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本書(shū)的目的是讓系統(tǒng)工程師熟悉創(chuàng)造和創(chuàng)新的實(shí)用藝術(shù)。創(chuàng)造的概念在整個(gè)人類歷史中不斷發(fā)展。古希臘人認(rèn)為詩(shī)歌是唯一合法的創(chuàng)造活動(dòng)。也就是說(shuō)，與工匠、商人甚至貴族相比，詩(shī)人可以不受任何規(guī)則限制自由創(chuàng)作詩(shī)歌。后來(lái)，古羅馬人也將視覺(jué)藝術(shù)視為一種創(chuàng)意實(shí)踐。但是，在中世紀(jì)，創(chuàng)造演變?yōu)閲?yán)格意義上的神的創(chuàng)造。因此，創(chuàng)造的概念不再適用于任何人類活動(dòng)。此后，在文藝復(fù)興時(shí)期及以后，創(chuàng)造逐漸發(fā)展，這意味著藝術(shù)表達(dá)的自由。直到20世紀(jì)初，人類才將創(chuàng)造的概念開(kāi)始應(yīng)用于科學(xué)和工程。

本書(shū)分為5章：第1章簡(jiǎn)介，包含有關(guān)本書(shū)原理及其內(nèi)容的材料。第2章系統(tǒng)工程，介紹系統(tǒng)工程基本的概念和標(biāo)準(zhǔn)15288系統(tǒng)生命周期流程，以及簡(jiǎn)短的摘要；此外，本章還為每個(gè)生命周期流程提供了一套創(chuàng)新方法；最后，本章提供了有關(guān)工程學(xué)的一些哲學(xué)思想。第3章創(chuàng)造性方法，是本書(shū)的核心部分，提供了許多實(shí)用的、工程師可以使用的創(chuàng)新方法。第4章促進(jìn)創(chuàng)新文化，探討在組織內(nèi)部增強(qiáng)創(chuàng)新文化的方式方法；此外，本章還為非創(chuàng)意組織雇用的創(chuàng)意工程師提供建議。第5章創(chuàng)造和創(chuàng)新案例研究，展示了一個(gè)創(chuàng)造和創(chuàng)新研究與實(shí)施工作的例子。

本書(shū)的一個(gè)前提是，人類的創(chuàng)造能力不是與生俱來(lái)的、固定的，而是在其一生中不斷發(fā)展、變化的。例如，研究表明，孩子可表現(xiàn)出非凡的能力并提出新的、不同的和創(chuàng)造性的解決方案來(lái)解決問(wèn)題。但是，隨著他們長(zhǎng)大成人，這些能力會(huì)大大降低。幸運(yùn)的是，人們還可以學(xué)習(xí)創(chuàng)造性的技能。許多研究表明，精心設(shè)計(jì)的培訓(xùn)計(jì)劃可以提高不同領(lǐng)域和標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)造力。希望采用本書(shū)中討論的一些創(chuàng)造性方法的工程師也能提高創(chuàng)造力。

本書(shū)的另一個(gè)前提是，許多有創(chuàng)造力的工程師在他們的創(chuàng)新努力中停滯不前，因?yàn)槟切┞暦Q要促進(jìn)創(chuàng)新的組織，實(shí)際上卻粉碎了創(chuàng)新的努力。確實(shí)，作者（以及其他研究人員）的感覺(jué)是，除了夸夸其談外，許多公司和組織都厭惡創(chuàng)造。當(dāng)然，為這樣的組織工作的創(chuàng)意工程師會(huì)感到沮喪和氣餒。同樣重要的是，由于忽視了許多創(chuàng)造性的想法，沒(méi)有經(jīng)過(guò)應(yīng)有的考慮，給組織自身和整個(gè)社會(huì)造成了累積損失。本書(shū)試圖探討這種現(xiàn)象，并為組織以及許多士氣低落的工程師提供實(shí)用建議。特別建議工程師擴(kuò)大其專業(yè)和知識(shí)視野，尋求降低其新想法固有的風(fēng)險(xiǎn)，并學(xué)會(huì)獲得同事的支持以及應(yīng)對(duì)保守管理。簡(jiǎn)而言之，采取更加創(chuàng)新的態(tài)度。

本書(shū)是針對(duì)兩類讀者來(lái)寫(xiě)的：第一類是一般的實(shí)踐工程師，特別是系統(tǒng)工程師以及一線和二線技術(shù)經(jīng)理。這些人可能從事制造業(yè)（例如，航空航天、汽車、通信、醫(yī)療設(shè)備等），也可能在各種民用機(jī)構(gòu)（例如，NASA、ESA等）工作或與軍方（例如，空軍、海軍、陸軍等）合作。第二類是大學(xué)和學(xué)院內(nèi)從事系統(tǒng)、電氣、航空、機(jī)械和工業(yè)工程的教師和學(xué)生。本書(shū)可作為與系統(tǒng)工程相關(guān)的創(chuàng)造和創(chuàng)新課程的研究生的補(bǔ)充教材。高校師生可在一到兩個(gè)學(xué)期內(nèi)完成對(duì)本書(shū)的相關(guān)學(xué)習(xí)。

最后，讀者應(yīng)注意，本書(shū)沒(méi)有在創(chuàng)造和創(chuàng)新方面追求新的理論或論點(diǎn)；相反，作者試圖讓系統(tǒng)工程師熟悉行之有效的創(chuàng)造和創(chuàng)新方法。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，作者提供了自己的工程經(jīng)驗(yàn)，與許多人進(jìn)行了交流，并從許多資源，例如書(shū)籍、文章、博客等收集了信息。本書(shū)各章最后的參考文獻(xiàn)給出了寶貴的資料來(lái)源，讀者可用于深入理解本書(shū)中討論的各個(gè)主題。作者從這些資源中學(xué)到了很多知識(shí)，感謝創(chuàng)作它們的個(gè)人、研究人員和專家。

致謝

許多人為本書(shū)的寫(xiě)作做出了重要的貢獻(xiàn)，我要向他們所有人表示衷心的感謝。

特別要感謝來(lái)自以色列原航空航天工業(yè)公司的沙洛姆·沙迦（Shalom Shachar）和得克薩斯州基督教大學(xué)的泰森·布朗寧（Tyson Browning）教授，以及孜孜不倦的同事和朋友們，他們的許多科學(xué)知識(shí)、工程著作和智慧之語(yǔ)都被收入本書(shū)之中。

由歐洲委員會(huì)資助的AMISA項(xiàng)目，使我能夠?qū)Ｗ⒂谙到y(tǒng)工程的創(chuàng)造和創(chuàng)新。感謝所有團(tuán)隊(duì)成員，尤其是特拉維夫大學(xué)的約蘭·賴希（Yoram Reich）教授的堅(jiān)定支持和有益建議，也向Adi Mainly Software（AMS）的邁克爾·加伯（Michael Garber）致敬，其開(kāi)發(fā)了DFATool軟件包，展現(xiàn)了架構(gòu)選項(xiàng)模型。

有兩個(gè)人對(duì)這本書(shū)的手稿產(chǎn)生了直接影響。一位是特拉維夫大學(xué)的舒拉米思·克雷特勒（Shulamith Kreitler）教授，他鼓勵(lì)了我，并就其結(jié)構(gòu)向我提供了建議。另一位是挪威科學(xué)技術(shù)大學(xué)的塞西莉亞·哈斯金斯（Cecilia Haskins）教授，他自愿審讀了本書(shū)手稿，并提出了許多寶貴的建議。另外，我還要感謝我的好朋友梅納赫姆·卡哈尼（潘帕姆）（Menachem Cahani（Pampam）），他為這本書(shū)貢獻(xiàn)了兩個(gè)漫畫(huà)。我還要對(duì)敬業(yè)且孜孜不倦的威利（Wiley）編輯團(tuán)隊(duì)，特別是維多利亞·布拉德肖（Victoria Bradshaw）、格蕾絲·波林（Grace Paulin），以及謝麗爾·弗格森（Cheryl Ferguson），在我準(zhǔn)備手稿時(shí)給予的辛勤幫助表示深深的謝意。

有幾位研究人員授權(quán)我與本書(shū)的讀者分享他們的研究成果，我非常感謝他們：韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的李相�。⊿ang Joon Lee）教授，他在韓國(guó)從事仿生工程研究；美國(guó)加州太平洋大學(xué)的名譽(yù)教授拉維·賈恩（Ravi Jain）教授，他負(fù)責(zé)研究、開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新管理；丹麥奧爾堡大學(xué)的克里斯蒂安·里希特·奧斯特加德（Christian Richter stergaard）教授，他致力于創(chuàng)新和員工多樣性研究；瑞典Quadruple Learning的英格·丹尼爾達(dá)（Inger Danilda）和瑞典政府創(chuàng)新局的珍妮·格拉納特·索斯倫德（Jennie Granat Thorslund ），他們研究了性別化創(chuàng)新系統(tǒng)；還有紐約城市大學(xué)的TK.DAS教授，他研究了認(rèn)知偏見(jiàn)。

我也對(duì)以色列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（SII）表示深深的謝意。該機(jī)構(gòu)允許我代表國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）復(fù)制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC/IEEE 15288的完整部分和刪節(jié)部分。此外我也要感謝英國(guó)倫敦皇家工程學(xué)院的許可，允許我復(fù)制在2010年6月于該學(xué)院舉行的工程哲學(xué)研討會(huì)上發(fā)表的部分重要論文。

最重要的是，我要對(duì)我的妻子雷切爾（Rachel）和我的兒子奧弗(Ofer)、阿米爾(Amir)、喬納森（Jonathan）和邁克爾（Michael）表示最深切的謝意，他們的建議、耐心和愛(ài)心鼓勵(lì)我努力完成這本書(shū)。

埃夫納·恩格爾(Avner Engel)

以色列特拉維夫

趙江，博士，北京航空航天大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師。飛行器控制一體化技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員，先進(jìn)無(wú)人飛行器高精尖學(xué)科中心成員；研究方向包括智能感知與飛行控制、系統(tǒng)工程原理與應(yīng)用；承擔(dān)各類研究課題20余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利30余項(xiàng)；入選北航青年拔尖人才、北航理工交叉融合十大科學(xué)問(wèn)題團(tuán)隊(duì)等；主講系統(tǒng)工程原理、飛行力學(xué)等本科生和研究生核心專業(yè)課。

蔡志浩，博士，北京航空航天大學(xué)高級(jí)工程師，碩士生導(dǎo)師。從事智能無(wú)人系統(tǒng)一體化控制、高動(dòng)態(tài)飛行器自主感知與控制等研究；主講航空系統(tǒng)工程、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)等本科生、研究生核心專業(yè)課。主持一流課程建設(shè)項(xiàng)目；探索將系統(tǒng)工程與復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu)方法應(yīng)用于教學(xué)和科研實(shí)踐。主持裝備預(yù)研、裝備探索、創(chuàng)新特區(qū)等國(guó)防課題多項(xiàng)；培養(yǎng)的研究生曾榮獲國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、馮如杯科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

王英勛，研究員，博士生導(dǎo)師，享受政府特殊津貼的專家。北京航空航天大學(xué)無(wú)人系統(tǒng)研究院院長(zhǎng)，飛行器控制一體化技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任；中國(guó)航空學(xué)會(huì)理事、學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、GNC分會(huì)名譽(yù)主任；無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)專門(mén)委員會(huì)副主任；中國(guó)航空器擁有者與駕駛員協(xié)會(huì)無(wú)人機(jī)專家委員會(huì)主任；研究方向?yàn)闊o(wú)人機(jī)總體技術(shù)、無(wú)人機(jī)自主控制技術(shù)；曾獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

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