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第一章 快点儿,快点儿

    “你看,我们只需要思考一下,把工作的顺序排好,别的都不变,就可以快9分钟吃饭!还是很神奇的吧?”

    妞妞在上小学四年级,像其他小朋友一样,她是独生女。爸爸在企业工作,妈妈在银行工作。外公外婆都是退休医生,两家人同住在一个小区,互相照顾,十分幸福圆满。【欢迎加入罗友书社,微信:15535237487,罗辑思维,得到APP,樊登读书会,喜马拉雅系列海量书籍与您分享】

    每天早上是大家最忙的时候,一般是妈妈督促妞妞洗漱、整理房间,帮助妞妞梳头,爸爸准备早点,一般是煎鸡蛋、烤面包、热牛奶之类的,有时也做面条,蒸蛋羹,热包子、豆包。外公外婆有时候也过来一起吃早点,不过他们最重要的事情还是送孩子去学校,学校离家五站地,而爸爸妈妈都要走不同的两条路去上班。

    妞妞是个聪明的小女生,学习成绩一流,不过她有一个缺点,就是做事比较慢,早上起床慢吞吞的,作业经常也要到晚上十一点才做完。

    这天早上,眼看就是应该出门的时间了,妞妞刚洗脸刷牙,妈妈在帮睡眼惺忪的妞妞梳头编小辫,早点热气腾腾的放在桌子上还没有吃。

    爸爸告诉妞妞时间快到了,应该上学了。妞妞扭头看看大挂钟,一下子就急了。跺着脚带着哭腔说:“妈妈,快点!妈妈快点!”

    妈妈说:“妞妞别哭啊!谁让你赖床的。下回早点起来就好了!”

    爸爸心里知道起不来床是因为昨天又是十一点多才爬上床的。把煎鸡蛋用面包片裹好,加入一些酱料,做成三明治,送到妞妞手里,说:“你妈妈梳头的同时你就可以用早点,别着急的,梳完头咱们就出发,应该是来得及的。不过咱们不能老是这样匆匆忙忙的,得想办法,晚上咱们商量一下怎么办,好吧?”

    这天早上妞妞没有迟到,不过也是踏着铃声进的教室。晚上一家人回来了,像往常一样妞妞兴奋地和爸爸诉说着各种学校的趣事。

    说一个同学拿着作业本对小叔叔抱怨作业太多,做都做不完。叔叔年轻气盛,拿着作业本立马潇洒地就给撕了,边撕边说:“太多做不完就不做了,就说是家里的小狗给咬烂了!”同学一脸茫然,眼泪直往下掉:“叔叔,这是我刚做完的作业啊!”

    沉默片刻,一家人同时都笑了。

    爸爸说:“其实妞妞的作业经常要拖到很晚才做完,不知道妞妞有没有想过是为什么?”

    妞妞歪着头稍微想想:“因为作业太多啊!”

    “是啊,作业确实不少,不过还有一些其他的原因。”爸爸招呼大家吃饭。“妞妞开始写作业时时间就比较晚,如果一回家就开始写,会好得多。不要等到吃完饭,再休息一会儿后开始。”

    妞妞点点头。

    “再有就是妞妞写作业的时候不能左顾右盼,一大堆零碎事。一会儿喝水,一会儿吃妈妈送来的苹果,一会儿上厕所,一会儿和养的龙猫玩,更加不好的是玩爸爸妈妈的手机,写作业时听音乐。”

    妞妞喜欢听音乐,最近还喜欢一边听音乐一边写作业,妈妈说了好几次还偷偷听。

    妞妞噘着嘴,不开心。

    “写作业时听音乐一心二用,会明显影响作业速度,如果养成习惯,爸爸觉得会更加麻烦。”

    妞妞不服气,“哪有什么麻烦?难道老师会来批评我?”

    爸爸心里暗笑,“比如,学英语的时候,眼睛耳朵和嘴都是要一致的,可不能眼睛看英语课文,耳朵里听歌啊,你想想看?”

    爸爸稍微停了一会儿,“其实最重要的影响是让你思想不集中,一走神就不知道思想飞到哪里去了。”

    妞妞稍微思考,“那我什么时候听歌啊?同学们也都喜欢听歌啊!我不会都不知道如何跟他们打招呼。”

    “爸爸可以给妞妞买一个MP3,但是只能上学下学在公共汽车上听,学校里也不能拿出来,更不能在教室里听,不然被老师没收爸爸可不管了。”

    今天的晚餐有红苋菜、蒜苗、咕咾肉和蘑菇汤。一家人围坐在餐桌前吃饭。

    妞妞很开心,因为能有自己的MP3,认真地点头表示同意。

    “其实数学方法也能帮助你更快完成任务,这就是运筹学,也叫最优化。”妞妞瞪大眼睛,一口菜都没有送到嘴里。

    爸爸从来没有给孩子讲过更深的数学,不过觉得现在是时候了。

    “比如,今天早上,你梳头的时候吃早点,而不是梳完头再吃,这样就节省了时间。”

    “我在公交车上听音乐是不是也节省了时间?公交车上好多人都在听音乐或是看手机,他们也是节省时间?”

    “倒不全是!他们很多是在打发时间,不过妞妞不一样啊!你那么喜欢听歌,每天都得听才开心,这就是一个任务了,所以你是在节省时间。”

    “哦。”妞妞表示理解。

    “还有更高级的数学方法来解决如何最快最好地完成任务。你想学吗?”

    “当然了,我的数学100分呐!”

    爸爸说:“家里做饭,红苋菜洗干净要8分钟,炒好要4分钟。蒜苗洗净切好要5分钟,炒好上桌要6分钟。准备好肉要11分钟,做好咕咾肉12分钟。最后做汤的材料准备好要5分钟,上火做好汤需要15分钟。妈妈怕油烟只会准备菜不炒菜,爸爸手不小心破皮了不能见水,只炒菜不洗菜。为简单起见,我们假设家里只有一个火眼,米饭可以单独用电饭煲焖。爸爸妈妈怎么做才能在最短时间吃上饭呢?”

    妞妞有些抓不住重点,眼神有些茫然。“爸爸妈妈快点做啊!”

    “你看,如果按照顺序来做。妈妈收拾红苋菜,爸爸就先等待8分钟。洗好了,妈妈再准备蒜苗。爸爸4分钟之后,已经做好了第一道菜。可是蒜苗准备需要5分钟,爸爸再等1分钟。”

    爸爸稍微等了等,让孩子思考一下。

    “接下来,蒜苗做好了,可是6分钟后肉还没有准备好,爸爸需要再等5分钟,因为肉菜准备时间稍长些。等咕咾肉完成,妈妈早就把蘑菇准备好,咱们需要再等待15分钟,才能一起吃饭,时间总共是8+5+11+12+15=51分钟。”

    妞妞还是不太明白,爸爸接着说:“8分钟时妈妈洗红苋菜,爸爸等。5分钟是爸爸完成炒好红苋菜再等1分钟,妈妈需要时间准备蒜苗,对吧?”

    妞妞点点头。

    “11分钟里面爸爸炒好蒜苗,但是还得等待5分钟,因为妈妈准备肉需要11分钟。”妞妞频频点头,表示同意。

    “再之后,爸爸12分钟做完咕咾肉。而妈妈在此期间已经完成蘑菇食材准备,15分钟后所有菜蔬做好。”

    妞妞好像有些明白,“要是先准备蘑菇做汤,会最快,爸爸不用等久。”

    “是吗?肯定快了,对吧?因为爸爸不用等那么长时间,但是你怎么能肯定就是最短的呢?有没有更好的安排呢?”

    晚饭一结束,爸爸和妞妞就开始研究做菜问题,一个大脑袋和一个梳小辫的小脑袋挤在爸爸书桌前。爸爸拿出一张纸,画了两条线。

    一条线是妈妈的时间安排,分别是第一段8分钟,第二段5分钟,第三段11分钟,第四段5分钟。

    另外一条线是爸爸的时间。第一段4分钟,空出1分钟。之后是第二段6分钟,接5分钟空当。第三段12分钟和第四段15分钟紧跟之后。

    “你看我们每一段都是取的最大值。第一段妈妈洗菜,爸爸等待,8分钟。第二段5分钟,妈妈洗菜时间长于爸爸做好第一道菜的时间,爸爸等待。第三段11分钟,爸爸早就把第二道菜做好了,但妈妈还在准备第三道菜的材料还是需要爸爸等待。”爸爸看着妞妞的眼睛,“这显然不是最好的办法,对吧?”

    妞妞说:“对呀,妈妈先准备蘑菇就好了。”

    爸爸再画两条线。一条代表妈妈准备蘑菇的5分钟,此时爸爸等待。“好的。这样的话爸爸只需等待5分钟,确实是最短的。我们找到了一个最短的时间,是准备蘑菇的时间。妈妈最先准备蘑菇可以使爸爸的等待时间减少到最短。很正确!妞妞说说妈妈应该准备的下一道菜是哪一道呢?”

    妞妞有些懵懵懂懂的,不知从何说起。

    “一开始是爸爸等待妈妈准备材料,最后是全家人等待最后一道菜上桌,对不对?如果做最后一道菜的时间最短,是不是也是缩短整个事件了啊?”

    “对呀,做汤的15分钟,没有充分利用。”

    “很好的思考。如果我们把最短时间能炒好的菜放到最后做,就能最大限度地降低等待时间,也就是缩短任务时间,对吗?”

    爸爸画了一个4×3的格子。第一列写上汤、5、15,第四列写上红苋菜、8、4。“方法就是找到最短的时间,如果是准备菜时间最短,就放在最前面;如果是做菜时间最短,就放在最后面。想一想,是不是很有道理?接下来的蒜苗和咕咾肉其实可以用一样的思维方法来分析。找出最短的时间,如果是炒菜时间,就放到后面,如果是备菜时间,就放到前面。”

    妞妞很认真地想了想,说:“就像只有这两道菜,如果先准备肉,11分钟,肯定爸爸等待的时间长,对吧?这个方法好像很有道理。”

    汤 蒜苗 咕咾肉 红苋菜

    5 5 11 8

    15 6 12 4

    爸爸在第二列写下蒜苗、5、6,第三列写下咕咾肉、11、12。然后再画出两条线段。

    第一段是妈妈的时间安排,5分钟、5分钟、11分钟、8分钟,中间没有空当。第二条线是爸爸的时间安排。等待5分钟后,是15分钟、6分钟、12分钟和4分钟,居然也没有空当等待!总时间是5+15+6+12+4=42分钟。

    “你看,我们只需要思考一下,把工作的顺序排好,别的都不变,就可以快9分钟吃饭!还是很神奇的吧?”

    “其实我们先做汤还是先做蒜苗,时间是一样的,对吧?”

    爸爸非常高兴,这说明妞妞在自己动脑筋思考。“完全正确,这是因为他们准备的时间一样长,而完成一道菜另外一道已经准备好,不会产生等待的时间。妞妞真棒啊!”

    爸爸觉得妞妞该去写作业了,于是开始总结。

    “这种问题解决的方法就是看所有时间里最短的,如果是第二道工序时间最短就把这件小任务放到最后,如果是第一道工序时间最短就放到最先。这个方法是可以证明的,里面包含非常重要的运筹学知识。不过现在妞妞还小,记住方法就好了。”

    妞妞点点头,有些兴奋也有些迷惑。爸爸看出来了,接着说:“在你每天的学习生活中,运筹的思想会给你巨大的帮助。比如,考试的时候先把容易的题目做完,难题留到最后,以免会做的题没时间做;在公共汽车上等待的时间听喜欢的音乐,回到家里就开始写作业;累的时候休息玩耍,状态好的时候学习,等等。”

    说到这里,爸爸内心惊叹孩子的成长真的是快,叼奶瓶到处乱跑的小人,现在也开始探究人类智慧的奥秘了。这样的交谈今后应该多一些,系统一些。

    “如果我们把问题简化为两个程序两道菜,比如,红苋菜和蘑菇汤。准备红苋菜要8分钟,炒好它要4分钟,蘑菇汤料要准备5分钟,做好它要15分钟。先做哪道最省时间呢?”

    “当然是先准备蘑菇!爸爸等的时间最短嘛!”妞妞觉得问题太简单。

    “对的,你看总体时间是准备第一道菜时间+做好最后一道菜时间+准备第二道菜和做好第一道菜两个之中时间最长的,对吧?”

    妞妞稍作思考,点头表示同意。

    “所以先做红苋菜后做蘑菇汤的时间就是8+15+5(4,5两个中较大的)=28分钟,而先做蘑菇汤后做红苋菜的时间是5+4+15(15,8两个中较大的)=24分钟。这种问题一般性的解答方法就是四个时间中找出最短的,如果是第二道工序,就把它放到最后,这样最后妈妈等待时间可以最短;如果最短时间是第一道工序,就最先做,这样爸爸等待的时间最短。如果是多个任务多个工序也以此类推,可以得到最优答案。做菜只是爸爸想出来的一个简单问题,在实际的工作中这种问题要复杂得多,比如,制造一种工具需要很多部件,部件的数量不等,同时每个部件制造也需要许多道工序,而每个工序的时间也不一样,在完成工序的设备有限的前提下,如何安排顺序对生产效率是有根本性的影响的。”

    妞妞好像懂了。“更复杂的题目我还不知道怎么做,不过爸爸妈妈做菜的问题我明白了。”

    爸爸很高兴,“那我们做一个小练习,好不好?”

    爸爸看到妞妞点头同意,接着说:“肉饼店来了三位饥肠辘辘的顾客,急于要买肉饼去赶火车,限定时间不能超过16分钟。几个厨师都无能为力,因为要烙熟一个饼的两面各需要5分钟,一口锅一次可放两个饼,那么烙熟三个饼就得20分钟。这时来了聪明的小苹果厨师,他说只要15分钟就行了。你知道该怎么来烙吗?”

    “小苹果厨师!”妞妞嘴里嘟囔着,拿起笔在纸上画了两个圈代表肉饼,慢慢想,嘴里又嘟囔些什么。

    “哈,知道了!”妞妞的纸上留下了一长串的圆圈和打了叉的圆圈。“主要是最后的一个饼浪费了时间。最快的做法就是先烙两个肉饼一面5分钟,接着只烙一个肉饼的第二面,拿一个新肉饼替下已经烙好一面的肉饼。5分钟后,烙好一张肉饼,加入第一次烙好一面的肉饼。5分钟后第二个肉饼和第三个肉饼都烙好了。一共15分钟!”

    “妞妞好聪明!”爸爸非常高兴,轻轻拍拍孩子的头,“那么留一道小题目你来思考,好不好?”

    “好呀,好呀!”妞妞抬起头,看着爸爸很高兴地说。

    “有一个农夫,带着一头狼、一头羊和一筐白菜过河。可是船太小,一次只能带一样东西过河,如果他不在的话,狼就要吃羊,羊就要吃白菜,应该怎样过河?”

    妞妞咯咯笑出声来,“羊吃菜,狼吃羊,灰太狼和喜羊羊!让我想想啊!”