每天早晨,我們被計時系統(tǒng)和音樂播放系統(tǒng)合成的鬧鈴叫醒,用微波系統(tǒng)和電路系統(tǒng)制作的微波爐加熱飯菜,走下土木工程、供水供電等系統(tǒng)合成的樓房,乘坐油路系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等合成的交通工具,使用著軟件系統(tǒng)和電路器件合成的手機(jī),到了辦公室的顯示系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等合成的電腦面前,開始一天的工作。
這一切都在我們不經(jīng)意間發(fā)生和使用的,一切都是理所當(dāng)然,一切也都是順其自然。很少有人會想到這一切背后的功臣——工程師??茖W(xué)家創(chuàng)立了理論,而工程師將這一切變成現(xiàn)實?!督?jīng)濟(jì)學(xué)人》的一篇文章指出:工程的工作,至少在理論上,是保證食物正常運行、橋梁屹立或大壩牢固。但工程師是如何做到這一切的?
生物醫(yī)藥工程師、高級政策顧問、杰出的青年科學(xué)家古魯·馬達(dá)范通過法國加農(nóng)炮、自動取款機(jī)、超市等20多個影響我們生活的創(chuàng)造發(fā)明以及在社會中的應(yīng)用實踐,深刻剖析并闡述了了工程師思維。
工程師思維的核心是模塊化系統(tǒng)思維,主要有三個基本特征或者說三大法寶:結(jié)構(gòu)、約束、取舍。
1.在沒有結(jié)構(gòu)的情況下“預(yù)見”結(jié)構(gòu)的能力。世界依賴結(jié)構(gòu),而這是工程師思維的基礎(chǔ),有了這個基礎(chǔ),工程師才能進(jìn)行基于現(xiàn)實的結(jié)構(gòu)性對話。結(jié)構(gòu)化的思維系統(tǒng)過程會考慮系統(tǒng)的各個元素如何在邏輯、時間、順序和功能方面相連接,以及在什么條件下起作用或者不起作用。
2.能夠熟練地在約束條件下進(jìn)行設(shè)計。18世紀(jì)英國散文家塞繆爾·約翰遜曾說過:的那個一個人知道他將在兩星期內(nèi)被絞死時,他會絕妙的集中思維。產(chǎn)品都有生命周期,對于工程師而言,時間就是最大的壓力。而壓力無止境,期限和約束并不壓制創(chuàng)新,反而引導(dǎo)創(chuàng)新。
3.經(jīng)過深思熟慮后,對解決方案和備選方案作出判斷,決定取舍,將弱目標(biāo)從強(qiáng)目標(biāo)中分離出來。如果將約束比作走鋼絲,那么取舍便是一場可行性、可能性、期望與限制之間的拔河比賽。
當(dāng)然,在運作過程中,仍需要方法對方向進(jìn)行調(diào)整,一種是按照效用最大化和機(jī)制設(shè)計的方法進(jìn)行優(yōu)化,在多種方案中找到最好的一種,得到最優(yōu)解。另一種是靈活的標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生效率,使用通用的方法和零部件,使解決方法容易實現(xiàn)和管理。此外,要在以上基礎(chǔ)上建立模型,既能呈現(xiàn)固化設(shè)計的潛在危險,又能促進(jìn)人們適應(yīng)新形式、新期待和新分支。
通過書中的案例和分析,我認(rèn)為,工程師思維意味著以下幾種能力:
1.系統(tǒng)化思考的能力。系統(tǒng)工程方法是實現(xiàn)效能和可靠性的基礎(chǔ),一個系統(tǒng)因其各個模塊之間的關(guān)系而成為一個整體。工程師就要具備從不同角度觀察問題,了解各個組成部分和它們之間的相互依存關(guān)系,從而能夠從宏觀角度設(shè)計出創(chuàng)新產(chǎn)品。
2.模塊化思維的能力。模塊化思維的技巧是解構(gòu)和重構(gòu)。通過解構(gòu)確定哪些是強(qiáng)連接,哪些是弱連接,每個模塊是如何運作,如何運作才能達(dá)到最高效能,然后將各個子模塊重新組合,產(chǎn)生新的替代方案。
3.效率化整合的能力。絕大部分創(chuàng)新都不是憑空而來,而是多種發(fā)明的重新組合,這種極具效率的組合能力就是整合。工程師們要非常熟悉各種不同功能以及如何把它們有效結(jié)合起來的能力。
4.人本化設(shè)計的能力。之前,我曾多次提到過“難題解決法則”,工作、生活中存在的問題,早晚都將被新方式加以解決,因為幾乎沒有一種情形是工程師思維框架起不了作用的。這種解決問題的潛臺詞就是以用戶需求為導(dǎo)向,發(fā)現(xiàn)、孵化和結(jié)合各界意見,從而轉(zhuǎn)化為實際解決方案。其路徑是反向設(shè)計→頓悟→矩陣思維→輸出解決方案。
5.挫折化糾正的能力。每項創(chuàng)新都要經(jīng)過數(shù)次、上百次、上千次的挫折,愛迪生、萊特兄弟等先驅(qū)人物已經(jīng)用行動做出了解釋。工程師們不斷地從失敗、成功和互動中學(xué)習(xí),以改善他們的方法,不斷優(yōu)化,達(dá)到提高效率的目的。書中用戴維·孔的例子證明了真正工程師在逆境中戰(zhàn)斗、擊敗強(qiáng)有力的對手,克服令人生畏的障礙,完成需要做的事并產(chǎn)生巨大的影響。
6.專注問題的能力。豐田公司首席執(zhí)行官豐田英二有句著名格言:集中注意力,你就能從一條干毛巾中擰出水來。對于工程師而言,專注才能產(chǎn)生效率,專注才能充分調(diào)動注意力,通過有意識的周密規(guī)劃,將思想、經(jīng)驗和機(jī)遇充分混合,從而產(chǎn)生頓悟式的靈感。
工程師相關(guān)的能力還有很多,比如扎實的理論功底、向他人學(xué)習(xí)的能力,等等。
理論的目的就是為了指導(dǎo)實踐,在對工程師思維進(jìn)行深刻剖析之后,我們最需要的就是如何將其轉(zhuǎn)化為自身的能力,提高解決實際問題的水平。書中沒有給出具體的方法,但我們依然能夠從字里行間找到實踐的方法:
1.解決日常難題。跳出思維窠臼,跳出問題看問題,從系統(tǒng)高度出發(fā),利用系統(tǒng)系思考和模塊化思維的方法,找到問題產(chǎn)生的關(guān)鍵,采用取舍的方法,有針對性地加以解決。每個人在某種程度上都是自己命運的工程師,將工程師思維應(yīng)用到生活之中,轉(zhuǎn)化為提升我們的社會能力,就能夠較好解決當(dāng)下和今后各種復(fù)雜問題。
2.解決政府難題。一場兇殺案導(dǎo)致政府將GPS定位技術(shù)用于民用;巴澤爾杰特建立截污下水道系統(tǒng),幫助倫敦避免了霍亂蔓延,預(yù)防了泰晤士河的污染。以及IBM工程師對斯德哥爾摩交通擁堵情況的大改造等事例,充分說明了工程師思維對政府難題的解決方案。這種解決是系統(tǒng)性思考、優(yōu)化整合思考相互作用的有力證明。
3.解決商業(yè)難題。無論對于生產(chǎn)、流通還是銷售活動,都可以利用模塊化系統(tǒng)思維方法,有邏輯地將系統(tǒng)分解成為一個個要點而不忽略大局,通過對每個模塊的優(yōu)化、重組、再造,實現(xiàn)降低成本、提高效益的目的。此外,應(yīng)用模塊化系統(tǒng)和反向設(shè)計思維力也將提供解決問題方法。
4.解決創(chuàng)新難題??茖W(xué)的核心是發(fā)現(xiàn),而工程的本質(zhì)就是創(chuàng)新。有人曾說過,重組是大自然利用現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)生變異的一種最古老的技巧。這種技巧也正是工程師思維的重要技能之一。通過模塊化的組合、靈活的標(biāo)準(zhǔn)化策略,系統(tǒng)性的思考,我們就可以將設(shè)想固化并打造出原型,在與客戶的溝通的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)新。
只要你想,總會找到辦法;如果不想,總會找到借口。行動起來,將理論應(yīng)用到實踐之中,我想這才是作者的出發(fā)點,也是工程師思維之一。