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在系统工程前沿开拓为中国实践探寻“最优解”

       国际系统与控制科学院院士、国际欧亚科学院院士、中国科学院数学与系统科学研究院研究员顾基发今年88岁了，走路时要撑一根拐杖借力，腰板却挺得笔直，脚步走得很稳。

       老人家耳朵不大能听得清了，沟通时要戴助听器或是把手蜷成喇叭状放在耳边，但谈吐清晰，言语犀利，将“门外汉”认知里艰深晦涩的学科理论，讲得朴实平白，通俗易懂。

       作为中国运筹学、系统工程理论和应用研究的早期开拓者之一，顾基发躬耕至今，硕果累累：开创中国多目标决策理论，率先提出优序法和虚拟目标法；引领中国存储理论研究和应用，探究最优存储策略；创立东方特色“物理-事理-人理”现代系统工程方法论；培养出一批运筹学和系统工程的从业者，推动中国系统工程学科的学科建设和人才培养；致力于国际合作，推动中国的运筹学和系统工程走上国际舞台……因其理论与实践上的一系列贡献，顾基发被授予2022年“复旦管理学终身成就奖”。

做研究一定要“到下面去”，模型和方案必须能投入应用

       从复旦大学数学系到北京大学计算数学专业，再到苏联科学院列宁格勒数学研究所，从本科到副博士的十年钻研，奠定了顾基发扎实的数学科学研究基础。

       1972年，顾基发从干校回到中国科学院数学所，年轻气盛的他壮志满怀，一心想着多干点实事。恰逢华罗庚先生向社会公众推广应用优选法，顾基发向他学习，参与到在国内推广优选法的队伍中，去往全国各地进行理论知识宣讲。

       “听不懂！”——在军事医学科学院首次试讲优选法，直截了当的负面反馈给了顾基发“当头一棒”。讲的东西大家听不懂，又谈何“推广”呢？顾基发转头便向华罗庚先生的小分队“取经”，学习通俗平实的“平话版”，将专业性的内容以大众容易接受的方式讲授，终于让人们听懂了。

       向各个领域推广优选法的同时，“搞惯了研究”的顾基发想继续往前走，提出能针对性解决现实问题的理论方法。基于实践，他与金良超、舒光复提出“优序法”——对那些无法用定量方法衡量的目标函数，这种方法创见性地用“序”来表达优劣。考虑到理想目标值难以达到，顾基发和金良超还想到“用易达到的虚拟目标值来替代理想目标值”，也就是所谓的“虚拟目标法”。

       1975年，顾基发在国际运筹学会上做了关于中国应用优选法的报告，得到国际同行的认可；他带领团队梳理中国优选法而形成的学术著作《优选法》，发行量达24万册。

但只抓理论是不够的。“我工作最大的特点，就是理论联系实际。”在顾基发看来，大多数理论最终都是要服务于社会实践，所以做应用研究一定要“到下面去”。

       顾基发一边大范围推广优选法，一边观察中国生产实践。他发现，实际应用中的目标函数往往不止有一个，决策过程中常遇见“又让马儿跑得快，又让马儿不吃草”的困境，这实质上是多目标决策的问题。可当时，国内这方面的讨论与成果寥寥无几。

       1977年，顾基发着手组织讨论班，和应玫茜、魏权龄等系统地介绍、学习多目标决策理论及应用，积累了一系列理论成果。1992年，一个较大的实践的机会来了，顾基发团队参加了秦皇岛引青济秦的水资源管理大项目。这个项目不仅体量大，背景也很特殊——虽然背靠北戴河，可那时的秦皇岛常年面临缺水问题，要引青济秦：所有水源要投入农业灌溉、工业生产，还需要满足当地居民日常使用和特殊调度。供水和相互冲突的需求碰撞，怎么满足？先满足谁？该在哪里找决策的依据？

       这是一个典型需要进行多目标决策的现实问题，在相关研究和解决方法在国内仍是大片空白的前提下，顾基发根据现实更新理论，再反馈到应用。“秦皇岛水资源调度要同时考虑存储和使用，我们编写了相应的数学模型，将模型编成软件来操作。”顾基发介绍说：“最终，我们形成了一个多模型的集成，实现了从过去单一模型的研究到模型群研究的过渡，相当于现在说的大模型研究。”

       他带着几个研究生参与这个项目，刘宝碇负责理论，唐锡晋等负责模型软件以及将其他小组模型的集成，师生合力取得了令人欣慰的成效。项目结束后，相关验收成果获得了国家科学技术进步三等奖，而从这项项目中提炼出来的成果获得中国科学院科技进步二等奖，这对顾基发来说，是鼓励更是鞭策。

现为中国科学院数学与系统科学研究院研究员、博士生导师的唐锡晋特别提到顾基发在秦皇岛项目中使用的“满意准则”，这种决策方式真正适应当地水资源调度的矛盾困境。“只有在丰富的实践基础上，针对具体问题，而提出适合的决策准则并被实际用户接受，这种思路和操作当时也受到了国际瞩目。”唐锡晋说。

       顾基发这些从实践中孕育的理论方法，也在我国航空航天、工程设计、重大工程项目评价等实践领域中发挥作用。

     “模型和方案必须能投入应用，必须为用户服务。”总结自己在应用方面做出的诸多贡献时，顾基发言语恳切：“我从来不爱批评人，但是你要是不为客户着想，我是要批评的，因为那是砸自己饭碗。”

物理、事理与人理，“做出符合东方文化特点的系统方法论”

       提及顾基发，学界有一个共识：他和朱志昌提出的“物理-事理-人理系统方法论”（下称“WSR方法论”），是具有相当国际影响力的东方系统方法论。

       这个评价里，“东方”二字意义非凡。

       1978年，钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》发表了《组织管理的技术——系统工程》一文，开创了系统工程的中国学派，吹响了系统工程从航天领域走向我国社会主义建设各领域的号角。

       也正是这篇文章，首次提出了“物有物理，事有事理”重要概念。美国华裔系统工程专家、美国国家工程科学院院士李耀滋看到文章对“物理”“事理”的阐释后，建议将“人理”与前两者有机结合起来。许国志将这段有关“物理、事理、人理”的讨论告诉顾基发，使他在脑海里形成了维系这三者关系的基本印象。

       在这“三理”中，“物理”指物质运动的机理，用自然科学知识回答“物”是什么；“事理”指做事的道理，用运筹学与管理科学方面的知识来回答“怎样去做”；“人理”指做人的道理，要运用人文与社会科学的知识去回答“应当怎样做”和“最好怎么做”的问题。

       从自身出发，通过20世纪80年代到90年代进行的地区发展战略、全球气候变化、水资源管理等多项研究，顾基发切身体会到厘清决策意图、利益动机、关系协调等多种“人理”的重要性。

       在之前提到的秦皇岛水资源管理项目中，顾基发团队就曾遇到“三理”的实际应用。当时，参与项目涉及的决策支持系统的具体开发来自中国科学院的几个研究所和公司，有总体设计、遥测和遥控的，还有水利水文分析、优化调度和洪汛管理，以及系统仿真等不同系统功能软件等不同的工作。这些研究人员掌握不同的“物理”知识，又要完成不同的系统功能，共同做好秦皇岛水资源管理项目这件“事”。因此，整个研发过程出现了大量人人之间和人机之间的沟通协调工作，需要在“物理”“事理”较为复杂的前提中，贯穿“人理”进行有效协调。

       1995年在北京召开的中英日系统方法论研讨会上，顾基发正式提出了物理-事理-人理系统方法论，国际交流时习惯地称之为WSR。

     “我们的文化背景跟西方不一样，不能闭着眼追着西方走，要做出符合东方文化特点的系统方法论。”与西方学者交流的过程中，顾基发意识到中国社会里的很多问题都不曾纳入西方的理论体系的考虑范围内，“很多东方的情况，比如教育制度和家庭观念，西方学者根本不理解，却是我们需要切实考虑的情况”。

       中国科学院数学与系统科学研究院系统科学研究所前副所长、中国系统工程学会理事长杨晓光对此表示认同：“西方的系统论更多来自自然科学，有浓重的机械唯物主义味道。中国自古以来注重人事关系。对社会问题的解决，不单要考虑物理事理，还要重点考虑人的因素。WSR方法论的构建是非常必要的，是中国智慧的体现。”

       在形成WSR方法论的形成过程中，顾基发融入了中国文化特点，如天人合一、格物致知、为人处世等基本思想，借鉴了西方的方法论，根本上在于形成中国的特色、解决中国的问题。

       顾基发记得，一次在英国一个学术报告会上做WSR方法论的汇报时，有个东方国家的学者很激动地跟他说：“这才是我们需要的方法论，西方的那一套我们是没法用的。”这让顾基发更深刻认识到了这项工作的价值。

       发展至今，WSR方法论已经投入了一系列实际应用工作，包括科研项目评价、商业标准体系制订、武器系统评价，高新开发区评价等。国际系统科学学会将WSR方法论列为国际四大元系统方法论之一，很多系统方法论的学术著作都将顾基发的WSR方法论单独列作一章介绍。

在学生培养的过程中，顾基发也紧紧把握着自己提出的这套WSR方法论，让学术环境更有生命力。

步履不停，让科学家精神代代相传

       回忆自己一系列的工作时，顾基发常提到华罗庚、钱学森、许国志等老一辈科学家的影响，他是在这些前辈的指导和帮助下成长起来的，“耳濡目染，从他们身上学到了很多”。

       务实，是他们以言传身教给顾基发留下的最深烙印。“要时刻谨记研究的最终目的是落地，知识和本事要服务于国家和社会的需要。还有就是关注现实、开放包容，欢迎一切新知识。”顾基发也实打实做到了这一点。

      “顾老师好，不知道您这几天方便吗？了解到您最近关注复杂性研究，在《系统效应》这本著作中，作者对复杂性理论的见解独到，希望有机会和您探讨。”

      “欢迎！本周五全天，周六下午到5时都可。”

       这是国科大管理科学与工程博士生高畅与顾基发的一段微信聊天。高畅笑着回忆自己和老师交流时的场景：“顾老师滔滔不绝，我只是偶尔提问，大部分时间在一旁奋笔疾书做笔记，紧紧跟上他的思路。”

       作为“大前辈”，顾基发从不轻慢年轻人的请教。交流讨论的内容广博且精深，从自己深耕的运筹学、系统工程领域，到新兴的科学技术发展成果，顾基发都能将独到的分析信手拈来。

       这些带着问题的访客除了顾基发的学生，还有许多其他不同身份、不同职业的朋友。“他们来我这里提一些观点，我讲讲我的看法，也从他们那里学知识。”一波波人来了又走，学术交流的氛围在房间里愈发浓厚，他心里很高兴。

       耄耋之年的顾基发仍是一个不甘被时代和知识抛下的学者，他思想开放，也有着持续学习的“冲劲儿”。ChatGPT横空出世时，顾基发自发地去查找相关报道。让高畅惊讶的是，“顾老师找到信息的质量，比我们这群擅长使用检索工具的年轻人们更高”。而且，相较于一部分单纯追寻热点、不求甚解的群体来说，顾基发关注的是更抽象、更本质的问题。“顾老师到现在依旧保持着对科学敏锐的感知能力和做学问的清晰思路，真了不起！”

       没有访客的日子，顾基发却更加闲不下来，“一直在忙，总是有事”。他在深夜里读书、做笔记、想问题，因为“晚上很安静，能专注在研究的内容上”。每天一睁开眼睛，他就开始伏案学习、工作，“想一些道理，研究一些问题”，直到凌晨一两点钟才迟迟睡去。

       2005年，顾基发退休了，但他从未停止向前的脚步。退休后近20年时间里，他写了几本书，发表了许多文章，参与了几个大课题，捧回了国内国际许多沉甸甸的奖项。

有一件事儿让顾基发指导过的博士生赵明辉印象深刻。一天，赵明辉接到了老师的电话，说自己左手发软，害怕是脑梗塞，要去医院。出发前，顾基发把最近工作的相关资料打包交给了赵明辉。“他担心自己不能及时从医院出来，但又不想耽误工作。”赵明辉回忆起来，还是觉得很感动：“顾老师永远是把科研工作放在第一位的。”

       初步诊断结果出来时，顾基发第一时间提出最关心的问题——“我以后还能不能维持大脑正常思考？能不能继续工作？”

       得到医生肯定的答复后，赵明辉清晰地感受到，顾基发此前有些沉郁的心情瞬间好了许多，脸膛明媚起来。回程的路上，顾基发一个劲儿念叨：如果不能思考、不能工作，生活还有什么意思？

       赵明辉被触动了：“看到顾先生这样的老一辈科学家步履不停，一直在工作、在产出，在为科学问题燃烧奉献，对我们也是莫大的鼓舞。”

       关注现实、保持思考、投身实践。顾基发从前辈们手上接过来的炬火，通过言传身教，在更年轻的一代学人手中继续熊熊燃烧。

文/张菲垭