研究与开发

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研究与开发

您将了解市场领导者进行研发 (R&D) 的方式、研究案例研究并探索当今具有前瞻性思维的公司的行动。

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在本次培训中,您将

  • 探索现代研究与开发 (R&D) 的状态。
  • 了解亚马逊和谷歌如何进行研发。
  • 了解研发指标。
  • 探索研发最佳实践。
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关于指南:

发现突破性产品有助于转型创新;一个新颖的概念可以一举颠覆一个行业,并使一家公司成为市场领导者。这是创新者的梦想。

令人沮丧的是,转型创新也难以实现。根据杰伊特威利格创新咨询公司 Creative Realities, Inc. 的撰稿人表示,“变革性创新极其罕见。想一想:一年内会产生多少真正新颖的想法?在一生中?不多!”

突破的稀缺主要是因为很少有有机地发生。突破是通过艰苦的工作、专注以及通常长期的努力来探索愿景、解决问题或调整现有原型而实现的,而这一切都是在产品成功推向市场之前完成的。那么,是什么让企业在研发上投入巨资,追求永恒的、改变世界的理念呢?

也许研发投资更现实的目的是在进步迅速的环境中维持竞争性的市场地位。研发投资通过知识产权和运营效率建立护城河,可以在来自企业和初创公司的看似无限的竞争中确保公司的未来。这就是研发对企业的意义以及为什么它对它们如此重要。落后并退出市场。

研究与开发 (R&D) 自第一家公司成立以来就已存在。由 Investopedia 定义“企业为改进现有产品和程序或开发新产品和程序而进行的调查活动。”

世界上一些最知名的创新都是研发实验室的产品。过去,AT&T 的贝尔实验室为我们提供了晶体管和移动电话。今天,我们看到了亚马逊 Echo、谷歌自动驾驶汽车和数字健康可穿戴设备等研发产品,这些产品可以测量心脏生命体征、体温,并可以跟踪跌倒情况。这些突破是无可辩驳的——但更容易量化的是如何最好地进行研发。什么策略有效?企业应该在研发上投入多少?哪些因素带来突破或转型创新?

以下两篇文章试图回答当今首席执行官和企业家提出的问题,涉及研发的价值、应遵循的最佳实践,以及如何制定有针对性的计划,以在技术围绕其快速发展的同时建立创造力和研发组合。

现代研发现状

“不创新的企业就会老化、衰落。而在像现在这样快速变化的时期,衰退将会很快。”

彼得·德鲁克, 传奇商业作家和管理顾问

在人工智能、增强现实和虚拟现实、机器人和 3D 打印等技术进步的推动下,对研发投资的兴趣正在上升。所有这些技术以及更多技术正在为改变我们生活和工作方式的新产品铺平道路。

这种需求体现在巨额研发企业预算上。专业研发税务顾问 Swanson Reed 报告称,2015 年,美国企业研发支出达$3560亿,比上一年增加了近 5%。 Swanson Reed 还报告说,公司也将更多的自有资金投入到研发中,尤其是制造公司,占国内研发支出的 60% 以上。

这股研发活动的洪流,在某种程度上基于许多人认为研发是通往市场领导地位的方式,掩盖了研发支出与公司绩效之间没有科学相关性的事实。

战略和创新咨询公司 Benneli Jacobs 的执行合伙人 Tendayi Viki 表示,我们相信研发支出在某种程度上与创新、收入增长和利润增加有关只是一个假设。

普华永道战略&已发布了最具创新力企业 1000 强在过去 12 年或更长时间的年度报告中。有趣的是,每年前 10 名最具创新力的公司很少是研发支出前 10 名的公司。

那么,为什么公司要对与利润没有经验联系的战略进行如此大的投资呢?

从根本上说,公司在研发上投入资金是为了保持领先地位。虽然销售和运营让公司维持生计,但研发是公司发展和为未来做好准备必须利用的工具之一。与增长和创新武器库中专注于发现和快速追随机会的其他一些工具不同,研发是一项长期战略,旨在创建由知识产权和独特效率支持的原始护城河。虽然研发支出可能不会立即带来利润丰厚的突破,但它使公司保持在公平的竞争环境中随着技术和行业实践的进步(除了提供税收优惠.)

大科技如何研发

当企业在支出时比以往更与此同时,国家层面的研发生产率在下降。此外,美国已跌出彭博创新指数前十名。

虽然研发在宏观层面上举步维艰,但现代经济的领导者——“科技巨头”(亚马逊、谷歌、微软、Facebook 等)——都拥有卓有成效的研发计划。在下一节中,我们将深入探讨大型科技研发策略的示例。

选择研发策略需要遵循一个模型,最好是基于可量化数据的模型。诺特的 RQ 强调的一个问题是确定研发影响所固有的困难。

研发很难在公司之间进行基准测试,因为研发实践和策略对于各个公司来说都是独一无二的。例如,亚马逊支出研发费用的做法隐藏了该公司的经济收益。根据瓦伦斯研究,对于亚马逊来说,“公认会计准则准则要求研发成本要么从正在进行的收购中支出或资本化,要么稍后冲销,这会导致盈利数据质量低下和资产负债表不可靠。”

因此,像诺特那样比较不同公司和行业的研发结果来寻找模式是很麻烦的。例如,科技公司在研发上的支出比美国任何其他公司都多(2017 年为 23%,根据普华永道)。相比之下,消费品 (CPG) 公司的支出仅占其中的一小部分(2017 年为 3%,根据普华永道),以及60% 到 80% 的预算致力于现有产品的改造和维护。

放大科技公司,情况会变得更加模糊。占收入的百分比,苹果等公司在研发上的投入很少,为 3%,而 Facebook 则为 21%根据 Quartz 记者 Alice Truong 的说法。

来源:, 2014

行业和公司的比较是有问题的,因为有太多的变量。

这种缺乏关系并不意味着不应该进行研发——亚马逊、Facebook、谷歌和微软都拥有高额(且不断增加)的研发支出,也被认为是研发支出的一部分。世界上最具创新性.尽管研发是一个高度个性化的过程,并且在宏观层面上无法轻易衡量趋势,但我们可以将这些大型科技公司视为良好研发的宝贵示例来源。

研发案例研究

头条新闻体现了市场领导者之间正在进行的下一次突破性转型的竞赛。例如:

“谷歌继续在研发方面投入爆炸性开支,”克里斯·奥布莱恩, VentureBeat

“亚马逊在研究上投入了大量资金,以便不断压垮竞争对手。”林赛·里滕豪斯, 街道

“苹果研发支出首次突破 $30 亿,较 9 月增加 $4.10 亿”米奇坎贝尔, 苹果内幕

“阿里巴巴正在将其研发支出翻倍,达到 $50 亿——但这还不到亚马逊支出的三分之一,”拉尼·莫拉, 重新编码

以下是对亚马逊和谷歌这两个最有趣的研发领导者及其研发方法的详细了解。

亚马逊:作为一种文化的研发

亚马逊最引人注目的努力是 Lab126,这是一家位于加利福尼亚州桑尼维尔的研发子公司。这个部门负责所有与亚马逊相关的硬件产品——Kindle、Echo 和 [羞愧] Fire Phone。实验室继续推出设备,推出 Echo Show、Echo Spot,并重新设计 Fire TV 和原始 Echo——所有这些都在几个月内完成。

据《华尔街日报》记者丹·加拉格尔报道,亚马逊 2017 年第二季度支出超过 $55 亿,同比增长超过 40%,该公司的研发支出没有放缓的迹象。

亚马逊的盈利能力得益于其不断增长的云业务,这为无法提供突破性产品的研发支出提供了一定的缓冲。但亚马逊即使在已经击败竞争对手的市场上也坚持研发。

亚马逊的 Echo 在声控音箱市场占据主导地位,但该公司发布了新版本,价格比前代产品低 45%,预计到 2026 年,此举将使 Echo 的市场价值增加五倍。并且,指的是 Alexa 平台亚马逊首席执行官杰夫·贝索斯表示:“期待我们加倍努力。”

为了更好地理解亚马逊研发战略的由来,我们可以看看贝索斯的2010年致股东的信。贝索斯解释了亚马逊为何积极投资技术,而且投资的范围超出了 Lab126:

“如果我们将技术放在某种研发部门的一边,那么我们在技术上投入的所有努力可能就没那么重要了,但我们不采取这种方法。技术融入了我们所有的团队、所有的流程、我们的决策以及我们每项业务的创新方法。它深深地融入到我们所做的一切中。”贝索斯补充道,“这些技术并不是盲目追求的——它们直接带来自由现金流。”

这句话解释了研发活动的重要性,同时强调了亚马逊文化的各个方面:创新和增长植根于公司的每个部门,而不仅仅是研发。

亚马逊的研发策略提出了许多最佳实践。这里有两个:

  • 在整个组织中使用技术,而不仅仅是将其作为分区研发活动的一部分。
  • 识别核心能力并最大限度地发挥它们。

Google X:寻找根本性突破

正如贝索斯致股东的信中所表明的那样,研发通常与公司的整个运营紧密相连,而不是孤立于一个单独的公司部门或具有单独预算的部门。与此同时,研发部门还可以负责这些公司中许多最雄心勃勃(有时甚至是奇怪的)项目,这些项目不属于公司的核心竞争力。

谷歌有一个专门用于此类项目的沙箱——“X”。 X,恰如其分的副标题是“登月工厂”,专注于比任何现有解决方案好 10 倍的激进项目。为什么?根据 Google X 总监 Astro Teller 的说法,10 倍的改进是通常比提高 10% 更容易.

Teller 解释说,在寻求 10% 的改进时,公司会依赖于现有的技术和解决方案,但是当拍摄 10 次时,一切都会发生。 Moonshots 处于一个巨大的问题、一个激进的解决方案和一项突破性技术之间的交叉点。

Google X 最引人注目的努力是其自动驾驶汽车项目,该项目是 Alphabet 的子公司,名为 Waymo。Waymo Moonshot 的构图如下:

问题:全球每年有近 125 万人死于道路上,其中 94% 的事故是由人为失误造成的。

激进的解决方案:如果只需按一下按钮,汽车就可以安全地将人们从 A 点带到 B 点,而不需要人类随时接管驾驶,那会怎样呢?

突破性技术:车辆可以配备内置传感器,可以在两个足球场外的各个方向检测行人、骑自行车的人、车辆、道路施工等。智能软件可以预测物体和道路使用者的行为,帮助车辆安全地通过日常交通。

- 来源:威摩, 2017

如今,Waymo 是自动驾驶汽车领域的领跑者。 《财富》记者 Lucinda Shen 写道,摩根士丹利的分析师估计该公司的价值达到或接近 $700 亿美元。Waymo 于 2017 年与 Lyft 建立了合作伙伴关系,Lyft 是美国打车服务市场第二大的公司。此外,Shen 报告称,Waymo 和本田即将敲定一项交易建造自动送货车,这是一个来自产生周围的巨头的重大商业化推动90%的收入来自广告。但这种成功并非没有经过斗争。

Google X 扼杀了很多项目。对于每一个 Waymo 或 Verily(Google X 的生命科学衍生品)来说,都有无数的项目没有成功。 “仅去年一年我们就杀死了 100 多个调查”,泰勒在 2017 年的 Ted 演讲中说道。

该组织行动迅速,失败很多,并根据反馈进行迭代。 Teller 描述了背后的思考过程杀死他们的浮力货船项目:

“不过,无论它们的批量价格如何便宜,我们发现设计和建造第一个项目的研发和材料成本可能接近 $2 亿美元。由于 X 是围绕犯错误、学习和新设计的紧密反馈循环构建的,因此 $2 亿对我们来说太昂贵了,无法获得第一个数据点来判断我们是否走在正确的轨道上。”

天文出纳员

这种成本效益分析必须贯穿每一个决策,从平凡到冒险。谷歌和亚马逊这两个组织都体现了对研发组合的掌握,将资源分配给渐进式和根本性的进步。

谷歌的研发策略还提出了外行公司可以应用的最佳实践:

  • 以投资者和利益相关者的容忍度来平衡风险和潜在的突破目标。
  • 制定残酷的投资组合选择策略。

研发优化的指标和最佳实践

“首席执行官们很难向华尔街证明,他们的管理行动可以带来一系列成功的新产品……对新事物的追求感觉是随意和偶然的。”

Bansi Nagji 和 Geoff Tuff, 摩立特集团合伙人

99% 的成熟公司在进入新市场时都失败了,这使得大胆的研发风险既高风险又成本高。对研发的长期投资可以在很长一段时间内产生收益,但对于寻求短期结果的投资者和董事会成员来说,这可能很难。然而,CEO 和企业可以制定研发战略,将长期投资和增长需求与治理、财务和竞争压力相结合。

投资组合的管理方式反映了公司的组织文化和基础设施。如果公司还没有接受风险的文化或保护实验室免受日常运营影响的基础设施,那么强大的、数据驱动的评估(投资回报率、价值评估)将是说服利益相关者投资的唯一方法。但是,这是短视的。

有关文化的更多信息,请参阅我们的创新文化建设指南包括来自 Microsoft、Netflix、Facebook 等的示例。

Bansi Nagji 和 Geoff Tuff 是 Monitor Group 的合伙人,也是该公司全球创新实践的领导者。考虑到市场预期、投资者和全球竞争的压力,他们研究了研发组合管理的最佳实践。

Nagji 和 Tuff 讨论了他们纳入创新雄心矩阵的三种类型的研发或创新:核心创新,基于优化现有产品;相邻创新,扩展现有业务和产品;和转型创新,旨在开发突破性产品。

作者开发了创新雄心矩阵,以帮助公司决定将资金分配给研发和增长计划,并在他们的论文中详细解释了这一点。文章发表在《哈佛商业评论》上。

Nagji 和 Tuff 解释说,对于某些项目,估算开发研发组合的回报很容易。在评估与核心业务一致的研发时,传统的财务指标(如净现值和投资回报率)是适用且直接的。这些计算假设了新产品或想法的采用率和价格点等变量,这对于核心产品是完全可行的。

然而,就转型工作而言,做出这样的假设是不切实际的。有些产品是抽象的,有些产品建立了平台粘性,在某些情况下,引用已故的史蒂夫·乔布斯的话,“人们不知道他们想要什么,直到你向他们展示。”在这种情况下,估计转型投资回报率并尝试数据驱动评估是毫无意义的。公司需要以不同的方式思考。

创新野心矩阵

来源:纳吉和凝灰岩, 2012

该矩阵帮助管理者评估正在进行的研发计划、计划数量和投资水平。它提供了一种塑造公司创新总体雄心的方法,无论是补充现有产品的短期或长期小型项目,还是可能带来突破或更大回报的高风险工作。

但除了评估变革性研发战略的困难之外,还存在一个额外的问题。纳吉和塔夫发现,由于首席执行官往往无法充分掌握其组织中可能已经在进行的无数举措,研发可能是偶然的、间歇性的.

根据 Nagji 和 Tuff 的说法,“在创造性努力方面拥有良好记录的公司阐明了明确的研发雄心,平衡了核心企业和转型企业,并拥有管理和整合计划的基础设施、工具和能力。”

确定研发重点

除了上面介绍的核心、相邻和转型镜头之外,公司还必须决定将与其产品相关的研发工作重点放在哪里。对于大多数公司来说,重点已经转向软件。来自思略特,“软件作为催化剂“ 报告:

“世界上大多数主要创新者都处于同样的转型之旅中。研发越来越转向开发软件和服务。软件日益承担着实现产品差异化和适应性以及增强客户体验和成果的重担。

这种转变是有充分理由的——正是这种策略让科技巨头在竞争中脱颖而出。 Stratechery 的 Ben Thompson 表示,“虽然数字基础设施显然需要维护,但总的来说,投资获得红利的时间远远长于购买任何实物商品。”

战略&

汤普森继续举例说明科技巨头的研发所取得的进步:

开发大型机的成本很高,但 IBM 可以重用专业知识来构建它们,最重要的是运行它们所需的软件;每个新的大型机都比上一个更有利可图。

开发 Windows 的成本很高,但微软可以在所有计算机上重复使用该软件;售出的每一台新电脑都是纯利润。

建立谷歌的成本很高,但搜索可以扩展到任何有互联网连接的人;每个新用户都是展示更多广告的机会。

开发 iOS 的成本很高,但该软件可以在数十亿部 iPhone 上使用,每部 iPhone 都能产生巨大的利润。

建立 Facebook 的成本很高,但该网络可以扩展到 20 亿人,而且还在不断增加,所有这些人都可以展示广告。

除了对软件的普遍偏好之外,指标还可以帮助指导公司在创建研发组合时的努力和支出。

— 本·汤普森,亚马逊 Go 和未来, 2018

公司未能选择最佳研发组合的地方

与任何投资一样,研发应该随着时间的推移实现回报最大化。很多时候,治理、利益相关者和消费者的压力意味着短期发展优先于需要较长时间范围的彻底变革。马里兰大学的 Rachelle Sampson 和 Yuan Shi 进行的一项研究发现长期投资失败与公司创新能力下降之间存在相关性。

但问题并不像告诉高管更多地关注未来那么简单。在为项目分配资金时,还有许多其他因素会发挥作用。研究人员 Paola Criscuolo、Linus Dahlander、Thorsten Grohsjean 和 Ammon Salter 发表在《管理学院》杂志上的一项研究发现许多研发资助决策受到简单的人为偏见的破坏:

“导致优秀研发项目无法获得资助的偏见(……)研发选择并不总是基于对项目成本和回报的客观估计。我们发现该组织的资助决策受到项目新颖程度的影响。那些被认为过于新颖或不够新颖的提案很少或根本没有获得资助。”

克里斯库洛、达兰德、格罗斯让和索尔特

上图由 Criscuolo、Dahlander、Grohsjean 和 Salter 绘制,说明研发选择并不总是科学地进行。如何克服这个问题并制定投资组合选择的最佳实践?指标可以作为指导。

研发指标

研发组合

研发组合应反映公司在风险和回报方面的立场。根据 Nagji 和 Tuff 的说法,这意味着建立一个能够产生最高总体回报并满足其风险偏好的投资组合。

管理您的创新组合、Bansi Nagji 和 Geoff Tuff 表示,非经济指标和内部指标的结合可以最好地评估早期阶段的转型努力。例如,研发计划的一项成就是团队通过探索和实验来学习。

“例如,如果一项计划要获得持续投资必须清除的唯一障碍是公司可能从中学习(而不是赚钱),该怎么办?这就是谷歌从一开始就评估转型创新的方式。”Nagji 和 Tuff 说道。

这种重视组织学习的概念可能很难被接受,但却很重要。最具创新性的公司都以对失败的容忍度和建立学习型组织的信念而闻名。这是他们推动增长和创新的文化的核心。

因此,衡量学习的指标至关重要,因为当投资者关注的投资回报率不是一个有说服力的指标时——也不是变革性研发的关注点——公司的大部分价值是在所实现的学习以及知识和人才中实现的。根据组织内部和外部的专业经验积累员工。

更可量化的传统衡量标准是专利数量。

衡量专利

专利数量是衡量研发效率的一项指标,多年来一直存在。从表面上看,这是有道理的。研发部门的许多研究人员都来自学术背景,发表论文是成功的标志。然而,在评估企业的创新能力时,这一指标相当于一个生硬的工具。

专利须遵守混杂变量的数量。例如,如果公司与大学合作,那么申请专利的倾向就会更高。如果公司开展国际业务,那么申请专利的倾向就会更高。此外,科技公司正朝着开源软件开发,从而降低专利倾向。这些因素阻碍了专利作为向利益相关者或更大市场传达价值的衡量标准的价值。

这些限制促使专家创建新的指标,以更好地解决研发成功的复杂性。

现代研发指标

根据安妮·玛丽·诺特的说法,圣路易斯华盛顿大学奥林商学院商学院教授,也是该书的作者“创新是如何运作的”,“尽管所有专家都致力于帮助企业创新,但企业花在研发上的资金所产生的成果却越来越少。事实上,我的研究表明,在过去三十年里,公司研发支出的回报率下降了 65%。”

为了得出她的结论,诺特使用她开发的一个指标来衡量研发生产力——企业以创新投入换取的产出——她称之为研究商数,或 RQ。对于试图从决策者和投资者那里获得研发预算的管理者来说,这一指标非常有用。 RQ 计算整个组织的研发支出增加 1% 带来的收入增长百分比(有关 RQ 的理论,请参阅“估计企业电阻研究商数 (RQ)”。)

Knott 认为公司 RQ 的下降反映了美国过去 30 年 GDP 增长的整体下降。

诺特提出了三种理论,可以解释研发支出回报下降的趋势。首先是研发工作在当前时代更加困难,因为最好和最明显的想法很快就会被发现,而其余的想法则不那么新颖或具有开创性。第二个理论是,研究劳动力的投资回报递减——更多的研究人员由于重复的努力而减少了每个工人的创新数量。

但 Knott 确实有另一种解释,那就是公司可能在研发方面变得更糟。

诺特研究了过去 40 年所有美国上市公司的财务数据,发现了与行业技术进步相关的模式,这些模式反映了已经明显的颠覆——例如,计算机取代打字机。诺特的深入研究得出的结论是,公司研发工作带来的增长减少是因为它们的创新能力较差,而不是因为创新变得更加困难。

但这并不全是厄运和悲观。诺特使用 RQ 发现,当一个行业衰退或被扰乱时,公司并不一定是命中注定的;相反,公司的命运并不一定是注定的。他们经常通过多元化在其他地方找到机会。

诺特声称,“如果在美国交易所交易的前 20 家公司使用 RQ 方法优化其 2010 年研发支出,那么市值的集体增长将达到惊人的 $1 万亿美元。”

该优化的一部分是使用 RQ 来利用潜在的长期收益。 Knott 表示,“RQ 还允许公司将研发战略、实践和流程的变化与盈利能力和价值更紧密地联系起来。”

将资源分配给核心、相邻和转型计划

上面提到的 Nagji 和 Tuff 提供了更好地优化研发组合的解决方案。该团队对工业、技术和消费品行业进行了研究,结果表明,核心、相邻和转型计划之间的资源分配与公司股价中反映的明显更好的业绩相关。

Nagji 和 Tuff 表示,“将约 70% 的创新活动分配给核心计划、20% 分配给相邻计划、10% 分配给转型计划的公司表现优于同行,通常实现 10% 至 20% 的市盈率溢价”。

虽然每家公司都会根据自己的风险状况寻求不同的平衡,但作者表示,谷歌努力实现 70-20-10 的平衡,并估计分配给转型工作的 10% 负责公司的新产品。

Nagji 和 Tuff 表示,寻求赶上行业领导者的公司可能会选择风险更大的转型投资组合。一家已经占据主导地位的公司可能会决定降低风险并专注于核心计划,而不是转型计划。

并购作为一种新的研发形式

收购高科技初创公司的并购趋势已成为补充或模仿传统研发的流行策略。

据基金会称,在过去十年中,美国经济中基于技术的初创公司数量增长了近 50%。此外,风投支持的初创公司的就业和销售额增长比非风投支持的初创公司快 40%

包括 Garrett 在内的风险创业公司创始人小组与《洛杉矶时报》的 Paresh Dave 讨论了企业创新和投资。 Salesforce 的马特·加勒特 (Matt Garratt) 表示,参与其中的不仅仅是科技公司。 Garratt 表示,在 2016 年的科技收购总数中,“大约一半来自非科技买家。”

小组成员指出,投资和收购科技初创公司的企业并不熟悉“交易流程、多元化赌注和投资组合公司增长”等流程和概念。

我们已经构建了详细介绍收购和技术收购的内容。请阅读我们的文章“为什么要实行并购战略?”了解有关如何利用并购来推动增长的更多信息。探索交易背后的动机以及帮助他们成功的最佳实践”

研发最佳实践

根据 Nahji 和 Tuff 的研究以及上一篇文章“研究与开发——谁做得好以及如何做”中概述的亚马逊和谷歌的案例研究分析,我们总结了这些市场领导者的一些最佳实践。

  1. 阐明明确的研发目标(纳吉和凝灰岩,2012).
  2. 平衡核心和转型企业(纳吉和凝灰岩,2012).
  3. 在整个组织中使用技术,而不仅仅是作为分区研发活动的一部分(贝索斯,1997).
  4. 识别核心能力并最大限度地发挥它们(贝索斯,1997).
  5. 以投资者和利益相关者的容忍度来平衡风险和潜在的突破目标(纳吉和凝灰岩,2012).
  6. 制定残酷的投资组合选择策略(谷歌 X, 2016).

对研发领域的深入研究突出了一些最佳实践,公司可以利用这些最佳实践来制定更好的研发策略。无论决策是追求转型创新和下一个突破,还是通过收购或战略并购来关注广泛学习,我们都希望我们提供了一些有价值的数据和见解。以下是可以补充我们研发纲要的其他资源。