first-principles

name	first-principles
version	2.0.0
description	Use when facing complex problems requiring innovative solutions, when conventional approaches fail, when breaking down assumptions, or when user asks to 'think from first principles', 'get to the root', 'fundamentally rethink', 'what's the essence', 'strip away assumptions'.
category	analysis
complexity	high
typical_duration	30min
dependencies	[]
benefits-from	["goal-oriented"]
conflicts-with	[]
output_artifact	memory/artifacts/first-principles/
allowed-tools	["Read","Write","Bash","Grep","Glob"]
tags	["创新思维","问题分析","架构设计","技术选型","成本优化"]

第一性原理思维

前置协议

环境检测

# 检测当前项目信息
PROJECT_ROOT=$(git rev-parse --show-toplevel 2>/dev/null || echo "unknown")
BRANCH=$(git branch --show-current 2>/dev/null || echo "unknown")
COMMIT=$(git rev-parse --short HEAD 2>/dev/null || echo "unknown")

echo "PROJECT: $PROJECT_ROOT"
echo "BRANCH: $BRANCH"
echo "COMMIT: $COMMIT"

前置技能检查

benefits-from 检查（推荐但非必须）：

# 检查 goal-oriented 工件
GOAL_ARTIFACT="memory/artifacts/goal-oriented/latest.json"

if [ -f "$GOAL_ARTIFACT" ]; then
  echo "FOUND: goal-oriented artifact"
  # 提取目标信息（使用 Read 工具读取）
  # 在分析中参考目标上下文
else
  echo "INFO: No goal-oriented artifact found"
  echo "Consider running /goal-oriented first for better context"
fi

工件目录初始化：

# 确保工件目录存在
mkdir -p memory/artifacts/first-principles

用户意图确认

根据用户消息判断：

检查点：

• 用户面临的问题是否需要创新方案
• 是否需要打破既有假设和惯例
• 问题复杂度是否适合第一性原理分析

意图分类：

1. 创新问题：需要从本质重新构建解决方案
2. 性能优化：找到瓶颈的根本原因
3. 技术选型：从根本上分析需求
4. 架构设计：从本质出发设计系统

Overview

第一性原理是一种从最基础、最根本的真理或事实出发,重新构建问题解决方案的思维方式。它要求抛开现有假设、惯例或类比,直接追问"这件事的本质是什么?""最基本的构成要素是什么?",然后基于这些基础元素推导出新的可能性。

核心区别:

• 类比思维: 基于现有方案改进("别人怎么做,我也能怎么做")
• 第一性原理: 从本质重新构建("根本不需要这样做")

典型例子: 埃隆·马斯克思考火箭制造成本时,不是接受市场价,而是从原材料成本出发,得出自己制造更便宜的结论。

When to Use

适用场景:

• 复杂问题需要创新方案
• 常规方法失效,需要突破
• 需要打破既有假设和惯例
• 成本/效率需要根本性突破
• 技术选型、架构设计等关键决策
• 用户明确要求"从本质思考"

不适用场景:

• 简单的、已解决的问题
• 标准化的、成熟的做法
• 时间紧急,需要快速复用现有方案

The Process

digraph first_principles {
    rankdir=TB;

    "识别问题" [shape=box, style=filled, fillcolor="#e0e0e0"];
    "拆解到基础元素" [shape=box, style=filled, fillcolor="#c8e6c9"];
    "质疑假设" [shape=box, style=filled, fillcolor="#fff9c4"];
    "重建方案" [shape=box, style=filled, fillcolor="#bbdefb"];
    "验证可行性" [shape=box, style=filled, fillcolor="#f8bbd0"];
    "保存工件" [shape=box, style=filled, fillcolor="#81c784"];

    "识别问题" -> "拆解到基础元素";
    "拆解到基础元素" -> "质疑假设";
    "质疑假设" -> "重建方案";
    "重建方案" -> "验证可行性";
    "验证可行性" -> "识别问题" [label="不可行", style=dashed];
    "验证可行性" -> "保存工件" [label="可行"];
}

步骤详解

步骤 1: 识别问题

• 清晰陈述当前面临的问题
• 区分"症状"和"根本问题"
• 明确问题的边界和约束
• 如果存在 goal-oriented 工件，参考目标上下文

步骤 2: 拆解到基础元素

• 将问题分解为最基础的组成部分
• 问"不能再拆分的是什么?"
• 识别物理定律、逻辑真理等不可动摇的基础

步骤 3: 质疑假设

• 列出所有"理所当然"的假设
• 问"这真的是必须的吗?"
• 问"如果这个假设不存在会怎样?"
• 区分"必须如此"和"习惯如此"

步骤 4: 重建方案

• 基于基础元素重新构建解决方案
• 不受现有方案的限制
• 探索多种可能性
• 记录每个方案的理由和权衡

步骤 5: 验证可行性

• 检查是否符合基础定律
• 评估实施成本和风险
• 如果不可行,回到步骤 1 重新审视问题
• 如果可行，进入工件保存阶段

步骤 6: 保存工件

• 生成工件 JSON 文件
• 记录分析过程和结果
• 推荐后续技能

Thinking Framework

使用以下表格系统化地进行第一性原理思考:

层级	问题	提示	示例(火箭成本)
表象	现在的问题是什么?	描述症状和现象	火箭太贵,$65M/个
假设	我们认为的"必须如此"是什么?	列出所有假设	必须买现成的、供应商定价合理
本质	最基础的构成要素是什么?	物理定律、原材料、基本原理	铝、钛、碳纤维,材料成本$800K
重建	如何从本质重新构建?	忽略现有方案,从头设计	自己制造,成本降至$8M

思考提示:

1. 表象层: 不要把症状当成问题本身
2. 假设层: 每个"必须"都要被质疑
3. 本质层: 找到不可动摇的基础(物理、逻辑、数学)
4. 重建层: 大胆假设,小心验证

Examples

案例 1: 数据库查询性能优化

问题: 查询太慢,平均耗时 10 秒

表象: 查询慢,需要优化 SQL

假设:

• 索引已经够好了
• 数据量大是瓶颈
• 需要更快的硬件

本质:

• 磁盘 I/O 是真正的瓶颈(占比 70%)
• 大量不必要的全表扫描
• 查询逻辑冗余

重建:

• 从 I/O 优化入手,而非 SQL 调优
• 引入缓存层减少磁盘访问
• 重写查询逻辑,只查必要字段
• 结果: 查询时间降至 0.8 秒

案例 2: 软件架构技术选型

问题: 需要选择微服务框架

表象: Spring Cloud、Dubbo、gRPC 哪个更好?

假设:

• 必须用成熟的框架
• 功能越多越好
• 社区活跃度最重要

本质:

• 业务需求是"服务间通信"
• 当前团队规模 < 10 人
• 流量 < 1K QPS

重建:

• 不需要复杂的微服务框架
• 使用简单的 HTTP REST + 服务发现即可
• 后续可平滑迁移
• 结果: 降低复杂度,加快开发速度

Common Pitfalls

误区 1: 过度拆解,忽视实用性

• 表现: 为了拆解而拆解,陷入无休止的哲学讨论
• 正确做法: 拆解到"可操作"的层级即可,平衡深度与效率

误区 2: 忽视现有知识积累

• 表现: 从零开始造轮子,重复发明
• 正确做法: 第一性原理是质疑假设,不是否定一切。已验证的知识要继承

误区 3: 混淆"本质"与"表象"

• 表现: 把表面现象当成根本原因
• 正确做法: 连续追问"为什么"至少 5 次(5 Whys 方法)

误区 4: 缺乏验证环节

• 表现: 提出理论方案后直接实施
• 正确做法: 必须进行可行性验证,小范围试点

后置协议

工件输出

保存第一性原理分析结果到工件文件：

# 生成工件文件名
TIMESTAMP=$(date +%Y%m%d-%H%M%S)
ARTIFACT_FILE="memory/artifacts/first-principles/result-$TIMESTAMP.json"

# 写入工件
cat > "$ARTIFACT_FILE" <<EOF
{
  "skill": "first-principles",
  "version": "2.0.0",
  "timestamp": "$(date -u +%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ)",
  "project": "$PROJECT_ROOT",
  "branch": "$BRANCH",
  "commit": "$COMMIT",
  "input": {
    "user_request": "用户的原始请求"
  },
  "output": {
    "problem": "识别的问题",
    "assumptions": [
      "假设1",
      "假设2"
    ],
    "fundamentals": [
      "基础元素1",
      "基础元素2"
    ],
    "solution": "重建的解决方案",
    "validation": "可行性验证结果"
  },
  "next_skills": [
    "ddd-strategic-design",
    "mvp-first",
    "pdca-cycle"
  ]
}
EOF

echo "ARTIFACT SAVED: $ARTIFACT_FILE"

# 创建 latest.json 符号链接
ln -sf "$ARTIFACT_FILE" memory/artifacts/first-principles/latest.json

目标文件更新

如果存在目标文件，记录分析完成：

# 检查是否有 pending 目标
GOAL_FILE=$(ls -t memory/goals/*.md 2>/dev/null | head -1)

if [ -n "$GOAL_FILE" ]; then
  GOAL_STATUS=$(grep "状态：" "$GOAL_FILE" | awk '{print $2}')

  if [ "$GOAL_STATUS" = "pending" ]; then
    echo "GOAL STATUS: $GOAL_STATUS"
    echo "Adding milestone: 第一性原理分析完成"

    # 使用 Edit 工具添加里程碑
    # 例如："第一性原理分析完成 - {时间}"
  fi
fi

建议后续技能

根据分析结果，推荐后续技能：

推荐格式：

## 后续建议

基于第一性原理分析结果，建议继续执行：

**推荐技能链**：
1. /ddd-strategic-design - 如果涉及系统架构设计
2. /mvp-first - 如果是新系统或新功能
3. /pdca-cycle - 进入迭代执行阶段

**根据解决方案类型选择**：
- **架构设计类** → /ddd-strategic-design → /ddd-tactical-design
- **新系统开发** → /mvp-first → /pdca-cycle
- **性能优化类** → /pdca-cycle
- **技术选型类** → 直接进入实施

是否继续执行？
- A) 执行推荐的技能链
- B) 只执行第一个技能
- C) 不继续，结束当前任务

References

• 《第一性原理》- 亚里士多德哲学基础
• Elon Musk on First Principles Thinking - TED Talk
• Zero to One - Peter Thiel
• 第一性原理思维导图