行动需要人们的共同努力，先进的工程理念落实于行动中就变成巨大的物质力量。若工程理念 不与行动相结合、不能落实于行动，再好的工程理念都是空想。 2.1.3工程思维 (1)工程思维的性质 工程思维是依附于工程实践的思维活动和思维现象。工程实践活动以工程思维为灵魂，而 工程实践渗透着工程思维。工程思维在工程实践中实现其“物化”。工程实践过程是工程主体 (人)通过工程思维、工程器械、工程操作，把物质改变为人工物的过程。工程活动包括多要 素、多环节和多内容：与此对应，工程思维渗透和贯穿于工程观、工程决策、工程设计、工程 操作、工程运行、工程维护等工程活动的全部环节和全部过程。 工程思维与工程活动一样，具有漫长久远的历史。工程活动是社会中常见的、基础性的物 质实践活动，因此工程思维也必然是人类（尤其是工程师）实际常用的思维方式。由于常用， 工程思维往往被“熟视无睹”或“视而不见”的不自觉状态，可谓“百姓日用而不知”(《周易 系辞上》)，未把自己经常实际进行的工程思维活动升华至自觉的程度和水平。因此，努力提高 工程实践者（尤其是工程师）工程思维的自觉性具有重要意义。 关于工程思维的性质，马克思说：“蜘蛛的活动与织工的活动相似，蜜蜂建筑蜂房的本领 使人间的许多建筑师感到惭愧。但是，最整脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方， 是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的结果， 在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，既已经观念地存在着。他不仅使自然物发 生形式变化，同时他还在自然物中实现自然的目的，这个目的是他所知道的，是作为规律决定 着他的活动的方式和方法的，他必须使他的意志服从这个目的。”(《资本论》第1卷，人民出 版社，1972年，第202页)。 工程思维是价值理性和工具理性兼备的思维，且价值理性“高于”工具理性。价值理性 (Value Rational)关注从某些具有实质的、特定的价值理念角度观察行为的合理性，注重行为 本身所能代表的价值，如是否实现社会的公平、正义、忠诚、荣誉等，而不计较具体手段和后 果。而在工具理性(Instrumental Reason)或者说“效率理性"中，行动由追求功利的动机所驱使， 通过实践途径确认工具（手段）的有用性，以追求事物的最大功效，为人的某种功利的实现服 务，它通过精算功利的方法而最有效达至目的的理性，是以工具崇拜和技术主义为生存目标的 价值观，它漠视人的情感和精神价值。工程思维和工程活动以价值目标为导向、以价值目的， 价值目标包括经济价值、社会价值、生态价值、美学价值、伦理价值、心理价值等多种价值。 (2)工程思维的特点和表征 万里长城、埃及金字塔等中外古代的工程活动伟大成就具有恒久的工程价值和文化价值， 激励着后世万代，但这些成就大体上或者主要地是基于经验的，因而在工程领域来看基本上是 “经验性”的思维。现代工程活动的基础是科学、技术科学和工程科学等现代科学，现代工程 思维是以现代科学为理论基础的思维。 工程思维的特点和表征是工程思维与科学思维的辩证、科学性与操作性、复杂性与集成性、 可行性与艺术性、多解性与灵活性、可错性与容错性的辩证统一。 工程思维与科学思维各自独立、相互区别，又密切联系、相互影响。工程思维的独立性体 现在工程思维具有科学性的思维，但是工程思维不是科学思维的“子集”或科学思维的表现形 16
16 行动需要人们的共同努力，先进的工程理念落实于行动中就变成巨大的物质力量。若工程理念 不与行动相结合、不能落实于行动，再好的工程理念都是空想。 2.1.3 工程思维 （1）工程思维的性质 工程思维是依附于工程实践的思维活动和思维现象。工程实践活动以工程思维为灵魂，而 工程实践渗透着工程思维。工程思维在工程实践中实现其“物化”。工程实践过程是工程主体 （人）通过工程思维、工程器械、工程操作，把物质改变为人工物的过程。工程活动包括多要 素、多环节和多内容；与此对应，工程思维渗透和贯穿于工程观、工程决策、工程设计、工程 操作、工程运行、工程维护等工程活动的全部环节和全部过程。 工程思维与工程活动一样，具有漫长久远的历史。工程活动是社会中常见的、基础性的物 质实践活动，因此工程思维也必然是人类（尤其是工程师）实际常用的思维方式。由于常用， 工程思维往往被“熟视无睹”或“视而不见”的不自觉状态，可谓“百姓日用而不知”（《周易. 系辞上》），未把自己经常实际进行的工程思维活动升华至自觉的程度和水平。因此，努力提高 工程实践者（尤其是工程师）工程思维的自觉性具有重要意义。 关于工程思维的性质，马克思说：“蜘蛛的活动与织工的活动相似，蜜蜂建筑蜂房的本领 使人间的许多建筑师感到惭愧。但是，最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方， 是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的结果， 在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，既已经观念地存在着。他不仅使自然物发 生形式变化，同时他还在自然物中实现自然的目的，这个目的是他所知道的，是作为规律决定 着他的活动的方式和方法的，他必须使他的意志服从这个目的。”（《资本论》第 1 卷，人民出 版社，1972 年，第 202 页）。 工程思维是价值理性和工具理性兼备的思维，且价值理性“高于”工具理性。价值理性 （Value Rational）关注从某些具有实质的、特定的价值理念角度观察行为的合理性，注重行为 本身所能代表的价值，如是否实现社会的公平、正义、忠诚、荣誉等，而不计较具体手段和后 果。而在工具理性（Instrumental Reason）或者说“效率理性”中，行动由追求功利的动机所驱使， 通过实践途径确认工具（手段）的有用性，以追求事物的最大功效，为人的某种功利的实现服 务，它通过精算功利的方法而最有效达至目的的理性，是以工具崇拜和技术主义为生存目标的 价值观，它漠视人的情感和精神价值。工程思维和工程活动以价值目标为导向、以价值目的， 价值目标包括经济价值、社会价值、生态价值、美学价值、伦理价值、心理价值等多种价值。 （2）工程思维的特点和表征 万里长城、埃及金字塔等中外古代的工程活动伟大成就具有恒久的工程价值和文化价值， 激励着后世万代，但这些成就大体上或者主要地是基于经验的，因而在工程领域来看基本上是 “经验性”的思维。现代工程活动的基础是科学、技术科学和工程科学等现代科学，现代工程 思维是以现代科学为理论基础的思维。 工程思维的特点和表征是工程思维与科学思维的辩证、科学性与操作性、复杂性与集成性、 可行性与艺术性、多解性与灵活性、可错性与容错性的辩证统一。 工程思维与科学思维各自独立、相互区别，又密切联系、相互影响。工程思维的独立性体 现在工程思维具有科学性的思维，但是工程思维不是科学思维的“子集”或科学思维的表现形
式。工程活动是技术要素和非技术要素的“集成”，认为“工程是科学的应用”的观点把工程 思维“归结为”或“还原为”科学思维，或者把工程思维作为一个以科学原理为“前提”而进 行“科学推理”的过程，是不恰当的。 在工程思维与科学思维的联系方面，人们的工程思维自觉或不自觉地受到其科学思维的理 论指导和方法论启发，在高新技术领域，这种指导或启发作用表现得十分突出和充分。工程思 维与科学思维的密切联系，决定了在工程教育中开展科学教育的不可或缺性，后者发挥基础性 作用。没有接受严谨科学教育从而具备系统性科学知识的人，难以成为合格的工程设计者和工 程实践者。 工程思维与科学思维的差别有三个方面。首先，工程思维和科学思维的取向不同。工程思 维是价值定向，其目的是满足社会生活需要、创造更大的价值，包括经济价值、社会阶值、生 态价值)。科学思维是真理定向，其目的是探索真理、追求真理、发现真理。其次，工程思维 是强调与具体的工程项目“个别对象”相联系的思维，是以“个别性”为思维灵魂的思维：客 观上，不存在两个完全相同的工程，任何工程都是“唯一性”或“一次性”，例如京沪高铁铁 路不同于京广高铁铁路，南京长江大桥不同于南京长江二桥，它们之间不可能进行机械地复制 或重复。科学思维以发现普遍的科学规律为目标，它超越具体对象，是以普遍性、共性为灵魂 的思维。第三，从时空维度看，工程思维是与思维对象的具体时间、具体地点相联系的思维， 具有时效性和地域性。例如，工程活动一一例如三峡工程、青藏铁路工程、宝钢工程、南水北 调工程等均是特定主体在特定时间和空间的具体实践活动。再如，任何工程需要“选址”确定 工程“工期”：因此，工程思维必须考虑具体时间和具体空间（即当时当地性），而不能脱离“当 时当地性”。科学思维对具体时空具有超越性，不受思维对象的具体时间和具体空间方面的制 约，它关心的对象不是具体时间（时点）和具体空间（地域）。 工程思维的科学性与操作性。强调工程思维的科学性就是必须用科学理论“武装”头脑。 用科学理论“武装”起来的设计师、工程师能够清晰地知晓和判定工程活动的“可能性边界” 在何处，不会存在违反违背科学规律以实现目标和开展设计的幻想。缺乏科学思维的幻想必然 导致工程和工程活动的失败。工程活动的主体是运用一定的工程设备、工艺流程或工程手段， 实现工程活动的目标。工程活动必须通过操作才能变成现实，从过去使用手工工具到现代社会 使用机器设备、基础设施进行制造：工程思维必须考虑如何合理地“运用”各种工具、机器、 设备和其他手段，构建可操作性强、合理的工艺流程实现工程的目标。离开实际的作业操作， 工程思维及其成果仅仅停留在“美好的蓝图”阶段而不可能转化为物质现实，因此工程思维是 操作性的思维。 工程活动的复杂性与工程思维的集成性。工程活动涉及众多复杂的因素，体现出显著的集 成性，所涉因素包括经济因素、技术因素、社会因素、管理因素、审美因素和伦理因素等，由 此决定工程思维必定具有集成性思维的特点，集成性思维的好坏高低最直接影响工程思维的优 劣成败。现实的工程活动经常遇到相互矛盾的需求，因此工程思维应充分分析矛盾及其相互关 系，权衡协调和合理取舍。对工程问题的判断和选择不一定非此即彼，而需要根据工程问题的 总目的要求，合理协调冲突或矛盾中的各种因素。 工程思维的可行性、逻辑性与艺术性。工程思维是“脚踏实地”的想象和思维，必须考虑 可行性、现实性和实现性，这是工程活动的灵魂。艺术思维可以脱离现实而虚构、“天马行空”， 可以忽略现实性、可行性等实践性问题。工程思维严禁逻辑错误和逻辑混乱：而艺术创作思维 17
17 式。工程活动是技术要素和非技术要素的“集成”，认为“工程是科学的应用”的观点把工程 思维“归结为”或“还原为”科学思维，或者把工程思维作为一个以科学原理为“前提”而进 行“科学推理”的过程，是不恰当的。 在工程思维与科学思维的联系方面，人们的工程思维自觉或不自觉地受到其科学思维的理 论指导和方法论启发，在高新技术领域，这种指导或启发作用表现得十分突出和充分。工程思 维与科学思维的密切联系，决定了在工程教育中开展科学教育的不可或缺性，后者发挥基础性 作用。没有接受严谨科学教育从而具备系统性科学知识的人，难以成为合格的工程设计者和工 程实践者。 工程思维与科学思维的差别有三个方面。首先，工程思维和科学思维的取向不同。工程思 维是价值定向，其目的是满足社会生活需要、创造更大的价值，包括经济价值、社会阶值、生 态价值）。科学思维是真理定向，其目的是探索真理、追求真理、发现真理。其次，工程思维 是强调与具体的工程项目“个别对象”相联系的思维，是以“个别性”为思维灵魂的思维；客 观上，不存在两个完全相同的工程，任何工程都是“唯一性”或“一次性”，例如京沪高铁铁 路不同于京广高铁铁路，南京长江大桥不同于南京长江二桥，它们之间不可能进行机械地复制 或重复。科学思维以发现普遍的科学规律为目标，它超越具体对象，是以普遍性、共性为灵魂 的思维。第三，从时空维度看，工程思维是与思维对象的具体时间、具体地点相联系的思维， 具有时效性和地域性。例如，工程活动——例如三峡工程、青藏铁路工程、宝钢工程、南水北 调工程等均是特定主体在特定时间和空间的具体实践活动。再如，任何工程需要“选址”确定 工程“工期”；因此，工程思维必须考虑具体时间和具体空间（即当时当地性），而不能脱离“当 时当地性”。 科学思维对具体时空具有超越性，不受思维对象的具体时间和具体空间方面的制 约，它关心的对象不是具体时间（时点）和具体空间（地域）。 工程思维的科学性与操作性。强调工程思维的科学性就是必须用科学理论“武装”头脑。 用科学理论“武装”起来的设计师、工程师能够清晰地知晓和判定工程活动的“可能性边界” 在何处，不会存在违反违背科学规律以实现目标和开展设计的幻想。缺乏科学思维的幻想必然 导致工程和工程活动的失败。工程活动的主体是运用一定的工程设备、工艺流程或工程手段， 实现工程活动的目标。工程活动必须通过操作才能变成现实，从过去使用手工工具到现代社会 使用机器设备、基础设施进行制造；工程思维必须考虑如何合理地“运用”各种工具、机器、 设备和其他手段，构建可操作性强、合理的工艺流程实现工程的目标。离开实际的作业操作， 工程思维及其成果仅仅停留在“美好的蓝图”阶段而不可能转化为物质现实，因此工程思维是 操作性的思维。 工程活动的复杂性与工程思维的集成性。工程活动涉及众多复杂的因素，体现出显著的集 成性，所涉因素包括经济因素、技术因素、社会因素、管理因素、审美因素和伦理因素等，由 此决定工程思维必定具有集成性思维的特点，集成性思维的好坏高低最直接影响工程思维的优 劣成败。现实的工程活动经常遇到相互矛盾的需求，因此工程思维应充分分析矛盾及其相互关 系，权衡协调和合理取舍。对工程问题的判断和选择不一定非此即彼，而需要根据工程问题的 总目的要求，合理协调冲突或矛盾中的各种因素。 工程思维的可行性、逻辑性与艺术性。工程思维是“脚踏实地”的想象和思维，必须考虑 可行性、现实性和实现性，这是工程活动的灵魂。艺术思维可以脱离现实而虚构、“天马行空”， 可以忽略现实性、可行性等实践性问题。工程思维严禁逻辑错误和逻辑混乱；而艺术创作思维
允许淡化逻辑，甚至与逻辑相悖情节的文艺作品还会受到公众的赞赏和赞叹。但是，工程思维 应当像艺术思维那样具有“艺术性”，正如艺术思维的艺术个性是艺术活动的核心一样，工程 思维需要想象力，需要工程决策者、设计师和工程师的“思维个性”，设计师在工程思维中需 要闪耀“设计个性”火花。例如当“业主”在招标工程项目时，不同投标人对该工程项目提出 的工程设计方案各具特色、百花齐放，不可能完全相同。不但在技术先进性、经济合理性、安 全可靠性、环境友好等方面不同，也在“艺术性”和“设计个性”上迥然不同。 工程思维的多解性与灵活性。工程思维和科学思维对各自问题，就求解性质而言具有很 大差别。工程问题的答案是多解，而科学问题的答案是唯一性。工程思维对解决工程问题的多 解性，使得工程思维呈现出一定“灵活性”，这对工程设计和工程决策影响深刻。在现代工程 管理中，工程项目公开招标方式的普遍使用正是基于工程问题的多解性：例如，在大江大河上 的水利水电工程建设，不但工程的选址具有多种方案，而且选择所用的结构、材料、技术、施 工方案等均呈多种可能性，能否在多种可能答案中选择最合理的答案，对设计者和决策者是一 个严峻挑战。工程方法论中最基本的工程方法是启发法。启发法不保证能够给出一个答案，甚 至某一启发法也许与另一启发法相矛盾。某一种启发法的可接受性依赖于直接的问题脉络而非 某个绝对标准。当在特定时间使用一种启发法解决某一个特定工程问题时，这就体现了该工程 实践的灵活性，即工程的“艺术”。可见，工程思维面对复杂矛盾具有“兼收并蓄”和“灵活 性”的思维特点。高明的决策者能够在纷繁的候选方案中表现出高超的决策能力和决策艺术： 相反，若不能在复杂的工程问题抓住其核心或关键，决策者就可能做出令人遗憾或贻害后世的 工程决策。 工程思维的风险性、可错性、安全性与容错性。任何工程活动都有风险。工程风险性来源 于工程活动客观上存在多种不确定性因素、人们主观上对工程的认识缺陷和盲区。因此工程思 维必然是具有风险性和不确定性的思维，工程的决策者、设计者、管理者必须保持清醒的认识、 自觉应对和积极防范。由于客观世界和工程活动的复杂性和人类认识的局限性，工程思维活动 难以完全避免错误，即工程思维的可错性。但是，对工程思维活动与科学思维活动可错性的客 观“容忍度”完全不同，对科学思维活动更多的体现“宽容忍”，而对工程思维活动往往是“零 容忍”。科学家的科学实验允许千百次的失败，但现实社会和投资人对工程活动尤其重大工程 (如京沪高铁工程)不容许工程失败后重做一次。对工程可错性的“零容忍”与工程活动复杂 性之间的突出矛盾，成为推动工程思维进化发展的重要动因。 现实中，工程思维的可错性与可靠性的矛盾深刻地体现在工程技术人员的思维之中，内化 为他们的“职业思维习惯”之中。工程可靠性甚至绝对可靠性是工程思维永远追求的目标，但 永远无法达到。由此，工程“容错性”概念作为工程可靠性和可错性的对立统一而出现，有效 地应用于工程可靠性的提升和工程可错性的应对。“容错性”是在工程系统出现错误是仍继续 保持工作或维持运行，如人类无论出于健康还是病患状态，其生理功能系统仍然保持运行而不 致生命终结，城市智能电网由于具有较强的“容错性”而不致因局部区域用电故障导致城市电 网的“全局性功能瘫痪”，容错性允许工程在一定范围内和一定程度上“带病”运行。 此外，意志因素明显地影响人们的工程思维。工程思维中的知识性内容固然重要，但工程 思维中意志因素同样重要。工程决策者的坚强意志有时会成为决策的决定性因素，而刚愎自用 的意志则会导致决策失误。现实世界中，工程实施的执行者需要克服大量困难才能达到工程目 标，如果在工程困难面前缺乏坚强意志，工程实施就会出现曲折、延滞。工程的成功与否，除 18
18 允许淡化逻辑，甚至与逻辑相悖情节的文艺作品还会受到公众的赞赏和赞叹。但是，工程思维 应当像艺术思维那样具有“艺术性”，正如艺术思维的艺术个性是艺术活动的核心一样，工程 思维需要想象力，需要工程决策者、设计师和工程师的“思维个性”，设计师在工程思维中需 要闪耀“设计个性”火花。例如当“业主”在招标工程项目时，不同投标人对该工程项目提出 的工程设计方案各具特色、百花齐放，不可能完全相同。不但在技术先进性、经济合理性、安 全可靠性、环境友好等方面不同，也在“艺术性”和“设计个性”上迥然不同。 工程思维的多解性与灵活性。工程思维和科学思维对各自问题，就求解性质而言具有很 大差别。工程问题的答案是多解，而科学问题的答案是唯一性。工程思维对解决工程问题的多 解性，使得工程思维呈现出一定“灵活性”，这对工程设计和工程决策影响深刻。在现代工程 管理中，工程项目公开招标方式的普遍使用正是基于工程问题的多解性；例如，在大江大河上 的水利水电工程建设，不但工程的选址具有多种方案，而且选择所用的结构、材料、技术、施 工方案等均呈多种可能性，能否在多种可能答案中选择最合理的答案，对设计者和决策者是一 个严峻挑战。工程方法论中最基本的工程方法是启发法。启发法不保证能够给出一个答案，甚 至某一启发法也许与另一启发法相矛盾。某一种启发法的可接受性依赖于直接的问题脉络而非 某个绝对标准。当在特定时间使用一种启发法解决某一个特定工程问题时，这就体现了该工程 实践的灵活性，即工程的“艺术”。可见，工程思维面对复杂矛盾具有“兼收并蓄”和“灵活 性”的思维特点。高明的决策者能够在纷繁的候选方案中表现出高超的决策能力和决策艺术； 相反，若不能在复杂的工程问题抓住其核心或关键，决策者就可能做出令人遗憾或贻害后世的 工程决策。 工程思维的风险性、可错性、安全性与容错性。任何工程活动都有风险。工程风险性来源 于工程活动客观上存在多种不确定性因素、人们主观上对工程的认识缺陷和盲区。因此工程思 维必然是具有风险性和不确定性的思维，工程的决策者、设计者、管理者必须保持清醒的认识、 自觉应对和积极防范。由于客观世界和工程活动的复杂性和人类认识的局限性，工程思维活动 难以完全避免错误，即工程思维的可错性。但是，对工程思维活动与科学思维活动可错性的客 观“容忍度”完全不同，对科学思维活动更多的体现“宽容忍”，而对工程思维活动往往是“零 容忍”。科学家的科学实验允许千百次的失败，但现实社会和投资人对工程活动尤其重大工程 （如京沪高铁工程）不容许工程失败后重做一次。对工程可错性的“零容忍”与工程活动复杂 性之间的突出矛盾，成为推动工程思维进化发展的重要动因。 现实中，工程思维的可错性与可靠性的矛盾深刻地体现在工程技术人员的思维之中，内化 为他们的“职业思维习惯”之中。工程可靠性甚至绝对可靠性是工程思维永远追求的目标，但 永远无法达到。由此，工程“容错性”概念作为工程可靠性和可错性的对立统一而出现，有效 地应用于工程可靠性的提升和工程可错性的应对。“容错性”是在工程系统出现错误是仍继续 保持工作或维持运行，如人类无论出于健康还是病患状态，其生理功能系统仍然保持运行而不 致生命终结，城市智能电网由于具有较强的“容错性”而不致因局部区域用电故障导致城市电 网的“全局性功能瘫痪”，容错性允许工程在一定范围内和一定程度上“带病”运行。 此外，意志因素明显地影响人们的工程思维。工程思维中的知识性内容固然重要，但工程 思维中意志因素同样重要。工程决策者的坚强意志有时会成为决策的决定性因素，而刚愎自用 的意志则会导致决策失误。现实世界中，工程实施的执行者需要克服大量困难才能达到工程目 标，如果在工程困难面前缺乏坚强意志，工程实施就会出现曲折、延滞。工程的成功与否，除
了有一个最佳的工程方案之外，工程执行者坚强的意志力往往发挥不可替代的作用。 (3)工程思维和工程问题 “提出问题”是思维过程的开始。科学研究始于“问题”，而“问题”始于怀疑。科学研究 提倡“怀疑”精神，对自然和社会规律寻根究底的好奇心激发了人们的怀疑与思索，成为“科 学问题”产生的源泉之一，“科学问题”常常并无显性（实用）目的或者（实用）指向，即对 特定主体和特定时空体现出超越性，其答案“放之四海而皆准”。而工程问题始于生产实践和 经济社会发展的现实需求，并非来自好奇心。科学问题关注自然界和人类社会的共性问题，关 注现象的内在规律是什么：工程问题关注具体的工程任务或者活动，具有对特定主体和特定时 空的依赖性，例如“是否需要建设一个航站楼？最优选址地点在哪里？“怎样建设航站楼？”。 工程思维和科学思维的共性在于它们均被视为提出问题和求解问题的过程。所不同的是工 程思维的基本内容是针对工程活动中提出工程问题，运用工程思维方法求解工程问题的过程， 工程思维发展的过程就是不断地提出工程问题和解决工程问题的过程。工程问题的求解既运用 工程方法也需要科学方法，即不但运用工程系统分析、设计分析、程序与规则的编制运行、工 程规范导则的制定等工程方法，而且使用归纳、演绎等科学方法。解决工程问题的目的性清晰 明确，且与具体的时空条件相适应，思维的结果就是在给定的初始状态和约束条件下，制定出 从初始状态经过一系列中间状态而达到目标状态的转换和运作程序。求解工程问题的过程中需 要解决参数的确定和优化，器具与工序的选择、界面衔接与匹配、工程组织管理，效率、效力 和功能的提升与优化等系列问题。工程思维是与人的行动密切结合的思维活动，因而工程问题 的求解结果在工程知识上表现为工程计划、工程规范、工程标准、设计图纸、运行方案等，在 工程实践上表现出人工物的建造。 科学思维的基本内容是针对自然、社会中的科学问题，运用科学思维方法求解科学问题的 过程。求解科学问题及其过程，需要运用实验、证明、归纳、演绎等多种科学方法，建立新的 科学概念、获得新的科学知识、提出一般性或通用性的理论，发现普遍性或一般性的规律：求 解科学问题是指向真理的，其求解结果具有普遍性。科学问题的答案具有唯一性，科学发现具 有时间上优先性，谁最早获得答案，谁就是“发现人”，而其它时间顺次的发现人就不被承认， 就像田径赛跑只把跑在最前面的人的记录作为世界纪录，而不会把其后的人的记录作为世界纪 录那样。 工程规则是工程思维的产物。关于规律的知识是科学知识中的关键内容之一，而关于规则 的知识是工程知识的关键内容之一，工程规则包括工程规范、工程规程、工程规定、工程标准、 工程导则等。工程规则与工程实践和工程思维联系密切：一方面，工程规则是工程实践和工程 思维的产物：另一方面，工程实践必须遵循工程规则，而一般不得违反工程规则。随着工程实 践和工程知识的发展，工程规则发生变化，新工程规范、新工程标准需要与时俱进地进行修订。 2.1.4工程决策 决策是人类行动的前提与指南。决策在哲学上是人的主观能动性的集中表现，在实践上是 决定各种行动成败的关键环节，决策的成功是最大的成功，决策的失误是最大的失误。工程决 策是工程活动的起始。在工程活动中，决策发挥整体性、全局性和决定性的影响，直接关系到 工程的成败和得失，像长江三峡水利工程那样的正确决策造福子孙后代。工程决策包括决策的 主体、目标和过程，理性与情感、条件和环境、优化与协调、科学化与民主化等范畴。 19
19 了有一个最佳的工程方案之外，工程执行者坚强的意志力往往发挥不可替代的作用。 （3）工程思维和工程问题 “提出问题”是思维过程的开始。科学研究始于“问题”，而“问题”始于怀疑。科学研究 提倡“怀疑”精神，对自然和社会规律寻根究底的好奇心激发了人们的怀疑与思索，成为“科 学问题”产生的源泉之一，“科学问题”常常并无显性（实用）目的或者（实用）指向，即对 特定主体和特定时空体现出超越性，其答案“放之四海而皆准”。而工程问题始于生产实践和 经济社会发展的现实需求，并非来自好奇心。科学问题关注自然界和人类社会的共性问题，关 注现象的内在规律是什么；工程问题关注具体的工程任务或者活动，具有对特定主体和特定时 空的依赖性，例如“是否需要建设一个航站楼？最优选址地点在哪里？“怎样建设航站楼？”。 工程思维和科学思维的共性在于它们均被视为提出问题和求解问题的过程。所不同的是工 程思维的基本内容是针对工程活动中提出工程问题，运用工程思维方法求解工程问题的过程， 工程思维发展的过程就是不断地提出工程问题和解决工程问题的过程。工程问题的求解既运用 工程方法也需要科学方法，即不但运用工程系统分析、设计分析、程序与规则的编制运行、工 程规范导则的制定等工程方法，而且使用归纳、演绎等科学方法。解决工程问题的目的性清晰 明确，且与具体的时空条件相适应，思维的结果就是在给定的初始状态和约束条件下，制定出 从初始状态经过一系列中间状态而达到目标状态的转换和运作程序。求解工程问题的过程中需 要解决参数的确定和优化，器具与工序的选择、界面衔接与匹配、工程组织管理，效率、效力 和功能的提升与优化等系列问题。工程思维是与人的行动密切结合的思维活动，因而工程问题 的求解结果在工程知识上表现为工程计划、工程规范、工程标准、设计图纸、运行方案等，在 工程实践上表现出人工物的建造。 科学思维的基本内容是针对自然、社会中的科学问题，运用科学思维方法求解科学问题的 过程。求解科学问题及其过程，需要运用实验、证明、归纳、演绎等多种科学方法，建立新的 科学概念、获得新的科学知识、提出一般性或通用性的理论，发现普遍性或一般性的规律；求 解科学问题是指向真理的，其求解结果具有普遍性。科学问题的答案具有唯一性，科学发现具 有时间上优先性，谁最早获得答案，谁就是“发现人”，而其它时间顺次的发现人就不被承认， 就像田径赛跑只把跑在最前面的人的记录作为世界纪录，而不会把其后的人的记录作为世界纪 录那样。 工程规则是工程思维的产物。关于规律的知识是科学知识中的关键内容之一，而关于规则 的知识是工程知识的关键内容之一，工程规则包括工程规范、工程规程、工程规定、工程标准、 工程导则等。工程规则与工程实践和工程思维联系密切：一方面，工程规则是工程实践和工程 思维的产物；另一方面，工程实践必须遵循工程规则，而一般不得违反工程规则。随着工程实 践和工程知识的发展，工程规则发生变化，新工程规范、新工程标准需要与时俱进地进行修订。 2.1.4 工程决策 决策是人类行动的前提与指南。决策在哲学上是人的主观能动性的集中表现，在实践上是 决定各种行动成败的关键环节，决策的成功是最大的成功，决策的失误是最大的失误。工程决 策是工程活动的起始。在工程活动中，决策发挥整体性、全局性和决定性的影响，直接关系到 工程的成败和得失，像长江三峡水利工程那样的正确决策造福子孙后代。工程决策包括决策的 主体、目标和过程，理性与情感、条件和环境、优化与协调、科学化与民主化等范畴
(1)工程决策的过程和目标 工程决策的主体即决策者可能是政府、企事业单位和其他类型。工程决策是在一定价值观 的影响或作用下进行的，要树立正确的价值观，统筹结合理想和现实，把促进人与自然和谐、 人与社会的和谐作为基本原则。 工程决策的过程。工程决策包括工程建设活动的总体战略部署、制定和选择具体实施方案 等两个层次。总体战略部署主要是根据问题与机会，决定在何时何地计划安排何种工程，综合 考虑工程的可行性，工程总体的合理性、协调性与经济性。具体实施方案是在综合比较分析多 个候选实施方案后，从中选出的最佳方案。 工程决策过程中，要根据工程总体目标的要求和战略部署，广泛收集自然、技术、经济、 社会方面的信息并进行加工整理，提出多种可能的备选方案，并对此进行系统分析、权衡选择、 整合集成：避免急躁、草率，避免以偏概全的单要素决定论（如单纯的经济利益）。工程决策 的一般流程包括三步：一是提出问题，二是确定工程目的和目标、收集和加工整理信息并拟定 多种备选方案、三是进行方案选择，如图2.1所示。 工程决策的目标。确定工程目的和目标（群）是工程决策的关键问题。工程目标主要包括 功能目标、技术目标、经济目标、社会目标、生态目标和其他等六个目标。功能目标指项目建 成后所达到的总体功能，技术目标指对工程总体的技术水平的要求或限定，经济目标指总投资、 投资回报率等，社会目标指对国家或地区发展的影响等，生态目标指环境目标、污染的治理程 度等。 是出同思 被集如工整理信意 方茎选择 定多种备这方案 方案实道 图2.1工程决策的一般流程示意图 (2)工程决策的理性与情感 工程决策者是一个人或者一个集体。特定信念、个人价值、社会和职业标准、认知偏好、 个性与环境压力等直接影响决策的结果，因此在工程决策中必须正确处理理性与情感之间的关 系。工程决策必须“理性”，即基于“理性”，运用运筹学、系统分析、最优化理论、理性选择 理论等方法，分析工程的初始条件与边界条件、设计工程方案，进行方案的综合比较评价等。 工程决策中，不存在一个从各个角度均为最佳的方案，而只能根据需求和目标，选择最满意的 方案。 工程决策中的“情感”这一非理性因素发挥重要作用。决策者是人，是有感情的，感情因 素、感情倾向对决策产生一定的影响，甚至会产生关键性的影响。例如“敢上九天揽月、敢下 五洋捉整”，努力跻身世界航天航海大国强国的强烈愿望，就是中国广大航天航海科技工作者 爱国情感的突出表现，这也鲜明地体现在载人航天、深海大洋开发的工程决策和实践过程之中。 又如，许多城市修建了豪华气派的城市中心广场，其中为了改变城市形象、提高市民自豪感的 情感深植于决策者的内心。意志是情感的一种表现形式，在工程决策尤其是重大工程决策面前， 20
20 （1）工程决策的过程和目标 工程决策的主体即决策者可能是政府、企事业单位和其他类型。工程决策是在一定价值观 的影响或作用下进行的，要树立正确的价值观，统筹结合理想和现实，把促进人与自然和谐、 人与社会的和谐作为基本原则。 工程决策的过程。工程决策包括工程建设活动的总体战略部署、制定和选择具体实施方案 等两个层次。总体战略部署主要是根据问题与机会，决定在何时何地计划安排何种工程，综合 考虑工程的可行性，工程总体的合理性、协调性与经济性。具体实施方案是在综合比较分析多 个候选实施方案后，从中选出的最佳方案。 工程决策过程中，要根据工程总体目标的要求和战略部署，广泛收集自然、技术、经济、 社会方面的信息并进行加工整理，提出多种可能的备选方案，并对此进行系统分析、权衡选择、 整合集成；避免急躁、草率，避免以偏概全的单要素决定论（如单纯的经济利益）。工程决策 的一般流程包括三步：一是提出问题，二是确定工程目的和目标、收集和加工整理信息并拟定 多种备选方案、三是进行方案选择，如图 2.1 所示。 工程决策的目标。确定工程目的和目标（群）是工程决策的关键问题。工程目标主要包括 功能目标、技术目标、经济目标、社会目标、生态目标和其他等六个目标。功能目标指项目建 成后所达到的总体功能，技术目标指对工程总体的技术水平的要求或限定，经济目标指总投资、 投资回报率等，社会目标指对国家或地区发展的影响等，生态目标指环境目标、污染的治理程 度等。 图 2.1 工程决策的一般流程示意图 （2）工程决策的理性与情感 工程决策者是一个人或者一个集体。特定信念、个人价值、社会和职业标准、认知偏好、 个性与环境压力等直接影响决策的结果，因此在工程决策中必须正确处理理性与情感之间的关 系。工程决策必须“理性”，即基于“理性”，运用运筹学、系统分析、最优化理论、理性选择 理论等方法，分析工程的初始条件与边界条件、设计工程方案，进行方案的综合比较评价等。 工程决策中，不存在一个从各个角度均为最佳的方案，而只能根据需求和目标，选择最满意的 方案。 工程决策中的“情感”这一非理性因素发挥重要作用。决策者是人，是有感情的，感情因 素、感情倾向对决策产生一定的影响，甚至会产生关键性的影响。例如“敢上九天揽月、敢下 五洋捉鳖”， 努力跻身世界航天航海大国强国的强烈愿望，就是中国广大航天航海科技工作者 爱国情感的突出表现，这也鲜明地体现在载人航天、深海大洋开发的工程决策和实践过程之中。 又如，许多城市修建了豪华气派的城市中心广场，其中为了改变城市形象、提高市民自豪感的 情感深植于决策者的内心。意志是情感的一种表现形式，在工程决策尤其是重大工程决策面前