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許國志
中國工程院院士
出生 1919年04月20日
江蘇省揚州市
逝世 2001年12月15日
國籍 中國
職業 教育科研工作者
知名作品 《運籌學》

許國志(1919年04月20日-2001年12月15日),出生於江蘇省揚州市。運籌學家和系統科學家[1]中國工程院院士[2]。中國系統工程學會創建人之一,中國運籌學和系統工程研究的主要創建人之一[3]

1939年許國志考入交通大學機械系;1943年畢業後先後在新通貿易公司:昆明中央機械廠和北京石景山發電廠工作;1947年赴美留學;1953年獲美國堪薩斯大學數學系博士學位;1953年任美國芝加哥大學氣象學系研究人員;1954年任美國馬利蘭大學流體力學及應用數學研究所研究人員;1956年任中國科學院力學研究所副研究員。

中國系統工程學會理事長。

許國志長期致力於運籌學、組合最優化和系統科學的科研與教學,取得了很多重要的研究成果。

人物簡介

許國志(1919.04.20-2001.12.15)系統工程、運籌學專家。江蘇省揚州市人。1943年畢業於上海交通大學。1949年獲美國堪薩斯州大學理學碩士,1953年獲堪薩斯州大學哲學博士。中國系統工程的主要創建人之一。50年代負責起草我國第一個科技規劃——「中國十二年科技規劃」中有關運籌學發展的條目;籌建並領導了第一個運籌學研究室;組織開發第一批運籌學在運輸、鐵道運營和鋼鐵工業中的應用課題,寫出了第一批有關運籌學的專著和文章。80年代開展系統工程在我國的研究,參與籌建了中國科學院系統科學研究所和國防科技大學系統工程與數學系;創建了中國系統工程學會及第一個系統工程的刊物——《系統工程的理論和實踐》。為系統工程在我國的經濟發展、國防建設、決策分析等方面的應用起了倡導和促進作用。

1995年當選為中國工程院院士。

人物生平

1919年4月20日,許國志出生於江蘇省揚州市。1939年,考入上海交通大學機械系。當時中日戰爭已經爆發,上海淪為孤島,但交大的教師隊伍、圖書設備仍具有很好的規模,不失為一求學的園地。

1941年,冬珍珠港事變,上海已難久留,於是在1942年夏秋之際,許國志與少數同班同學,歷盡艱辛,西行抵重慶繼續求學。

1943年,上海交通大學機械工程系畢業後,在原資源委員會所屬各廠先後從事鍋爐的設計以及蒸汽渦輪機的裝機與運行。時約五年之久,因而初步積累了工程技術方面的一些經驗。

1947年底,赴美,入堪薩斯大學,仍修機械工程,獲碩士學位後,轉入數學系。

1953年,獲博士學位。畢業後,先後在美國芝加哥大學氣象學系和馬利蘭大學流體力學與應用數學研究所工作。

1955年9月,為參加祖國的建設,藩籬難阻,許國志終於同夫人蔣麗金雙雙乘輪歸國。

1956年1月,許國志被分派到當時剛建立的中國科學院力學研究所。

1960-1979年任中國科學院數學研究所副研究員。

1980-1989年任中國科學院系統科學研究所研究員。

1980-1983年任中國科學院系統科學研究所副所長[4]

1989年-任中國科學院管理,決策與信息系統開放實驗室主任。

1985年-任中國系統工程學會理事長。

1995年,當選為中國工程院院士。

主要成就

當時運籌學剛發展不久,錢學森和許國志敏銳地看到這一學科旺盛的生命力和廣泛的應用前景,首次將其引入國內。由於許國志在工程方面的功底與數學方面有相當造詣,錢學森所長便要他負責籌建了中國第一個運籌學研究室。許國志編著了中國第一批有關運籌學的書和文章,系統地介紹了規劃論、排隊論和博弈論等運籌學的各個分支。招收了中國第一批運籌學的研究生和進修生,培養了一支運籌學骨幹隊伍。今天,他們都已在各自的研究領域成為學科帶頭人。同時,許國志等在交通運輸、紡織和水利等部門進行了運籌學的推廣普及工作。50年代末到60年代初,許國志領導並參與了運籌學在中國國民經濟中的應用研究,使運籌學在中國得到了很大的發展。後來,中國數學會運籌學會成立,許國志任副理事長。

60年代中,許國志注意到了一門聯繫計算機科學、運籌學組合數學的新分支--組合最優化正在形成,他便積極倡導開展研究。幾十年來,許國志一直致力於組合最優化的科研工作,為中國在這個領域趕超世界先進水平作出了重要貢獻。

70年代末,錢學森、許國志、王壽雲合作發表了中國第一篇全面深刻地闡述系統工程的文章,對其在中國的迅猛發展起了決定性的作用。80年代,許國志與一些同志共同努力,創建了中國第一個系統科學研究所,1980-1983年他任該所副所長;他參與籌建了中國系統工程學會,並擔任第二屆和第三屆理事長;他在國防科技大學協助開辦了第一個系統工程系與應用數學系;創辦了第一個系統工程的刊物"系統工程的理論與實踐",並任主編。

許國志注意到管理,決策與信息系統結合的新趨向,並開展了這方面的研究,他籌建了中國科學院"管理,決策與信息系統開放研究實驗室"並任實驗室主任。

許國志為中國開創幾個新學科,作出了重要貢獻。

1955年秋,許國志歸國途中與錢學森同舟,時相討論如何為祖國建設作出貢獻。錢學森以其淵深的學識與真知灼見,從政治、經濟到科學技術,常常提出重要的見解。在第二次世界大戰期間,從研究作戰方法的過程中,國外產生了一門嶄新的學科--運籌學(OperationsResearch)。錢學森與許國志談及當時剛發展不久的這一新學科,認為這門學科雖起源於二次大戰,但對於經濟建設肯定也能發揮作用。雖然它建立於資本主義國家,但由於其學術上的本質是強調總體,對社會主義建設為用亦大。他們決定將這一新學科引入中國。這一段經歷為期雖短,但對於許國志此後的生涯影響頗深。

回國後,許國志被分派到當時剛建立的中國科學院力學研究所。由於許國志在工程方面的功底與數學上具有相當造詣,錢學森所長便要他負責籌建運籌組。

運籌學英文名為OperationsResearch,初譯為運用學。後來周華章提出OperationsResearch已經從初期的武器有效使用的問題擴展到許多籌劃問題的探討,初譯為運用學已不能包含其內容。經過許國志和周華章的反覆討論,改譯為運籌學,以概括運用與籌劃兩方面的內容。運籌兩字淵源於史記中"運籌帷幄中,決勝千里外"一語,這樣也同時包括了運籌學起源軍事,仍舊有應用於軍事的含義。

運籌學是一門綜合性很強的學科(當時還沒有"跨學科"的提法),其科研組織的構成也應能適應這一學科特點。在籌建運籌組中,許國志體現了錢學森的想法,在人員組成方面實行了"三三"制,即三個理科專業,三個工科專業,三個社會科學專業。這樣的人員構成不僅在當時頗有新意,而且為運籌學的發展奠定了良好的基礎。

運籌學在中國原無基礎,創建伊始從何處着手?許國志認為要使運籌學得以在中國發展,就必須與中國的實際相結合。許國志一方面在《科學通報》和《人民日報》上著文介紹運籌學,一方面思考具體的研究課題。當時中國運輸緊張,糧食調運與儲存都是很大的問題。眾所周知,"運輸問題"是線性規劃(運籌學的一個子學科)中的著名問題。當時從這個問題起始,會是一個極好的開端。許國志在和中國糧食調運的同志合作一段時期以後,發現他們有一種極易理解和操作的方法(當然是對簡單的小規模問題而言)。線性規劃中的運輸問題的算法是代數性質的,可通過表格化來進行計算。這種方法是圖解性質的,當時便定名為"圖上作業法"。從這個方法,許國志提出了兩個重要的觀點,其一是圖上作業法揭示了運輸問題的本質。其二是"運輸問題"本質是一個圖論理論性的問題。這使許國志對圖論產生興趣,並積極倡導開展圖論和組合最優化的研究。

組合最優化的核心是發現和研究各種"好算法"。在70年代初,人們已經知道用擬陣來概括大部分組合最優化問題。一個擬陣的最優基問題和二個或三個擬陣的最優交問題已有了好算法,而三個或三個以上的擬陣最優交問題已無希望有好算法。因此,關鍵之處是要搞清楚二個到三個擬陣交之間的問題。朱永津和劉振宏首先提出的最小樹形圖問題是二個擬陣交的典型例子,在國際上被稱為"朱劉Edmands算法"。1979年許國志推廣了這一算法,在二個到三個擬陣之間找到了一個具有好算法的新問題--"具有次約束的最優樹形圖問題",具次約束的最小樹形圖是非2-擬陣問題。許國志研究這個問題是基於下列設想。Edmands證明了2擬陣問題存在多限式算法,並且證明最小樹形圖是一個2-擬陣。但無法證明3-擬陣問題存在多限式算法。許國志與他的同事們有一個想法,即研究一些具體的非2-擬陣問題,並給出其多項式算法,從而對3-擬陣能有較多的理解。

許國志
許國志院士在瘦西湖

許國志對交通運輸,特別是鐵路運輸始終有很大興趣。他看出鐵路運輸中存在着很多組合優化的問題,它們的難易度不一。諸如著名的列車編組問題,從理論上很容易給出一個動態規劃的算法。但對於"取送車問題"的研究,從理論上導致了一個正數序列的排列剖分,這是一個極難的問題。"文化大革命"以後,許國志主持並參加了駝峰調車問題研究。許國志親自編寫計算機程序。因當時的計算機內存小功能差,而算法必須考慮的問題實際要求多,編程花費了較多精力。雖然計算機給出的方案得到實際部門的認可和讚譽,但終因輸入費時和打印效果差,而難於實際使用。但同當時所看到的國外工作比較,這項研究的理論成果是先進的。

許國志一貫堅持理論聯繫實際,重視學科發展的實際背景;特別注重從具體問題中得到啟發,從而提出具有一般意義的概念和規律。例如:

從順序剖分和成組剖分中,他得到了衡量一個有限整數序列的"顛倒序"和"混雜序"。

從寶塔型車組這一具體問題,他和他的同事們證明並給出長度為n的有限整數序列的最大混雜度。

從駝峰調車課題的經驗中,許國志深深體會到系統概念的重要性。在一個系統中,一個子系統無論如何先進,如何完善,若不能與其他子系統匹配,則這種先進性和完善性是無從發揮的。在當時整個調車作業還相當陳舊的情況下,先進的調車研究成果也是無法付諸實現的。

許國志認為從具體問題中認識事理的本質是極為重要的,這也是他研究工作中的一大興趣。

中國系統工程的創建人之一

在60年代初期,系統工程在中國國防科研工作中已被採用。但這種情況鮮為人知。1979年4月,許國志向錢學森提出在中國發展系統工程的設想,得到錢學森的贊同。同年發表了由錢學森、許國志、王壽雲撰寫的題為"組織管理的技術--系統工程"。這篇論文對推動中國系統工程的開展,起了關鍵性作用。

系統工程中使用了很多運籌學的方法。那麼系統工程和運籌學的關係如何?這個問題,錢學森在他的科學體系中已給出明確解答。系統工程屬於工程技術,而運籌學又屬於該體系中上一層的技術科學。自然界的一切現象都有其自身的規律,人類社會活動亦不例外。在前面提到過圖上作業法,許國志認為這個方法的兩條最優解的判別準則,"無對流"和"無迂迴"是用運輸的語言敘述了充分和必要條件,這就揭示了最優分配的本質,說明了"事理"。同樣排隊論揭示了擁擠現象的一些規律,博弈論探討了一類依賴者決定勝負的競爭現象的規律。運籌學的研究對象是"事理"。系統工程的研究不能不牽涉到,因而就不可避免地要應用諸多運籌學的關係,許國志發表了"論事理"一文。多年來,許國志一直有這樣的觀點:他認為運籌學的出現和發展為應用數學開拓了一個新的、廣闊的領域,即從自然現象擴大到人類社會活動和行為。這是本世紀40年代以來,應用數學的一大進展。許國志在一些文章和學術會議的報告上,屢次闡述他這一觀點。

70年代後期,許國志和他的同行在老一輩科學家的倡導下,曾參與籌建一些新科研單位和事業。1979年夏,他曾希望在此後五年內能為系統工程在中國籌建一個研究所,從事研究工作;一個系培養人材;一個學會進行學術交流;一個刊物,發表科學論文。在科學春天的大好形勢下,在不到三年的時間內全都得以實現。他常為得以親身參與感到無限欣慰。

倡導和主持決策分析的研究

運籌學起源於軍事問題,特別是大型武器的有效使用。後來發現這方面的許多概念和方法對一般管理問題也能發揮很大作用。60年代在有些管理的文獻中提及的量化方法,大部分就是運籌學方法。同樣,眾所周知,在國外,系統工程起源於大型工程項目的規劃與執行。自然,這方面的一些內容屬於管理範疇。70年代後期,有效管理在中國受到相當重視。許國志的興趣便更多地,逐漸地轉移到管理方面。他認為在管理問題中,決策不僅層次最高,而且在發展上也最完備。自博弈論為其奠定基礎以來,在方法論方面,發展了決策分析一套工作。進而開展了決策支持系統。使複雜的決策問題藉助計算機而得以實現。在這方面,他有着如下的觀點。

(1)許國志強調,無論是決策理論,決策分析,或者是決策支持系統都是決策科學工作者的工作。而決策本身是決策者的職責。決策科學工作者決不能越級發展。

(2)決策科學工作者對具體問題經過研究探討而提出的方案,是否為決策者所採納絕不是判別該項工作優劣的準則。判別的主要依據應是該方案對決策者所起的影響作用。

(3)人的決策行為並不完全依賴邏輯思維。因而一些傳統的數學概念和方法在決策問題中的應用常不盡如人意。即使在一般管理問題中,也應審慎。60年代國際上過分重視量化方法,是不適當的。對於70年代流行的一些觀點,許國志認為也需要修正,他多次在學術報告中提及此點。

(4)系統工程中的方法論的本質,是提出一個進行工作的步驟和程序。他認為決策科學化的核心內容之一是決策程序化。僅僅採用一些科學方法甚至是難度較大的數學方法,而忽略了應遵循的步驟,決不能稱為決策科學化。

(5)任何一項具體的決策問題的研究,如果沒有決策者以某種方式參與共事;而希望該項成果的取得實際效果,是不能想象的。決策者和專業科學工作者的共同參與、協同工作是一種藝術。

數十年來,許國志用了較多的時間從事組織領導工作。他在完成具體管理工作的同時,還以一個科學家的眼光,把一些具體事務作為案例進行研究。他曾遵守並積極倡導下列原則。

(1)互補原則。許國志注重於與他性格迥異,事業不盡相同的人合作。

數學規劃論中有一條互補定理,它是優解的判別準則。他認為這個原則是受到運籌管理的啟發。

(2)易位原則。許國志認為在許多非原則問題上,常常站在對方的立場想一想問題,是能把事情辦得更好一些的重要原則。

(3)三多原則。多想、多聽、多寫。要多分析、多思考;要讓人家把話講完;重要的文件不要假手他人。

(4)一盤棋原則。許國志認為任何一個單位都是一盤棋中的一個棋子。或者說是一個系統中的一個子系統。如果不相互交流,那麼就成為一個奇異點,或者說形成一個閉系統。在封閉系統中,熵不斷增大,終而導致無序。在單位內部,他強調"兼收並蓄",這樣方能葉茂枝繁。

主要論著

1中國科學院數學所運籌室運籌學科學出版社,1978。

2中國科學院數學所運籌室最優化方法科學出版社,1980。

3許國志論運籌學中的幾個問題科學通報,1956年,5月號,15-27。

4錢學森,許國志,王壽雲組織管理的技術-系統工程載錢學森《論系統工程》,湖南科學技術出版社,1982,7-27。

5許國志論事理系統工程論文集科學出版社,1981。

6許國志關於應用數學的幾點看法自然雜誌,1980。

7中國科學院數學研究所運籌室二組。鐵道調度問題中數學方法的初步研究應用數學學報,1978第1卷第2期,91-105

8許國志,朱永津,田豐具有次約束的最優樹形圖問題應用數學學報1979,第2卷,第4期,295-301

9許國志,陳慶華,劉繼勇數列最優成組剖分的一個近似算法科學通報,1986,第31卷,第15期,128-131

許國志詩:不信儒冠曾誤我,恨無慧語可驚人。他生倘得從吾願,甘為詩書再獻身。

許國志
許國志和蔣麗金夫婦

個人生活

許國志的夫人蔣麗金是中國科學院化學研究所研究員,中國科學院院士(1980年當選)

人物評價

許國志籌建了中國第一個運籌學研究室、系統科學研究所。培養了一大批運籌學和系統科學方面的專門人才,並推動了系統工程和運籌學在國民經濟中的應用研究,是中國運籌學和系統工程研究的主要創建人之一。

後世紀念

紀念許國志先生誕辰94周年專題研討會

2013年4月25日,中國科學院系統科學研究所和中關村詩社共同主辦「當系統科學遇上詩詞——紀念許國志先生誕辰94周年專題研討會」 。

許國志博士後工作獎勵基金

中國科學院系統科學研究所設立《系統科學所許國志博士後工作獎勵基金》旨在吸引獲得博士學位的優秀年輕人員進入系統科學所博士後流動站。在兩年的期限內以利於他們完成科研工作任務,並迅速成長為高水平專業人才,為系統科學的發展做出貢獻 。

參考來源