以纸鸢征服加农炮

图书标准信息

• 作者 [印]古鲁·马达范
• 出版社 浙江科学技术出版社
• 出版时间 2025-12
• 版次 1
• ISBN 9787573920485
• 定价 99.90元
• 装帧 平装
• 开本 其他

【作者简介】

‘古鲁·马达范英国工程技术学会、美国科学促进会、美国医学与生物工程学会、美国机械工程师学会会士，英国皇家航空学会资/深会员，欧洲科学与艺术学院成员。屡获殊荣，包括美国国家科学院、工程院与医学院联合颁发的“创新者奖”及“塞西尔奖章”，电气与电子工程师协会（IEEE）“阿尔弗雷德？戈德史密斯奖章”和“诺伯特？维纳奖”，美国机械工程师学会（ASME）“亨利？劳伦斯？甘特奖章”，美国医疗仪器促进协会（AAMI）“劳夫曼-格雷特巴奇奖章”，电气与电子工程师协会美国分会（IEEE-USA）“乔治？F. 麦克卢尔荣誉奖”。美国国家工程院诺曼·奥古斯丁高/级学者兼项目高/级主任，曾担任IEEE-USA副会长、美国卫生与公众服务部以及欧盟疟疾基金的技术顾问，主/导癌症控制战略等国/家级重大公共政策项目。‘

【目录】

\‘重磅赞誉推荐序 工程师思维的为何、是何与如何韦青工程师，微软中国首席技术官中文版序 用人类最古老的工程思维破解 AI 时代的棘手问题引言  工程师思维，一切复杂难题的解神秘的冠军，可疑的马拉松作假者无处不在的远程代码识别条形码颠覆全球供应链像工程师一样思考当条形码重塑马拉松第1章  结构 X约束 X权衡：顶尖创新的底层逻辑法国加农炮的蜕变之旅“老古董”与“现代人”的决斗工程师思维的三大法宝我与工程学的不解之缘加农炮的工程学原理第2章  优化思维：在最短时间内取得最佳效果斯德哥尔摩交通大改造邮政编码的诞生，一个策略优化过程离开 “淡水区”，进入“咸水区”经济学家vs. 工程师第3章  效率和可靠性：在不确定中“启动火箭”小猪扭扭，世界上第一个现代超市宜家，将所有顾客都视为生产工程师从第一台自动取款机，到遍布世界每个角落的ATM丰田公司的工程师思维实践，并行工程引发工作流程革命将不确定性最小化，在不确定中“启动火箭”第4章  标准化思维：保持弹性，在目标引导下再创造青霉素诞生的三个“命运”三点式安全带，用非标准化方法建立标准化的被动安全系统重组不是随机融合，而是历经深思熟虑的标准系统适配、提高和应用，在策略和目标引导下的再创造第5章  限制性思维：在约束下求解，开辟创新路径为何重访瓦拉纳西首席测绘师桑福德·弗莱明与混乱的跨区域时间米什拉，是大祭司，也是工程师时间系统化，标准时间正式实行恒河中流淌的那些生命故事约束，激发创新潜力，带来新的可能性下水道，最重要也最低调的公共卫生技术没有什么是不可能的第6章  跨越式思维：成为拥有工程师思维的决策高手一场光天化日下的谋杀，一位工程师父亲的坚持国会殿堂里的工程师，从工程世界走进政治世界用工程师思维解决政府难题用工程师思维解决人们生活中的问题第7章  原型思维：先完成再完美底片公司诞生的第一台数码相机断开连接，使用无线选择胶卷还是记忆卡工程与原型设计：验证、测试、调整第8章  学习思维：向他人学习，解决难题的捷径“帮宝适”中的工程师思维：社会互动如何成为影响工程设计的强大力量注定失败的第一台彩色数字印刷机丰田的“质量功能部署”，认真对待客户的反馈和喜好工程师思维的局限，过度设计反而会影响客户体验来自巴厘岛水神庙的警示，不尊重传统的 “绿色革命”彻底失败结语  向希区柯克学习工程师思维，成为设计自己命运的工程师 参考文献致谢\‘

内容摘要
\‘斯德哥尔摩交通大改造21世纪初，瑞典首都斯德哥尔摩的交通拥堵情况开始失控。通勤时间一次又一次延长，大把时间都浪费在路上，人们感觉越发沮丧。上下班高峰时，瑞典首都的生产会陷入停顿。要解决这个问题，无疑只能再建一座大桥，提高通行能力。要是在以前，这不失为一个好策略，但现在的斯德哥尔摩已经有几十座大桥了，毕竟这里被誉为“北方的威尼斯”。这次，斯德哥尔摩的市政官员经过慎重考虑，决定不再建桥。于是，他们聘请了一群特别的顾问――来自IBM的工程师。对于IBM的工程师来说，这个项目更像是实施一个救援任务，而不是造个血管支架来疏通斯德哥尔摩的交通动脉。IBM的工程师在全市安装了传感器以了解交通现状，又安装了43万个应答器采集数据，共获得了85万张图片。IBM的工程师利用这些信息，对所有交通节点和看似不相关的影响因素进行了数学分析，建造了一个全系统模型。凭借详尽的分析结果，IBM团队说服了斯德哥尔摩的市政官员，让他们明白要解决交通拥堵问题，不需要建桥，也不需要造路，而是应该向高峰时段使用桥梁和公路的通勤者收取拥堵费。收取拥堵费的方案带来了意想不到的效果。2006年，该方案开始试运行。在此期间，斯德哥尔摩的交通拥堵率降低了20%～25%，候车者的等待时间平均下降了1/3，部分路段甚至将近一半。公共交通恢复了往日的生机。该方案有效减少了10万辆的出行汽车，使碳和其他颗粒物的排放量也大幅度降低。2007年，斯德哥尔摩通过全民公投，实施了基于摄像头的永久性收费系统。瑞典的成功经验引起了其他国家的关注。亚洲、欧洲和北美的城市纷纷开始制订成熟的拥堵收费方案。交通堵塞问题就像漏桶一样：越往桶里加水，漏水就会越严重。而且，道路的承载能力已然固定，高峰时段的车流量增加，必然会带来不可避免的问题。得克萨斯州农工大学交通研究所2012年发布的《城市交通报告》指出，每年美国大城市在高峰时段的碳排放量高达250亿千克，“相当于12 400架航天飞机满载燃油时的起飞重量”。而产生这些排放物所消耗的近114亿千克的燃油，“足以填满4个新奥尔良超级穹顶体育馆”。从个人层面来看，这些数据非常惊人。在过去的30年里，普通通勤者的个人成本和浪费的燃料都已增加了1倍多。该报告指出，“由于交通拥堵，上班族每年多花费的通勤时间已经从1982年的16小时增加到2011年的38小时”，相当于在路上多浪费了将近5个工作日的时间。IBM智能交通产品的全球行业负责人纳文·兰巴（Naveen Lamba）写道：“现今，我们在道路上安装了无数的传感器和摄像头，它们可以自动上传数据，因而我们可以实时共享和分析数据。”结果证明，用于支持IBM分析数据的传感器和应答器对于交通流量图的绘制发挥了不可或缺的作用。兰巴还说：“如果数据更新延迟5～7分钟，那么再好的方案也无法缓解交通拥堵。一旦上班族因陷入交通拥堵被困，想再找另外一条路就为时已晚。”因此，预测交通流量更是难上加难，甚至实时数据往往也不甚有用。架桥造路并不总是解决交通拥堵问题的可行之法。兰巴断言：“我们必须学会利用技术，提高现有资产的生产力。”IBM针对斯德哥尔摩的交通系统采取了模块化的方法，以此了解系统中可能直接或间接导致交通拥堵的所有因素。结果，全新的电子基础设施诞生了：车牌与电子账户或便利店账户关联，以便付款之用。这种方法不但影响了公众行为，而且改变了整个社会的通勤模式。收取的拥堵费可用于维护城市公路系统和其他设施。在这种情况下，定价调峰方案不但能有效应对交通拥堵的问题，而且解决了一些其他难题。所以，“漏桶”给我们带来了无限的可能性。同一解决方案在一种环境中无效，但在另一种环境中可能会产生变革性的作用。与斯德哥尔摩的情况不同，对于非洲的一个村庄而言，建桥造路却有助于让公众获得更多的服务和机会。公路完善了，从未想过买车的人可能会去买车，这不仅会增强人员的流动性，同时也促进了商业发展。交通拥堵是人类行为的产物，它体现了我们每个人的潜在偏好――我们从一个地方到另一个地方时会选择哪一条路。因此，对于衡量一个基础设施设计项目或政策成功与否，公众行为起着至关重要的作用。总体而言，这是因为交通系统像其他社会系统一样，本身非常复杂，由多个相互作用的子系统组成，但没有哪一个子系统能起主导作用。本质上，各个子系统的集体效应是非线性的，这往往会导致不可预测的结果，也就是“突发事件”。即使是微不足道的变化（如一个橙色的交通路锥），也会给由部分道路组成的子系统带来无法预料的影响（如高速公路交通堵塞）。关于这个问题，互联网的联合创始人文顿·瑟夫（Vinton Cerf）的观点很绝妙。有一天，瑟夫试图用漏斗将胡椒粒倒入研磨机中。“倒了几粒胡椒粒下去后，机器就卡住了。如果我一粒一粒地倒，就不会卡住，”瑟夫观察后才明白，“就是因为我一次倒了好几粒，在这种紧急情况下，漏斗才会出现堵塞。”这个观点告诉我们，简单的规则（定价调峰）如何产生复杂的大规模的效应（如行为变化），有助于方案的优化。“关键是一粒胡椒粒不会造成堵塞，”瑟夫补充说，“最有趣的是，除了可能因为摩擦力产生堵塞，胡椒粒本身不具有任何可能导致堵塞的特性。”人们口口声声说要优化，但在实践中就是另外一回事了。优化这件事，就好比一个人去健身房锻炼时，需要重复进行力量训练。他要解决两个问题：如何能在最短的时间内获得最佳的健身效果，以及如何能持续地增强健身效果。优化由两个基本的部分组成。第一个部分是目标，即实现结果变量最大化或最小化，但该变量往往是其他变量的函数。格里博瓦尔的优化目标是让他的敌人遭受最大的损失，从更大的目标来说，就是赢得战争。第二个部分是约束条件，也就是目标函数所要满足的限制条件。对于借助模型研究如何提高效率的运筹学者来说，格里博瓦尔的目标属于典型的“武器和目标的分配问题”。他们为此开发了一种算法，用于确定格里博瓦尔在时间和资源都有限的情况下如何找到一套适用的工具或工具组合，并通过最佳配置来实现其目标。工程师使用各种建模技术来最大程度地还原现实情境，但这实际上还不够精确。模型分为隐性和显性两类。正如约翰斯·霍普金斯大学的教授乔舒亚·爱泼斯坦（Joshua Epstein）所说，在隐性模型中，“假设被隐藏，内在一致性未经测试，其逻辑结果未知，与数据的关系也未知”。比如说，“当你闭上眼睛，想象一场流行病正在蔓延或任何其他社会动态时，你就是在使用某个模型，只不过它是一个你尚未记录下来的模型”。而在显性模型中，人们会明确提出假设、经验性的说明和方程，用于分析和验证。爱泼斯坦补充说：“在采用某种假设的情况下，会出现一种情况；假设条件要是变了，就会出现另一种情况。”建模的益处多多，其中之一就是“权衡利弊，预测效率”，爱泼斯坦更强调建模还可以“揭示看似简单、实则复杂，或看似复杂、实则简单的事物”。通过模型，我们能了解哪些方面需要更多的数据，还需要做哪些工作。IBM从斯德哥尔摩各地收集了道路使用模式的相关数据，改进了模型，并最终促使市政官员做出收取拥堵费的决定。每个模型都受到假设条件的限制，并因把现实简化为简单的方程式而受到质疑，所以不存在十全十美的优化模型。“在工程学意义上，简单的模型非常宝贵，但不够‘准确’，”爱泼斯坦说，“按照这种观点，所有最好的模型都是‘错误’的，但也是富有成效的，是具有启发性的抽象概念。”但是，我们使用模型进行优化，主要是为了构建一种结构，从而让我们能看清楚约束条件，权衡利弊。\‘

主编推荐
‘欧洲科学与艺术院院士、美国国家工程院高/级学者古鲁?马达范重磅力作，聚焦AI时代复杂难题，用系统工程智慧适配当下创新需求。 “结构 × 约束 × 权衡”三步构建可落地的创新底层逻辑，如何用 20% 精力破解 80% 创新难题？。 马斯克、黄仁勋、任正非、梁文锋等创新大咖一致推崇的思维模式，沃尔特?艾萨克森、丹尼尔?平克等全球思想巨擘高度认可，从拆解无边界难题、驾驭不确定性到构建系统韧性，打通“技术落地×商业创新×公共决策”，平衡创新效率与风险管控，借工程思维实现从“问题解决者”到“系统调解者”的升级。 微软中国首/席技术官韦青、声网创始人兼CEO赵斌、融科资讯中心总经理杨海峰、极客邦科技创始人兼CEO霍太稳、《埃隆·马斯克传》《史蒂夫·乔布斯传》作者沃尔特·艾萨克森，“古根海姆奖”获得者、美国土木工程师学会杰出会员亨利·波卓斯基等联袂推荐。 扉页附作者寄语。 湛庐文化出品‘

精彩内容
\‘什么番茄酱瓶要倒着放？为什么滑盖手机消失了？为什么零件要统一尺寸？为什么建更多桥并不能解决交通拥堵？为什么炼油厂设备能用来生产青霉素？为什么条形码是“黑白斑马纹”而不是彩色条纹？为什么商品条形码可以追踪马拉松选手的位置？为什么移动网络叫蜂窝网络？为什么宜家是成年人的乐高？AI 时代，如何创新？如何用 20% 精力破解 80% 创新难题？欧洲科学与艺术院院士古鲁？马达范在《以纸鸢征服加农炮》中，给出了颠覆传统的答案。本书的独/创性在于提出 “结构 × 约束 × 权衡”三步构建起可落地的创新底层逻辑——打破“创新依赖天赋”的认知，证明伟大创新并非天马行空，而是对现有资源的精妙重组与约束下的ZUI优解。书中通过番茄酱瓶设计、条形码应用、蜂窝网络命名等趣味十足的世/界级难题拆解，揭示了跨领域创新的底层逻辑。无论是企业管理者、产品设计师、工程师，还是渴望突破思维瓶颈的创业者，都能从中学会在有限条件下定位核心问题、高/效整合资源，掌握AI时代突破式创新的关键能力，用底层逻辑应对复杂多变的商业与技术挑战。本书适合企业高管、政策制定者、产品经理、工程师、创业者等所有面临复杂决策的读者，尤其对需要在不确定性中寻找破局路径的职场人、希望提升系统思维的管理者，以及关注社会创新的研究者而言，是一本兼具理论深度与实践价值的行动手册。\‘