钱学森法治系统工程论探析

钱学森与控制论

钱学森与控制论 郑应平 同济大学CIMS研究中心 文章首先介绍了控制论的内容、方法和意义，以及历史回 顾，并特别强调其在人类文明和科技发展中的重要地位，进而 介绍了钱学森《工程控制论》的内容、观点及其在整个控制论 发展过程中的承前启后作用，特别强调了它定位于面向工程 应用的理论及其技术科学的特点，即把工程实际中行之有效的 原理和方法整理总结成为理论，又将此理论在解决工程问题中 不断充实、提高和发展。随着他结合系统工程和大系统、复杂 系统乃至复杂巨系统的控制问题逐步形成的综合集成方法论体 系，进一步明确了他对控制论在系统科学体系中的地位、作用 和现代发展方向的观点，对现代控制论的发展起到了重要的推 动作用。文中具体介绍了系统工程、系统科学体系和复杂系统 控制理论的发展和融汇，指出它们已成为当前科技迅猛发展的 重要方面。最后简要介绍了当前信息科学全面发展的趋势，以 及系统和控制理论在现代社会发展中的重要历史使命。 [关键词] 控制论；工程控制论；技术科学；复杂系统控 制；复杂巨系统综合集成方法论 1、控制论的基本内容、发展过程及其对社会发展和 科技进步的重要作用 人类在社会实践中很早就希望构造一些精巧的机器能够代 替人类自动完成一些复杂的操作。最早实现的这类功能包括自 动计时，自动定向，利用水力、风力的自动装置等等。科学技 术发展的推动力归根结底来自于社会生产的需求。瓦特蒸汽机 首先解决了动力问题，但为了能够正常工作，瓦特还发明了一 种离心调速器，它能自动调节进汽阀门以保持一定的转速。这 里他实际上已采用了反馈原理，即根据转速变化引起离心球高

度变化反过来调整蒸汽输入以调整转速。这里有个“度”的问题，即不能矫枉过正，否则会恶性循环，自激振荡。为此物理学家麦克斯韦研究了这种反馈系统的稳定性问题，并于1868 年发表论文“论调速器”，当属最早的理论工作。 当时控制的对象主要是机械和电子系统。20世纪20年代以来，在电路和无线电方面运用频谱分析方法得到了关于系统稳定性和其他品质分析的大量成果。这套理论恰好可用于控制系统分析，形成今天所谓的古典调节理论，至今仍广泛用于许多简单的实际问题。较复杂的问题则涉及非线性和随机输入下的系统品质和控制问题。前者导入了李雅普诺夫和庞加莱关于动态系统稳定性和动态行为的定性分析方法；后者则由维纳发展了统计滤波和预测理论，据说曾用于二战中的防空火炮控制。上世纪30、40年代，系统和控制思想空前活跃，有贝塔朗菲的一般系统论，维纳的控制论，香农除了信息论以外，还发表了关于继电开关逻辑综合的理论，至今仍是计算机等离散状态系统控制综合的理论基础。冯·诺依曼除了决策和博弈理论以外，还提出了现代计算机体系结构和自组织、自修复、自繁殖系统的初步想法；阿什贝的控制论则比较强调从生物医学的角度提出新的思想，例如体温的自行镇定（homeostat）和适应环境（ultrastable）的系统。所谓“老三论” 就是那时开始形成的，它们今天仍然是信息科学技术发展的部分理论基础。 2、控制论发展面临的问题与钱学森《工程控制论》的发表 维纳把控制论界定为“在动物和机器中控制和通讯的科学”，他选用的术语“Cybernetics” 既来自希腊文中“掌舵人”的概念，又与麦克斯韦1868年的论文中“调速器”一词有关。但其内容主要涉及统计力学在通信、滤波和控制中的应用。反馈原理和稳定机制，控制论原理在生物医学和社会管理中的应用等等。这也不难从其各章标题看出：牛顿时间和柏格森时间，群和统计力学，时间序列、信息和通讯，反馈和振荡，计算机和神经系统，完形和普遍概念，控制论和精神病理学，信息、语言和社会等等。此外在第二版还加入了自繁殖机一章。阿什贝的书也类似。他们较多地谈论思想和方法论，而如何将它们用于解决工程实际问题已成为人们关注的焦点。 钱学森的《工程控制论》（英文版）[1] 在1954年应运而生。它包括18章，其篇幅按1958年的中译本[2]计为33万字，其内容特点可概括如下。 1) 面向工程应用的理论。书中指出，控制论（Cybernetics）一词，安培曾于1845 年用于描述一种关于国务管理的科学；工程中广泛应用的古典（伺服）控制系统理论（1930-1940年）是关于机械系统与电器系统的控制与操纵的科学；维纳控制论（1948年）则是一种较为普遍的关于动物体和机器的控制与通讯的科学；钱学森进而将控制论的主要问题概括为“一个系统的不同部分之间相互作用的定性性质，以及由此决定的整个系统总体的运动状态”的研究；而工程控制论则被界定为研究控制论这门科学中能够直接用在控制系统工程设计的那些部分，它除了应当包括伺服系统工程实际的内容之外，更深刻更重要的在于作为技术科学，应把工程实际中各种原理方法整理总结成为理论，以显示其在不同领域应用中的共性，以及许多基本概念的重要作用，它的重点在于理论分析，而不是系统部件的详细构造和设计问题。作为技术科学，工程控制论使我们可能以更广阔的眼界、更系统的方法来观察有关的问题，从而得到解决老问题更有效的新方法，并揭示新的前景。

我心目中的伟人——钱学森

我心目中的伟人——钱学 森 31日清晨，我国航天科技事业的先驱和杰出代表，被誉为“中国航天之父”的科学泰斗钱学森，静静地走了，悄然离开了他牵挂一生的祖国和人民。 钱学森是我心目中的伟人，是一位德高望重的科学大师，是新中国火箭、导弹、航天事业的重要组织者和创业奠基人。在近一个世纪波澜壮阔的人生历程中，他不仅为中国科技事业、国防和军队现代化建设建立了不朽功勋，更以赤胆忠诚的爱国情怀、卓尔不群的科学品质、无私无我的价值追求，深刻展示了一代科学巨擘崇高的大师风范和超凡的人格魅力。仰大师之学更慕大师之德。钱学森同志虽然离开了我们，但他德馨品高的大师风范却历久弥新、光耀后人，永远是我们立身做人、治学研修、干事创业、为官从政的光辉旗帜。 巨星陨落，划过天际留下的是璀璨的光芒。钱老的离去带给人们的是无尽的哀思，而他的科学成就和爱国情怀却生生不息。 1947年，庄逢甘在美国加州理工学院深造，那时，钱学森已是世界著名科学家。他和同事一道为美国设计、研制出可以用于作战的第一代导弹，为世界航空工业的建立奠定了可靠的理论基础。然而新中国的成立、祖国的召唤让他毫不犹豫地放弃了一切优越的条件。 1955年，钱学森克服重重阻力和困难回到祖国。他受命组建了中国第一个火箭、导弹研究所--国防部第五研究院并担任首任院长。随后，他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一个星际航空的发展规划…… “他把自己全部的热血和智慧，奉献给了祖国的火箭、导弹和航天事业。”庄逢甘说，“他经常鼓励我们说，外国人能干的，中国人都能干。”

钱学森主要学术贡献

钱学森主要学术贡献 钱学森长期担任中国火箭和航天计划的技术领导人，对航天技术、系统科学和系统工程做出了巨大的和开拓性的贡献。钱学森共发表专著7部，论文300余篇。 主要贡献表现在以下几方面： ①应用力学 钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性的工作。与冯·卡门合作进行的可压缩边界层的研究，揭示了这一领域的一些温度变化情况，创立了卡门——钱学森方法。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。 ②喷气推进与航天技术 从40年代到60年代初期，钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念：在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置(JATO)，使飞机跑道距离缩短；在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；在1953年研究了行星际飞行理论的可能性；在1962年出版的《星际航行概论》中，提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具，用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 ③工程控制论 工程控制论在其形成过程中，把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。 ④物理力学 钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究，是先驱性的工作。 1953年，他正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，改变过去只靠实验测定力学性质的方法，大大节约了人力物力，并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门科学的带头人是苟清泉教授，1984年钱学森向苟清泉建议，把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。 ⑤系统工程 钱学森不仅将中国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论，并且在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。任何一个社会的社会形态都有三个侧面：经济的社会形态，政治的社会形态和意识的社会形态。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设，即物质文明建设(经济形态)、政治文明建设(政治形态)和精神

系统工程

系统工程 实现系统最优化的科学。1957年前后正式定名。1960年左右形成体系。是一门高度综合性的管理工程技术，涉及应用数学（如最优化方法、概率论、网络理论等）、基础理论（如信息论、控制论、可靠性理论等）、系统技术（如系统模拟、通信系统等）以及经济学、管理学、社会学、心理学等各种学科。系统工程的主要任务是根据总体协调的需要，把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略、方法等从横的方面联系起来，应用现代数学和电子计算机等工具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究，借以达到最优化设计，最优控制和最优管理的目标。系统工程大致可分为系统开发、系统制造和系统运用等3个阶段，而每一个阶段又可分为若干小的阶段或步骤。系统工程的基本方法是：系统分析、系统设计与系统的综合评价（性能、费用和时间等）。系统工程的应用日趋广泛，至20世纪70年代已发展成许多分支，如经营管理系统工程、后勤系统工程、行政系统工程、科研系统工程、环境系统工程、军事系统工程等。 用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。 第二次世界大战以后。为适应社会化大生产和复杂的科学技术体系的需要．逐步把自然科学与社会科学中的某些理论和策略、方法联系起来．应用现代数学和电子计算机等工具．解决复杂系统的组织、管理相控制问题，以达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。系统工程是一门高度综合性的管理工程技术，涉及自然科学棚社会科学的多门学科。构成系统工程的基本要素是：人、物、财、目标、机器设备、信息等六大因素。各个因素之间是互相联系、互相制约的关系。系统工程大体上可分为系统开发、系统制造和系统运用三个阶段，每个阶段又可划分为若干小阶段或步骤。系统工程的基本方法是：系统分析、系统设计相系统的综合评价。具体地说，就是用数学模型和逻辑模型来描述系统，通过模拟反映系统的运行、求得系统的最优组合方案和最优的运行方案。70年代以来，系统工程已广泛地应用于交通运输、通讯、企业生产经营等部门，在体育领域亦有应用价值和广阔的前景。它的基本特点是：把研究对象作为整体看待，要求对任一对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系方式、历史的发展和外部环境等方面进行综合的考察．做到分析与综合的统一。最常用的系统工程方法，是系统工程创始人之一霍尔创立的，称为三维结构图：①时间维。对一个具体工程，从规划起一直到更新为止．全部程序可分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运转和更新七个阶段。②逻辑维。对一个大型项目可分为明确目的、指标设计、系统方案组合、系统分析、最优化、作出决定和制定方案七个步骤。②知识维。系统工程需使用各种专业知识，霍尔把这些知识分成工程、医药、建筑、商业、法津、管理、社会科学和艺术等，把这些专业知识称为知识维 系统工程(Systems Engineering)是系统科学的一个分支，实际是系统科学的实际应用。可以用于一切有大系统的方面，包括人类社会、生态环境、自然现象、组织管理等，如环境污染、人口增长、交通事故、军备竞赛、化工过程、信息网络等。系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论与方法。系统工程是一门工程技术，但是，系统工程又是一类包括了许多类工程技术的一大工程技术门类，涉及范围很广，不仅要用到数、理、化、生物等自然科学，还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科。系统工程所需要的基础理论包括，运筹学、控制论、信息论、管理科学等。 系统工程的定义 1.[美]切斯纳(1967)

钱学森生平事迹介绍资料

钱学森生平事迹介绍

钱学森生平介绍 钱学森，人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一，是航空领域的世界级权威、空气动力学学科的第三代挚旗人，是工程控制论的创始人，是二十世纪应用数学和应用力学领域的领袖人物——堪称二十世纪应用科学领域最为杰出的科学家，他在上世纪40年代就已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空航天领域内最为杰出的代表人物，并以《工程控制论》的出版为标志在学术成就上实质性地超越了科学巨匠冯·卡门，成为二十世纪众多学科领域的科学群星中，极少数的巨星之一；钱学森同志也是为新中国的成长做出无可估量贡献的老一辈科学家团体之中，影响最大、功勋最为卓著的杰出代表人物，是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者，是新中国历史上伟大的人民科学家：被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。中国国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号，获中共中央、国务院中央军委颁发的“两弹一星”功勋奖章。 钱学森一九一一年十二月出生于上海，祖籍浙江杭州。一九二三年九月进入北京师范大学附属中学学习，一九二九年九月考入交通大学机械工程系（现西安交通大学机械工程学院）一九三四年六月考取公费留学生，次年九月进入美国麻省理工学院航空系学习，一九三六年九月转入美国加州理工学院航空系，师从世界著名空气动力学教授冯·卡门，先后获航空工程硕士学位和航空、数学博士学位。一九三八年七月至一九五五年八月，钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究，并与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题和建立“卡门-钱近似”公式，在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。

(完整版)系统工程的发展与应用研究

系统工程的发展与应用研究作为人类知识总体系的一部分，系统工程直接用于改造客观世界的实践活动，应用于解决实际问题。国内外系统工程的思想方法和实际应用源远流长，最早可以追溯到远古时代，在我国系统工程发展的历史长河中更是形成了例如孙子兵法、万里长城和都江堰等一系列伟大成就。近代以来，随着工业、国防和科学技术的发展，各类工程、生产等复杂的大系统以及巨系统不断增多，系统工程这门综合性交叉学科更是得到全面、迅速的发展。本文首先对国内外系统工程的发展历程进行了简单介绍。其次，从社会领域、经济领域、科学技术领域、军事领域和环保领域等方面对当前系统工程的应用进行了总结。本文最后结合当前时代发展，大胆设想与展望了系统工程在未来的发展与应用。 1系统工程的发展 系统工程就是一门研究如何建立系统、进行系统分析和系统设计，以及为了实现系统的目的功能所必需的各种思想、技术方法和理论的方法性学科。由于近代工业、国防和科学技术的迅速发展, 出现了许多规模庞大、构造复杂、影响因素众多的大系统(如钢铁、石油、化工、机械制造等生产系统以及电力系统、交通运输系统、通讯情报系统和军事指挥系统等)，这类大系统往往是一个多级分层决策的多输入输出系统, 系统输入的信息几乎都是随机的，并且这类系统往往需要同时具有控制功能和管理功能, 即是一类能够完成多种功能的人机系统、科研试制系统、社会经济系统和环境生态系统等。因此，系统工程作为一门综合性的交叉学科，在国内外都有了较大的发展。 1.1国内发展 在古代中国，老子阐明了自然界的统一性，西周出现了世界构成的“五行说”，东汉时期张衡提出了“浑天说”，当时虽然没有明确的系统概念，没有设立一套完善的系统方法论体系，但是却对客观世界的系统性及整体性有了一定程度的认识。系统工程发展过程中，最显著的代表就是都江堰这一大型水利工程的建设，整个工程由鱼嘴（岷江分流），飞沙堰（分洪排沙）和宝瓶口（引水）等三大主要部分组成，相互之间协同促进和影响，两千多年来一直发挥着防洪灌溉的重要作用。 新中国成立后，在钱学森的领导下，科技人员在工程实践中形成了中国航天系统工程方法的雏形，并将这套方法推广到电子、船舶等其它军工行业。从20世纪70年代后期开始，钱学森、许国志等专家们开始探索建立系统工程理论方法，组织开展“系统学科讨论班”活动，提出了“开放的复杂巨系统”和“从定性的到定量的综合集成法”等，在中国掀起了研究和应用系统工程的高潮，继而迅速推广到军事、经济、社会等各个领域。 从1979年开始，钱学森提出了建立系统学科体系的目标，逐步发展完善系统的科学体系。钱学森教授等人先是提出从定性到定量综合集成的方法论，于1992年又提出从定性到定量的综合集成研讨厅体系,进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来。 20世纪90年代中期，顾基发教授等提出的物理一事理一人理(WSR)方法论。

钱学森的成就

二、科学成就 钱学森长期担任中国火箭和航天计划的技术领导人，对航天技术、系统科学和系统工程做出了巨大的和开拓性的贡献。钱学森共发表专著7部，论文300余篇。主要贡献表现在以下几方面： ①应用力学 钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性的工作。与冯·卡门合作进行的可压缩边界层的研究，揭示了这一领域的一些温度变化情况，创立了卡门——钱学森方法。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。 ②喷气推进与航天技术 从40年代到60年代初期，钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念：在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置(JATO)，使飞机跑道距离缩短；在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；在1953年研究了行星际飞行理论的可能性；在1962年出版的《星际航行概论》中，提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具，用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 ③工程控制论 工程控制论在其形成过程中，把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。 ④物理力学 钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究，是先驱性的工作。1953年，他正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，改变过去只靠实验测定力学性质的方法，大大节约了人力物力，并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门科学的带头人是苟清泉教授，1984年钱学森向苟清泉建议，把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。 ⑤系统工程 钱学森不仅将我国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论，并且在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。任何一个社会的社会形态都有三个侧面：经济的社会形态，政治的社会形态和意识的社会形态。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设，即物质文明建设(经济形态)、政治文明建设(政治形态)和精神文明建设(意识形态)。社会主义文明建设应是这三种文明建设的协调发展。从实践角度来看，保证这三种文明建设协调发展的就是社会系统工程。从改革和开放的现实来看，不仅需要经济系统工程，更需要社会系统工程。 ⑥系统科学 钱学森对系统科学最重要的贡献，是他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。 ⑦思维科学

系统工程导论课后习题答案

2.1什么是孤立系统、封闭系统和开放系统？试分别举例说明。 答：a.如果系统与其环境之间既没有物质的交换，也没有能量的交换，就称其为孤立系统。在孤立系统中，系统与环境之间是相互隔绝的，系统内部的能量和物质不能传至系统外，系统环境的能量也不能传至系统内，显然，客观世界是不存在这种孤立系统的；b.如果系统与其环境可以交换能量但不可以交换物质，称其为封闭系统。例如一个密闭的容器，可以与外界交换能量，但不能交换物质，可看作为封闭系统；c.如果系统与环境之间既有换，又有物质交换，就称其为开放系统。小至细胞、分子、大至生物、城市、国家等任何系统每时每刻都与环境进行着物质、能量及信息的交换，都是开放系统。 2.2什么是系统自组织现象？试描述一个具体的系统自组织现象。 答：系统中的元素在环境作用下，不依靠外力，发展形成有序结构的过程，称为系统自组织。19世纪末化学家利色根发现，将碘化钾溶液加入到含有硝酸银的胶体介质中，在一定的条件下，所形成的碘化银沉淀物会构成一圈圈有规律间隔的环状分布，这种有序的环称为利色根环。如激光的产生就是一个典型的自组织过程。 2.3中国科学家对系统科学与技术有过哪些贡献？ 答：中国科学院于1956年在力学研究所成立“运用组”，即后来“运筹组”的前身。到1980年成立“系统科学研究所”，1980年成立“中国系统工程学会”，这些都标志着我国对系统工程研究发展的重视。1986年钱学森发表“为什么创立和研究系统学”，又把我国系统工程研究提高到系统工程基础理论，从系统科学体系的高度进行研究。我国学者钱学森于1989年提出“综合集成法”，是对系统工程方法论研究方面作出的新贡献。 2.4如何全面正确理解系统的整体性和“1+1>2”表达式？ 答：系统的首要特征就是其整体性，系统不是各孤立部分属性的简单叠加，它还具有各孤立部分所没有的新的性质和行为。系统的整体性质有时通俗地表达为“1+1>2”，但实际情况是复杂的，也有可能等于2或小于2，这取决于系统的结构、各部分的属性及系统内协同作用的强弱。这主要是从系统的交通角度来理解的。 2.5耗散结构理论、协同学和混沌理论的主要观点是什么？有什么共同点与不同点？ 答：a.散结构理论认为一个系统总是朝着均匀和无序的平衡态发展，系统的熵不断增大，直至达到平衡态，此时系统的熵最大，但对于一个开放系统，系统的熵却可能增长、维持或减小。b.协同学研究系统的各个部分如何进行协作，并通过协作导致系统出现空间上、时间上或功能上的有序结构。c.混沌是由确定性的发展过程中产生出来的一种随机运动。它不是简单的无序状态，在“杂乱无章”运动中又包含普适常数，包含自相似性。 共同点：三者讲的都是一个系统如何自发地形成有序结构的。不同点：混沌理论是从随机表象角度来讲的，耗散结构是从熵的角度来讲的，协同学是从各个部分如何进行协作。 3.0详细说明动态规划的中心思想。 动态规划是研究多段决策而提出来的一种数学方法，它的中心思想是所谓的“最优性原理”，这个原理归结为用一个基本地推关系式，从整个过程的终点出发，由后向前，使过程连续地转移，一步一步地推到始点，找到最优解。动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中，可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值，我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似，其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题，先求解子问题，然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是，适合于用动态规划求解的问题，经分解得到子问题往往不是互相独立的。若用分治法来解这类问题，则分解得到的子问题数目太多，有些子问题被重复计算了很多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案，而在需要时再找出已求得的答案，这样就可以避免大量的重复计算，节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解

钱学森主要科学成就

钱学森主要科学成就 新华网北京１０月３１日电钱学森是我国航天科技事业的先驱和杰出代表，在空气 动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域作出了开创性贡献，是中国近代力学和系统工程理论与应用研究的奠基人和倡导人。１９５６年初，钱学森 向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》。同年，国务院、中央军委 根据他的建议，成立了导弹、航空科学研究的领导机构——航空工业委员会，并任命他为 委员。１９５６年，钱学森受命组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院 并担任首任院长。他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、中近 程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一 个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。 在控制科学领域，１９５４年，钱学森发表《工程控制论》的学术著作，引起了控制 领域的轰动，并形成了控制科学在上世纪５０年代和６０年代的研究高潮。１９５７年，《工程控制论》获得中国科学院自然科学奖一等奖。同年９月，国际自动控制联合会（Ｉ ＦＡＣ）成立大会推举钱学森为第一届ＩＦＡＣ理事会常务理事。他也成为该组织第一届 理事会中唯一的中国人。 在应用力学领域，钱学森在空气动力学及固体力学方面做了开拓性研究，揭示了可压 缩边界层的一些温度变化情况，并最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。 １９５３年，钱学森正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，开拓了高温高压的新领域。 在系统工程和系统科学领域，钱学森在８０年代初期提出国民经济建设总体设计部的 概念，坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济 建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。他发展了系统学和 开放的复杂巨系统的方法论。 在喷气推进与航天技术领域，钱学森在４０年代提出并实现了火箭助推起飞装置，使 飞机跑道距离缩短；１９４９年，他提出火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；１９６ ２年，他提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具，用一架装有火箭发 动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 在思维科学领域，钱学森在８０年代初提出创建思维科学技术部门，认为思维科学是 处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学，推动思维科学研究是计算机技术革命 的需要。他主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来，并将系统科学 方法应用到思维科学的研究中，提出思维的系统观。在人体科学、科学技术体系等方面，钱学森也作出了重要贡献。

系统工程试卷及答案2006B

国防科技大学二〇〇六年春季课程期末考试 科目：系统工程原理试题（B卷） （可不抄题） 考生注意：1.答案必须写在统一配发的答题纸上,可不抄题！ 2.考试时间为19：30—22：00，共150分钟。 3.试卷满分为100分。 一、判断（10分） 1、现实世界中没有完全意义上的封闭系统。 （ ） 2、系统工程属于系统科学体系的技术科学层次。（ ） 3、切克兰德的“调查学习”模式主要适用于研究良结构的硬系统。（ ） 4、系统建模时应该把研究问题的一切细节、一切因素都包罗进去。（ ） 5、在系统解析结构模型中，总是假定所涉及的关系具有传递性。 （ ） 6、正规马尔可夫链通过若干步转移，最终会达到某种稳定状态。 （ ） 7、评价指标综合的“理想系数法”实际上是加权平均法加法规则的应用。（ ） 8、在风险决策中，只要能获得更多的情报，就应该进行调查、试验等工作。（ ） 9、结构化决策是指问题的影响变量之间的相互关系可以用数学形式表达。（ ） 10、网络图的关键路线就是路长最长的线路。（ ） 二、填空（20分） 1、钱学森主张将一般系统论、耗散结构、协同学等广泛学科成就进行全面总结后，建立系 统科学的基础理论，叫作（ ）。 2、霍尔的系统工程三维结构由（ ）、（ ）、（ ）组成。 3、指数平滑预测法中，平滑系数越（ ），表明越重视新信息的影响。 4、层次分析法把影响问题的因素，一般分为三个层次，即（ ）、（ ）和（ ）。 5、若系统组成元素为N{n j,j=1,2,…,n}，且其可达矩阵M=[m ij](i,j=1,…,n)，则元素n i 的可达集定义为R(n i)=（ ），先行集定义为A(n i)=（ ），底层单元集定义为B=（ ）。 6、如果在经济系统中，最终产量Y=(y1,y2,…,y n)T已经确定，且已知直接消耗系数矩阵为A， 则总产量X=(x1,x2,…,x n)T=（ ）。 7、回归预测是一种统计方法，其预测结果有一定波动范围，这个波动范围叫做（ ）。 8、在柯布-道格拉斯生产函数模型Y=ALαKβ中，若α+β=1，称扩大再生产方式为（ ）型； 若α+β〉1，称扩大再生产方式为（ ）型。 9、在决策树中，由决策结点引出的分支称为（ ），由自然状态结点引出的分支称为（ ）。 10、网络图中，某作业（i,j）的总时差R(i,j)=（ ）时，称该作业为“关键作业”。 三、简答（10分） 1、系统评价工作主要存在哪些方面的困难？解决的办法是什么？ 2、构成决策问题的条件有哪些？根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度，决策问题通 常可分为哪几种？ 四、（20分）设某学校对学生思想品德的考核因素集U={u1,u2,u3,u4}={思想修养，集体观念，劳动观念，遵守纪律}，评语集V={v1,v2,v3,v4}={很好，较好，一般，不好}。设各考核因素

钱学森生平事迹介绍

钱学森生平介绍 钱学森，人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一，是航空领域的世界级权威、空气动力学学科的第三代挚旗人，是工程控制论的创始人，是二十世纪应用数学和应用力学领域的领袖人物——堪称二十世纪应用科学领域最为杰出的科学家，他在上世纪40年代就已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空航天领域内最为杰出的代表人物，并以《工程控制论》的出版为标志在学术成就上实质性地超越了科学巨匠冯·卡门，成为二十世纪众多学科领域的科学群星中，极少数的巨星之一；钱学森同志也是为新中国的成长做出无可估量贡献的老一辈科学家团体之中，影响最大、功勋最为卓著的杰出代表人物，是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者，是新中国历史上伟大的人民科学家：被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。中国国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号，获中共中央、国务院中央军委颁发的“两弹一星”功勋奖章。 钱学森一九一一年十二月出生于上海，祖籍浙江杭州。一九二三年九月进入北京师范大学附属中学学习，一九二九年九月考入交通大学机械工程系（现西安交通大学机械工程学院）一九三四年六月考取公费留学生，次年九月进入美国麻省理工学院航空系学习，一九三六年九月转入美国加州理工学院航空系，师从世界著名空气动力学教授冯·卡门，先后获航空工程硕士学位和航空、数学博士学位。一九三八年七月至一九五五年八月，钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究，并与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题和建立“卡门-钱近似”公式，在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。 1950年，钱学森同志争取回归祖国，而当时美国海军次长金布尔声称：“钱学森无论走到哪里，都抵得上5个师的兵力，我宁可把他击毙在美国，也不能让他离开。”钱学森同志由此受到美国政府迫害，遭到软禁，失去自由。 1955年10月，经过周恩来总理在与美国外交谈判上的不断努力——甚至不惜释放15名在朝鲜战争中俘获的美军高级将领作为交换，钱学森同志终于冲破种种阻力回到了祖国，自1958年4月起，他长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，为中国火箭和导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案——为中国火箭、导弹和航天事业的发展作出了不可

钱学森生平事迹介绍

钱学森，人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一，是航空领域的世界级权威、空气动力学学科的第三代挚旗人，是工程控制论的创始人，是二十世纪应用数学和应用力学领域的领袖人物——堪称二十世纪应用科学领域最为杰出的科学家，他在上世纪40年代就已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空航天领域内最为杰出的代表人物，并以《工程控制论》的出版为标志在学术成就上实质性地超越了科学巨匠冯·卡门，成为二十世纪众多学科领域的科学群星中，极少数的巨星之一；钱学森同志也是为新中国的成长做出无可估量贡献的老一辈科学家团体之中，影响最大、功勋最为卓着的杰出代表人物，是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者，是新中国历史上伟大的人民科学家：被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。中国国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号，获中共中央、国务院中央军委颁发的“两弹一星”功勋奖章。 钱学森一九一一年十二月出生于上海，祖籍浙江杭州。一九二三年九月进入北京师范大学附属中学学习，一九二九年九月考入交通大学机械工程系（现西安交通大学机械工程学院）一九三四年六月考取公费留学生，次年九月进入美国麻省理工学院航空系学习，一九三六年九月转入美国加州理工学院航空系，师从世界着名空气动力学教授冯·卡门，先后获航空工程硕士学位和航空、数学博士学位。一九三八年七月至一九五五年八月，钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究，并与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题和建立“卡门-钱近似”公式，在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。 1950年，钱学森同志争取回归祖国，而当时美国海军次长金布尔声称：“钱学森无论走到哪里，都抵得上5个师的兵力，我宁可把他击毙在美国，也不能让他离开。”钱学森同志由此受到美国政府迫害，遭到软禁，失去自由。 1955年10月，经过周恩来总理在与美国外交谈判上的不断努力——甚至不惜释放15名在朝鲜战争中俘获的美军高级将领作为交换，钱学森同志终于冲破种种阻力回到了祖国，自1958年4月起，他长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，为中国火箭和导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案——为中国火箭、导弹和航天事业的发展作出了不可磨灭的巨大贡献。 1956年初，他向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》；同年，国务院、中央军委根据他的建议，成立了导弹、航空科学研究的领导机构——航空工业委员会，并任命他为委员。 1956年参加中国第一次5年科学规划的确定，钱学森与钱伟长、钱三强一起，被周恩来称为中国科技界的“三钱”，钱学森受命组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院并担任首任院长。他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。 在控制科学领域，1954年，钱学森发表《工程控制论》，引起了控制领域的轰动，并形成了控制科学在上世纪50年代和60年代的研究高潮。1957年，《工程控制论》获得中国科学院自然科学奖一等奖。同年9月，国际自动控制联合会（IFAC）成立大会推举钱学森为第一届IFAC理事会常务理事，他成为了该组织第一届理事会中唯一的中国人。 1958年4月起，他长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，对中国火箭导弹和航天事业的发展作出了重大贡献。钱学森曾是全国政协副主席、中国科学院数理化学部委员、中国宇航学会名誉理事长、中国科技协会主席。1991年10月，国务院、中央军委授予钱学森“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英雄模范奖章。 在应用力学领域，钱学森在空气动力学及固体力学方面做了开拓性研究，揭示了可压缩

钱学森生平简介

钱学森生平简介 钱学森1911年12月11日出生于浙江杭州，1935年至1939年在美国麻省理工学院航空工程系学习，获硕士学位。1936年至1939年在美国加州理工学院航空与数学系学习，获博士学位。1949年起任美国加州理工学院喷气推进中心主任、教授。 1955年，钱学森突破重重阻力回到中国，致力于祖国的科技事业。他是中国航天科技事业的先驱和杰出代表，也是中国近代力学和系统工程理论与应用研究的奠基人和倡导人。 1956年，国务院、中央军委正是根据其《我国国防航空工业的意见书》建议，成立了导弹、航空科学研究的领导机构——航空工业委员会，钱学森被任命为委员。同年，他受命组建了中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院，并担任首任院长。 在他的主持下，中国“喷气和火箭技术的建立”规划顺利完成，并参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制。钱学森直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。 钱学森一生所获荣誉无数。其中包括1957年中国科学院自然科学一等奖；1979年美国加州理工学院杰出校友奖；1999年中共中央、国务院、中央军委授予的“两弹一星功勋奖章，以及2006年“中国航天事业50年最高荣誉奖”等。其着有《工程控制论》、《论系统工程》、《星际航行概论》等。 今年9月10日，在中宣部、中组部、统战部、中央文献研究室、中央党史研究室、民政部、人力资源社会保障部、全国总工会、共青团中央、全国妇联、总政等11个部门联合组织的“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物和100位新中国成立以来感动中国人物”评选活动中，钱学森被评为“100位新中国成立以来感动中国人物”。 ，王第33世孙，生于，祖籍省市。世界着名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人，及院士，中国功勋奖章获得者，被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”，由于钱学森回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。 钱学森于1934年毕业于交通大学机械与动力工程学院，曾任美国和教授。1959年加入，先后担任了近代力学系主任，所长、副部长、副主任、中国科技协会名誉主席、第六、七、八届全国委员会副主席、中国科学院数理化学部委员、名誉理事长、科技委高级顾问等重要职务；他还兼任第一、二届理事长。1995年，经中宣部批准及钱学森本人同意，西安交通大学将图书馆命名为，时任、、中央军委主席同志亲笔题写了馆名。[1]2011年12月8日，在举行。 遭到拘留 当宣告诞生的消息传到美国后，钱学森和夫人蒋英便商量着早日赶回祖国，为自己的国家效力。此时的美国，以为首对共产党人实行全面追查，并在全美国掀起了一股驱使雇员效忠美国政府的狂热。钱学森因被怀疑为共产党人和拒绝揭发朋友，被美国军事部门突然吊销了参加机密研究的证书。钱学森非常气愤，以此作为要求回国的理由。[6] 1950年，钱学森上港口准备回国时，被美国官员拦住，并将其关进监狱，而当时美国海军次长丹尼·金布尔（Dan A. Kimball）声称：钱学森无论走到哪里，都抵得上5 个师的兵力。[6]从此，钱学森在受到了美国政府迫害，同时也失去了宝贵的自由，他一个月内瘦了三十斤左右。移民局抄了他的家，在特米那岛上将他拘留14天，直到收到送去的万美金巨额保释金后才释放了他。后来，海关又没收了他的行李，包括800公斤书籍和笔记本。美国检察官再次审查了他的所有材料后，才证明了他是无辜的。[7] 籍贯江西省九江市，生于北京。主要在湖南工作所以容易产生误导是湖南人……呵呵。他是我国杂交水稻研究创始人，被誉为“杂交水稻之父”、“当代神农”、“米神”等。 院士还具有非常好的人品、作风和健康的生活方式。他谦逊豁达，不以权威自居；他作风纯朴，关心他人；他，健康乐观。在他身上，集中体现了我国当代知识分子忧国忧民、造福人类的宏大抱负、自强不息、勇攀高峰的、不畏艰辛、迎难而上的奋斗意志、、奉献社会的思想境界…… 实验田 我如果不在家，就一定在实验田；如果不在实验田，就一定在去实验田的路上。这是袁隆平说过的一句广为流传的话，这当然也是他真实的生活写照。

钱学森 资料_教案教学设计

钱学森资料 本文是关于钱学森资料，仅供参考，希望对您有所帮助，感谢阅读。 钱学森网： 【介绍】 1911年12月11日生，浙江杭州人，1959年8月加入中国共产党，博士学位王天外国语。 1929年至1934年在交通大学机械工程系学习，毕业后报考清华大学留美公费生，录取后在杭州笕桥飞机场实习。1935年至1939年在美国麻省理工学院航空工程系学习，获硕士学位。1936年至1939年在美国加州理工学院航空与数学系学习，获博士学位。1939年至1943年任美国加州理工学院航空系研究员。1943年至1945年任美国加州理工学院航空系助理教授（其间：1940年至1945年为四川成都航空研究所通信研究员）。1945年至1946年任美国加州理工学院航空系副教授。1946年至1949年任美国麻省理工学院航空系副教授、空气动力学教授。1949年至1955年任美国加州理工学院喷气推进中心主任、教授。 1955年回国。1955年至1964年任中国科学院力学研究所所长、研究员，国防部第五研究院院长。1965年至1970年任第七机械工业部副部长。1970年至1982年任国防科工委科学技术委员会副主任，中国科协副主席。还历任中国自动化学会第一、二届理事长，中国宇航学会、中国力学学会、中国系统工程学会名誉会长，中科院主席团执行主任、数学物理学部委员。1986年至1991年5月任中国科协第三届全委会主席。1991年5月在中国科协第四次全国代表大会上当选为科协名誉主席。1992年4月被聘为中科院学部主席团名誉主席。1994年6月当选为中国工程院院士。 是中共第九至十二届中央候补委员，第六、七、八届全国政协副主席。 是中国航天科技事业的先驱和杰出代表，被誉为“中国航天之父”和“火箭之王”。在美学习研究期间，与他人合作完成的《远程火箭的评论与初步分析》，奠定了地地导弹和探空火箭的理论基础；与他人一起提出的高超音速流动理论，为空气动力学的发展奠定了基础。1956年初，向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》。同年，国务院、xx根据他的建议，成立了导弹、

钱学森系统科学思想和系统科学成就

中国航天报/2011年/12月/8日/第003版 航天论坛 钱学森系统科学思想和系统科学成就 中国航天科技集团公司原710所副所长科技委主任于景元 钱学森在开创我国航天事业过程中，同时也开创了一套既有普遍科学意义、又有中国特色的系统工程管理方法与技术。实践已证明了这套组织管理方法的科学性和有效性。从今天来看，就是在当时条件下，把科学技术创新、组织管理创新与体制机制创新有机结合起来，实现了综合集成创新，从而走出了一条发展我国航天事业的自主创新和协同创新道路。我国航天事业一直在持续发展，其根本原因就在于自主创新和协同创新。 系统科学思想的形成与发展 航天系统工程的成功实践，不仅是钱老对管理科学与工程的重大贡献，同时也为建立系统科学体系奠定了实践基础。 系统科学是有三个层次结构的学科体系。在钱老建立的系统科学体系中，处在工程技术或应用技术层次上的是系统工程；处在技术科学层次上直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等；而处在基础科学层次上属于系统理论的便是系统学。这样三个层次结构的系统科学经过系统论通向辩证唯物主义。 在系统科学体系中，系统学是需要建立的新兴学科。20世纪80年代中期，钱老以系统学讨论班的方式开始了创建系统学的工作。在讨论班上，钱老首先提出了系统新的分类，将系统分为简单系统、简单巨系统、复杂巨系统和特殊复杂巨系统。生物体系统、人体系统、人脑系统、地理系统、社会系统、星系系统等都是复杂巨系统。其中社会系统是最复杂的系统了，又称作特殊复杂巨系统。这些系统又都是开放的，与外部环境有物质、能量和信息的交换，所以又称作开放的复杂巨系统。 20世纪90年代中期，钱老提出开创复杂巨系统的科学与技术，实际上就是由综合集成方法、综合集成理论、综合集成技术和综合集成工程所构成的复杂巨系统科学技术体系，这就把复杂科学体系大大向前发展了，发展到了复杂巨系统科学体系。 系统科学、复杂巨系统科学对现代科学技术发展，特别对现代科学技术向综合性整体化方向发展必将产生重大影响。这是钱学森对现代科学技术发展的巨大贡献，也是中华民族乃至全人类的宝贵知识财富和思想财富。 认识和改造世界的知识体系 钱老从系统科学思想出发，从整体上去认识和把握人类认识世界和改造世界的知识结构，提出了现代科学技术体系和人类知识体系，这是钱老对现代科学技术发展的系统性和整体性贡献。 钱学森提出的现代科学技术体系结构，从纵向上看有11个科学技术部门。这11个科学技术部门是自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、地理科学、军事科学、行为科学、建筑科学、文艺理论。这是根据现代科学技术发展到目前水平所做的划分。随着科学技术发展，今后还会产生新的科学技术部门，所以这个体系是动态发展系统。 我国正在实施科技兴国战略，我们不仅要充分发挥自然科学技术的重要作用，更要发挥现代科学技术体系的综合优势和整体力量。 从钱老建立现代科学技术体系和人类知识体系可以看出，钱老作为一位伟大的科学家，他不仅有学科和领域的深度，又有跨学科、跨领域的广度，还有跨层次的高度。如果把深度、广度和高度看做三维结构的话，那么钱学森就是一位三维科学家。 系统科学的实践意义