華羅庚與優(yōu)選法統(tǒng)籌法

華羅庚與優(yōu)選法統(tǒng)籌法

徐偉宣

華羅庚是當(dāng)代杰出的數(shù)學(xué)家和教育家，他是我國科學(xué)界的驕傲，是中華民族的驕傲。我們作為華老60年代的學(xué)生，有幸跟隨他從事優(yōu)選法、統(tǒng)籌法和其他數(shù)學(xué)方法的推廣應(yīng)用工作，親身體會到華老為了將數(shù)學(xué)理論與生產(chǎn)管理實踐緊密結(jié)合、為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)而作出的卓越貢獻，也看到了他在實現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中遇到的種種艱辛和付出的巨大努力。

華老探索數(shù)學(xué)為國民經(jīng)濟服務(wù)要追溯到1958年。在當(dāng)時數(shù)學(xué)界掀起了“理論聯(lián)系實際”和“數(shù)學(xué)直接為國民經(jīng)濟服務(wù)”之風(fēng)，他率領(lǐng)萬哲先、越民義、王元、吳方、朱永津、管梅谷等一大批來自數(shù)學(xué)所、山東師范學(xué)院和曲阜師范學(xué)院等單位數(shù)學(xué)家，走出校門到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位去尋求線性規(guī)劃的實際應(yīng)用案例，取得了一批應(yīng)用與理論成果，如“圖上作業(yè)法”、“打麥場設(shè)計”等，還有被國際運籌學(xué)教材賦予“中國”之名的“中國郵遞員問題（CPP，Chinese Postman Problem）”。后者現(xiàn)在已成為當(dāng)今兩大類尋路問題（Node-routing problem 和 Arc-routing problem）第二類中最經(jīng)典的原型，發(fā)表第一篇CPP論文的管梅谷先生還被國外同行譽為“中國郵遞員問題之父”。華老還嘗試了“礦體幾何學(xué)”和蒙特卡洛（Monte Carlo）方法的應(yīng)用研究。1959年前后，他在人民日報、光明日報等報刊發(fā)表了“大哉數(shù)學(xué)之為用”、“數(shù)學(xué)的用場”等鼓勵數(shù)學(xué)應(yīng)用的文章。

由于線性規(guī)劃和上面提到的一些方法要求繁雜的計算（當(dāng)時還沒有計算器），應(yīng)用面也不廣，難以進行大規(guī)模的推廣，“線性規(guī)劃”運動也逐漸冷了下來。華老總結(jié)經(jīng)驗，不斷思考，要尋求一些易于被人接受、應(yīng)用面廣的數(shù)學(xué)方法。60年代初，他從國外友人那里得到了關(guān)于“關(guān)鍵路徑法（CPM）”和“計劃評審技術(shù)（PERT）”的資料，這些方法雖然簡單，但對制定生產(chǎn)管理和作業(yè)計劃很有幫助。華老和他的助手們透徹地分析并簡化了這些方法，結(jié)合毛主席“統(tǒng)籌兼顧”和“抓主要矛盾”的思想，起名叫“統(tǒng)籌方法”。1965年2月，華老帶領(lǐng)學(xué)生到了北京774廠試點，雖然沒有獲得預(yù)期成果，但得到了寶貴的經(jīng)驗：統(tǒng)籌法必需應(yīng)用到一次性的項目！接著，華老應(yīng)當(dāng)時的鐵道兵副司令員郭維誠和西南鐵路建設(shè)指揮部總指揮韓光的邀請，帶領(lǐng)學(xué)生和助手兩次到西南三線推廣統(tǒng)籌法，取得了很好的成果。1965年6月6日華羅庚在《人民日報》上以整版篇幅發(fā)表了《統(tǒng)籌方法平話》，用老百姓都知道的“泡茶喝”作為引子通俗易懂地介紹了統(tǒng)籌法。同時還在北京、南京等地組織了統(tǒng)籌方法學(xué)習(xí)班，做了許多試點推廣的工作。毛主席收到華老的匯報和《統(tǒng)籌方法平話》小冊子后，7月21日回信說：“你現(xiàn)在奮發(fā)有為，不為個人而為人民服務(wù)，十分歡迎?！泵飨@封信，對華老堅定推廣工作的決心和應(yīng)對艱難險阻是極大的鼓勵。

在提出統(tǒng)籌法的同時，華老還注意到國際上剛出現(xiàn)的最優(yōu)化方法。他認為D. J. Wilde 在1964年的新書Optimum Seeking Methods (Prentice Hall, N.J., 1964) 中提出的一些方法對合理安排試驗改進工藝參數(shù)很有用處，應(yīng)用面會很廣。這些就是華老后來提出進行推廣的“優(yōu)選法”中分?jǐn)?shù)法和黃金分割法。在西南視察講學(xué)期間，他應(yīng)邀觀看了爆破兵在掌子面的一次爆破作業(yè)，在那次爆破中，班長為了排除22個雷管中的一個啞炮壯烈犧牲了。這使他受到很大震動，他覺得：比起抽樣檢查等手段的質(zhì)量把關(guān)來，從源頭提高質(zhì)量更為重要！優(yōu)選法應(yīng)該可以提供幫助。

推廣普及統(tǒng)籌法工作剛開始見到成效，便因為政治運動停頓了幾年。1970年3月，周恩來總理在一個批示中，指出要支持華羅庚繼續(xù)試驗他的統(tǒng)籌法。同年4月20日，華羅庚到國務(wù)院向一些部委領(lǐng)導(dǎo)介紹統(tǒng)籌法和優(yōu)選法，引起很大興趣。之后，他應(yīng)邀到上海推廣雙法，帶著陳德泉、計雷二位助手，到了上海煉油廠試點。他們和工廠個人、工程人員一起，運用統(tǒng)籌法使酚精煉擴建工程工期從30天減為5天，運用優(yōu)選法使軍工用的605降凝劑凝固溫度從攝氏零下38度降到零下41度。接著，華老派陳德泉到電子行業(yè)、計雷到化工行業(yè)試點推廣雙法，取得了一個又一個可喜的成果。

1972年起，華老組織了“推廣優(yōu)選法統(tǒng)籌法小分隊”，到各地進行大面積推廣。從1972年到1985年，華老帶著小分隊到過26個（現(xiàn)在算是28個）省市自治區(qū)。各地的工礦企業(yè)從推廣優(yōu)選法和統(tǒng)籌法入手，掀起了群眾性的科學(xué)實驗活動，取得了豐碩的成果。

華老致力推廣雙法二十年，對當(dāng)時的國民經(jīng)濟建設(shè)作出了卓越的貢獻。更為可貴的是，他為人民服務(wù)的堅定信心，推動數(shù)學(xué)應(yīng)用的戰(zhàn)略思路，數(shù)學(xué)應(yīng)用推廣的方法，給我們樹立了光輝的榜樣，留下了寶貴的經(jīng)驗和財富。

（1） 推動數(shù)學(xué)應(yīng)用的戰(zhàn)略思路

從20世紀(jì)50年代開始，華老就不斷思考數(shù)學(xué)如何為國民經(jīng)濟服務(wù)的問題。從線性規(guī)劃，礦體幾何學(xué)，到推廣優(yōu)選法統(tǒng)籌法，都是他審度當(dāng)時的環(huán)境而選擇的數(shù)學(xué)方法，但遠不是全部。在70年代初，他反復(fù)強調(diào)“在管理上搞統(tǒng)籌，在工藝上搞優(yōu)選”。那時候，國內(nèi)普遍認為“管理”只是經(jīng)驗，不是科學(xué)。華羅庚是第一位倡導(dǎo)并致力于使我國管理科學(xué)化的數(shù)學(xué)家，推廣雙法為發(fā)展中國管理科學(xué)作出了不可磨滅的貢獻。70年代中，華羅庚總結(jié)他10多年來普及數(shù)學(xué)方法的實踐與經(jīng)驗，覺得在管理上用得著的方法可以概括為36個字：“大統(tǒng)籌，廣優(yōu)選，聯(lián)運輸，精統(tǒng)計，抓質(zhì)量，理數(shù)據(jù)，建系統(tǒng)，策發(fā)展，利工具，巧計算，重實踐，明真理?！鼻懊?0個字包括了10個方向，后面6個字是評價標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，這10個方向在中國都有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成長為比較大的學(xué)科領(lǐng)域了。

（2） 數(shù)學(xué)應(yīng)用的推廣方法

“講解方法通俗易懂，學(xué)習(xí)應(yīng)用方便靈活。重視試點取得經(jīng)驗，由點到面循序漸進。骨干隊伍不斷壯大、各行各業(yè)互相促進。”是推廣雙法小分隊的顯著特色，實踐證明這是推廣數(shù)學(xué)方法很有成效的路子。

華老用折紙條、泡茶喝的方式講解雙法，用十指交叉講解有序樣本，等等，在當(dāng)時公民科學(xué)文化水平還較低的時候，能夠使得不同程度的聽眾都聽得津津有味，而且學(xué)完就能在自己的工作崗位上應(yīng)用，這是不容易做到的?，F(xiàn)在國民文化素質(zhì)高了，但數(shù)學(xué)應(yīng)用的對象是數(shù)學(xué)的“外行”，應(yīng)用數(shù)學(xué)家必須訓(xùn)練出“深入淺出”的本領(lǐng)，將高深的理論和繁瑣的計算盡量用最簡單的方式表達出來。

（3） 從生產(chǎn)管理實際中尋找理論研究的問題

現(xiàn)在中國的管理科學(xué)界已經(jīng)逐漸趨于共識：“必須從中國管理實踐中提煉科學(xué)問題開展研究，才能創(chuàng)造出‘頂天立地’的原創(chuàng)性成果?！叭A老在推廣雙法的同時，就經(jīng)常要求我們多注意從解決生產(chǎn)管理實際難點中發(fā)現(xiàn)和尋找理論研究的問題，他自己也常常對這樣的問題如醉如癡地思考。有一張新華社記者抓拍的照片，華老和陳德泉、計雷在一張椅子上等候開會，華老就在一把扇子上給他們演示關(guān)于梯級水庫提水問題解決途徑。那是在山西推廣時遇到的一個問題，難度很大，但終于被解決了。這樣的例子有很多，例如：用數(shù)論方法解決了齒輪掛齒的精確逼近問題；在山西口泉站利用排隊論解決了突運存煤的難題；在大連解決了n個開關(guān)控制一盞燈的設(shè)計難題；等等。華老去世后，“從生產(chǎn)管理實際中尋找理論研究的問題”也成為我們團隊研究工作的特點之一。在完成國家大型項目“兩淮煤炭開發(fā)方案論證”（國家科技進步三等獎）、“大慶油田開發(fā)與地面工程規(guī)劃方案優(yōu)選的研究”（國家二等獎）、“攀鋼提釩工藝參數(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化”（國家一等獎）、以及最近幾年完成的金融風(fēng)險管理、航空公司管理、突發(fā)事件應(yīng)急管理等項目時，除了解決用戶提出的目標(biāo)外，還完成了一些水平較高的理論研究。

為了弘揚華羅庚精神，我們中國優(yōu)選法統(tǒng)籌法于經(jīng)濟數(shù)學(xué)研究會（華老創(chuàng)辦并任首屆理事長）與中國少年兒童出版總社、中央電視臺、中國教師報社等單位共同組織了“全國華羅庚金杯少年數(shù)學(xué)邀請賽”。每年的活動都盡力宣傳介紹華老愛祖國、愛人民、愛科學(xué)的故事，激發(fā)少年兒童對數(shù)學(xué)的興趣。自2006年起，中國大陸、香港、澳門、臺灣和菲律賓、新加坡等國家聯(lián)合組織了華杯賽少年數(shù)學(xué)精英邀請賽，第四屆精英賽今年8月在臺灣成功舉辦。我們希望通過不斷的努力將華羅庚金杯賽活動推向世界。

華老的一生頑強拼搏，開拓進取，為祖國為人民立下了不朽的功績。我們紀(jì)念他，就是要以他為榜樣，繼續(xù)沿著他開創(chuàng)的道路不斷前進！