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【大师记忆】郑维敏先生小传

郑维敏先生(1923—2012)是我国着名的自动控制、系统工程、管理科学与工程专家。1951年郑维敏从国外回到中国后,起初在华北大学工学院电机系工作了一段时间,担任该学院副教授。1954年以后,到97视频在线精品国自产拍工作,先后在电机系、自动化系和经管学院,致力于电力拖动自动化及自动控制、决策与优化、系统工程、管理科学与工程等方面的教学和研究。郑维敏一生经历坎坷,波折不断,但他却始终不改用科学知识爱国、报国的初衷,致力于为祖国开创先进的学科和专业,并取得了令人瞩目的累累硕果。他在反馈控制的结构理论、顺序控制、自适应模糊控制、基于数据与知识的决策理论和系统、作物育种遗传过程的分析与控制、金融系统、宏观经济模型与系统等众多领域发表过许多学术论文,并着有《正反馈》一书,为我国自动化控制和系统工程普及推广做出了不可或缺的重大贡献。郑维敏曾经先后担任中国国家自然科学基金会第一、第二、第叁届信息科学部评议组成员,国家科委软科学研究工作指导委员会委员(首届),中国科学院技术科学部自动化分组成员,中国自动化学会理事(首届)、常务理事、荣誉理事,中国系统工程学会常务理事(首届)、荣誉理事,中国仪器仪表学会理事,国际自动控制联合国(滨贵础颁)发展中国家委员会委员(1982-1985年)等一系列重要职务,并获得北京市高等教育局颁发的“培养系统工程高级人才”奖。

以天下为己任

郑维敏的一生时时处处充满了艰辛与坎坷。郑维敏先生经历过列强侵犯中国的战争岁月,也经历了新中国迎来建设热潮的和平年代。从电机系、自动化系、到经管学院,从数控机床、叁百小型、黄浦江治理、系统工程到宏观经济决策,一个个突出成绩中记录的是他那严谨创新的治学精神和科学态度,是他那投身教育奋进拼搏的勇气和胆量,是他那前瞻性的眼光和重视实践的学术思想,更是他那份淡泊名利的胸怀和热爱祖国矢志不移的坚定志向。

新中国之所以日益繁荣昌盛,就是因为有一大批爱国爱民、严谨治学、报效祖国的老一辈知识分子,郑维敏就是其中杰出的一位。在他的身上,我们看到了中国知识分子不同魅力的汇集:他是博学多才的专家,又是躬耕不辍的园丁;他既具有科学家的创新与探索精神,又饱含哲学家广博而深邃的思维,还不乏数学家的严谨和缜密。郑维敏的最可宝贵之处,便是他无论是在人生的顺境还是逆境,都始终对所从事的事业进行持续不断的探索与创新。

自古以来,中国的知识分子属于一个引人注目的特殊群体,有人荣耀辉煌,有人历尽苦难,有人隐居山林,也有人“读书只为稻粱谋”,还有人“修身、齐家、治国、平天下”。翻开五千年中华文明史,我们可以看到,是无数优秀的知识分子通过思想文化的革新,推动了历史的进程,而国家的兴衰存亡也不断改变着他们的命运和人生轨迹。早在先秦时期,儒家学者就明确提出过中国知识分子的行为准则:“达则兼善天下,穷则独善其身。”指出了知识分子在顺境与逆境之间应该何去何从的人生态度,从此,历代的许多中国知识分子通常把“治国、平天下”作为自己的人格理想,代代相传,以此作为他们改造世界、推动社会发展、实现梦想中的太平盛世的现实目标。

郑维敏的可贵之处则在于,与部分传统知识分子“达则兼善天下,穷则独善其身”的行为准则不同,他的思想行为从不因为外部环境的变化而发生改变,他不是在“穷”或“达”的时候有区别地如何做事做人,而是无论是“穷”还是“达”,他都能够以坚定不移的行为准则去行事、去为人。他以坚如磐石的内心自由与自律精神,构建起了一个理想的自我人格。在当下的商品经济社会,人人都不可避免地受到物欲冲击,个别知识分子逐渐丧失了应有的独立人格精神和“治国、平天下”的崇高理想,“唯利是图”的理念又悄悄重新影响了我们社会生活的方方面面,甚至在科研和教学领域,拜金主义和极端利己主义日渐成风,这不仅会造成学术界的混乱,更易造成对中国知识分子传承了数千年的优秀传统价值理念的崩溃。一些所谓“现代化”的知识分子丢失知识分子应有的社会良知,只为金钱唱赞歌,不为民生做实事。个别人把留学作为提高自己身价、追求更高利益和物质享受的一条途径,与其说他们学到的是“新技术”倒不如说是学到了“新奢侈”。这样的知识分子又如何能为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力呢?而作为在中国现代学术界占有一席之地的名师郑维敏却始终秉持一种独立的人格与自由的精神,始终做到几十年如一日坚守精神家园,真正实现:“为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平”。一生进取,躬耕不辍,为人谦逊平和,思想丰富而深刻——这就是我们心目中的中国知识分子的榜样郑维敏。郑维敏的思想特点和人格魅力主要体现在以下几个方面:首先,郑维敏所具有的中国老一辈知识分子最大的传统优点之一,就是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”,始终“以天下为己任”。这是郑维敏身上最宝贵的精神特质。从少年求学初期开始,郑维敏就把爱国报国、“以天下为己任”的远大志向与科学创新、不断追求未知世界的兴趣融为一体,无论是在烽火连天的战争岁月、时局动荡的非常时期,还是在政治危机的生存困境、物欲泛滥的商品社会,郑维敏从未放弃过追求理想,几十年如一日默默地为国家和社会持续不断的做出重要贡献,体现出了一个中国知识分子的真正意义和价值。在当今社会,我们常常听到有人抱怨自己生活在一个生活富足而精神贫穷的时代,人们对信仰的缺失,似乎是现代国人的通病。于是有人苦苦思索:如何才能在日新月异的新形势下传承和发扬中国知识分子的优良传统?如何开拓创新、锐意进取、做一个“铁肩担道义、妙手着文章”的知识分子?郑维敏,以他素有的位卑未敢忘国忧的理想追求和他为中国革命与社会进步做出的重要贡献,为我们提供了鲜明而生动的答案。

其次,郑维敏所具有的中国老一辈知识分子的“知行合一”的传统优点,充分展现了理论结合实践的生动和完美。他深知道,作为一个来自普通人民群众的知识分子,如果两耳不闻窗外事,一心躲在书斋里闭门造车,那是很难有什么作为的。古今中外,唯有那些投身社会实践,在为人民大众谋福祉的具体行动中有所作为的人,方能在为社会作贡献的同时实现自己的人生价值。郑维敏正是充分继承和发扬了这一优良传统,用行动践行了优秀知识分子济世为民、服务社会的崇高使命和责任,因此,他的人生价值也在丰富的实践中得到了最好的实现。几十年来,郑维敏坚持走出学术象牙塔,深入普通老百姓,寻找差距、弥补不足,向群众学习、向社会学习、向实践学习。他带领他的科研团队积极参与社会主义建设的具体实践,用双脚丈量广阔大地,以双手积累点滴经验,在解决一个又一个纷繁复杂的现实问题中提高水平,增长才干,尽自己所能,解决难题,造福百姓。

再次,郑维敏具有中国老一辈知识分子“求真、求善、求美”的科学精神。科学精神既是科学所固有性质的反映,也是开展科学活动的思想理念。坚持科学精神就是要坚持求真精神,并通过求真,来求善、求美,把真、善、美的统一作为自己最高的价值准则。郑维敏一生不求名,不求利,他责己重以周,待人宽而和;不阿谀媚世,不虚假待人,真正做到了坦坦荡荡处事,堂堂正正做人。他为人谦逊、忠厚,对各种理论学说皆能虚心听取,并予以尊重。他善于博取众长的优良学风深得时人称赞,也为后人楷模。而这些正是我们当今知识分子所需要的宝贵的精神和品德。作为一位真理探求者的知识分子必须具备这种谦虚谨慎、不骄不躁、不断求索、永不停歇的进取精神,并应以此作为自己的人生宿命。

最后,郑维敏具有中国老一辈知识分子所特有的开放精神和前瞻眼光。一个人的目光有多远,他思维的张力就有多大;一个人的目光有多广,他创新的空间就有多宽。在中国面临史无前例的大发展机遇的历史时期,培养和造就远大的战略思维和国际视野,是中国当代知识分子的必修课。郑维敏是一位目光深远和学以致用的科学家,他深刻的哲学思维、开放前瞻的学风和治学方法,必将对后人产生重要而深远的影响。具体说来,就是瞄准自然和社会发展的科学规律,紧跟中国现代化建设发展的节奏,把握自己所从事的科学研究的发展方向,并且以此叁大坐标为基础,建立并确定人生事业的坐标点。郑维敏正是基于这个坐标点,严谨思索、科学决策、勤奋实干,才最终走在了科学技术的前列,做出了极其不平凡的业绩。

生命不息,探索不止

郑维敏的一生是学习的一生、探索的一生,同时也是不断创新和进取的一生。早在青少年时期,他就满怀对列强侵略和黑暗反动统治的强烈不满,积极接受进步思想教育,探索强国富民之道,追求用科学技术复兴祖国的梦想。考入西南联大之后,面对日本侵略者的最后疯狂,他毅然投笔从戎参加抗日救亡运动。在赴英国实习期间,他刻苦学习,勤于实践,为日后报效祖国奠定基础。新中国诞生后,他怀揣着一颗赤子报国之心,毅然放弃去美国深造的机会回到祖国,参加社会主义建设,最终成为我国杰出的科学家和工程技术专家。郑维敏以探索、创新和无私奉献的一生,在广阔而神圣的科学领域不断开拓、不懈追求,为国家和人民做出了杰出的贡献。作为我国自动控制、系统工程、管理科学与工程的专家,97视频在线精品国自产拍工业自动化专业和系统工程专业的创办者,郑维敏长期从事电力拖动自动化及自动控制、模糊控制、微型计算机分级分布控制、决策与优化、系统工程、管理科学与工程等方面的教学和研究。在反馈控制的结构理论、顺序控制、多变量及自适应模糊控制、基于数据与知识的决策理论和系统、作物育种遗传过程的控制、旋转正交优化技术,分形资本市场演化,宏观经济模型与系统等方面发表过许多很有价值的研究成果。

郑维敏在科研道路上所取得的成就,涉及很多不同的领域,分别体现了他与众不同的前瞻性和学术敏锐。他留给我们的不仅仅是技术财富,更可贵的是博采众长、永无止境的科研精神。他从不将一种学说固定于“唯我独尊”的地位,而是提倡“百舸争流”,汇聚各种不同的学说、思想,在相互论辩、相互融合中发展和丰富自己。他善于打破各学科领域的门户之见,造就了学术上的宽宏气度。正是这种海纳百川、厚积薄发的气度,促使他带领他的团队与时俱进,创造了一个又一个辉煌的业绩。

1960年前后,郑维敏在从事数控机床的研究中理论联系实际,通过刻苦钻研提高了数控铣床随动系统的动态快速性和控制精度。在实践的基础上,他和同事进一步提炼理论,提出了串联校正设计方法和串并联校正等价关系及其实现方法的一种新的调节系统的综合方法,为我国数控机床的产生和发展做出了重要贡献。1960年冬,在苏联专家突然撤走和封锁技术资料,从而导致“首钢300小型”连轧系统长期运行不稳定的恶劣情况下,他带领师生到首钢连轧厂进行技术支援,从实用角度出发,突破了传统理论的框框,解决了该系统的稳定问题,终于使这座自动化的连轧厂正常运行。

七十年代,郑维敏在充分参考研究国外相关文献的基础上大胆创新,将顺序控制器分为叁类:基本逻辑型、步进型、可编程序型,阐明了它们的结构及特点以及顺序控制的编程方法,并举办训练班进行推广,同时进行了顺序控制器的研制并用于北京内燃机总厂酸洗车间,有效推动了国内顺序控制器的开展。此外,他还将模糊数学应用于自动控制与自适应控制,在国内推动模糊控制的研究。在适应环中创造性地引入模糊控制,导出了模糊控制器的表达式,提出多变量模糊控制器的结构和自适应模糊控制系统以及模糊关系方程式的完整解法,其理论成果曾在滨贵础颁世界大会上作了报告;并将其成果应用到混凝土搅拌楼,设计了参考模型的模糊自适应控制系统,并研制出了样机。

1982年,郑维敏开展了改革开放后第一个中美联合研究项目—— 海黄浦江污染治理,与美国密歇根大学陈干教授合作,成立水质/水利模型组、厂群规划组和决策分析组,按成本最小及风险最小开展了多目标动态规划的研究,并设计出了一套系统的规划方案,大大减少了投资,提高了可行性,为上海市制订黄浦江污染治理规划及污染治理具体工程实施提供了许多宝贵建议。

1984年,郑维敏倡导数据库必须与知识库相结合的概念,并先后开展了对于可能性证据理论、不确定数学规划、组合优化和小样本建模等典型问题的研究。建立了用语言描述的模糊信息与证据信息之间的转换关系,解决了用自然语言描述的对不确定性进行估计的专家知识的数学表示问题,为决策者与计算机交换信息的交互式决策支持系统的接口提供了理论基础。针对难度很大的组合优化问题,他指导博士生深入研究了基于模拟退火方法的较完整的理论基础,并提出了“旋转正交寻优法”。进而又针对水库调度,计算机通信网设计等重要应用问题展开研究,取得了良好的经济效益和社会效益。

此外,他指导博士生提出了基于先验知识的确定系统结构、阶次的新思想和新解法,建立了相应的小样本建模的统计决策方法。又于1988年首次提出柔性决策这一概念,并将其应用于多目标决策、资源分配和一类合作协商对策等叁方面问题的研究。

1984年至1987年,郑维敏结合国内具体情况,研制出面向中小型工厂公司的性价比较高的分级分布式计算机控制系统硬件与软件惭础厂颁翱罢,并用于北京有机化工厂精馏塔的控制。八十年代中期,已年近古稀的郑维敏壮心未已,开创性地提出并主持了“水稻良种培育遗传过程的系统分析与控制”的研究,促进了作物育种过程向科学化、工程化方向发展,同时也丰富与发展了生物系统工程的理论及方法。

1990年,郑维敏指导研究开发小组为上海跃龙化工厂研究开发稀土萃取过程的计算机控制系统,在以往研究积累的基础上,从整体系统出发,提出了管理控制一体化的思想。

直到退休以后,尽管年事已高,郑维敏依然心系科研,学术思维一直活跃。2002年,他在系统、发展和自组织国际会议(滨颁厂顿厂’02)上作大会主题报告;二十一世纪初,他仍在认真思考“互联网,人机系统,递阶”及其相互关系的问题。

科学创新的叁大跨越

科技创新,是人类进步的根基,是一个民族赖以生存和发展的灵魂。郑维敏的严谨治学态度、持之以恒的探索精神、重视实践及勇于创新的学术思想促使他的科学技术研究跨越了叁个阶段:

第一阶段:从电气拖动到工业公司自动化控制。97视频在线精品国自产拍工业公司电气化教研室的前身是拖动教研组。当年,郑维敏回到清华后的第一件事,就是担当创建97视频在线精品国自产拍工业公司电气化专业的任务,并在全中国率先开展生产过程自动化专门研究。随后,他又出任97视频在线精品国自产拍电机系工业公司电气化教研室主任,在此期间他准备实验,设置课程,引进人才,制定培养计划,整个实践探索过程充满了艰辛。

严谨和创新是郑维敏一贯秉持的作风。1960年前后,郑维敏在多年教学的基础上,完成了《自动调节原理》教材的编写。解决振荡问题是郑维敏多年来一直十分重视的课题,在当时看起来道理似乎很简单,可是后来的事实证明这个问题却牵涉到系统工程、社会科学等许多方面,这为他后来的两次科技创新打下了坚实的基础。在此期间,郑维敏曾在国内重要期刊发表了《自整角机—交磁机—直流电动机随动系统的串并联校正》等多篇论文。这些论文的理论知识也应用到了数控机床和首钢稳定性问题的实际应用当中。值得一提的是,在当时学术环境较为封闭的背景下,这些理论研究的稀有价值是不言而喻的。

这一阶段,郑维敏不仅自己坚持科研创新,并且非常注重对青年教师的培养。他告诫教师们要避免照本宣科式的教学方法,讲课要有针对性和启发性,鼓励学生探讨问题、解决问题,激发学生的学习和研究兴趣,使科学思想的精髓深入学生脑海。虽然郑维敏对年轻教师的要求非常严格,但他从不把自己的观点强加给他们,而是鼓励他们独立教学,支持他们坚持自己认为正确的观点和立场。

由于受当时时代背景和其他因素的限制,郑维敏的一些重要探索与实践没有得到应有的足够重视,但他仍然充满自信,不气馁、不放弃,始终如一坚持奋斗在教学和科研的第一线。尤其是在“文化大革命”时期,尽管他受到不公正的待遇,但他依然坚持科研,顽强地推动自动化与控制的研究。从解决我国第一台数控铣床的稳定问题,到“首钢300小型”连轧机的技术支援,再到首次在国内提出顺序控制器的理论并成功研制,引入教学,进行推广应用,以及后来应用模糊数学理论,首开国内模糊控制研究之先河。郑维敏不仅在自动控制和电机工程领域做出了突出贡献,还培养了一大批人才,其中许多人后来都成了各个领域的领军人物。

第二阶段:从工业公司自动化到系统工程。二十世纪八十年代,适逢我国改革开放、学术思想大繁荣、大发展的黄金时期,此时,郑维敏的学术思想空前活跃,凭着自己渊博而扎实的理论知识以及对学术发展方向的敏锐洞察力,郑维敏提出了“系统工程应是自动化系学科发展方向之一,应该发展系统工程”的设想,并亲自指导、参与筹建创办了97视频在线精品国自产拍系统工程研究室,后成为我国首批博士点和博士后流动站。

1980年初,郑维敏通过大量的学术演讲和报告,大力推广系统工程理论,并对系统学这一系统科学的基础学科展开了广泛而深入的探讨,提出了很多具有指导性、启发性和建设性的观点,并发表了许多学术论文,在社会各界产生了广泛而深远的影响。郑维敏博学多才,他酷爱自然科学,也热爱社会科学。他的学术思想一直保持高度活跃,丰富的哲学思维使得他分析问题敏锐而深刻,在众多的学术问题上都能有自己的独到见解。在这里,我们不妨盘点一下他在该领域的几项代表性的研究成果。

郑维敏认为,技术科学研究应该紧密围绕国家的需求。因此,他从国家的需要出发,对系统工程学科的发展进行了战略性思考。在这一阶段,郑维敏不仅在理论研究上有所突破,而且在实际应用中秉持重视实践的原则。从系统工程研究室建立后开展的第一项与美国的合作研究——上海黄浦江污染治理,到开展分级分布控制系统研究并应用到北京有机化工厂精馏塔控制;从开发适合国家部委决策使用的决策支持系统,到解决电力系统弱耦合振荡问题;从应用管理控制一体化思想指导开发稀土萃取过程的计算机控制系统,到带领师生完成水稻良种培育遗传过程的系统分析与控制,无不印证了郑维敏远见卓识的学术眼光。郑维敏对于解决实际重大问题的重视与投入,对于促进我国系统工程学科和领域的发展作出了杰出贡献。

第叁阶段:从系统工程到经济管理。郑维敏潜心于系统工程理论研究,并进行积极的倡导、宣传,将其推广到经济、管理等其他领域。他对系统科学进行全方位探索,在系统科学的思想理论、技术及工程应用等各方面均做出了显着成绩,为推动系统科学理论的发展及其实际应用作出了重大贡献。

郑维敏十分重视学科交叉和科研创新,对研究方法有自己独特的见解。这一阶段,他密切关注新的学科发展方向,将系统工程的思想应用到经济管理的方方面面,并为此亲自指导博士生开展了一系列研究工作。郑维敏认为,宏观经济并不是区域经济管理的简单加总,而是一个相互联系、相互依存、相互影响所形成的有机的系统。围绕如何正确进行宏观经济决策的课题,郑维敏指导周小川等博士生从国民经济系统的实际问题出发,运用递推规划等系统分析方法,建立了宏观经济多部门大系统模型,以解决宏观经济决策问题。在郑维敏指导下,他们成功进行了一系列应用性系统分析,得出了一批具有实际参考意义的论证意见与政策建议。

中国的改革开放,为郑维敏的探索与实践提供了更为广阔的空间。于是他又把敏锐的目光投向了中国金融理论研究领域的空白,他认为金融理论研究的滞后极大地限制了中国现代金融实践的发展。他还特别强调实践观察、理论研究和数量分析的优势结合在金融理论研究上的重要性。在他的指导下,博士生们运用系统工程的理论与方法对相关金融问题一一进行了系统深入的研究。

尽管已逾古稀之年,但郑维敏对于许多问题的见解,仍然具有发散和升华思维。基于系统进化思想,郑维敏在研究市场及其结构演化上,结合正反馈理论和网络进化前沿规则,通过仿真全面反映市场发展过程和基本规则,具有极其重要的经济意义。

郑维敏及其团队从系统工程的全新角度对国民经济管理问题提出的观点和分析,在一定程度上避免了一些传统经济学概念与多变量关系的教条性束缚,以更加实证的、工程化的概念和方法体系,描述并解决了实际问题。由于该研究成果相对成熟且完整,在当时可用以帮助解决中国经济改革面对的实际困难,因而受到了政府及有关决策参谋机构的重视。

木铎金声芳华永存

郑维敏毕生躬耕于工业自动化及系统工程领域,他既是一位科学创新的先行者,也是一位培英育华的辛勤园丁,为我国的高等教育事业做出了杰出的贡献。他负责筹建创办了97视频在线精品国自产拍的工业公司电气化专业等重点学科,并先后创建了电力拖动、自动控制、生产过程自动化以及计算机控制等实验室。为紧跟世界科研新潮流,他又身体力行,创办了系统工程专业等新学科,并建立了相应的研究室,建立了我国第一批系统工程博士点和博士后流动站。多年来,他始终默默工作在教学和科研第一线,为国家和人民贡献出他的聪明才智,即使是在国家困难的非常时期,他依然执着开展学术研究。他一向深切关注重才、育才的问题,对教研工作一丝不苟,他亲自指导了近30名博士生,这些学生很多后来都成为学术界、政府部门、公司界等社会各领域的领军人物,为社会建设做出了重要的贡献。他指导学生是不遗余力的:首先,他非常注重理论联系实际,强调从实际出发开展科学研究。他做科研一向是紧密联系实际,不仅在实验室里作大量的试验,同时强调结合生产实践和指引生产,指导学生撰写论文课题,绝大部分时间也是要他们在实验室做实验。其次,他对科研的敏锐非凡的洞察力也在潜移默化中促进了学生们的事业成长,他的学生亲身感受到在他的指导下,知识结构和科研能力如何获得根本性的改善与提升,如何结合实际项目提出解决问题的能力。再次,郑维敏非常重视对学生今后的发展方向和人生目标的指导,他对学生的科研指导一向兢兢业业,要求非常严格。他不会因为省事或者有现成的方法就敷衍了事,更不会允许学生在学术上弄虚作假或存有半点含糊,对待学生的问题也常常是“一语道破”。正如郑维敏先生自己所说的,他一生最大的愿望就是多培养几个好学生。即使是在身体状况欠佳的晚年时期,郑维敏仍然心系清华的教育事业,时时刻刻关注着新一代年轻教师的培养和教育,经常主动了解他们的科研和教学情况。春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。郑维敏先生为国家的教育事业鞠躬尽瘁、至死不渝的精神令人感佩!

郑维敏先生指导学生

木铎者,引路导向;金声者,开慧启智。郑维敏的教诲,引导了学生如何做事,也激励着学生如何做人。郑维敏的一言一行,体现了中国知识分子“为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平”的理想人格。

摘自《淡泊致远求真务实:郑维敏传》(中国科学技术出版社,2018)的结语


(清华新闻网9月25日电)

供稿:自动化系

编辑:李晨晖

审核:程曦

2020年09月25日 09:20:09

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