那么简单。
  全部的事都会比你预计的时间长。
  可能出错的事总会出错。
  若是你担忧某种状况发生，那么他就更有可能发生。
2. 防护性编程、版本控制、TDD、等等，这些都是针对这必定律的防护性实践。

数学

定义式思惟

模型定义或要素

定义的过程，本质上是在回答一个事物是什么、不是什么的过程，是创建事物的边界、锁定事物本质特征的过程。
跨学科应用案例
1. 讨论问题时，能够这么问：“你说的XX的定义是？”，“给我一个主语”，“给我一个宾语”，“你说的‘他们’指谁？”

概括与类比（分类与变换）

模型定义或要素

概括、类比
跨学科应用案例
1. 操做系统类比团队管理，那么团队管理能够从操做系统中的通讯机制、进程管理、内存管理等策略中借鉴些什么？反之呢？
2. 从TCP通讯看如何有效沟通。TCP断链的四次握手，收到请求时回复一次，完成任务后再回复一次。

幂次法则

模型定义或要素

非线性、重复
跨学科应用案例

复杂系统每每符合幂次法则。
1. 持续重复一个事情最终能带来非线性的变化，如对一项技能的刻意练习；一我的事业的发展；我的财富的积累等

正交性

模型定义或要素

用向量术语说，两条直线互不依赖。
跨学科应用案例
1. 软件设计的正交性。在计算机技术中，正交性用于表示某种不相依赖性或是解耦性。若是两个或更多事物中的一个发生变化，不会影响其余事物。
2. 项目团队划分的正交性。若是团队的组织有许多重叠，哪一个成员就会对责任感感到困惑。

排列组合原理

模型定义或要素

先选元素（组合），后排列，按元素的性质进行“分类”和按事件的过程“分步”，始终是处理排列、组合问题的基本原理和方法，经过解题训练要注意积累和掌握分类和分步的基本技能，保证每步独立，达到分类标准明确，分步层次清楚，不重不漏。
跨学科应用案例
1. 经过排列组合对问题进行全面分析。如在投资学中，股票内容与价位的排列组合4象限分析方法。在人的管理中，意愿和能力的排列组合4象限分析方法。在时间管理中，紧急和重要的排列组合4象限分析方法。
2. 经过排列组合进行创新。如电视+电话组合出来了新的产品可视电话、自行车+移动支付组合出来了共享单车、汽车+电池组合出来电动汽车等等。

决策树理论

模型定义或要素

在已知各类状况发生几率的基础上，经过构成决策树来求取净现值的指望值大于等于零的几率，评价项目风险，判断其可行性的决策分析方法，是直观运用几率分析的一种图解法。
跨学科应用案例
1. 用决策树决策是否投资房产。
2. 用决策树决策是否投资学习一个新技能，如Java。

工程学

控制论

模型定义或要素

对设定的目标，经过屡次输入和输出，反馈调节，最终达成目标的方法。
跨学科应用案例
1. 敏捷软件开发提倡小步快跑、收集反馈、快速迭代，就是对控制论思惟最好的应用。
2. 用控制论提升学习效率。看了再多书，本质上只是输入，没有产生价值。你须要输出来产生价值，输出能够是书写、教会别人、应用等；并在输出过程当中，找到知识盲区，纠正错误的观点。
3. 费曼学习法。
4. 系统思考。系统思考语言有三个基本元件：不断加强的反馈，反复调节的反馈，时间延滞。

质量控制理论

模型定义或要素

质量控制是为了经过监视质量造成过程，消除质量环上全部阶段引发不合格或不满意效果的因素。以达到质量要求，获取经济效益，而采用的各类质量做业技术和活动。
跨学科应用案例
1. DevOps敏捷工具链平台就是质量控制思惟的一种体现。

冗余备份

模型定义或要素

为达成目标多准备一份或多份能够实现同一功能的系统，以备不时之需，减小失败的可能性。
跨学科应用案例
1. 汽车后备箱的备用轮胎，就是一种冗余备份思惟的体现。
2. 从冗余备份思惟看，为我的财务增长冗余，就显得十分重要。
3. 关键系统部件，每每采用硬件冗余备份来提升系统可靠性，如核心路由器的双主控系统。

生物学

生命周期

模型定义或要素

万物皆有生命周期。
跨学科应用案例
1. 从生命周期看软件架构，软件架构的拆分就是对生命周期的拆分。
  
  a. 根据要解决的问题，肯定问题的主题，界定目标的边界。
  
  b. 切分目标的生命周期，区别核心与非核心生命周期。将非核心生命周期独立起来，使之并行起来，缩短整个生命周期的执行时间。
  
  c. 对切分后的部分，肯定各自的生命周期和主体，以及负责的角色。
  
  d. 在拆分后的生命周期之间创建沟通机制。让非核心生命周期能够围绕核心生命周期造成树状结构，提供其须要的服务。
2. 每一个行业／技术生命周期都包括：出现期、迅速增加期、缓慢增加期、成熟期和衰退期。

生态系统

模型定义或要素

生态循环、多样性、环境
跨学科应用案例
1. 任务事物都不是孤立的，都是生态系统的一部分。分析一件事物时，不要孤立地分析个体，而要找到它的生态循环系统，并从生态系统的内、外部2个视角进行分析。如软件工程中作需求分析、整体方案设计时，先画出其所属系统，肯定其在系统中的位置、关系和边界，并分别进行分析。
2. 多样性能有效激活系统的正向循环。研发团队做为一个生态系统考虑的话，它的多样性是否足够？
3. 动物在合适生长的地方可以繁衍，一样地，那些在商业世界中专一于某个领域的人，每每可以获得他们没法以其余方式得到的良好经济回报。

物理学

熵增定律（热力学第二定律）

模型定义或要素

随时间进行，一个孤立体系中的熵不会减少。
跨学科应用案例
1. 封闭系统必然走向混乱，我的和组织的成长必需保持开放，引入外力。
2. 技术人员写博客是一个反熵增行为，由于博客是一个开放、资源交换的窗口。
3. 软件的熵。当软件中的无序增加时，咱们称之为“软件腐烂”。

万有引力定律

模型定义或要素

任意两个质点有经过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
跨学科应用案例
1. 在人际关系管理中的应用，能力是“质量”，沟通频次是“距离”，因此自身能力却大，沟通频次（如刷脸）越多，对对方的吸引力越大。

临界点思惟

模型定义或要素

临界点模型是高度非线性的，系统在某个点被“引爆”产生突变，一个很小的改变就会产生巨大的影响。
跨学科应用案例
1. 微小问题若是不加以干预，随着持续积累，最终会发生质变，变成没法控制的大问题。

半衰期

模型定义或要素

放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
跨学科应用案例
1. 知识的“半衰期”。应该把更多的精力花在半衰期长的知识学习上。若是知识的半衰期为 5 年，那么一个工程师或 IT 从业者算下来一周要花费 10 个小时的时间充电学习，才能不掉队。

海森堡测不许定律

模型定义或要素

一个微观粒子的某些物理量（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具备肯定的数值，其中一个量越肯定，另外一个量的不肯定程度就越大。
跨学科应用案例
1. “海森堡虫子”。软件bug定位过程，调试手段改变了被调试系统的行为。
2. 软件架构设计中，若是设计时候架构不够内聚单一，可理解性就不是很强，而是单单靠功能测试来验证架构的正确性，就会出现海森堡的测不许原理带来的问题，即潜在问题没法预知。

杠杆原理

模型定义或要素

要使杠杆平衡，做用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。
跨学科应用案例
1. 研发管理中，要花更多的精力在团队的前10%成员上，而且利用杠杆原理，让这些带头人影响身边的团队成员，撬动整个团队的氛围。
2. 系统思考基本模式中的杠杆解。1.成长上限。包含成长或改善的加强环路，运做一段时间以后，碰上一个抑制成长的调节环路，改善变慢或最终终止。杠杆解：去除限制因素。2.舍本逐末。包含两个调节环路，其中一个表明见效快的症状解，另外一个表明经常包含延迟根本解。依赖症状解会削弱根本解，而且造成一个反作用的加强环路，致使恶性循环。杠杆解：增强根本解。
3. 金融杠杆原理。

化学

实验思惟

模型定义或要素

本质是观察与概括：实验-->观察-->发现、推断与总结
跨学科应用案例
1. 在系统设计阶段，对不肯定技术方案或技术选型进行快速穿刺验证。
2. 软件故障定位时，对多个怀疑点进行实验，并对实验结果进行分析、推断和总结。

催化效应

模型定义或要素

催化即经过催化剂改变反应所需的活化自由能，改变反应物的化学反应速率，反应先后催化剂的量和质均不发生改变的反应。
跨学科应用案例
1. “石头汤”的故事，寻找合理的“石头”，设法催生变化。

统计学

随机性

模型定义或要素

世界的大部分都是由随机的、非连续的、无序的事件构成的。
跨学科应用案例
1. 情绪管理中应用随机性思惟，避免归因误差。如在工做中和同事由于某个技术问题产生辩论。但在不少时候，一些不相关的人对你作出的刺激实际上并不值得你真的花精力去反馈，而大脑在这种时候每每远远没有你想象的那么聪明，它只会单纯的像只狗同样对每个外来的刺激信号都发出原始的冲动反应。

正态分布

模型定义或要素

多个独立统计量的和的平均值，符合正态分布。
正态分布式熵最大的几率分布。
若是各类因素对结果的影响不是相加，而是相乘，那么最终结果不是正态分布，而是对数正态分布
跨学科应用案例
1. 把一批数据是否能很好地拟合正态分布，做为判断该批数据是否同质或者真实的依据。
2. 在不知道真实分布时，咱们应该选择在给定的知识的限制下，选择熵最大的几率分布，即正态分布。
3. 停车场找停车位，根据正态分布，在入口两端更容易找到空闲停车位。
4. 不少事物均可以用正态分布曲线表示，或者辅助思考，好比，科技创新接受度，基本上就符合正态分布。

幂律分布

模型定义或要素

两个变量为幂函数的关系。
凡是有生命的地方,有进化,有竞争的地方都会出现不一样程度的无标度现象,即幂率分布。
个体间相互影响的临界状态，就很容易造成规模不定的连锁反应，进而在统计上造成幂律分布。
跨学科应用案例
1. 微博上全部用户的粉丝数量符合幂律分布。
2. 20％的人口拥有80％的财富，80％的利润来自20％的顾客。即二八法则。
3. 在英语学习中应用幂律分布。2,000个最高频使用的控制词汇，使用频率为90%，掌握这2000个词汇，就能快速掌握英语。

经济学

复利（72法则）

模型定义或要素

FV = PV * (1+r) ^t，FV位未来值，PV为如今值、t为期数、r为每一期的利率。
跨学科应用案例
1. 日拱一卒，功不唐捐。复利的人生的2个主要要素：r表明每日的质量、进步，要保证是正的，才有意义；t要大，要坚持5年，10年甚至20年。
2. 用复利思惟，设计本身的职业规划。

规模优点理论

模型定义或要素

扩大经营规模能够下降平均成本，从而提升利润水平。
跨学科应用案例
1. 从电视广告中获得规模优点。从拥有了很高的知名度而得到规模优点。还能够从社会认同心理学得到规模优点。只有作到第一或者第二，才能造成规模优点。

劣币驱逐良币法则

模型定义或要素

两种实际价值不一样而名义价值相同的货币同时流通时，实际价值较高的货币，即良币，必然退出流通--它们被收藏、熔化或被输出国外；实际价值较低的货币，即劣币，则充斥市场。
跨学科应用案例
1. 技术平庸的资深员工会致使技术能力强的员工离职；
2. 在追求异性上，优质或普通男性竞争不过劣质男性

二八定律（帕累托定律）

模型定义或要素

对于不少现象，80％的后果源于 20％的缘由。
跨学科应用案例
1. 80％的 bug 来自 20％的代码。
2. 80％的代码是由 20％的员工完成的。
3. 按事情的“重要程度”编排事务优先次序的准则是创建在“重要的少数与琐碎的多数”的原理的基础上。
4. 产品追求小而美，在产品需求管理中应用二八定律：20%新增功能，80%优化现有功能

管理学

金字塔原理

模型定义或要素

金字塔原理的四个基本原则：结论先行、以上统下、归类分组和逻辑递进。
跨学科应用案例
1. 故障分析文档能够采用“问题；结论；详细分析过程；”三段式结构；“问题；结论”部分要符合“背景-冲突-疑问-答案（SCQA）”结构，“详细分析过程”要符合“分组概括，自上而下”的结构化思惟，表达形式上能够采用表格、缩减等形式。
2. 面对一个问题的时候，先不要立刻进入细节，而要先思考框架，若是没法找到框架，列出全部信息，用自下而上提炼的方法找到框架；

情境领导

模型定义或要素

能力、意愿四象限
跨学科应用案例
1. 对不一样特征的下属采用不一样的领导风格。
2. 在复杂系统的管理中，首先找出正交的关键影响因子，按照因子的排列组合对系统分类、分析和制定不一样的管理措施。

双目标清单/双轨分析

模型定义或要素

目标清单（即主要目标）vs.拒绝清单（即次要目标）
理性因素 vs. 潜意识因素
跨学科应用案例
1. 理性地看，哪些因素真正控制了涉及的利益？其次，当大脑处于潜意识状态时，会自动造成哪些潜意识因素？这些潜意识是须要格外注意的。

三法则

模型定义或要素

人通常只能记住三条信息。
跨学科应用案例
1. 当你试图说服一个比较资深的人去作某件事的时候，必定要给出三个缘由。不是两个，也不是四个，要正正好好给出三个缘由。

黄金圈法则

模型定义或要素

Why-What-How
跨学科应用案例
1. 用黄金圈法则挖掘需求。如老太太买李子的故事。

PDCA

模型定义或要素

计划(Plan) 、执行(Do)、反馈(Check) 、改进(Action)
意义：每一项工做，都是一个pdca循环，都须要计划、实施、检查结果，并进一步进行改进，同时进入下一个循环，只有在日积月累的渐进改善中，才可能会有质的飞跃，才可能取得完善每一项工做，完善本身的人生。
跨学科应用案例
1. 敏捷软件开发中的SCRUM四会（计划会、立会、展现会、反思会）就对应PDCA四个环节。
2. 精益是在目前的基础的，不断的改善，不断的提高，逐步的完善，实际上就是PDCA循环。

DMAIC

模型定义或要素

定义Define、测量Measure、分析Analyze、改进Improve、控制Control
跨学科应用案例
1. 可用于降成本、提效等过程改进。如下降外场单板硬件故障率；提升软件交付质量等等。

SMART

模型定义或要素

具体的（Specific）、可度量的（Measurable）、可实现的（Attainable）、相关性（Relevant）、时间可控的（Time-based）
意义：人们在制定工做目标或者任务目标时，考虑一下目标与计划是否是SMART化的。只有具有SMART化的计划才是具备良好可实施性的，也才能指导保证计划得以实现。
跨学科应用案例
1. 制定改进措施要符合SMART原则；
2. 制定OKR目标要符合SMART原则；
3. 给下属安排任务要符合SMART原则；

5W2H

模型定义或要素

5W2H分析法是一个很是好的提问方法，经过一整套标准的流程对事情进行深刻提问，快速理清任务要素。为何（Why）；作什么（What）；何人作（Who）；什么时候（When）；何地（Where）；如何（How）；多少（How much）。
跨学科应用案例
1. 故障分析定位时，用5W2H法快速收集信息：“何时（when）作了什么（what）操做触发故障的？为何（why）作这个操做？故障在哪一个环境的哪一个单板上（where）？那些人（who）已经看过了，他们的定位结论是什么？这个故障如何（how）复现？这个故障以前出现过多少次（how much）？”

GROW

模型定义或要素

目标（Goal）、现状（Reality）、方案（Option）、意愿（Will）
跨学科应用案例
1. 做为技术教练讨论技术方案时应用GROW模型：
  G：你期待的具体目标是什么？
  R：关于这个问题，以前你作过哪些尝试？
  O：你还能够作哪些努力呢？
  W：你能够总结一下咱们刚刚交流的内容么？

系统思考

模型定义或要素

系统循环图、正负反馈环
当环路上“O”（反向影响）的个数为偶数，该环路为加强环路；
当环路上“O”（反向影响）的个数为奇数，该环路为调节环路。
跨学科应用案例
1. 可口可乐公司的节约水资源案例。
2. 系统思考为何⾃动化测试的推动寸步难行。
3. 系统思考为何敏捷推动困难重重。

紧急重要四象限

模型定义或要素

把事务按照重要程度和紧急程度划分为四个象限。
第一象限（重要并且紧急）：当即去作。第一象限的事务越少越好。
第二象限（重要但不紧急）：有计划去作。投入本身的时间和精力到第二象限中，作好计划，先紧后松。
第三象限（不重要可是紧急）：尽可能交给别人去作；若是没法交出，耗时短的立刻处理掉；耗时长的可归类集中处理。
第四象限（不重要并且不紧急）：尽可能别去作，浪费生命。
跨学科应用案例
1. 在需求管理时，按紧急重要四象限对需求优先级进行排序。
2. 根据事务的紧急重要程度划分，选择IM、邮件、电话、面谈等不一样的交流方式。

SWOT

模型定义或要素

Strengths：优点；Weaknesses：劣势；Opportunities：机会；Threats：威胁
意义：帮您清晰地把握全局，分析本身在资源方面的优点与劣势，把握环境提供的机会，防范可能存在的风险与威胁，对咱们的成功有很是重要的意义。
跨学科应用案例
1. 小孩升学择校时，使用SWOT分析决策。
2. 技术选型决策时，使用SWOT分析决策。

5WHY

模型定义或要素

当你要解决一个复杂问题时，你能够先问本身“这个问题的本质是什么？” 而后再一层一层的问下去。
跨学科应用案例
1. 用5why法对设备故障进行根因分析。

思惟导图

模型定义或要素

一种利用图像式思考辅助工具来表达思惟的工具。
跨学科应用案例
1. 读书学习时，使用思惟导图提炼、总结知识点。
2. 用思惟导图作会议纪要。
3. 用思惟导图作需求分析。
4. 用思惟导图作故障根因分析。

计算机软件学

计算思惟

模型定义或要素

本质是抽象和自动化。即运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。计算思惟也是一种递归的思惟。
跨学科应用案例
1. 软件开发中遇到的全部问题，均可以经过增长一层抽象而得以解决。过程、对象、函数等都是抽象的有效手段。
2. 图灵机本质上是递归；函数式编程范式本质上也是递归。
3. 诺伊曼机的基本思想是运算和存储分离，这也是软件设计的基本思想：把抽象放进代码，把细节放进数据。

康威定律

模型定义或要素

组织沟通方式决定系统设计
跨学科应用案例
1. 在架构设计划分系统时，应该多考虑康威定律：
  系统架构是公司组织架构的反映。
  应该按照业务闭环进行系统拆分／组织架构划分，实现闭环／高内聚／低耦合，减小沟通成本。
  若是沟通出现问题，那么应该考虑进行系统和组织架构的调整。
  在合适时机进行系统拆分，不要一开始就把系统／服务拆的很是细，虽然闭环，可是每一个人维护的系统多，维护成本高。

奥卡姆剃刀定律

模型定义或要素

如无必要，勿增实体，即简单有效原理
跨学科应用案例
1. 在投资决策时使用奥卡姆剃刀原则。如自动挡汽车必然逐步替代手动挡汽车，也是由于自动挡对大多数用户来讲知足“简单有效原理”。

迪米特原则

模型定义或要素

一个对象应当对其余对象有尽量少的了解,只与你的直接朋友交谈，不跟“陌生人”说话。
跨学科应用案例
1. 某个对象的任何方法都应该只调用属于如下情形的方法：它自身；传入该方法的参数；它建立的对象；直接持有的对象。