地頭力を鍛える-問題解決に生かすフェルミ推定

人工知能技術 機械学習技術 オントロジー技術 デジタルトランスフォーメーション技術 知識情報処理技術  強化学習技術 確率的生成モデル技術 説明できる機械学習技術 自然言語処理技術 問題解決と思考法及び実験計画 life Tips&雑記 本ブログのナビ
地頭力を鍛える-問題解決に生かすフェルミ推定

地頭力を鍛える-問題解決に生かすフェルミ推定」より。

海外での会社や公共機関での面接でよく使われる手法が「フェルミ推定」となる。例えば日本全国にに電信柱は何本あるか?とか世界に犬は何匹いるか?等の膨大でつかみどころのない数量を、いくつかの手掛かりを元に論理的に推論し、短い時間で推定する手法のことを言う。

本書ではこのフェルミ推定を行うことにより、「地頭力=考える力」が養われると述べている。地頭力とは、筆者が頭の良さのタイプを(1)物知りタプの有する記憶力、(2)機転が効くタイプの有する対人感性力、(3)考える力が高いタイプが有する地頭力の3に分類した際に、前者の2つはそれぞれ受験勉強や大企業の中での成功に効くものであるのに対して最後の要素にあたり、それらを鍛えることにより、これからの社会で成功するための直感力/論理的思考力/知的好奇心の3つの要素が得られると述べている。

では、実際のフェルミ推定はどのようにして行われるのか?先述の「日本全国に電柱は何本あるのか?」を題材に述べてみたい。

まずこれらの問題を考える際の制約条件として、与えられた時間は非常に短く(三分)、電卓/PCの使用は不可で紙と筆記用具のみで検討し、一切の情報の参照は不可である等の厳しいものが与えられている。

この問題に対して、出題者が真に期待しているものは、概算の量の良し悪しではなく、その結果を導き出す為のプロセスを見ることにある。よってそれらに必要なものは、「考える力」=地頭力だとなる。

具体的にこの問題を考えるために、問題を細分化する。まず具体的な電柱の本数がイメージできる特定の領域(例えば住宅街とか山間部)を考える。さらに電柱の配置される密度が住宅がある市街地と山間部がある郊外では異なるという仮説を立て、それらを日本全国へと拡張していく。

ここで市街地での電柱配置を50m2で1本、郊外でのそれを200m2で1本と仮定すると、市街地での1km2での本数は400本、郊外でのそれは25本となる。

次のステップでは日本の総面積を考えて、それらを市街地と郊外に振り分ける。日本の総面積は38万km2であるが、それを知らない場合は、自分の認織できる距離(例えば東京-博多間の距離が1200kmであるのを知っていればそれを使い、もしそれもわからなければ新幹線の所要時間と速度から考える(平均200kmで6時間とか)でフェルミ推定する)から、日本地図を思い浮かべいくつかの長方形で近似して、例えば1500kmx200kmとして30万km2を近似する。

次に市街地と山間部の比率も、日本地図を思い浮かべ2:8と推定する。以上より、30万x0.2×400+30万x0.8×25=3000万本の推定値が計算できる。

次のステップとして入手可能な現実の値を元に推定値をチェックする。(フェルミ推定による仮説検証)。電力会社とNTTが公開している数字を見ると合計本数は約3300万本であり、推定結果はかなり良い結果であったことが確認できる。このとき、仮説のどこがズレていたかを検証することも仮説検証の重要な作業となる。

フェルミ推定のプロセスを考える力(地頭力)の視点で見ると、まず第一に挙げられるのが「仮設思考力」となる。ここで仮説思考とは、(1)今ある情報だけで最も可能性の高い結論(仮説)を想定し、(2)常にそれを最終目的として強く意識して、(3)情報の精度を上げながら検証を繰り返して仮説を修正しつつ最終結論に至る思考パターンになる。

「仮説思考」の観点でフェルミ推定を見ると(1)どんなに少ない情報からでも仮説を構築する姿勢、(2)前提条件を設定して先に進む力、(3)時間を決めてとにかく結論を出す力の3点が実際に使われていることがわかる。

仮説思考で重要なことは「最終目的地からベクトルを逆転して考える」「こちらからでなく向こう側から考える」「逆算して考える」ことにある。これは「はじめから」ではなく「終わり」から考えたり、「手段」ではなく「目的」から考えたり、「できること」からではなく「やるべきこと」から考えたり、「自分」からではなく「相手」から考えるという世界を見る視点を変えるということにつながる。

仮説思考をしている人の口癖として「落としどころ」や「うそでもいいから」というものがある。これらは共に仮説を立てるこ事をを意味しており、仮説思考になじもがない人は、やる前から「落としどころ」を考えたり、「うそでも良いから」というのは不謹慎で不適切と考えるが、「落としどころ」を考えて事に臨むのと闇雲に着手するので効率が格段に異なっているのは自明であり、この考え方に問題があるとしたら「落としどころ」はある時点での最善の着地点でありフレキシブルに変えていくことが必要で、それに固執してしまうと逆に効率が悪くなるというものになる。

仮説思考を考える上でもう一つ重要なものが「仮説の深掘り」で、最初に考えた仮説で「一見もっともらしい結論」にたどり着くと、そこで十分な検証を行わずに表層的な結論になってしまうというものがある。検証結果の方向性が当初の仮説にかなり近かったとしても、それがたまたま別の要因でうまくいった可能性もあり、十分な分析積み重ねた仮説検証を行いことが重要になる。

フェルミ推定で次に大切なものは、「結果を定量化して見える形で評価する」ことにある。抽象的な仮説を立てそのままで評価するのでは、評価の指針が不明瞭で都合の良い評価ができてしまう。これに対して何らかの定量的な値まで落とし込み、それらを見える形で評価することは、独りよがりの評価で無い客観的な評価を行うことができる。

地頭力の観点で次に考えられるものが「全体から考える」フレームワーク思考力となる。これは「対象とする課題の全体像を高所から俯瞰する全体俯瞰力(ビックピクチャシンキング)」と「とらえた全体像を最適の切り口で切断し、断面をさらに分解する分解力」から構成される。さらにこの分解力は大きく「分類」(全体をもれなくダブりなく適切なセグメントに分ける)と「因数分解」(具体的な数字の計算の形に落とす)に分けられる。

フレームワーク思考で重要なポイントは「思考の癖をとりはらう」ことにある。すべての人は過去の経験や知識から知らず知らずのうちに思考の癖がついており、これが新しいアイデアをゼロベースで考える際や、認織を共有していない他者とのコミュニケーションの際に障壁となる。

ここで必要となるのは、各個人の考え方に沿った「相対座標」で考えるのではなく、万人が理解できる「絶対座標」で考えることとなる。この「絶対座標」で考える際に必要なものは「座標軸をあわせる」行為であり、これはそれぞれの要素の定義を事前合わせる行為であると言える。

また「全体を俯瞰する」という行為もこの「絶対座標」で考える行為には有用になる。それは「全体」は誰がみても一つのものを表すのに対して、部分は無限の選び方があるため、そこで何を選んだかということに選んだ人の思考の癖が含まれてしまうということになる為である。

また、もれなくダブりなくという思考のためには、MECE(Mutually Exclusive Collectively Exhautive)と呼ばれるフレームワーク群(3C、4C、QCD、KJ法等)を使うことが重要になる。

地頭力の観点で最後に考えられるものが「単純に考える」抽象思考力となる。これは(1)対象の最大の特徴を抽出して「単純化」「モデル化」した後に(2)抽象レベルで一般論を道ぞき出して(3)それを再び具体化して個別解を導くという3ステップとなる思考力となる。

これを実際に適用する時には必要なキーワードは(1)モデル化、(2)枝葉の切り捨て、(3)アナロジー(ある事象を類似のものから説明する)となる。事前情報が乏しいフェルミ推定ではこれらの中で特に(3)アナロジーの活用が重要になる。さらに時間内での問題解決という観点では(2)枝葉の切り捨ても重要な要素となる。

以上のようなフェルミ推定の実際のビジネス適用を考えた際に、本書では以下に示すような課題を持っているビジネスパーソンに対して効果があるとされている。(1)上司から進捗を聞かれて即答できず「後XX日待って下さい」と答える(必要な情報がいつ得られるかの見込みもないのに、万全の情報がそろってから答えを出そうとする)、(2)自分の目の前にある詳細なことから戦略もなしに初めてしまい「全体のストーリーがない」ままに進めてしまう、(3)「とりあえずXXを始めた」仮説もなしに手に入るツールや情報から始めてしまう、(4)「必ずしも必要でない状況に固執して深みにハマる」、(5)マイルストーンを考えない、(6)「前提条件がなくて先に進めない」として今やろうとしていることが無理だと判断する。

自分もしくは、一緒に仕事をやっているメンバーが上記のような考え方に陥っている時には、仮説思考や フレームワーク思考、抽象思考を思い浮かべ、いままでと少し違ったアプローチを行うことも必要なのではないかと思う。

最後にフェルミ推定の例題を挙げる。

  • シカゴに調律師は何人いるか?
  • 世界中で一日に食べられるピザは何枚か?
  • 琵琶湖の水は「何滴」あるか?
  • 日本全国にゴルフボールはいくつあるか?
  • 東京都内に駐車禁止の道路標識は何本あるか?
  • 日本全国に郵便ポストは何本あるか?

コメント

  1. […] KPIの設定の順序としては、上位経営層から降りてくるトップダウン型と、現場の課題から出発するボトムアップ型がある。検証実験(POC)等を行う場合や、現場での改善活動ではボトムアップ型の設定をおこなう。KPIでの定量的目標の設定には、フェルミ推定等の手法も有効な手段となる。 […]

  2. […] フェルミ推定 […]

タイトルとURLをコピーしました