研发管理的思想和体系是随着研发实践逐步发展起来的，历经第一代、第二代、第三代研发管理的变迁，现在又提出了第四代研发管理的概念。美国企业的研发在全球一直处于领先地位，美国不仅是第一代研发的主要实践者，第二代、第三代研发管理的一些经典模式也是首先在美国提出并通过企业的实践得到推广的。由于第四代研发管理目前并没有成型的模式，所以当前领先企业普遍实施的是第三代研发管理模式。
1.4.1 第一代、第二代、第三代研发管理的变迁
早在18世纪60年代，工业革命在英国发源。经过200多年工业革命的洗礼，西方国家尤其是美国在技术和产品研发方面已经遥遥领先于其他国家。但早期的产品研发主要集中于发明上，包括新的消费类产品的发明，或者发明新型的生产设备用于提高生产效率。真正面向消费者的产品研发当推福特研发的“工薪阶层买得起的汽车”。1908年8月12日，第一台福特T型小汽车在底特律出厂。因为采用了大规模生产的新技术，T型车造价仅为900美元。从1908年到1927年， T 型车累计销售了 1500 多万辆，成为历史上最畅销和销量最大的车型。但是，福特认为：“不管你喜欢什么，我的汽车就是黑色的。”通用企业抓住了消费者需求多样化的趋势，研发了很多款式新颖、更能满足顾客需要的汽车，受到消费者的热烈欢迎，导致福特的T型车不得不在1927年停产。
此后几十年来，顾客需要和欲望不断演进，新技术不断取得突破并广泛应用，在市场竞争的牵引下，产品不断推陈出新，市场不断细分，产品品种急剧增加；企业生产模式从少品种大批量转变为多品种小批量；半导体、计算机、通信设备、因特网等新兴行业不断涌现，著名的“摩尔定律”不断改写信息产业的规则；日本企业凭借价廉物美的汽车、电器等产品在全球迅速崛起；企业在激烈的市场竞争中潮起潮落……到今天，全球企业都进入了一个市场多元化、产品多样化、技术不断革命的纷繁复杂的世界。
有意思的是，随着新产品和新技术的层出不穷，相对于生产管理、营销管理、财务管理、人力资源管理等领域，对产品研发管理的研究一直未引起人们的重视。传统上，产品研发被看做是一门艺术，即产品是天才与灵感相结合的产物。它并不是什么可以管理的东西，它是偶然发生的。产品研发没有被作为一个过程来进行审核、管理或教导。甚至到了20世纪80年代以前，许多关于产品研发方面的文献集中于创造及人类沟通之谜上。他们认为产品研发是不可管理的，所能提供的只是一个合适氛围，以激发灵感和创造力。这便是第一代研发管理的基本思想。
第一代研发管理以科研和发明为导向，认为研发主要是科学家和发明家的事情。企业研发机构和大学科研机构、国家科研机构一样，科学家与发明家根据自己的科研方向和兴趣选择研究课题，企业高层不参与研发相关的决策。这一时期的研发活动，尽管一项又一项发明如雨后春笋般破土而出，但在很多企业中与营运并没有太多的直接关联，研发本身没有明显的商业目的和策略，对研发的评价也都以发明、专利、论文等科研成果为主，并不与企业的经营绩效挂钩。
1930年美国专利局一位要员宣称“该发明的都已经发明了，专利局可以关闭了”的时候，美国专利局虽然并未关闭，但却预言了“发明时代”即将让位于新的研发时代：随着“阳春白雪”式的基础研究和发明研究逐渐退居次要地位，“下里巴人”式的与生产紧密相关的应用研究悄然兴起，并逐渐占据了主导地位。这种改变首先从通用汽车、福特、通用电气、杜邦、美国钢铁等传统大型工业企业身上发生，然后逐渐往丰田、索尼等当时的中小企业群扩散。企业开始建立和加强以产品创新为导向的研发部门，而且一些学者注意到结构化和积极的管理并不一定窒息创新，这些管理手段和方法提供各种分界线，以各自明确的职责为基础，更加注重创造力和授权，结构化并不妨碍产品研发，它只是明确了过程，而创造力即由此而生，而企业的实践也证明了这些观点。于是，第二代研发管理模式应运而生。
然而，除了20世纪80年代中期罗伯特·E·库柏提出的门径管理（Stage-Gate）流程及后来在此基础上提出的NPD（New Product Development）模式外，在第二代研发管理的理论和方法方面的建树不多。门径管理和 NPD 模式作为第二代研发管理模式的代表，强调结构化研发和研发过程控制，至今仍然为很多优秀企业所应用。不过，在今天看来，门径管理流程及后来在此基础上提出的 NPD 模式在系统性和操作性方面都有相当大的局限性。门径管理和 NPD 都过于关注产品研发流程，而对产品研发的其他关键要素，如产品战略、市场分析及产品规划、技术研究等方面都涉及很少；把研发主要定位为一项配合公司经营的活动，而没有上升到公司战略的高度；对如何集成产品研发管理的各个要素没有整体模型和具体的方法；在指导研发管理实践上缺乏可行的方法和工具。
1986 年前后，迈克尔·E·麦克哥拉斯提出了 PACE（Product And Cycle Excellence）研发模式，将研发管理体系划分为产品战略、阶段评审决策、核心小组组织、结构化研发流程、技术管理、管道管理（指多项目的资源管理，后文中出现也是这个意思。——编者注）、研发工具7个相互关联、有机集成的要素，标志着第三代研发管理模式的诞生。后来，业界又在PACE的基础上提出了集成产品研发（Integrated Product Development，IPD）模式，并在IBM公司得到成功应用，使研发管理的系统性和实践性提升到了一个新的水平。以 PACE，IPD 为代表的第三代研发管理模式在美国企业得到了广泛的应用，大大促进了企业研发管理水平和研发能力的提升。
1.4.2 西方企业在研发管理实践方面并不理想
由于企业实践的滞后效应，西方企业在研发方面的表现也不尽如人意。根据PDMA和Booz-Allen & Hamilton Surveys在1998年对美国企业研发方面的一个调查，发现在企业研发中：
● 7个概念只有一个成功。
● 50%的新产品上市后失败。
● 66%的CEO对他们公司在新产品研发上的表现感到失望。
可见，大多数新产品以失败而告终。
即便是大名鼎鼎的IBM公司1993年前后，在研发方面也遇到了巨大的麻烦，成为公司巨额亏损的主要原因之一。比如，IBM的研发投入费用占收入的比例在1993 年达到 12%，由于硬件毛利的持续下降，公司不再能支付得起这么高的研发费用。而且，投入的研发费用中25%白白损失掉了，而业界最佳的损失比例是12%。IBM的产品上市时间也远远落后于主要的竞争对手。后来，IBM在郭士纳的领导下，实施IPD，取得了巨大成功，显著缩减了产品上市时间和研发费用。
在美国，像 IBM 这样在研发方面遇到巨大麻烦的著名公司并不少见。如摩托罗拉的“铱星计划”最终宣告失败，再一次说明过于技术导向的产品研发基本上会以失败而告终，也使摩托罗拉蒙受了巨大的损失。朗讯由于产品战略判断的失误，陷入经营困境。通用汽车是世界上最大的汽车公司，但多年来一直受品牌和型号太多之累。相对于丰田只有 3 个品牌、26 个型号，通用有 8 个品牌、89个型号；丰田推出一款新车平均需要3年时间，而通用要4年时间。产品研发方面的相对落后，使通用汽车饱受丰田不断吞噬其市场份额之苦。爱立信、西门子等公司在手机研发上，由于长期浓厚的工程师文化，缺乏对消费者需求变化的洞察力，最后在竞争中败下阵来。像这种例子，不仅在大公司中不胜枚举，在中小型公司中更是经常出现。
1.4.3 美国企业在研发管理方面的进步
尽管如此，美国企业过去 20 年来在研发方面取得的进步是巨大的。根据PRTM 公司的估计，在过去 20 年左右的时间里，美国大部分公司所有新产品的上市时间平均缩短了40%～60%，在研发效率上也取得了不断的提升。
为了衡量研发效率，PRTM 公司 1992 年提出了研发绩效指数（R&D Effectiveness Index，RDEI），主要比较新产品产生的利润与新产品投资。将新产品营业收入在公司总营业收入中的比例（比如说，40%）乘以利润率（比如说， 10%）与研发投入占营业收入的比例（比如说，5%）之和，再除以研发投入比例，就得到了研发绩效指数。上例中的RDEI为40%×（10%+5%）∕5%=1.2。
根据PRTM所做的基准数据，美国大部分企业的研发绩效指数在1992年到2000年间取得了很大的提高。
据PRTM的统计，在1996年之前，所有行业的提高率约为每年14%，后来提高率放缓至4%。到了2000年，研发绩效指数稳定在接近1.0的水平，相比于1992年翻了一番。
尽管有如此大的改善，PRT M公司认为美国企业在研发效率方面还有巨大的空间。相对于过去以缩短产品上市周期为主题的阶段（PRTM称之为快速上市时代），PRTM公司提出产品研发管理将进入下一代——研发生产率时代，即以更小的投入获得更大的产出。在研发生产率时代，随着研发管理模式进一步改进，借助现代IT技术，研发绩效指数将获得突破性提高，预计用10年左右的时间，美国大部分企业的研发绩效指数平均将达到2.0左右的高水平。