论工程创新与工程哲学

王 安

“工程科学与工程创新”专刊

论工程创新与工程哲学

王 安

（中国国际工程咨询有限公司, 北京 100048）

创新活动是持续推动人类社会进步和发展的不竭动力，实施创新战略是国家层面进行博弈竞争的重要手段。创新活动遵循其特定的内在规律，可以从个体创新和团队创新两个层面进行探究。个体创新主要受到知识经验、见识和思维等多种因素影响，团队创新则面临着更为复杂的系统性问题，需要从机制、组织和文化等多种角度进行剖析。工程活动是人类最基本最重要的社会实践活动，工程创新是推动人类经济社会创新发展的决定性力量，是实现国家创新战略的核心领域。工程创新的规律需要从工程实践中进行总结，上升到工程哲学的层面进行提炼，通过应用“系统思考、整体推进、主客观最佳结合”的工程哲学思想，实现工程活动多重目标的协调推进和工程因素的系统集成，以哲学视野推动工程创新要素集聚，推动实现工程科学体系建设，为工程创新提供专业支撑。

工程创新；工程哲学；工程科学；工程实践

党的十八届五中全会提出“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，是指导我国未来经济建设的重要原则。把创新摆在第一位，是因为创新是引领发展的第一动力。当前面临着较为复杂严峻的国内外环境，对内是中国经济转型发展的关键阶段，对外是中美贸易摩擦等挑战。创新是引领经济可持续发展的核心动力，也是综合国力竞争的焦点和重塑世界格局的主导力量。只有依靠创新，才能摆脱关键领域受制于人的不利局面，才能为实现中华民族的伟大复兴奠定坚实基础。从国家层面看，党中央、国务院2016年印发《国家创新驱动发展战略纲要》，对国家实施创新驱动发展战略已经进行全面部署。从个体层面看，为了实现纲要提出的创新强国目标，每个人都需要深入地思考什么是创新，如何进行创新。面对百年未有之大变局，中国经济社会的高质量发展必将面临各种重大挑战，都需要用创新思维破解各种难题。

创新本质上是从具体的实践中不断寻求规律，通过改变原有的思路、行为及方式，提升现有的状况或运行效率，最终达到推动社会整体进步的目的。从工程本体论观点来看，工程活动是一项最基本、最重要的人类社会实践活动，是人类生存和发展的基础，也是社会发展的基本推动方式和力量[1]，所以工程创新对推动经济社会创新发展具有非常重要的现实意义。如何更好地把握工程创新，运用好创新的规律，需要上升到工程哲学的层面进行研究。本文以工程创新与工程哲学为主题，重点对“创新的内涵和意义”、“决定工程创新的主要因素”和“工程实践、工程创新和工程哲学的关系”等问题进行研究和探讨。

1 创新的重要意义和现实挑战

1.1 创新的内涵及重要意义

所谓创新，就是人们利用新的知识、新的技术去创造新的产品、新的工艺、新的理念，改进社会实践活动的模式并将其推向社会，最终达到改善人民生活，提高社会财富的目的。其重要意义主要体现在以下方面。

（1）创新是人类对自然、社会及各种现实情况所进行的一种具有开创性且具有目的性的实践活动，并通过这种实践活动去改变现状，推动社会发展进步。通过这种实践活动，人类逐渐去摒弃陈旧的思维方式和错误的思想观念，不断接纳新的事物，创造新的技术，将其应用到推进社会生产规模提升、生产效率提速等领域。人们总是期待创新能够向着更好的方向发展。马克思曾说“非天然存在的物质财富要素，通过专门、特殊的自然物质被有目的的生产活动创造出来适应特殊人类的需要。”[2]因此，创新实践活动是在有某种内在目的（提升现有状态、期望达到某种要求条件）前提之下，改变现实条件去适应未来需求的变化。

（2）创新是引进知识、技术等新的要素，突破原有资源要素的瓶颈，实现开创性的进步。即使依靠传统的生产要素可以实现经济社会的发展，但是在社会生产要素总量有限的前提之下，依靠传统的资源、劳动等生产要素所生产的社会资源总量是一定的，并且存在边际递减的效用，在社会需求总量不断上升的背景下，原有的生产模式和运行方式将无法继续满足现实需求。创新通过知识、技术等新要素的引进，在有限传统的生产要素之上，通过改善社会生产条件、优化生产方式，提高传统生产要素的社会生产效率，变革社会生产方式，推动经济社会发展进步。

（3）创新会打破原有资源系统的均衡，对各类资源进行重新整合与盘活，产生新的生产方式、新的市场、新的产品、新的供应模式及组织结构，进而推动社会发展。创新是激活资源的存量，并产生资源的增量。从系统配置的总体角度，通过解决系统中可能存在的条块化、分割化、僵硬化及供需不匹配等各种问题，整合并盘活社会生产流程及资源配置链条上的各个环节，全面打破现有社会生产的供需及资源分配的平衡状况，并努力实现社会资源再分配下的系统整体和局部优化配置，推动社会经济系统实现可持续发展。

创新作为人类特有的社会实践活动，为推动人类社会发展与进步做出重要贡献。人类社会进步的历史，就是一部创新的发展史。完整意义上的科学技术革命是从十八世纪中期，在英国发生以蒸汽机等广泛应用为主的蒸汽技术革命开始的，蒸汽技术革命引发了产业革命，实现了工业生产从手工工具到机械化的创新，人类也由此进入了工业文明时代；十九世纪中期开始，人类从机械化时代正式进入电力时代，以电力技术为主导，极大地提升了社会生产力，拓宽了工业的产业边界；第三次产业革命是二十世纪中期开始的信息技术革命，主要标志是电子计算机和互联网的广泛应用，在一定程度上突破了空间和地域的限制；目前以人工智能和大数据为代表的全新技术革命，将会为人类文明和社会发展带来多方面颠覆性巨大影响。

1.2 我国取得的创新成果及面临的现实挑战

回顾中华民族的创新历史，作为四大文明古国中唯一未曾中断的文明，曾经孕育了无数的发明创造，“四大发明”对世界技术发展产生了巨大影响，都江堰、京杭大运河等超级工程至今仍在发挥作用。新中国成立以来，我国对科学技术的创新越来越重视，科技发展和创新都迎来新的春天。1957年毛泽东同志提出“向科学进军”的号召，建立起架构比较稳定的专业科研系统；1984年，邓小平同志提出“科学技术是第一生产力”，引发了科技体制改革和科技创新的热潮；1995年，党中央提出“科教兴国”战略，社会资源大规模向科教领域倾斜；2012年，党中央提出“创新驱动发展”战略，科技创新成为经济社会发展的重要动力。经过几十年的不懈奋斗，我国正在努力缩小与创新领先国家的差距。

经过多年的努力，我国在创新投入和专利授权等方面已位居世界前列。根据《2018年全球创新指数报告》，中国位列全球创新排名第17位。从具体创新指标来看，2018年我国的研发经费投入为19677.9亿元人民币，居世界第二；在创新集群城市排名中，深圳-香港、北京、上海分列全球第2、第5、第12位，处于世界前列；2018年国内专利授权数233.5万件，位居世界第一；2018年国内发明专利授权数34.6万件，位居世界第一。

我国是一个专利大国，在申请专利数量等指标方面已经位居世界一流，并且已经具备一定的创新基础。但是，我国目前还不是创新强国，还未形成大量的创新成果。我国在创新体制机制、创新融资环境、创新人才培养等方面与美国、德国、法国、日本等第一梯队国家还有一定差距。例如，我国“创新体制机制”一级指标位列全球第70位，“易于创业”指标位列全球第73位，处于相对落后区间，“法律环境”指标位列第75位，也处于相对落后区间。

影响我国创新的因素体现在多个方面。

首先是在创新体制机制上存在着阻碍创新的制约因素。当前我国科技创新项目与市场存在着严重的脱节现象，在知识产权保护制度等方面不健全。随着近几年国家对科技创新重视程度的逐步提升，各式各样的创新项目开始启动，但是其中很大一部分都是一些与市场不能够匹配的科研项目，即使在学术和科研领域获得一定的认可，但由于在运用层面受阻，缺乏很强的实用性等原因，很难得到市场认可；相反，一些科研项目由于受到投资者的高度掌控，为提升项目的经济效益，相应地会降低项目本身的科研含量，向市场化低科技含量方向发展。此外，我国知识产权保护和专利保护制度还处于逐渐完善的过程中，相关制度仍旧存在一定的缺陷，创新机制体制的不完善是制约我国创新发展的主要桎梏之一。

在我国现有的金融市场发展条件下，科技创新项目在融资渠道方面不够畅通，创新融资环境有待改善。科技创新项目在起步阶段需要大量资金，对于初创型企业是一笔巨大的前期投入，并且资金的回报面临着很大的不确定性，无论从现有的政府扶持融资制度、间接性融资机制还是多层次市场化融资体系来看，对于科技创新项目的服务机制尚不健全，呈现供给少、效率低、成本高、风险大等特点，社会资本很难与科技创新性项目形成有效对接，与美国等金融市场高度活跃的发达国家在项目多层次资本市场融资环境方面还有较大差距，是我国未来对科技创新形成有力支撑的重大发力点。

最后是在创新型人才培养方面与发达国家还存在着较大差距。创新的竞争归根结底是人才竞争，我国近年来的教育整体发展水平已经有了长足进步，但受传统教育理念和模式的影响，高校中主要还是以应试教育为主，偏向于注重理论性的教学，很大程度上忽略了对人才独立自主性思考与发散思维等方面的培养；在学术科研方面用直接量化的指标对学术水平进行评价排名，忽略了创新思维等软性指标的重要作用。高校教师对于科研评价指标过度重视而忽略了对学生创造性思维的培养，对于具有公共性和非排他性的基础学科领域投入不足，这些问题都直接或间接影响了创新型人才的培养。

2 影响工程创新的关键因素

工程活动作为人类获得并不断发展现实生产力的大规模、集成性、实践性创造活动[3]，是现实的、最直接的生产力创造活动，也是创新活动最主要的战场之一。科学和技术向现实生产力的转化，离不开工程活动这一重要环节[4]。创新是一个发现问题、提出目标并解决问题的过程，有一定的内在规律，所以在工程领域进行创新，对于一个国家的社会经济发展、提升综合国力并在技术发展应用的前沿占领制高点是至关重要的。对于工程创新的内涵、特点及其发展规律等方面的研究，目前学术界已经形成了很多共识，本文不在此过多探讨。在建设创新型国家战略的实施过程中，工程创新是一个关键性的环节，而工程是将知识转化为现实生产力的集成性创新环节[5]，对于决定工程创新的一些关键要素，主要包含知识、经验积累及兴趣、见识和思维、人才引进及流动机制、激励和淘汰机制、组织和创新及企业文化等六大主要因素，本文试图对此进行探析。

2.1 工程创新主体及其分类

人类的社会活动主体可以分为个体和团体，每个人都是一个独立的个体，一定数量的个体通过某种特定的方式或关系结合起来就形成一种集体性的主体，也就是团体。工程创新主体同样具有类似的特征和规律，可以从个体和团队两个层面进行分析。

工程创新中的个体创新，是创新主体以使命、责任和实现社会价值为根本驱动，以知识、经验、所见所闻为创新思维的基础，在体制机制、市场需求及市场竞争等外部因素的驱动下，在创新思维方式的指引之下，通过发现问题和解决问题，形成创新成果。相关个体的视野越宽，发现的问题就会越多；带着问题进去，带着愿景出来，充分发挥自身优势，组织和调动内外部资源，通过集成创新解决问题，是实现个体创新的一般路径。组织的资源越多，产生的创新效果将会越好（如图1所示）。在工程创新主体的个体创新中，个人的知识经验、见识兴趣、思维方式等都是促进个体创新的重要驱动因素。

图1 工程创新中个体创新的思维框架

与个体创新不同，工程创新主体中的团队创新，其目标更重大，面对的系统更复杂（如高铁、深空探测、探月后续工程），需要调动的各类资源更多（非个人能力所及）。团队在现实挑战的驱动之下，通过组织、制度和文化等各方面的建设，根据行业政策、市场需求与竞争环境等外部因素的要求，充分发挥团队的力量，提升视野、拓展思路，将所有要素在创新思维方式的指引下汇聚融合，实现集成创新（如图2所示）。因此，团队的人员结构、组织能力、文化氛围、资源利用、外部环境等都是决定工程创新活动的关键因素。

2.2 决定工程创新的关键因素

2.2.1 知识、经验积累和兴趣

个体知识和经验的大量积累是实现工程创新的最关键因素之一。个体相关知识和经验积累越多，在头脑中建立的“大数据”资源越丰富，通过汇集搅拌形成液态思维，可以实现从“量变”到“质变”，也就越容易实现创新的突破。

举例来看，金沙江位于我国长江上游，是我国最大的水电基地，可开发水能资源超过8000万瓦，发电量5041亿千瓦/时，已开发的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4个梯级电站总容量（3820万千瓦）相当于两个三峡水电站。但是，金沙江的通航问题成为主管部门亟需解决的难题，最核心问题在于金沙江下游河段是否属于通航河流，主管部门和相关专家对金沙江通航的技术和经济可行性进行了大量研究论证。相关的知识积累及经验总结是以创新性途径解决此类工程问题的关键。根据多年积累的交通运输经验以及早些年在地质学方面的研究经历，得出金沙江险峻的地形条件和开展航运之间存在本质冲突的专业判断，这是解决金沙江通航问题的关键因素所在，因此判断金沙江沿线自然地质条件（滑坡、泥石流等）不适宜开展客运，因此可以对整个工程的运输方案进行大大简化，总共节省投资约1300亿元。这个案例充分体现了知识和经验在工程创新实践中所发挥的作用。

图2 工程创新中团队创新的思维导图

兴趣爱好是创新发展的精神动力，兴趣由主体散发出对其他事物具有强烈倾向性的心理作用，会促使人们积极主动地去了解和认知这种事物，为创新提供精神上的支撑[6]。但是，我国目前在培养学生兴趣等教育方面与部分西方国家还存在一定差距，关键在于知识积累和学习方式等环节值得反思。创新发展精神动力的不足，进而导致我国在工程创新领域与发达国家存在一定差距。图3列举了我国与美国在教育体制方面所呈现出的不同特点。中国的科普教育不善于挖掘学生的兴趣及爱好，是一种“通用式”教育体制，而美国的教育则更加注重于学生自我兴趣的寻找，激发学生学习的兴趣。中国的教育方式侧重于对课本知识的理解与背诵，美国则更加鼓励学生去借助外界工具自我寻找问题答案，激发学生自我创新学习的动力。中国学生往往是家长代为选专业，所选择的往往不是学生真正感兴趣的专业，也不是能够激发学生潜能的专业。有兴趣的学习和进入社会后的创新，与无兴趣的学习和创新，其效果差异显而易见。中国的教育，往往是一个问题仅有一个标准答案，老师需要引导学生记住标准答案，而西方国家的教育则强调启发性思维，鼓励学生对一个问题探究多个答案，这对知识的积淀、思维方式的培养就会产生截然不同的效果。中国的人才市场流动性较差，成为通才的局限性较强，西方国家劳动市场更注重于人才的全方位锻炼，实现跨领域、多资源性整合，从而更好地实现创新。

图3 中国和美国在教育体制方面的不同特点

2.2.2 见识和思维

见识主要指认识和理解客观事物的本质和特征，把握其发展规律，对客观事物的发展有一定的预判能力，并要在计划实现的目标过程中做出相应的决策。而思维则主要是人脑对于客观行为和事物的直接和间接反映，并根据其表象、内涵、知识和经验等作为根本进行分析、判断和推理等综合认识活动。从二者的定义来看，见识和思维都要求对客观事物的本质有一定深度的认知，而这种认知在解决实际问题中对创新思维的启发是非常必要的，并且决定着能够在多大程度上进行创新性地解决问题。所以，见识和思维在一定程度上决定了创新的高度。工程创新既是一种“突破式”的创新，同时也要注重“渐进、积累”的创新[4]。对于“渐进、积累”的工程创新，应建立在对工程本身有极度深刻的见解和认知的基础之上。基于这种深刻的见解和认知，促使在原有的工程体系之上进行集成性创新，进而优化工程系统。

智库是引领工程领域创新发展的重要力量。从智库角度看，根据2020年由美国宾夕法尼亚大学发布的《全球智库报告2019》[7]，在智库数量上，中国共有507家智库，紧随美国与印度，位居全球第三；但在智库质量上，中国智库无一进入全球智库综合榜单前十，只有八家智库入选全球智库百强榜单。可以看到，相比于国外的高端智库，我国智库数量较多，但是总体质量有待提升，尤其是高端工程智库非常缺乏。见识和思维在智库创新发展中起到关键作用，欧美等国的智库机构（如伦敦国际战略研究所、兰德公司等）会结合历史发展进程，从多维度的全球化视角来研究解决问题，体现出具有国际化、实操化和统筹兼顾的战略思维。而国内智库机构往往集中于自身思考，缺乏国际视野，没有战略性思考和全局统筹安排，这也充分体现了我国智库机构在见识和思维等方面与国际一流智库存在的差距。相应地，如果在工程领域不能够有足够宽阔的视野和极高的站位，没有统筹性的战略思维，也未能从自然科学以及社会科学等多个视角来看待问题，将严重影响工程创新的动力和活力，对实现工程创新形成桎梏。

2.2.3 人才引进及流动机制

创新是提升国家竞争力的动力源泉，创新的本质是需要依靠人才，人才也是知识本身的创造主体，人才制胜目前已经成为各个国家的普遍共识。在知识经济社会中，人才的本质特征体现为富有创新意识并具有巨大创造力，通过自身的创造性劳动来实现创新价值[8]。在全球化高度发达的今天，人才资本流动性极强，人才制度体系决定了人才的竞争，所以人才引进及流动机制是影响创新活力的重要因素，对于工程创新领域更是如此。人才是工程领域最宝贵的财富。

美国是一个移民国家，二战以后在经济发展和科技创新方面一直位居世界前列，而美国崛起成为科技创新型强国最重要的原因之一就是人才优势，美国经济得以在世界保持前列也是因为其人才优势。从美国成立之始，华盛顿等开国元勋即认识到吸引高端人才对于国家发展的重要性。美国在人才投入、人才引进、人才激励和人才评价等制度建设方面进行改进与创新，通过实施具有吸引力的移民政策和高端人才奖励计划，吸引了一大批“高精尖”人才，在基础研究和科技创新领域占有领先地位，相比较我国在此方面仍有一定差距。

2.2.4 激励和淘汰机制

马克思指出：“人们奋斗所争取的一切，都同他们的利益有关”[9]。创新作为人类具有创造性的一种活动，必然与其利益存在一定的联系，而驱动创新对象追逐利益的主要方式就是激励机制。所以，激励机制是促进创新的主要因素之一。激励机制主要是指主体通过运用包括物质层面、目标层面、精神层面等多种方式，对激励对象进行激发与鼓励，充分调动其积极性和创造性，使得激励对象的行为继续发展的机制。

与之相反，淘汰机制是一种反向的激励机制，一般在企业中指员工处于有压力的竞争环境中，从而激发员工的进取心，促使员工在逆向有压力的环境中不断突破创新，从而提升企业竞争力，优化企业人才结构。其中较为著名的案例是美国通用电气公司（GE）使用的末位淘汰制，如图4所示，依据该活力曲线，通用电气公司根据企业考核标准将员工分为三类，对待三类员工分别采用不同的管理模式。对于位于曲线左侧表现最好的20%部分员工，通过物质或者精神等方式进行正向激励，尽量保证公司不失去这部分员工；对于曲线居中的70%员工，他们也是企业的中坚力量，应设置一些激励手段，鼓励这部分员工向曲线左侧优秀的员工发展；曲线右边是排在最末位的10%员工，公司会将其淘汰。通过这样的激励与淘汰机制，确保了较为公平的竞争环境，保留了最优秀的人才队伍，企业竞争力不断加强，提升了创新空间与活力。

图4 GE公司活力曲线示意图

2.2.5 组织创新

组织创新一般可以定义为组织为了适应新的环境变化而发生的变革，是在组织层面上产生新的思想或新的行为[10]。组织创新主要包含管理和技术两方面核心内容，技术方面的创新主要指组织在将原产品转化为所生产的产品或提供的服务方面所进行的创新，管理领域的创新主要是指组织结构、管理模式等方面的变革。

以我国的采矿业为例，从管理角度来看，传统矿区组织层级多，每个矿井的生产服务、设备维修等一应俱全，但是却导致了机构臃肿，整个管理体制僵化。经过组织管理模式创新改进之后，从传统的矿井组织形式转换为现代化采矿公司，采用专业化分工，进行专业化组织体系构建，采用积木式管理、裂变式发展模式，从根本上提升了生产效率（如图5所示）。

从技术创新角度看，以我国航空产业为例，中国商飞公司充分发挥制度优势和市场化手段，通过技术集成创新，重点集中力量进行技术研发、工程设计和集成创新，制造环节依靠全球市场进行协作,高效推进了国产C919大飞机的研制、试飞。C919大型客机的研制与生产，极大地推动了我国基础学科的发展，同时在材料科学研究领域也取得诸多突破。C919最大航程达5555公里，最大载客量与国际市场具有垄断地位的波音公司生产的波音737飞机基本相当，开启了我国民用航空工业的新时代。

图5 传统矿井组织形式到现代矿井组织形式的转变

但是，我国在产业发展中还存在很多需要不断优化的领域。以我国的水电产业为例，目前我国水电项目开发缺乏流域全局性规划，影响了整体效益最优的实现，应大力推动“龙头”水库建设。例如，龙盘水库位于云南省西北部，是长江干流上唯一具有多年调节性能的龙头水库，其拥有的巨大库容可以对长江干流的水能利用、径流和洪水等形成良好的调控作用，改善河流丰枯比，创新运行调度和利益分配的组织协调机制，提高全流域发电效益（如图6所示）。作为龙头水库，龙盘水库对于下游梯级电站能够发挥十分重要的补偿调节作用，龙头水库不同的蓄水位可以大大提升下游梯级电站的运行效率和产出成果，是提升长江流域水资源合理利用和配置效率的关键。从整体全局观进行考虑，通过改变金沙江的水电开发模式，有利于最终实现整体效益最优。

图6 金沙江中下游河段阶梯级电站纵剖面示意图

在能源和科技产业布局方面，实践中还缺乏战略性布局思维，应根据不同地区的资源优势进行战略性统筹规划。例如，西部地区战略发展应主要以能源开发和转化为主轴，东部地区发展主要以高新技术为主轴，将制度优势和资源优势相结合，差异化、战略性布局东西部产业（如图7所示）。西部大开发是能够保持我国经济持续快速健康发展的重大战略决策之一，能够创造大量的投资机会，实现对整体经济增长的拉动效应，通过发挥西部地区的资源开发优势，为中部和东部地区经济发展提供有力支撑。结合国家区域发展总体战略，东部地区发展应更侧重于从简单的要素驱动和资本驱动逐渐向创新驱动转变，通过构建以战略性新兴产业、先进制造业、高技术制造业以及生产性服务业等为主体的新兴产业结构，提升经济发展层次、优化发展格局，积极发挥创新优势。

图7 东西部产业战略布局规划

2.2.6 企业文化

企业文化是在企业的日常经营过程中形成的物质成果和精神成果，包括组织中的规章制度、企业目标、企业使命、企业精神、企业哲学、企业宗旨、企业愿景和经营理念等要素。企业文化可以将员工的力量紧紧聚合在一起，通过员工个人的表现行为传递出企业想要体现的价值理念。优秀的企业文化体现在创新、卓越和成效等多个方面，有利于最大程度激发员工的积极性和创新精神，而员工本身在得到自身价值的充分实现之后，会更好地贡献于企业发展，逐步进入良性循环，激发员工创新潜能。以神华集团为例，在老一辈传承的“艰苦奋斗，开拓务实，争创一流”神华精神鼓舞之下，秉承科学和谐、厚德思进的核心价值观，以矿、路、港、电、化一体化发展为愿景，为社会发展提供绿色能源为使命，打造了科学创新、积极向上的企业文化。在这样积极向上的企业文化氛围中，在技术集成和管理运作模式等多方面取得了突破进展，运作效率显著提升，生产安全、生产技术及生产效益等指标达到国内第一、世界领先水平，成为我国第一个年产2亿吨原煤的煤炭企业，积极向上的企业文化在工程创新过程中起到了关键作用。

通过上述对工程创新领域关键因素及具体实践案例的分析，可以看出，个体创新能力是知识、经验、视野、思路等各种内部因素等长期积累的自然溢出，配合体制机制、市场需求、竞争环境等外部因素的驱动作用，共同促进了创新能力的提升。而对于团队，为解决更加复杂的系统问题需要调动更大范围的各类资源，还需要组织、制度和文化等多方面因素才能够实现创新能力的提高。各种要素积累越多，形成创新思维越容易。能组织和调动的内外部资源越多，产生的工程创新效果就越好。

3 创新实践与工程哲学

3.1 工程实践、创新规律与工程哲学的关系

工程实践、创新规律与工程哲学三者存在很强的递进关系（如图8所示），工程创新规律的总结和提炼来自于工程实践，而如何组织和运用好创新规律，还需要上升到工程哲学层面进行思考。工程领域专业人员要善于学习哲学，以哲学的智慧分辨事物的规律和趋势，以哲学的视野审视战略决策和管理活动的科学性，以哲学的思维打开思想空间，探寻创新的钥匙。

任何一个成功且优质的工程都需要有哲学理念的支撑，工程的实施者和管理者都在自觉或不自觉地运用唯物论和辩证法[11]。发挥工程哲学对工程实践的指导作用，从工程实践中总结工程创新规律，可以概括成“系统思考、整体推进、主客观最佳结合”的工程哲学思想。只有系统思考，整体推进，才能实现创新水平的全方位提升；只有主客观最佳结合，才能找到最优创新途径和创新方案。善于运用这一工程哲学思想，才能实现多目标的协调统一，取得更好的工程创新成果。

图8 工程实践、创新规律与工程哲学的关系

3.2 以哲学思维推动工程创新要素集聚

工程活动是社会存在和发展的根本性实践活动，也是最直接的生产力创造活动。在创新型国家建设中，工程创新是创新活动的最主要战场[12]。对于一个国家所拥有和掌握的先进科研技术和前沿理论成果，必须通过一定的“手段”将其转化并检验转化效果是有效且可靠的，这样才能达到科学技术研究的实际目的，而这样的转化手段一定是通过工程来实现的，如果缺乏有效的工程转化，就会造成科学研究的“被孤立”，甚至造成社会经济发展的缓慢。反观之，为了实现社会现代化稳定发展和工业化进程的加速推进，一定离不开工程创新，具有“集群性”特征的工程创新一定是社会经济发展进步的重要体现。在工程创新活动中，往往不是通过单一的要素、技术、标准等进行创新来达到预期工程创新效果的，而是在多种技术要素及经济、社会和管理等多维驱动力量的集合之下，在循序渐进的积累过程中达到优化及创新目的。

工程活动是一项重要且十分复杂的社会实践过程，并且工程是一个整体，具有一定的系统性，必须要从整体上进行宏观把控。作为一种“认识世界、改变世界”的哲学，工程哲学注重人类对自身适应自然、认识自然并且通过合理的方式去改变自然的系统性、全局性和战略性思考。由于哲学的本身特性，工程哲学需要对工程问题本身进行“剖根问底”式的探索，应基于工程实践本身但又要超越工程层面的认知与范围，对于工程本身具有全局性指导意义和开创意义进行创新式思考。工程哲学可应用于工程实践活动的全过程，从工程前期的调研、立项、设计、论证、评估到中后期的建造与评价，都需要进行辩证性思考，如质量与物价、效果与进度等多维度对立与统一性的思辨研究。工程创新需要上升到工程哲学的角度，通过全局性思考工程活动本身的根本性目的、价值和意义，辩证性地理解工程活动，系统整合工程活动中的实践要素，指导工程活动的创新性发展。

3.3 以哲学思维推动工程创新实践活动

工程活动的本质是创造人类所需要的新的存在物。区别于其他的技术活动，工程活动是一种相对综合性的实践活动，需要通过综合利用各种方式去实现工程活动想要创造的整体性功能，工程活动所创造的新的存在物一定是世界上原本就不存在的物体，是超越当前世界中存在物的人工物。人类通过自身的主观意图和思维构架，利用工程活动将工程方案设想转变为现实的存在物，使得工程活动必然成为具有创新性的实践活动。为了更有效地完成这样的创新实践活动，仅仅依靠工程活动本身是远远不够的，在工程实践活动过程中需要处理诸多规律冲突及条件约束等问题，以纯工程视角去解决工程中所存在的问题，是很难完成工程创新实践活动的。因此，要想解决工程实践活动中所存在的问题，一定要上升到工程哲学的角度进行思考。通过系统性哲学思考，以实现最终目标为根本目的，整合现实中存在的不同规律和条件，充分利用客观世界中存在的优势，避免劣势，找到主客观的最佳结合点，通过特定的手段实现工程实践活动的创新。

技术方案是衡量工程技术和工艺水平的标志[13]，也是工程创新的主要载体。神东矿区是我国最大的井工煤矿开采地，在具体煤炭开发建设的创新实践过程中遵循了“系统性、客观性、时效性”的理性思维[14]，系统思考，整体推进，寻找主客观最佳结合，通过集成最新技术成果，因地制宜设计最优的技术方案，应用于煤矿开采的实践工作中，建设了不同于传统模式的千万吨矿井，建成世界上首个亿吨级煤炭生产基地，安全系数、经济效益、可持续发展等多个技术指标达到了世界领先水平。

一方面，只有系统思考，整体推进才能实现理念上的创新。切实发挥工程创新的统筹性、协调性、和谐性等在支撑关键技术的效能作用，通过在关键技术上的突破来带动工程整体功能的提升，构建全新的技术体系，最终才可以实现工程跨越式的改变[15]。神东煤矿通过集成国内外最先进技术，运用系统思考，整体推进的理念，通过一系列技术创新及成果运用，改变了传统矿区低效、危险的矿井工程体系，构建了简洁流畅的矿井系统。多年来在传统的煤炭开采中存在留煤柱的资源浪费、冒顶透水等安全问题，通过系统思考，找出矛盾冲突聚焦点，提出切顶留巷的开采方式，实现井工开采模式的革命性突破，充分利用自然规律，解决了深井矿压、资源回收、保水开采等一系列问题。

另一方面，要通过技术手段发挥客观条件优势，找到主观与客观的最佳结合点。根据具体工程实践的不同，主客观的最佳结合点是动态变化的。只有不断地寻找主、客观的最佳结合点，才能不断推动创新。例如，传统井下运输模式都采用“小火车”运输工具，与煤层、岩巷布置不易协调，而采用无轨胶轮车的创新运输方式则可以灵活适应煤层倾角变化的特征。传统观念认为煤炭生产与环境保护的矛盾不可调和，神东矿区利用井下采空区高岭土、蒙脱石表面吸附作用对井下污水进行过滤净化，实现废水复用，既缓解了西北水资源紧缺问题，又减少了生态环境的污染。可以看到，创新不仅要依靠技术的进步来提供支撑，更要充分依托客观条件，利用现有技术优势，找到最佳结合点进行突破。

3.4 以哲学思维推动工程科学体系建设

工程创新与工程实践的主要目的都是要创造出一个新的存在物，并且整个过程都始终围绕着新的存在物而展开，工程活动不同于满足人类一般生活需求的社会活动，其本身是一项具有科学性与技术性的人类实践活动。就本质而言，工程活动、工程创新与工程实践均属于工程科学体系的研究范畴。

工程科学通过从工程实践活动中所遇到的各种情况进行深入思考及观察，通过对实践活动中所发生的各种事件及现象进行深入分析与研究，探索与归纳出工程系统内部具有贯穿始终的、带有普遍性的、朴素的真理与美感[4]。工程科学能够系统性指导工程活动高效完成任务。工程活动进行过程中会涉及不同的生产要素，尤其是遇到一些大型工程，涉及的要素相对复杂，各要素之间也存在着较为复杂的关系，仅仅通过以往积累的工作经验很难去完成任务。为了准确、科学、高效地完成各项工程任务，必然需要按照科学的理论和方法去组织指导实施各类工程活动。工程科学需要研究如何有效处理工程活动中较为复杂的问题，要创造一个人工物，远要比自然事物本身复杂得多，需要从各个方面及角度将涉及人工物的影响因素进行透彻研究，不同的维度、不同的影响因子之间亦存在着众多维度的联系与影响，需要按照特定目的进行整合。工程科学通过探索事物本质的发展规律，科学、合理地处理工程活动中的复杂事物，以综合性视野和角度推进实施工程活动。尤其是大型工程项目的运作，会涉及多种学科的研究，例如“西气东输”、“青藏铁路”及“三峡水利工程”等，涵盖了生态科学、地质结构科学、建筑科学、经济学等众多研究领域，诸多学科紧紧围绕着工程对象本身进行研究，工程科学需要把所有涉及工程对象本身的各种学科都包容进去，通过综合权衡研究提出科学有效的解决方案。

工程活动既需要深入全面的工程技术分析，同时需要发挥哲学思维对工程实践活动的指导作用。工程哲学可以解决工程技术中所忽略的问题，解决好工程问题要上升至哲学的高度去考虑，通过工程哲学思维去推动并完善工程科学体系建设。对于大多数从事具体工程活动的专业技术人员，在工程技术层面有较为深刻的认知与理解，但大多仅仅停留在工程认知层面，还未上升至理论层面，缺乏从工程哲学的高度和角度去理解工程，往往对工程活动的整体性难以把握，工程哲学对工程活动的引导往往具有极高的实践和应用价值。例如，在工业化前期的社会经济建设时代，经济建设与工程建设高度相关，以经济利益为主要目标的工程建设观带来了社会后期发展出现的问题，忽略了可持续发展的理念和人与自然和谐共处的原则，没有很好地处理工程的经济功能、生态功能、社会功能和文化功能等之间的关系。因此，要充分发挥工程哲学的引领作用，树立新的工程观，具体包括工程系统观、工程辩证观、工程生态观以及工程价值观，将哲学思维充分融入到具体的工程实践活动中，完善工程科学体系的建设。

4 结语

工程创新不是偶然发生的，而是有其内在规律可寻。工程创新的关键是要对具体的工程实践进行总结提炼，并充分运用工程哲学的思维方法，在对客观事实进行透彻认识的基础之上，提升改造客观世界的能力，实现更为理想的工程创新效果。培养创新能力的关键是不断积累知识和经验，提升创新个体的认知水平和思维能力，通过多听多看多学，在更广领域、更大范围进行嫁接集成。团队创新面临的挑战更加复杂严峻，要构建优秀的人力资源队伍、建立惩罚分明的制度机制和打造积极向上的文化氛围，不断提升创新能力，以便更好地适应创新发展的需要。工程创新要遵循“系统思考、整体推进、主客观最佳结合”的工程哲学思想，在工程活动、工程实践与工程创新中充分融入工程哲学的理念和意识，进一步完善工程科学体系建设，以工程哲学视野引领工程创新发展。

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On Engineering Innovation and Engineering Philosophy

Wang An

(China International Engineering Consulting Corporation, Beijing 100048, China)

Innovation activities promote the development and advancement of human society. The implementation of innovation strategies is an essential tool for a country to have a competitive advantage. Innovation activities follow distinct rules, which can be explored from the perspectives of both individual and team innovation. Individual innovation is influenced by an individual’s knowledge structure, experience, and mindset, whereas team innovation is faced with more complicated systematic problems that should be examined in terms of institutional, organizational, and cultural contexts. Engineering is a fundamental practice in human society. Engineering innovation is the foundation of economic and societal development of humanity and the cornerstone of the innovation strategies of a country. The law of engineering innovation should be summarized from engineering practices and sublimated into engineering philosophy. Through such philosophy, including “systematic thinking, whole advancement, and the optimal combination of subjectivity and objectivity”, the multiple objectives of an engineering project are coordinated, and the diverse factors of the project are systematically integrated. Furthermore, the advancement of engineering science and the improvement of engineering innovation outcomes also require the integration of engineering innovation factors guided by such philosophy.

engineering innovation; engineering philosophy; engineering science; engineering practices

2020–01–15;

2020–09–20

王 安（1958–），男，中国工程院院士，中国国际工程咨询有限公司董事长，研究方向为工程管理与工程哲学。E-mail：wangan@ciecc.com.cn

N03；T-01

A

1674-4969(2020)05-0444-13

10.3724/SP.J.1224.2020.00444