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A段架構師:創新思維
基於軟硬整合觀點
By 高煥堂
misoo.tw@gmail.com
海峽兩岸
智慧電視&家庭商業策略與技術論壇
智慧電視&
http://home-cloud.blogspot.tw/
內容
1. 溯因推理與創造性
2. 溯因推理基本觀念
3. 孔明的溯因推理範例
4. A段架構設計
5. ”假定-否證”= 刪除法
6. 麥肯錫公司的商業應用
1、溯因推理與創造性
基於軟硬整合觀點
溯因推理是除了演繹推理、歸納推理
之外的第三種邏輯推理方法
★ 溯因(Abductive)推理是去猜測現象的可能
原因,具有高度靈活性,是具創造性的推
理方法。
★ 溯因邏輯是<假定-否證>的邏輯,透過檢
驗方式,發現走不通的路,就刪除之(減
法) 。
★ 熟悉溯因思考,就能擁有諸葛亮(孔明)的
高度創意(如三分天下和空城計) 。
★ 熟悉溯因思考,就像麥肯錫公司一樣,展
現高度的商業價值。
命題

命題

演繹邏輯

溯因邏輯

結論

結論

假定
新
創

老
高

的
師
2、溯因推理基本觀念
基於軟硬整合觀點
• 溯因推理是由觀察現象(結果)到原因的猜測
推導過程,沿著現象的特徵往回追溯產生
該現象之原因。
• 運用這種方法去猜測現象的可能原因,受
邏輯規則制約的程度較小,具有高度的靈
活性,是一種頗具創造性的推理方法。

理
推

造
創

的
性
演繹推理
• 推理R:停在斑馬線上的車子都會被開罰單
P:這些車子停在斑馬線 (已知)
Q:這些車子都會被開罰單 (結論)
• 推理R:敏捷(Agile)開發將細節設計轉移到
開發階段,開發者都要做設計
P:A公司採取敏捷開發 (已知)
Q:A公司的開發者都做設計 (結論)
推論
性

伸
延

• A公司的開發者都需要設計思維和技能
• A公司的開發者都需要看設計的書籍
歸納推理
P:這些車子都停在斑馬線上
Q:這些車子都被開了罰單
• (可能性)推理R:停在斑馬線上的車子都會
被開罰單
P:農夫天天挑水澆花,
又捨不得傷害花(摘花去賣)
Q:農夫成為大富翁
• (可能性)推理R:心境好的人(農夫)可成為
大富翁
P:許多廠商生產智慧手機配件
Q:這些廠商都賺錢
• (可能性)推理R:智慧手機的配件市場
生意熱絡
推論
性

延伸

• 智慧電視的配件市場將蓬勃發展
• 小米公司可以靠STB配件市場取勝
溯因推理
Q:這些車子都被開了罰單
• (假定性)推理H:停在斑馬線上的車子都會
被開罰單
• (可能性)P:這些車子都停在斑馬線上
Q:許多病人得天花
• (假定性)推理H:感染A病毒會得天花
• (可能性)P:這些病人都感染A病毒
得天花

感染A病毒
會得天花

溯因邏輯

A病毒感染
Q:養乳牛的村莊裡許多人沒得天花
• (假定性)推理H:擠牛乳的人一旦感染了
牛痘,就會對天花產生免疫性。
• (可能性)P:感染過牛痘的人,不會再感染
天花。
否證
• 在這個溯因推理方法中,假定性推理
(Hypothesis)的內容就是:若P(車子停在斑
馬線上),則Q(車子會被開罰單)。
• 一般而言,要去正面性實證這項假定性推
理,可能大費周章;然而,卻能輕易地從
反面去”否證”它。
• 剛才說過,這個假定性推理的內容就是:
<若P則Q>。當這個<若P則Q>是真時,就
表示<若~Q則~P>的推理也是真。
• 基於Q是已知的事實,我們可以觀察~Q的
現象,然後從中尋覓其中之一是P原因所產
生的結果。只要找到其中之一,就足以否
證了這項假定性推理。這也就是俗稱的”
假定-否證”思維方法。
得天花

感染A病毒
會得天花

溯因邏輯

非A病毒感染
A病毒感染
• 從得天花病人發現是非A病毒感染,
• 或醫生給A病毒的藥而發現無效。
• 例如,P: 停在斑馬線上的車子,發現了其
中一輛或多輛車子沒被罰(~Q),就否定掉
該項假定性推理了。
• 為了更通俗易懂起見,剛才的溯因推理範
例,可以簡化如下:
(假定性)推理H:車子停在斑馬線上都會被開
罰單。
否證:停在斑馬線上的車子,發現了其中一
輛或多輛車子沒被罰,這可以更簡單地表
現出”假定-否證”的思維。
3、孔明的溯因推理範例
基於軟硬整合觀點
言
前
否證
• 在這個溯因推理方法中,假定性推理
(Hypothesis)的內容就是:若P(車子停在斑
馬線上),則Q(車子會被開罰單)。
• 一般而言,要去正面性實證這項假定性推
理,可能大費周章;然而,卻能輕易地從
反面去”否證”它。
• 剛才說過,這個假定性推理的內容就是:
<若P則Q>。當這個<若P則Q>是真時,就
表示<若~Q則~P>的推理也是真。
• 基於Q是已知的事實,我們可以觀察~Q的
現象,然後從中尋覓其中之一是P原因所產
生的結果。只要找到其中之一,就足以否
證了這項假定性推理。這也就是俗稱的”
假定-否證”思維方法。
舉例
Q:養乳牛的村莊裡許多人沒得天花
• (假定性)推理H:擠牛乳的人一旦感染了
牛痘,就會對天花產生免疫性。
• (可能性)P:感染過牛痘的人,不會再感染
天花。
得過牛痘有
天花免疫力

天花免疫

Q
溯因邏輯

P

得牛痘
去”
地

”它
否證

輕易

• 觀察~Q的現象,然後從中尋覓其中之一是
P原因所產生的結果。
天花免疫

得過牛痘有
天花免疫力

~Q

得天花
溯因邏輯

P

得牛痘
天花免疫

Q
天花免疫

Q

得過牛痘有
天花免疫力

H
天花免疫

得過牛痘有
天花免疫力

Q

H

溯因邏輯

P
得牛痘
得天花

得過牛痘有
天花免疫力

~Q

H

溯因邏輯

P
得牛痘
”假定-否證”
• 例如,P: 停在斑馬線上的車子,發現了其
中一輛或多輛車子沒被罰(~Q),就否定掉
該項假定性推理了。
• 為了更通俗易懂起見,剛才的溯因推理範
例,可以簡化如下:
(假定性)推理H:車子停在斑馬線(P)上都會
被開罰單(Q)。
否證:停在斑馬線上的車子(P),發現了其中
一輛或多輛車子沒被罰(~Q),這可以更簡
單地表現出”假定-否證”的思維。
得過牛痘有
天花免疫力

H
得過牛痘有
天花免疫力

H
P

種牛痘
得天花

種過牛痘有
天花免疫力

~Q

H

否證

P
種牛痘
孔明的溯因推理
• 目標:劉備想當皇帝
(假定性)推理H_1:直接北伐曹操(一分天下)
是可行的手段
否證:”今操已擁百萬之眾,挾天子而令諸
侯,此誠不可與爭鋒”(<<隆中對>>原文)
(假定性)推理H_2:先取孫權(二分天下)是可
行的手段
否證:”孫權據有江東,已曆三世,國險而
民附,賢能為之用,此可以為援而不可圖
也”(<<隆中對>>原文)
(假定性)推理H_3:先取益州劉璋(三分天下)
是可行的手段
否證:(沒有足以否定的證據)
發
e)開
gil 理
(A 推
捷 因
敏 溯
的 於
體 基
軟 是
也
• 在傳統的Waterfall軟體發展裡,屬於演繹
邏輯(左圖):從需求可演繹出來代碼和架構。
• 敏捷開發,屬於朔因邏輯(右圖):架構和代
碼都不是純然從需求演繹出來,而是假定否證的邏輯。
• 所以,敏捷的TDD主要任務不是來證實你
的架構和代碼,而是來否證,並將被否定
的部分回饋回去給架構師和開發者,而帶
動一次新的反覆運算。
願景
•造
• 足 形&
夠好 樣式
架構

軟件
(代碼)

設計
願景
•造
• 代 形&
樣
• 持 碼重 式
續整 構
合

需求

設計

(測試)

(測

試

(回饋&修正)

反

(回應&引領)

饋
)

軟體
(程式)
4、A段架構設計
基於軟硬整合觀點

Mapping from Vision to Reality
• 管理學大師 比得.杜拉克(Peter F. Drucker)
指出,決策往往不是從真相開始的,而是
從想法開始。
• Hypothesis是不依賴事實根據或邏輯推理
的假想,做為驗證的命題,為了驗證才去
進行分析、搜集事實。
摘自: http://apple4.us/2011/10/jobs-begin-end.html
此文章裡,寫道:
• “你不可能在眺望未來時把生活中的每
個點連接起來,只有回顧時能才連點
成線。所以你必須相信今日所做的會
影響你的未來。”Apple的賈伯斯(Jobs)
說。
• <從未來回顧今日>就是:

Mapping from Vision to Reality
• 對架構師而言,尋找Vision並非最關鍵之事。
反而,透過 Mapping from vision to reality
的動作來找到Vision --> Reality之間的<連
線>才是架構師最關鍵的本事。
• 一位架構師的vision,並不是看到別人所沒
看到的景象。而是別人都從現在遙望未來,
看到reality(現實)----> problem X 的密切
關聯;而有效架構師則從未來看回來,看
到problem Y --> vision的密切關聯。
• 彼眾人陷入problem X泥糟之際,他解了
problem Y並實現vision。
洞悉與創造
• 架構師洞悉自己團隊開發者的思維陷阱,
還能看清敵對方開發者可能的思維漏洞。
愈是大型、激烈競爭,勢均力敵的競賽,
一來一往決定勝負。
Vision(夢)
Mapping(想)
from vision to reality

Reality(真實)
EIT
Pattern(形成)
三個主要元素:

Vision
(願景)

Requirement
(需求)

Architecture
(架構)
V (願景)
(基於願景)
(支持願景)
(實證刪除)

R(需求&事實)

A(架構)

(引領實證、萃取需求)
也
計 程
設 過
構 捷
架 敏
要
需
聆聽Fred George怎麼說
◎ “As an architect, I will implement the
most difficult parts of a system.”
(身為架構師,
我先實現系統裡最艱難的部分。)
◎ “I call it "pioneering", the process
where I see if an idea in my head
actually is a good idea.”
(我稱它為”先驗過程”,這過程檢視我的
設計理念是否足夠好。)
◎ “I will always refine the idea in that first
implementation. Then I feel comfortable
letting the rest of the programming
team follow that pattern. That is the
architecture.”
(在這先驗過程的實踐中,我會不斷修正設
計裡念,直到有了感覺足夠好的設計模式。
然後才讓開發團隊跟進;這項設計模式就
是系統架構了。)
!
!

示

啟

◎ Simple solution是足夠好的架構,它也是
來自反覆過程(“Always refine …”)。
◎ 架構師在設計出simple solution時,已經
進行了無數次心智內的敏捷反覆過程了。
5、 ”假定-否證”= 刪除法
基於軟硬整合觀點
(刪
證
否

)
除
• 一位架構師的vision,並不是看到別人所沒
看到的景象。而是別人都從現在遙望未來,
看到reality(現實)----> problem X 的密切
關聯;而有效架構師則從未來看回來,看
到problem Y --> vision的密切關聯。
• 彼眾人陷入problem X泥糟之際,他解了
problem Y並實現vision。
孔明的否證(刪除)
◎刪除法。例如,孔明軍事架構設計的經典之
作<<隆中對>>寫道:<今操已擁百萬之眾,
挾天子而令諸侯,此誠不可與爭鋒。>分析兩
件事實,就足以刪除一統天下的路徑。而且,
<孫權據有江東,已曆三世,國險而民附,賢
能為之用,此可以為援而不可圖也。>這也刪
除了二分天下的路徑。
Subissue:可以
安全撤退嗎?
Subissue:可以
Issue:孔明如何
化解危機?

固守城內嗎?
Subissue:可以
採空城計嗎?

Subissue:可以
正面迎戰?
◎例如,基於事實分析,可知道已經來不及
撤退了,所以「可以安全撤退嗎?」議題
的答案是『否』,該假設被推翻了。
◎ 同樣地,事實也顯示兵力太懸殊,無法
正面迎敵,所以「可以正面迎敵嗎?」議
題的答案是『否』,該假設被推翻了。
◎如果所提的假設無法被否定(刪除),就進
行更細膩的分析事實,直到有信心認定
自己的假設絕對不會錯,或錯誤的可能
性微乎其微為止。
◎ 例如孔明的空城計,其議題樹狀圖如下
分析一下問題,可知道已經沒有足夠糧
食了,所以「糧食足夠嗎?」議題的答案
是『否』,也連帶推翻「可以固守城內
嗎?」議題之假設了。如下圖:
Subissue:可以
安全撤退嗎?
Subissue:可以
Issue:孔明如何
化解危機?

固守城內嗎?
Subissue:可以
採空城計嗎?

Subissue:可以
正面迎戰?

Subissue:糧食
足夠嗎?
Subissue:兵力
足夠防守嗎?
◎ 剩下「可以采空城計嗎?」的議題假設無
法被否定(刪除),就繼續進行更細膩的分
析下去了。
◎許多未來的事物常常不容易找到強有力的
正面支持的reality。架構師倒過來,尋找
強有力的反面否定的reality就簡單多了。
架構師對於無法被否定的命題,要有信心
<敢>去相信。
6、麥肯錫公司的商業應用
基於軟硬整合觀點
麥肯錫公司的<MECE + FBA>思維
◎ MECE是建立一個樹狀的議題架構。
◎ FBA是在架構引領下的現實(Reality)收集和
分析,以便核對總和刪除不現實的議題。

麥肯錫:著名的McKinsey顧問公司
MECE :mutually exclusive, collectively exhaustive
FBA :Fact-based analysis
• 基於MECE原則來擬定扎實的議題起始假定
(Initial Hypothesis) 。
• 然後展開探索更細節的議題假定,逐漸建
立出扎實而完整的樹狀議題架構(又稱議題
樹) 。
因(亦是果)
創意和
想像能力不足
因
因(亦是果)
思考的
技術能力不足

果
創新能力
薄弱

不知道有此
思考技術

沒有去學習
及練習思考
技術

從創意到
實現計畫之
能力不足
思考技術能
力沒有發揮
的環境

實現計畫之
執行能力不足
• 議題樹包含一系列有待檢驗(否證)其假定
(Hypothesis)的議題。
• 依循溯因的<假定-否證>邏輯,透過檢驗方
式,發現走不通的路,就指示不必去探索
該議題了 。
◎ 建立一個合乎MECE條件的邏輯樹,已經證
明是極為有效的問題解決方法,可掌握問
題的整體架構,有脈絡地思考問題的核心。
藉由「因-果」之邏輯關係,或是「目的-手
段」之邏輯關係而把重要的議題(Issue)連
結起來,形成一個樹狀結構,稱為議題樹。
◎ 除了<因-果>議題樹和<目的-手段>議題
樹之外,還有一種常見的議題樹就是:<結
論-理由>議題樹。此議題樹連結了結論與
理由之間的邏輯關係,可協助我們掌握問
題的整體面貌,有脈絡地思考問題的核心。
Thanks…

高煥堂 misoo.tw@gmail.com

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