城里修了一条更快的路,所有人却到得更晚
城里修了一条更快的路,所有人却到得更晚
灰桥城不大。
城北住着大多数人,城南则是市场、车站和码头。每天清晨,成百上千辆马车从城北出发,赶在太阳升高以前把货送到城南。
城里原本只有两条主要道路。
一条向西,路面平整,但经过一片低洼地,马车很多的时候容易堵住。
另一条向东,路程稍短,却要绕过旧砖窑。平日里还好,一到清晨,烧砖的工人开始进出,车队也会慢下来。
两条路谁也算不上好。
但人们已经习惯了。
车夫们出门时,会根据前一天的情况估计哪条路更快。有时候西边快一点,有时候东边快一点。久而久之,大家摸索出了一个很朴素的办法:
“哪边看起来更快,就走哪边。”
西边的人越来越多
春天的一天,城主把全城的车夫召到广场上,宣布了一件让所有人高兴的消息。
城里要修一条新路。
这条路从西门直通南门,中间没有低洼地,也不经过砖窑。
工程师拿着地图解释:
“新路很宽,而且修了一座新桥。只要从西门上桥,再往南走,可以比原来的路线少绕一大截。”
车夫们一听,都笑了。
有人当场算了一遍。
“这条路这么快,那以后还堵什么?”
工程师也没有反驳。
新路建成以后,第一天果然顺利得不得了。
从北边来的车队经过西门,很快就发现了那座新桥。
原来要在两条旧路之间犹豫的人,现在多了第三个选择。
不少车夫觉得,新桥显然比绕砖窑省时间。
于是他们纷纷拐进了西门。
第二天,更多人这么做。
第三天,几乎所有人都知道了这条“最快的路”。
问题也从这一天开始出现。
最快的路,突然没有那么快了
新桥刚开始变得拥挤时,车夫们并没有太在意。
毕竟,再拥挤也不可能比旧路差吧?
可情况很快发生了变化。
原本只需要排几辆车的桥头,开始出现长长的车队。
有经验的车夫发现,桥虽然快,可桥后面的那一小段路正在堵。
于是有人重新改走东边。
“那边现在没人,绕一点也值得。”
消息很快传开。
于是第二天,东边也开始堵。
西边车少了一些,速度恢复了一点。
一些车夫马上又掉头回到西边。
没过几天,城里出现了一种奇怪的景象。
早晨七点左右,西边堵。
七点一刻,东边堵。
七点半,新桥堵。
八点钟,三条路似乎都堵。
可每次被堵住的车夫都觉得自己的选择没有错。
他只是看到了眼前哪条路更快,就走了哪条。
别人也是这么想的。
没有人故意制造交通。
也没有人希望把事情搞糟。
可每天早晨,所有人都比修路以前花更久的时间才能抵达城南。
城主发现,所有人都没有做错
城主起初以为是车夫不够聪明。
于是他派人统计每一条道路的平均时间。
结果却让他更困惑。
西路堵的时候,东路反而稍快。
东路拥挤的时候,西路又会恢复。
新桥附近发生拥堵时,绕路似乎又成了更划算的选择。
每一个时刻,车夫眼前的判断都很合理。
如果一个人站在自己的马车旁,只看自己的利益,他很难被说服去做别的事。
于是城主问工程师:
“明明多修了一条路,而且这条路确实比原来的某些路段更快,为什么大家反而更慢了?”
工程师沉默了很久。
他重新铺开地图,把所有道路、桥梁和车流量标在一起。
这一次,他看的不再是某一条路。
而是整个城市。
原来,“更快”也可能让所有人更慢
这个奇怪的现象,在数学和交通网络研究中有一个正式的名字:
布雷斯悖论(Braess's Paradox)。
它描述的是一种非常反直觉的情况:
在一个道路网络中,增加一条看起来能够缩短出行时间的新道路,反而可能让所有人的平均出行时间增加。
关键并不在于新路本身是不是“慢”。
新路完全可能真的更快。
真正的问题在于:
人们会根据自己的利益不断重新选择路线,而一个人的选择会改变别人面对的道路条件。
于是,一个原本只是“多了一个选择”的变化,会变成整个系统的重新排列。
为什么每个人都做了合理的选择,结果却更糟
先把灰桥城想象成一个非常简单的网络。
所有车夫都要从城北到城南。
原先,他们必须在两条路线中做选择。
假设一万人出发。
西路的特点是:
走的人越多,越堵。
东路也是如此:
走的人越多,同样越堵。
经过一段时间,人们会逐渐把车流分散到两边。
因为如果西边突然太堵,一部分人就会去东边;而东边太堵时,又会有人回来。
于是整个系统会慢慢形成一种相对稳定的状态。
这时候,新桥出现了。
从单个车夫的角度看,新桥非常诱人。
假设他发现:
“如果我现在从这里过去,比走旧路少五分钟。”
那么他当然会选择新桥。
问题在于,他不是唯一这样想的人。
第一辆车这么做,影响很小。
第一千辆车这么做,道路开始拥挤。
第五千辆车这么做,情况已经完全不同。
也就是说:
一个人的选择改变了道路的成本,而新的道路成本又会反过来改变其他人的选择。
这就是整个悖论最关键的地方。
每个人面对的是自己的局部问题:
“哪条路对我最快?”
可是所有人的选择叠加起来,形成的是一个完全不同的整体问题:
“这个城市怎样安排所有人的路线,才能让总时间最低?”
这两个问题,并不一定有相同的答案。
再回头看那座新桥
现在回头看灰桥城,就会发现每一步都很自然。
第一个车夫看到新桥比旧路快,于是选择新桥。
他的选择没有错。
第二个车夫观察到新桥仍然比较快,于是也走过去。
他的选择同样没有错。
更多人做出同样的决定之后,新桥开始拥堵。
于是某个车夫发现东边暂时更快,便改走东边。
他也没有错。
更多人看到东边变快,于是又开始往东边移动。
整个系统就在这种不断调整中来回摆动。
没有一个人需要犯傻。
甚至,假设城里所有车夫都拥有非常准确的道路信息,知道每一条路当前究竟需要多少时间,问题依然可能发生。
因为他们每个人都在优化自己的路线,而他们的优化会改变别人下一秒所面对的环境。
这就是布雷斯悖论最有意思的地方:
局部上的改善,不保证整体上的改善。
甚至有时候,一个系统要想让所有人更快,反而需要限制某些看起来很诱人的选择。
所以,工程师真正应该修的,可能不是更多的路
这件事并不意味着“修路没用”。
现实中的交通系统远比故事复杂,布雷斯悖论也不是说增加道路一定会导致拥堵。
它成立需要特定的网络结构、拥堵关系和个体路线选择条件。
真正值得注意的是另一件事:
一个系统中的资源分配结果,并不只取决于每个部分本身有多好,还取决于所有部分之间如何相互作用。
在灰桥城,问题从来不是“哪条路最差”。
问题是:
每增加一辆车,某条路都会发生变化;
某条路一变化,人们就会重新选择;
人们重新选择,又让另一条路发生变化。
于是道路不再只是“被使用的东西”,它本身成了整个决策过程的一部分。
这也是为什么复杂系统里常常不能只问:
“这个东西单独看有没有改善?”
还要问:
“它加入整个系统以后,会诱发什么新的行为?”
现实世界里,也有很多“新路”
现实中的“新路”不一定真的是道路。
一家公司的新流程,看起来能让员工少走一步,却可能让审批环节全部堆在某个部门。
一个平台增加一个功能,看起来给用户提供了更多选择,却可能让所有人都开始围绕这个功能重新操作,最后让整个流程变慢。
一个市场加入新的交易渠道,看起来提高了效率,却可能诱导大量参与者同时改变策略,最终让原本稳定的结构变得拥挤。
在这些情况下,真正决定结果的,往往不是新增的那个部分有多优秀。
而是:
它改变了人们之间原有的选择关系。
灰桥城的工程师最后没有拆掉新桥。
他做的事情反而更简单。
他开始研究车流什么时候进入、每条道路的拥堵速度,以及人们在不同情况下会怎样改变路线。
因为他终于明白:
修一条路,是工程问题。
让所有人都能更快到达,则是一个系统问题。
而系统问题,不能只看一条路。