提要钱学森院士提出的综合集成研讨厅体系,开辟了一个新的技术领域。本文结合综合集成研讨厅的理论演进和研究现状,提出了综合研讨厅应用的关键问题,并讨论了综合集成研讨厅的应用前景,分析了综合集成研讨厅在各个领域的应用功能,表明这一方法论在现实中的前瞻性和可操作性。
关键词:综合集成研讨厅;开放的复杂巨系统(OCGS);系统工程
中图分类号:C93 文献标识码:A
一、综合集成研讨厅的理论演进
综合集成研讨厅体系起源于国内在管理方面具有重要创新意义的主题——系统工程的提出。1978年钱学森等发表了“组织管理的技术——系统工程”,首先在航天领域倡导系统工程的组织管理,在实践中取得成功后,将这一思想推广到社会,提出了社会系统工程的概念。1990年钱学森在系统工程的种种实践基础上,进一步提高、概括出开放的复杂巨系统及处理开放的复杂巨系统的方法论,即从定性到定量的综合集成法。到1992年,他又把其研究的成功经验和科学技术成果加以汇总和升华,形成“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”。这一套完整的理论与方法体系的形成过程概括起来主要经历了以下几个演进阶段:从“定性定量相结合的综合集成法”到“从定性到定量的综合集成法”,再到“人机结合、从定性到定量的综合集成研讨厅体系”。
二、综合集成研讨厅研究现状
至今经过我国两代科学家的努力,经过智能系统的综合集成,知识工程的应用,人机结合理论的实践以及研讨厅的结构设计,信息技术软硬件的开发与具体构建等阶段。人机结合、从定性到定量的综合集成研讨厅体系提出后,我国科学家并没有停止前进的步伐。综合集成研讨厅体系是复杂决策问题的求解方法论,综合集成研讨厅是决策支持系统的高级形式。自提出以来,已经受到系统科学、管理科学、思维科学、社会科学、军事科学、信息与控制领域等众多学科的关注,他们不断对该理论框架进行具体化、实用化,进而应用于复杂问题的研究实践。据了解,国内已有相关研究机构研制成功了一个可用的研讨厅系统,已通过有关部门的验收,并多次在国内外进行演示,正在一些领域推广应用。可见,国内相关的研究与实践工作是相当活跃的,研讨厅体系思想已经成为复杂信息处理与决策系统的设计与实施的指导与启迪。
目前,除了已经有青岛崂山和中科院自动化所共同拨款推广“综合集成研讨厅”外,我们国家还拟在政务、商务、军工、水利、人口信息等领域推广。
三、综合集成研讨厅应用的关键问题
与其他方法论不同的是,综合集成研讨厅体系不是一系列的公式的汇总,也不是以某几条公理为基础搭建起来的抽象框架。其实质是指导人们在处理复杂问题时,把专家的智慧、计算机的智能和各种数据、信息有机地结合起来,把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来,构成一个统一的、人机结合的巨型智能系统和问题求解系统。这个方法论的成功应用在于发挥该系统的整体优势和综合优势。因此,如何发挥系统的整体优势和综合优势将是综合集成研讨厅体系应用的关键问题。
首先,针对某些复杂问题,应该致力于构建以综合集成为基础的智能工程系统作为可操作的工作平台。而对于不同的复杂问题,只需要更换平台的有关专家与数据即可处理,以实现该平台的通用性,并最终初步建立这样一个可操作平台。虽然我们已经认识到,综合集成研讨厅是一类人机结合的巨型智能系统,必须采用智能系统工程的方法来建造这一系统,但是实际的OCGS有许多种,各个OCGS牵涉到的问题也千变万化、多种多样,实现这样一个通用的、可处理所有OCGS问题的平台是一件非常困难的事情,有时候甚至感觉到不太现实。但是,对于与某一类或者某一个OCGS相关的一些复杂问题,从处理步骤上看,它们具有一些共同点,这样就有可能针对这一类问题构造一个平台,对问题进行操作。因此,进一步地提炼研讨厅的理论,既保证了研讨厅的可实现性,又使平台具有一定的通用性。这使得研讨厅体系向着更加具体化、实用化的方向发展。
其次,要实现系统的整体、综合优势离不开群体专家的相互沟通与交流。只有在各个专家的讨论过程中,才会把系统的整体优势体现出来,把体系中的综合力量表现出来。因此,在处理某些复杂问题的时候,通过专家群体某种组织下的互动,就能激发专家思考问题的个人能动性,使专家主动审视思考问题的模式,提高思维敏感度,创造新的对问题的认识,同时使专家个人的经验知识从隐式转化为显式浮现出来,从而不断丰富专家个人的知识,实现对复杂问题认识的自我超越,形成并不断扩大群体对问题认识的共同意义的汇集。通过某种互动充分发挥个人和群体创造性,是综合集成研讨厅体系充分发挥成员优势的要求,也是发挥群体智慧的关键。要实现这样的互动就需要一个专家能够相互沟通了解的平台,这就返回到本文上面的叙述——应该致力于构建以综合集成为基础的智能工程系统作为可操作的工作平台。
四、综合集成研讨厅体系应用前景
综合集成研讨厅体系作为一项创新型的理论体系,其应用前景对我国宏观可持续发展和社会经济评价等方面发挥着极其重要的作用。其中包括以下方面:区域可持续发展;地理和环境;数字城镇化;社会经济系统;军事系统等。
1、区域可持续发展。由于区域系统是一个开放的复杂巨系统,传统的系统方法在解决区域发展问题时存在很大的局限性。区域可持续发展研讨厅体系的建设,无疑对区域可持续发展研究具有积极的影响。区域可持续发展综合集成研讨厅是辅助专家群体求解区域可持续发展这一复杂巨系统问题的工作环境。除具备一般决策支持系统通常应具备的数据库管理、模型库管理、人机对话等功能外,研讨厅体系还具备以下三大关键功能机制,即“从定性到定量的耦合机制”、“综合集成机制”和“人在回路中的研讨机制”。但研讨厅体系的建设非一朝一夕能建成。一方面研讨厅体系建设需要多学科、多部门协同作战,特别是地理学、系统科学与计算机科学研究者的协同工作;另一方面研讨厅体系仍有许多关键技术问题需要进一步研究,如研讨厅网络管理、网络安全、网络标准等。为了验证研讨厅体系是否可行,同时也为今后更大规模的研讨厅体系的建设积累经验,可以首先建立研讨厅的“原型系统”。原型系统可以在集中地域建立网络结构,并且只具备研讨厅的部分功能,规模与涉及问题的范围都可以小一些。随着技术的成熟与经验的丰富,再在原型系统的基础上进行扩充和完善,逐步建立功能更强、规模更大、涉及范围更广,同时地域分布的研讨厅系统。
2、数字城市。城镇化是人类社会和产业革命发展的必然过程。随着政治、经济,特别是科学技术的迅速发展,城市化现象迅速推进,形成广义建筑及人居环境学,构成了一个规模巨大的系统。进入21世纪,特别是由于信息技术与网络技术得到迅速的发展,自动化、信息化以及智能化成为人们关注的热点。在城镇建设方面,它不仅是建筑物本身,而且对各种信息系统,如用于管理和提供服务的系统,提供舒适的工作与生活环境,形成智能家居、智能建筑,这些构思与实践,已经成为时代追求的目标,成为经济和社会发展中的“领跑”。因此,以人机智能结合的综合集成研讨厅体系将对城市建设提供有效的、合理的决策方案。在我国,青岛胶州湾工业园区的数字化建设、深圳市民大楼正在进行的智能楼宇综合集成系统的建设,代表着全球化城市建设中的方向。建设部的周干峙院士就曾经提出城市及其区域是一个典型的开放的复杂巨系统。在此基础上,数字化的城市及其区域的发展,用综合集成研讨厅体系来解决与处理是很合适的。
3、社会经济系统。社会经济作为一个系统来说可以看成是复杂的巨系统,特别是从整个国家角度看待经济发展问题的宏观经济则是这个复杂巨系统中的子属复杂巨系统。目前,随着经济、科学的飞速发展,国家社会经济面临着许多的复杂问题的考验与阻碍,相应的,综合集成研讨厅体系也运用到这个领域当中,用于解决相关的复杂问题。为了提高对宏观经济问题的研讨效率,研讨厅应为参加研讨的专家提供进行宏观经济预测的各种预测模型。然而,按传统模型库结构框架建立的预测模型系统,已不能很好地满足支持宏观经济决策研讨厅的要求。正因为目前存在这个缺陷,许多的经济学者、研究人员从分析研讨厅的具体需要出发,提出了利用Agent理论和技术设计和实现适合支持宏观经济决策研讨厅的多Agent预测模型系统。利用这些系统能够方便、有效地组织多位专家、多台计算机进行人机合作,对宏观经济问题进行研讨,从而为宏观经济提供决策方案。
4、军事系统。中国解放军强调新装备要形成系统作战能力,要实现武器装备跨越式发展,很有必要在不断更新观念的同时,在思想方法、在军事方法论上来一场革命。“横向技术一体化”、“综合集成”、“系统集成”、“体系对抗”,都包含着系统思想,是系统思想、系统方法在装备建设中的运用。不用系统思想看装备建设,就抓不住问题的实质;不以综合集成的系统方法研究装备建设,就会陷于以往那种陈旧发展模式的窠臼。现已形成的研讨厅包括有空间作战综合集成研讨厅、战争决策综合集成研讨厅、网络化防空作战系统综合集成、武器装备论证综合集成研讨厅。
五、结束语
从综合集成研讨厅体系广阔的应用前景中,更加体会到钱学森对我国系统科学、思维科学和系统复杂性研究领域的高瞻远瞩。当前,国内提出科学的发展观,在中华民族振兴屹立于世界的伟大进程中,我们还面对着许多急需处理的与开放的复杂巨系统(OCGS)相联系的复杂问题,如自然环境的生态保护问题、一些关键领域发展的决策以及构建和谐社会等重大问题。近年来,大家开始了解到,Internet及其用户就是OCGS的典型。大家关注的商务系统、政务系统等等组成的城市也就都一个OCGS,因而开放的复杂巨系统科学是21世纪的科学,综合集成研讨厅体系将在21世纪推广发扬。
(作者单位:重庆大学建设管理与房地产学院)
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