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《工程导论》——第二章 工程与科学
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2.1工程的定义：十八世纪，欧洲创造了"工程"一词，其本来含义是有关兵器制造、具有军事目的的各项劳作，后扩展到许多领域，如建筑屋宇、制造机器、架桥修路等。 随着人类文明的发展，人们可以建造出比单一产品更大、更复杂的产品，这些产品不再是结构或功能单一的东西，而是各种各样的所谓"人造系统"(比如建筑物、轮船、铁路工程、海上工程、地下工程、飞机等等)，于是工程的概念就产生了，并且它逐渐发展为一门独立的学科和技艺。 在现代社会中，“工程"一词有广义和狭义之分。就狭义而言，工程定义为"以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过有组织的一群人将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。
2.2工程与科学的关系：工程是造福人类的科学手段，下图是人、自然、科学、技术、工程以及产品之间的关系
***2.3研究与开发：***研究与开发（Research and Development 简称 R and D）国际经济合作与发展组织’将其定义为“系统地增加人、文化及社会知识并将这些)網指研究与开发定义为
知识进行新的应用的工作”而维基百科（Wikipedia）
通常是由政府或合作机构组织的科学的或某项特定技术的并发工作”
科将 R&D 工作描述为 般由隶属公司、大学及政府的专业机构或研发中心组
织实施的活动在商业背景下，研究和开发通常指在科学和技术领城，将相美的技术应用到面向长期、面向未来可能会带来广泛商业成果的科学研究工作对于具体的企业而言，研究与开发通常是围绕企业当前及未来产品，为满足客户需求而进行的开发工作。
基于研究与开发工作的性质，R&D工作又可分为基础研究、技术开发及产品开发。基础研究旨在发现自然界的规律，属于长期的研究工作，具有预期不确定性、研究期限不确定性的特点，因此，不能规定其研究时间和结果。虽然基础研究工作短期内没有产出和回报，但人类的发展又需要开展这些工作。例如，病毒会危害生物健康，对病毒生长、传播机理的研究就属于基础研究，然而这些研究不能带来直接利润，而研究人员不仅需要设备开展这些研究，而且需要工资维持他们及家人的生活，这些都需要由政府及公益机构进行资助。国家自然科学基金就是为资助这些探索自然规律的工作而设立的。
技术开发旨在将基础研究所获得的成果或知识应用于产品或工艺上。技术开发活动，介于基础研究与产品开发之间，往往是基础研究成果产品化或应用于产品的桥梁或手段。通常，技术开发属于中期的研究工作，研究人员的组织结构较基础研究紧密，但相对产品开发的组织结构宽松，因此组织规划难度高，研究回报仍具有一定的不确定性，换言之，失败的风险很高。然而，技术开发一旦取得成功，往往会给研究人员及机构带来巨大的回报，所以，除了政府进行技术开发的资助(如我国科技部的“863计划”)，不少以科技为导向的企业也会不惜巨资投入相应的技术开发。
产品开发旨在满足客户需求，应用基础研究及技术开发的成果，通过缜密组织研究与开发，在规定时间内，完成预期的产品开发任务。产品开发相对技术开发，周期更短，但成果明显，具有最强的确定性。产品开发一般是以获取利润为目标的企业行为。新产品的设计与开发对企业的生存至关重要。出于技术更新及社会发展的需要，企业必须持续不断地更新其产品，并扩大其产品的门类，以满足客户不断变化的需求，从而超越其竞争对手。没有研究开发能力的企业(中国大部分中小企业仍处于这样的状态(中国大部分中小企业仍处于这样的状态)，通常依靠战略联盟(与具有产品及核心技术的企业合资等)或购买技术来获取他人的创新。产品开发是市场驱动的，客户需求为第一要素，永远只开发能销售出去的产品。市场调研是获得客户需求信息的有效方法。对于技术驱动的产品，就是制造出超越现有产品技术的高性能产品，从而确立市场优势。
1 政府或企业的研究开发水平，通常由研发预算、专利数及经同行评议过的发表论文数为标志。而应用最广泛的标志是研发预算。在美国11一般企业的研发预算为年销售额的3.5%，高科技企业(如计算机制造)的研发预算为年销售额的7%，而研发预算超过年销售额15%的企业才被称为高科技企业。研发投入最多的公司大多在生物科技行业，如美国的艾尔建生物科技公司(2)、其研发预算可达43.4%。其次为药品制造业，如美国默克集团(Merck&Co)为14.1%，诺华制药(Novartis)达15.1%。工程领域的技术密集型行业，研发投入也会很高，如爱立信公司达24.9%，当然，这些高科技公司由于巨大的非常规研发投入会面临银行信贷风险。通常这些公司是基于客户的极端需求而成长的。这些极端需求存在于医学、科学仪器、安全性极高的系统(如飞机)以及高科技的武器装备领域。这些极端需求值得进行高风险投入，因为，一旦成功便可以带来60%～90%的销售毛利润。获取90%的毛利润是因为很多研发投入项目没有产生预期的盈利产品2)，这些全部要折算到成功的产品上，这也是为什么要尊重成功产品知识产权，因为这个成功产品是在经历了数十次乃至上百次原型机失败的基础上逐步完善的，它凝聚了众多研发人员甚至是几代研发人员的辛勤劳动，耗费了企业大量的资金。最先享用该产品的用户，自然需要分担这些费用。研究表明，具有持续R&D策略的公司领先于进行不定期研发及无研发的公司^4。由于研究的属性决定了研究人员无法预先准确了解如何实现预期的效果，因此组织研究与开发工作是一样难度很大的工作。这也是高的研发投入并不能保证“更多的创造力，更高的利润及更高的市场份额”的原因