三、作为“系统”的工程演化特征

根据上述对工程演化本质的理解，人类历史的工程演化，是作为系统的工程在内外动力机制的作用下，其动态有序系统在时间上的渐进性、空间上的整体性、功能上的超越性，以及动力上的内生性的发展过程。作为系统，工程演化具有如下几方面的特征。

1.过程的不可逆性

工程演化过程的不可逆性首先是时间性。在工程“个体”意义上，表现为工程活动中的时效、速率、进程、工期、运行周期等方面，而且环境也在无时无刻变化。因此，工程时时都在演化。

在大的时间尺度看，工程演化也是历史地变化着的。工程演化的每一历史阶段总是与特定社会历史条件下的社会分工、社会需要密切相关。因此工程创新导致生产力的每一次质的飞跃往往带来社会生产的变革。考察英国的工程社会史^[60]，从古代工程到近代工程，再到现代工程，每一次工程演化都是伴随着那个时代的社会分工的变化、社会需要的多样性发展而发生的。如手工业与农业的分离，纺织、制鞋、冶金、建筑等方面的社会需要，使得古代以农业经济工程为主向工业经济工程为主发生演化。随着科技的进一步发展，机器制造业与商业、信息服务业的分离，工业经济工程又向知识经济工程演化。产业是工程的聚集，整个人类历史的工程从一个阶段向更高级阶段的演变，其直接的表现形式就是产业革命。

过程的不可逆还体现在工程演化是一个不断集成、创新、选择与淘汰的过程。它总是呈现出连续性与间歇性，是二者的统一。前一阶段总为后一阶段提供必要的基础，而后一阶段总在创新的基础上有所突破，这样的演化过程呈现间歇性；而在每一阶段内部，总存在工程知识、工艺方法、工具、装备等的继承，处于量的积累状态，保持着演化的连续性。后一阶段又总是孕育于前一阶段的工程演化之中的（连续性），正如马克思所说：“后一个‘生产’形式的物质可能性——不论是工艺条件，还是与其相适应的企业经济结构——都是在前一个形式的范围内创造出来的。”^[61]工程连续性与间歇性演化过程的结果是，一批先进工艺、设备和产品创新性地发展，一批已存的工艺设备和产品渐进性地改进，并继续生存和发展，一批落后的工艺、设备和产品被淘汰。

工程演化过程的连续性与间歇性，往往与工程演化存在着渐进性与突变性的演化形式密切相关。一方面，在同一类型工程内部，当边界条件相对稳定时，多发生的是渐进形式的工程演化；当边界条件发生变化或达到某种临界点时，往往发生突变形式的工程演化。以钢铁冶金工程为例，在同为高炉—转炉—连铸轧钢生产流程下，轧钢工程演化是渐进式的，包括有连铸坯冷装轧制、连铸坯热送轧制、无缺陷连铸坯直接热装炉轧制、连铸坯直接轧制、薄板坯连铸—连轧等。而在第一代钢厂与第二代钢厂之间，钢铁冶金工程演化则是突变式的。制造流程从“高炉—转炉/平炉—模铸—初轧/开坯—各类产品轧机”所组成的生产体系向“高炉—铁水预处理—转炉—二次冶金—连铸—热送/热装—再加热—热连轧机”体系跃迁。

另一方面，在不同类型的工程之间也存在类似的演化形式。例如，从材料的发展史看，新旧石器时代的材料工程只是在石材形态、硬度、大小等方面的渐变式演化，而青铜器、钢铁、高分子材料等工程材料的划时代变化则归因于工程的突变式演化。形式上的渐进性与突变性，是工程传统与工程创新的统一。

2.整体性(www.daowen.com)

整体性体现为结构上的集成性和功能上的协同性。从结构方面看，每一具体工程都是对相关技术要素进行选择、综合、集成形成相关技术群，并与其他诸如资源、资金、土地、劳动力等非技术要素进行优化—集成，构建一个有特定结构和功能，并能够产生效益的工程系统。集成性是其本质特征，因而工程演化也必定体现着各种要素在集成方式（如配置特征、规模、组织与管理等）的不断创新与演化。

从功能方面看，由于工程活动的过程并不是各种要素的简单叠加、组合，而是通过综合集成优化形成一个工程系统，具有整体运行的特性。因此，工程演化都是由作为系统整体的运行状况决定的，实现整体性的提升是实现工程演化的必要过程。具体过程是：首先对亟待解决的工程问题的整体进行解析，针对其薄弱环节进行优化，淘汰旧的环节，促使创新并构建新的环节，然后通过重构性的集成优化来实现整体性协同。

3.趋于自组织的特性

工程演化具有一定边界条件下趋于自组织的特性。从“个体”的工程来看，它首先是一个开放的系统，这体现在作为建造人工物时的物质、能量与信息的不断输入—输出。此外，在工程理念、工程设计、运行和管理等方面，存在理念、设计方法、运行方式以及管理模式的不断引进（借鉴）、消化吸收和创新。

作为“个体”工程的自组织特性，由工程作为系统在运行过程中内生动力的自发性决定的。工程演化的形成是由多个行为主体分散决策和相互竞争的自发行动所导致的。尽管工程活动的主体是多种职能的个人组成的工程共同体，但是从组织形式来看，企业才是工程活动的行为主体，因为企业是“能够持续从事工程项目活动的、稳态的工程活动共同体”^[62]。这些“共同体”之间有各自自己的决策，并在进行工程活动时（如同一产业中的工程）相互竞争。企业在工程活动中的这种自发竞争，促使企业对工程整体过程进行解析，然后选择薄弱环节进行优化，并构建新的环节（同时淘汰落后环节），再通过重构性的集成优化，最终实现工程整体性进化。在解析—优化—构建—集成优化等过程中，工程总是按照不断形成动态有序系统的方向进化，呈现出一定边界条件下的过程自组织特性，并实现系统耗散的“最小化”。

从同一“物种”类型的工程来看，工程操作方式、工作方式或运行方式也存在自组织的演化趋势。如工程活动中的操作方式由古代的手工操作，向近代的机器自动化操作为主，再到现代操作的智能化演变。

4.适应性

工程演化具有环境适应性。工程是他组织与自组织相结合的动态系统，一方面，易受人为因素的干预、环境因素的影响，另一方面，又在工程活动主体的控制下通过系统的自组织进行协调从而适应环境，满足人们的需要。工程演化进程是能够被人为的力量所改变的。这种力量主要来自于外在的强制性干预而突然发生改变或被打断，如因战争、政策突变导致的工程演化进程改变。我国在“文化大革命”期间，许多工业领域的工程发展进程受到抑制或延缓。当然能够改变工程演化进程的力量不是来自于普通“个体”，而是来自于某种代表群体意志的力量，国家的战略与政策是重要的干预力量。但是被干预的结果并不一定完全符合干预者的意愿，这往往是工程演化的自组织特性决定的。工程演化最终一定是沿着适应社会发展趋势的方向进行的。