从工程师角度看问题，将困难转化为机遇，用工程师思维去思考，转变固有思维模式，突破发展瓶颈，将创造力发挥到极致，你需要一场思维模式变革！古鲁·马达范著，凌复华、戴慧君、凌真雁译的《转向(用工程师思维解决商业难题)(精)》讲述了一系列影响我们今天生活的发明故事，展示和归纳了杰出工程师们的核心思维。他们具有敏锐的观察力和超凡的创造力，以及面对失败的顽强挑战精神，并应用系统思维方法解决问题。我们可以从本书获得不同视角的启示。

古鲁·马达范著，凌复华、戴慧君、凌真雁译的《转向(用工程师思维解决商业难题)(精)》希望告诉读者的是在面对当下如此激烈的竞争和日新月异的变化时，我们可以转变思维，以一种全新的方式解决个人、商业乃至社会难题。这本书将为读者提供一个了解工程师思维的便捷通道。它以一个个小故事为读者讲述工程师与其他职业的不同，这种与众不同的工程师思维对产品的设计与研发的意义是什么，对商业模式的借鉴有哪些？

通过滑铁卢战争时期的格里博瓦尔将军、汽车大王福特等人的案例，你可以领略工程师们的独特视角：IBM工程师帮助解决斯德哥尔摩的交通堵塞问题的案例将有助于你理解工程师思维是如何帮助大规模系统实现创建和恢复的；丰田工程师的案例分析了工程师们是如何确保系统的可信度的……书中的故事生动、有趣甚至感人肺腑，在你阅读一则则故事的同时，你也领悟了工程师思维的要领。

作者以工程师的身份为我们提供了一个全新的思维方式。工程师们的特色思维、科学经历和独具特色的想象力在书中表现得淋漓尽致。工程师并不是一群整天沉迷于研究、不谙世事的疯子，通过这本书，你可以领悟到工程师的伟大才华，学习如何将他们灵活应用到生活和商业中。

中文版序言

前言 无形的桥梁

 可疑的马拉松入侵者

 无处不在的远程代码识别

 条形码的发明

 工程师思维模式

 戴着条形码跑马拉松

01 混合和匹配

 法国加农炮的蜕变之路

 “老古董”与现代人之间的决斗

 工程师思维的核心

 寻找“暗室里的黑猫”

 我与工程学的不解之缘

 加农炮的工程学原理

02 优化

 斯德哥尔摩交通大改造

 邮政编码的诞生

 谷歌实时交通系统

 一切都改变了

 经济学家vs.工程师

03 效率和可靠性

 Piggly Wiggly——世界上第一个现代超市

 世界上首台自动取款机的诞生

 丰田公司的工程思维实践

 将不确定性因素最小化

04 灵活的标准化

 青霉素诞生的“命运”

 安全带的灵感来源

 青霉素生产如何走向规模化

 次优技术

 如果你使用青霉素，请用够剂量

05 在约束下求解

 为何重访瓦拉纳西？

 混乱的跨区域时间

 米什拉的坚守

 标准时间正式实行

 恒河中流淌的那些生命故事

 保护恒河

 激发创新潜力

 工程与公共卫生

 没有什么不可能

06 互换和适配

 一个父亲的坚守

 从毫无头绪开始

 用悲剧唤来的良知

 用工程师思维解决政府难题

 去了解，去发现

07 原型制造

 数码相机和现代手机的产生

 断开连接，使用无线

 选择胶卷，还是记忆卡？

 先了解客户需求

 工程与原型制造

08 向别人学习

 “帮宝适”中的工程师智慧

 第一台彩色数字印刷机

 我们曾一度认为不需要录音机

 工程师思维的局限

 来自巴厘岛水神庙的警示

跋 面向大众：电影大师希区柯克的工程师思维

译后记

致谢

望的结果。实质上，我的教育就如同被安装在一条装配线上一样，按部就班地进行着。在我读高中的时候，我就开始考虑还有什么东西会是我感兴趣的。医学、商务和工程学学位在当地文化中都特别受重视。我把脚伸到孟加拉湾马德拉斯码头的海水里，任由泛起的波浪拍打着脚丫，以求能得到一丝灵感。我那由化学家半路转行当会计的父亲和我的全职母亲都鼓励我去追求任何感兴趣的领域。

由于学校里的残酷竞争，我和弟弟以及我们的朋友们根本没有时间和自由去探索、试验及“爱上”任何事物。坦率地说，我步入工程界就像一场包办婚姻——一条通向成功的务实路线。我选择主修仪表和控制系统工程——这在当时还是一个全新的、相对冷门且极具挑战性的学位课程，由马德拉斯大学开设。最后，我对生物医学技术产生了兴趣，再加上还有一笔丰厚的奖学金，我决定飞往纽约，在2001年9月11日的前一个月进入一所研究院。

随着时间的推移，我渐渐意识到工程比我绞尽脑汁全力对付的数学模型更为强劲有力，比我设计的电子线路更有意义，比我测试过的传感器和一些装置更加精确，比我调试过的软件代码更有见地，比索然无味的技术术语更激动人心。这使我对工程从起初人为刻意的迷恋逐渐发展为发自肺腑、持续不断的热爱。

加农炮的工程学原理

格里博瓦尔的工具也是在结构、约束和取舍这个三兀体中发展而来的。由此而产生的发明创造为精密和大规模制造提供了蓝图，对人类社会的影响甚为深远。此外，这些想法为开创批量生产时代出了力，从而加速了现代工程技术的普及。

格里博瓦尔通过结构化概念赋予了大炮及其应用更崇高的使命感。他创导了相关零件的混合和匹配，充分利用了互换性设计应用，这可是当今工程界仍常采用的一种有效方法。互换性的技术基础之一是“功能结合性”。要知道各个模块并不是混杂拼装的，而是有策略地互相联系在一起的系统，并且需要实现某一特定的功能。采用这种策略，错误很快就会被识别、测试、处理，然后再测试一这种做法在后来的流水线技术发展中得到了细化和完善。而大炮必须要具备精准和耐久两大特性。在复杂建模和仿真软件发明之前的数百年里，像格里博瓦尔这样的工程师依靠他们的计算和秘密诀窍(know-how)采得出可靠的解决方案。他们通常在设计寺庙、桥梁、城堡等系统上花特别多功夫，以确保万无一失。

约束是格里博瓦尔忠实的伙伴。赌注是不可估量的，要赢的可是一场战争，所以他的解决方法必须有效。对于伽利略和牛顿这样的自然哲学家来说，弹道研究已然是肯·阿尔德所谓的“数学体育馆”，完全坐落在他们的智力范围之内。对他们（P18-19)

从火药的发明到长城的构筑以及庞大的城建工程，中国自古就是工程成就的典范。作为工程师的最大产出国之一，中国的经济增长和快速转型依赖于工程实践以及对工程的重视。正如我在本书中所述，工程不只是工具和算法，它是生活和文化的基础，源于好奇、实用、策略和持续改进。作为一个具有深厚内涵和能量的专业，工程的影响跨越时间和距离，就像中国对制造业的引领影响着全球经济的方方面面以及万千百姓一样。我的一大兴趣是探讨我们能否用工程工具来提高效能，从而应对世界上各种紧迫的社会挑战。工程师思维可以帮助我们改进决策技巧和提高解决问题的效率。这种想法需要跨行业、跨部门的沟通。我希望作为读者的你也能够积极成为其中的一员。

古鲁·马达范

本书作者马达范是一位讲故事的能手。他在这本书里讲述了20多个小故事，其中有一半与我们的日常生活息息相关，如手机、数码相机、青霉素、自动取款机、一次性尿布、超市、世界时区、通用产品代码、邮政编码、汽车安全气囊、飞机(莱特兄弟)、电话(爱迪生)等。我们对它们是如此习以为常，以至我们很少甚至根本不去探究这些东西是怎么来的。读者将从这些小故事中知道每一件发明都来之不易，都有为之呕心沥血、鞠躬尽瘁的工程师们。另外一半是工程学在社会实践中的应用，如解决交通拥堵、丰田公司质量管理、清理恒河、福特公司流水线、农业绿色革命、全球定位系统的民用、伦敦奥运会开幕式、谷歌地图、希区柯克的电影等。这些应用让传统的工程师大开眼界，也给其他各行各业的人士带来思维方法方面的极佳启示。当然，作者的目的远不只给读者讲这些故事，他上升到理论高度，总结出工程师思维的以下特征。

首先要搞清工程学的定位。自古以来，科学、哲学和宗教以各自不同的方式致力于发现和追求它们自己的真理。科学针对自然界，哲学针对社会和人们的精神世界，宗教则依靠超自然力来解决一切问题。与数学家和科学家不同，工程师的任务是发明，是通过创造来顺应自然，提高人们的生活水准。而技术则是科学和工程的结晶。所谓技术人员，其实就是工程师。数学是为了满足其自身逻辑完整的学问。但出乎意料的是，它被广泛应用于科学、技术和工程。科学家和工程师多半重视数学。目前看来虚无缥缈、抽象难懂的数学分支，说不准何时就派上用场了。

那么工程师如何完成他们的历史使命呢？他们的基本出发点就是模块化的系统思维。把复杂问题和系统分解为子问题和子结构，称为解构；之后分而治之，找到各部分的解法，再加以综合，称为建构。该方法有三个要素：结构、约束、取合。所谓“结构”就是要“于无声处听有声”，从初步的概念、构想中“看”到潜在的结构。“约束”有两种，一种是负约束，如金钱、人力、时间、自然等方面的限制。负约束又分激进型(如赛车会因追求性能而降低安全标准)和保守型(如邮轮将安全放在第一)。另一种是正约束，系人为添加约束以达到最好效果，如24个时区的划分。取舍容易理解，就是“鱼和熊掌不可兼得”，必须“忍痛割爱”！不过正确的决定往往不好做。有几种方法是工程师常用的：一种是优化，即在多种方案中找到最好的一种，并变动影响结果的因素(称为参数)，以便得到最好的解；另一种是标准化，也就是要尽量用通用的方法和零部件，使解决方法容易实现和管理。为了验证解法的优劣，制造一个原型，加以试验、改进，直到满意为止。

书中提到，美国工程师占人口的4%，也就是大约1000万。他们的贡献是超比例的，为更多人创造了就业机会。据估计，目前中国工程师总数应在4000万以上，占总人口的3%～4‰。虽然人数众多，但工程师的水平距世界最高水平仍相差甚远。根据2005年麦肯锡的一份人力资源报告，中国和印度分别只有10%和25%的工程师能够参与全球市场的竞争。该报告还指出像波兰、匈牙利、捷克和马来西亚这样的低薪酬国家，能在全球劳动力市场上角逐的工程师占比比印度和中国都要高。结合我自己的观察，我很认同这个判断，我们迫切需要改变，真正与国际接轨。

西方有一句谚语：“如果你打算做一件事，你总能找到一种方法；如果你不打算做一件事，你总能找到一个借口。”根据我此前在美国公司18年的工作经验，大多数美国工程师(包括来自中国的)采取的都是前一种态度，可是根据我在中国公司1968～1978年和最近4年的工作经验，我很遗憾地发现，一些中国工程师(甚至包括一些年轻的海归人士)采取的往往是后一种态度。美国工程师在尝试失败以后会说：“至少我努力过了。”中国工程师则往往还未开始尝试便说：“哎，这事怕做不成。”前者会想尽一切办法克服困难，后者则稍有挫折便知难而退。前者有80%胜算，后者则只有20%。

为什么有这么明显的反差呢？在美国，大多数人都喜欢自己的工作。如果不喜欢，他会去另找一个。另一方面，他们从小就培养了敬业精神。你能常常听到他们说：“这是我的job(工作)。”也就是分内事，一定要做好。哪怕即将调换工作，该做的事还是认真去做，“站好最后一班岗”。中国工程师有相当一部分得过且过，领导要我做什么就做什么。这样怎么能够做得好？有了敬业精神，本书中介绍的各种方法就能帮上忙了。

本书作者在写书的两年期间访谈了60多人，查阅了大量殷实可靠的文献资料，不少内容是独家首发。他感谢了100多个人，可见写作此书花费了大量的精力。我通过代理找到了他，提出一些问题，他当日就回复了。在以后的一个多月里，他与我有二十几封电邮往来，及时回答了我的问题，有的给出说明，有的提供背景，也有的根据我的建议对原文做了一些调整，敬业精神巍然可见。另外，译者在翻译中不知布袋烟灰缸为何物，写电邮给当事人劳勒请教，当时未抱多大希望，因为这毕竟是半个多世纪以前的事，且劳勒已年近90岁了。没想到的是，他也当天就回复，给出了详细说明，还附上照片。

我的女儿凌真雁在翻译初期帮助解决了一些与美国习俗相关的用词及其他难点。离开校门不久的戴慧君除了在校对中改正了原译稿的一些疏漏，还做了文字修饰，引进了现代语言元素，远远超出了我的期望。既感叹后生可畏，又高兴后继有人。

总的说来，4个月的翻译工作虽然紧张繁忙，但十分愉快。唯一的遗憾是，因翻译工作在晚上和周末进行，常常冷落了夫人刘丽芳充满爱意的唠叨，不过她最多也只是再添几句仍然会被“冷落”的唠叨罢了。

父亲在60年前教我如何读书。他说要确定一本书是否值得精读，可用三种方法：一是看前言后语，二是浏览目录，三是乱翻法，即随机地抽读几页。先父遗训未敢忘却，也确实受益匪浅。谨希望也用类似方法的读者看完这篇译后记能引发阅读全书的兴趣。

凌复华

《转向》将启发你的那些改变人们生活的思维。本书优雅地表达了工程师的真实视野，以及它对生活和全球发展几乎各方面的影响。这本书清晰易懂、令人耳目一新，强烈推荐给有兴趣理解工程师思维的每一个人。

——丹尼尔·莫特 美国国家工程院院长

工程师思维模式是一种变革的思维模式。本书巧妙地展示了它的一些组织原则，提醒我们在今天的全球挑战中，有许多解决方案和机会等着你去实现。

——克劳斯·施瓦布 世界经济论坛创始人兼执行主席

古鲁·马达范从工程师角度提供了令人信服的解释。书中一则则充满说服力的故事感人肺腑，有时还令人心碎，阅读这本书使人深受教益。

——文顿·瑟夫 谷歌首席互联网顾问，美国总统自由勋章、伊丽莎白女王工程奖得主

古鲁·马达范不仅扫除了人们关于工程师如何思考的认知“盲点”，还解释了机器和系统的设计世界如何与人类社会世界相互作用，我们如何运用工程师给我们的工具在人类社会世界里生活。

——埃尔文·罗斯 经济学家，哈佛大学教授，诺贝尔经济学奖得主

细腻、含蓄、智慧且富有哲理是本书的特点。创新是人类进步的灵魂，在中国大力倡导大众创业和创新的今天，这本译书的付梓出版，必将大有助于我国工程技术和相关事业的发展。

——何友声 上海交通大学教授，中国工程院院士

《转向》讲述了一系列影响我们今天生活的发明故事，展示和归纳了杰出工程师们的思维和精神境界。他们具有敏锐的观察力和超凡的创造力，以及面对失败的顽强挑战精神，并应用系统思维方法。希望中国的工程师和未来工程师从本书获得启示。

——郇极 北京航空航天大学教授，“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项总体组专家

在这本充满智慧、富有洞察力、引人入胜的书中，马达范展示了工程师把问题转化为机遇的方法。我们都应该学习和信奉工程师思维模式，它适用于生活的各个方面。

——沃尔特·艾萨克森 《创造者》、《史蒂夫·乔布斯传》作者