台灣有多少台吹風機?如何破解費米問題

費米推定筆記:用費米來解題,讓頂尖企業錄取你 — — 閱讀筆記

張育禎 UJ
UJ’s Playground
8 min readMar 30, 2020

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最近正值求職季,相信許多大學新鮮人在申請 MA 或是管顧公司時,會在面試或是筆試時遇到所謂的「費米問題」。先舉幾個例子,你有可能會遇到面試官突然問你「台灣有多少根電線桿?」、「芝加哥有多少調音師?」、「新加坡有多少個輪胎?」

這類問題沒有辦法用直覺或是日常判斷去計算出來,那公司為什麼要用費米推定呢?他們主要是想要透過這類問題去看你的分析推理能力,我個人認為其實就像是在解初階/非商業問題類型的 Case Study(也蠻像海龜湯的?)

費米推定的基本體系

本書的作者們在通過 1,000 道費米問題的練習之後,歸納了費米問題的基本體系:存量問題 vs. 流量問題

存量指的是「某個事物在特定時間點的總量」,而流量則是「某個事物在一定時期內的變化量」。以汽車為例,「全台灣的汽車數量」是存量,「台灣汽車產業的年度市場規模」也就是「一年內在台灣的汽車銷售量」是流量。

存量問題:依據所屬路徑及存在路徑來區分。

所屬路徑指的是「持有物品的主體」,也就是「有多少人有」
存在路徑指的是「物品存在的空間」,也就是「每單位有多少」

所屬路徑:以「台灣有多少對耳環」為例,我們直覺得想到要去看「有多少人戴耳環」;以「韓國有多少隻貓」為例,我們也會想要去計算「有多少個家庭養貓」。

存在路徑:以「台灣有多少根電線桿」為例,我們想到的是「台灣每多少平方公尺會有一根電線桿」;「日本有多少美術館」,我們可能會以省市為單位,去看「每個省市擁有多少美術館」為基準去判斷。

流量問題

在書中,作者把流量問題限定在「銷售額」以及「數量」,因為在商業中、日常生活中,主要都是用這樣的單位,而不是像科學應用版的費米問題,可能會要你去計算沙灘上有多少粒沙子,或是全球海洋的總容量這些需要更專業的科學背景知識。

以「汽車在台灣的市場規模」為例,這就屬於宏觀銷售推斷的問題。我們會以需求面做推論,去計算台灣有多少家庭已經有車,有沒有可能買第二台車等等。若是以供給面推斷,汽車賣方可能分為國內及國外的生產商,要考慮每個廠商每年會生產多少輛汽車,還要考慮各廠商的市占率等等,比較難在短時間收斂出一個數字。

像是「一家星巴克的銷售額」這類微觀銷售推斷問題則會以供給面去推斷,計算店內有多少座位、營業時間、工資、上座率等等更具體的因素,而不是以需求面的角度去區分消費族群,考慮購買頻率、數量及習慣等等,把問題變得更為複雜。

如何解構費米問題

在「費米推定筆記」當中介紹了解題的五步驟,分別是

  1. 前提確認
  2. 公式設定 (橫向公式的展開)
  3. 模式化(縱向的分解公式)
  4. 計算
  5. 現實性檢驗

我們直接以「台灣有多少台吹風機」為例來解題。

前提確認

首先我們必須定義何謂吹風機?吹風機本身有很多種類,也有分「庫存的/架上的」跟「賣出去的」、在家裡使用的跟在髮廊使用的。所以要先定義何謂吹風機,才去考慮我們要怎麼計算他的數量。假設我們定義吹風機是指家裡的吹風機。

攝影師:Element5 Digital,連結:Pexels

公式設定:橫向公式的展開

在我們定義完吹風機之後,接著要用一組公式來判斷其數量。而因為吹風機通常是以家庭為單位在購買的,不會像牙刷是一人一支的,所以我們以「家庭」為基準去計算而得出下列公式:

台灣的吹風機數量 = 台灣家庭數 *平均一個家庭擁有的吹風機數量

但就算列出了這兩個分解項,還是沒有辦法知道吹風機確切的數量,因此我們需要下一個步驟「模式化」來進一步推敲這些分項的數值。

模式化:縱向的分解公式

接著我們鎖定「台灣家庭數」、「平均一個家庭擁有的吹風機數量」這兩個分解項再去做進一步的分解。

在計算台灣家庭數時,如果你有先去內政部查過確切的資料,當然可以直接使用,但這個不是費米問題想要教你的。基於我們的基本常識,大概知道台灣總共有 2,300 萬人,接著去定義「家庭」。我們把家庭簡單分成兩種:一般家庭、單人家庭。接著假設一般家庭平均有 4 人,且一般家庭的數量佔所有家庭數的 70%,這樣我們就能用簡單的數學計算出台灣有多少個家庭。

這邊你一定會覺得奇怪,70% 是怎麼來的?為什麼可以直接假設一般家庭平均有 4 人呢?你當然可以再進一步解釋,說明目前台灣的家庭現況,因為少子化的趨勢、頂克家庭的增加導致目前的家庭人數會比較少,但你很難在短時間確切的說明這些「現象」,並且提供有力的論證,所以也不用深究,只要盡可能地提出正確並且可以說服聽者的假定即可。

而我們再假設一般家庭平均擁有 2 台吹風機,單人家庭平均擁有 1 台吹風機,來推論出平均一個家庭擁有的吹風機數量。

計算

在列出我們所需的數值之後,現在便要把數值帶進公式裡。而計算講求的是「速度」以及「正確性」,因此在計算數字的時候,我們可以改成計算「概數」來提高解題速度。

舉例來說,如果是在計算 750 萬 * 47 個,為了方便計算,我們可以把它改成

750 萬 * 50 個 ≒ 375 萬 * 100 個 = 3 億 7,500 萬個

這樣就好算許多了。

最後的計算如下:

假設全台有 X 個 4 人家庭,Y 個 1 人家庭,X:Y = 7:3 ≒ X = 2Y (概數)4X + Y = 2,300 萬8Y + Y = 2,300 萬9Y = 2,300 萬 Y ≒ 255 萬X = 510 萬一般家庭數: 510 萬單人家庭數: 255 萬台灣家庭數: 510 萬 + 255 萬 = 765 萬平均一個家庭擁有的吹風機數量:70 % * 2 + 30% * 1 = 1.7 台台灣家庭數 * 平均一個家庭擁有的吹風機數量 =765 萬 * 1.7 台 ≒ 150 萬 * 17/2 台 = 75 萬 * 17 台 = 1,275 萬台(有讀者回覆說其實可以直接用 510 萬 * 2 + 255 萬 * 1 = 1,275 萬!)(不要跟我一起掉進迷思裡了噢!相信大家都有更直觀的公式設定!)

現實性檢驗

現實性檢驗就是再走一遍整個流程,確認算式以及數值的正確性,並且用常理來判斷最後的數字到底可不可信。舉例來說,如果你最後算出來台灣總共有 10 億台吹風機,等同於每個家庭大概有 100 台吹風機,這就完全不符合常理!當你發現這樣的狀況,趕快再走一遍流程,看看是哪裡出了差錯。

最後要提醒大家,解費米問題的時候還是要有一些「基本常識」,像是台灣的人口數、家庭數、台灣的面積、各年齡人口數、人均 GDP 等等。有這些基本資訊,能夠幫助你更好解題!下面是我最近準備面試的時候查詢內政部以及維基百科得到的數值,給大家參考!也希望大家都能夠找到好工作,或是把它作為日常訓練邏輯的小遊戲!

台灣的人口數:2,360 萬
台灣的家庭數:580 萬共同生活、280 萬單獨生活
台灣面積:36,000 平方公里,1/4 是平原,人民主要在 1/5 的土地上活動
台北市面積:271.8 平方公里
各年齡人數:15 歲以下 13% 、 65 歲以上 15%、16 ~ 64 歲 71%
人均 GDP:2.6 萬美元
台灣里的數量:7,000 個
新加坡人口數:560 萬(當時申請的工作總公司在新加坡)
美國人口數:3 億
中國人口數:14 億

原版電子書(實體書好像都沒貨了)

其他的參考文章/費米題目練習

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張育禎 UJ
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在區塊鏈產業打滾中!最近剛開始學爵士鼓 🥁 有空可以約我去有貓的咖啡廳聊聊天。Email: riley.ujchang@gmail.com