人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師在當代社會中的作用與地位

　　 龍升照

　　(北京航天醫(yī)學工程研究所)

　　一、引 言

　　20多年來，人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程這一新興科學，正在吸引著各個領(lǐng)域的專家、學者和工程技術(shù)人員對其進行開拓和探索，從而也就造就了越來越多的人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程專家和工程師(為了簡化，以后可將他們簡稱為“MMESE(邁新)專家”和“MMESE(邁新)工程師”)。

　　本文從人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的基本任務(wù)、要求、作用和培育方法等方面，較全面地闡述了人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師在當代社會中的作用與地位。

　　二、人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的基本任務(wù)

　　人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的基本任務(wù)主要為3個方面：一是推動人類社會健康發(fā)展；二是避免人類社會發(fā)展走入誤區(qū)；三是促進社會生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展。

　　1．推動人類社會健康發(fā)展  

　　人類社會發(fā)展的歷史，就是一部人、機(包括工具、機器、計算機、系統(tǒng)及技術(shù))、環(huán)境三大要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互促進的歷史(見圖1)。由于環(huán)境的影響，高級靈長目動物演變成為人類；人類的誕生導致了機的出現(xiàn)；機的出現(xiàn)又產(chǎn)生了新的環(huán)境；新的環(huán)境又在影響人類的生活、工作和生存，其情況如圖1所示。當然，人、機、環(huán)境三大要素的相互作用并不是一個簡單的循環(huán)重復，而是遵循一個螺旋式上升的發(fā)展過程，從而推動人類社會的不斷發(fā)展和進步。環(huán)顧一下我們周圍的一切，不但機器的使用比比皆是，而且計算機的應(yīng)用也十分普遍。人們?yōu)榱诉_到某種預定目標（如航天探索、軍事對抗、發(fā)展生產(chǎn)……），總是針對某些特定環(huán)境，試圖利用已經(jīng)掌握的科學技術(shù)，組成一個既有人，又有機，還有環(huán)境的復雜系統(tǒng)，我們將它稱之為人-機-環(huán)境系統(tǒng)。例如，司機駕駛汽車在地面上奔馳，飛行員駕駛飛機在空中飛行，航天員駕駛飛行器在宇宙中航行，舵手駕駛船舶在海洋中航行等，這些都是典型的人-機-環(huán)境系統(tǒng)；同樣，工廠的工人在特定環(huán)境中操作各種機器進行工作，也是典型的人-機-環(huán)境系統(tǒng)……很顯然，人-機-環(huán)境系統(tǒng)廣泛存在于從民用到軍事、從天上到地下、從陸地到海洋的各個領(lǐng)域。當然，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各種工作的自動化程度會愈來愈高，人的勞動（體力勞動或腦力勞動）將會更多地被機器所取代。但是，人的高級智能活動是任何機器也無法代替的。所以，在任何情況下，也都會有人參與工作，人要完成諸如監(jiān)視、控制、決策、管理等各種功能，故人-機-環(huán)境系統(tǒng)總是普遍存在。

　　然而，它的存在只是問題的一個方面，而能不能從理論的高度來認識它、駕馭它，并使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)，這才是問題的真正關(guān)鍵。因此，人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的首要任務(wù)，就是運用人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論探索人、機、環(huán)境三大要素的運行規(guī)律及其最優(yōu)組合的科學方法，從而推動人類社會健康發(fā)展。

　　2．避免人類社會發(fā)展走入誤區(qū)

　　時至今日，當人們沉浸在享受高科技帶來的社會繁榮之際，卻也不知不覺地闖入了兩大誤區(qū)：第一，在機器設(shè)計時，由于漠視了人的特點和要求，致使工作系統(tǒng)效率降低、事故增加，對社會發(fā)展造成嚴重影響；第二，在機器設(shè)計時，由于漠視了環(huán)境的特點和要求，不但影響了機器本身性能的發(fā)揮，而且?guī)�來了嚴重的環(huán)境惡化，對人類的生活、工作和生存造成重大威脅。今以汽車為例，它的出現(xiàn)，一方面極大地推動了社會的進步，另一方面卻也給社會帶來了災(zāi)難。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)約有25萬。在我國，跨入21世紀的前3年(2001~2003年)，每年的死亡人數(shù)都突破10萬。與此同時，汽車也是造成城市環(huán)境污染的主要因素之一。其他類似的例子也很多。因此，當務(wù)之急，就是要求人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師根據(jù)人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程原理，全面協(xié)調(diào)人、機、環(huán)境的健康發(fā)展，避免和阻止人類社會發(fā)展走入誤區(qū)。

　　3．促進社會生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展

　　通常，哲學上是將生產(chǎn)力定義為：“從事物質(zhì)資料生產(chǎn)的人同以生產(chǎn)工具為主的被用于生產(chǎn)的勞動資料相結(jié)合，就構(gòu)成社會生產(chǎn)力。”很顯然，生產(chǎn)力應(yīng)該是人（從事物質(zhì)資料生產(chǎn)的人）、機（生產(chǎn)工具和機器）、環(huán)境（生產(chǎn)場所的有關(guān)勞動條件）三大要素的有機結(jié)合。因此，人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的重要職責，就是運用人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程方法，全面優(yōu)化人、機、環(huán)境三者之間的關(guān)系，采取一切有效手段，實現(xiàn)“安全、高效、經(jīng)濟”三大目標，從而促進社會生產(chǎn)力的蓬勃發(fā)展。

　　三、人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的基本要求

　　人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師一般都必須滿足三個最基本的要求：

　　第一，他們應(yīng)該是一些知識廣博的人。由于人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的研討內(nèi)容包括7個方面的內(nèi)容(見圖2)。為了充分運用人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論，他們不只是單獨對人、對機、對環(huán)境的相關(guān)專業(yè)具有足夠的造詣，而且要對人、機、環(huán)境及其相互關(guān)系都有相當全面、深刻的理解，并掌握其發(fā)展動向。因此，他們不僅是“專家”，而且是“博家”、“雜家”。

　　第二，他們應(yīng)該是一些能夠站在系統(tǒng)總體高度，高瞻遠矚、通觀全局的人。錢學森曾經(jīng)強調(diào)指出：“人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程，把人、機器跟整個客觀環(huán)境連在一起來考慮，這就跟單個考慮人、考慮環(huán)境不一樣，這就是辯證法，綜合了，辯證統(tǒng)一了”。因此，人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師不僅要把各種專業(yè)知識融入各項具體任務(wù)之中，而且要把系統(tǒng)的整體意識貫穿于工作的全過程，并始終朝著總體目標的提高而開展全方位的努力。

　　第三，他們應(yīng)該是一些具有極強創(chuàng)造性思維的人。美國貝爾研究所所長曾說，“系統(tǒng)的研制、設(shè)計是一種組織化的創(chuàng)造技術(shù)，它和繪畫、雕刻、建筑設(shè)計等等是一脈相承的，都是創(chuàng)造的產(chǎn)物。從這個意義上看，科學和藝術(shù)正是一根藤上的兩個瓜，它們的根基就是創(chuàng)造性思維。”對人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論及應(yīng)用而言，它所強調(diào)的人、機、環(huán)境三大要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，正如繪畫藝術(shù)中“三色原理”一樣，可以構(gòu)建出千姿百態(tài)、神態(tài)各異的人-機-環(huán)境系統(tǒng)。因此，這就要求他們必須善于發(fā)現(xiàn)新問題、提出新問題，并有足夠的想象力和創(chuàng)造力來解決問題。正如一個文學家，如果他只擁有華麗的詞匯，而缺乏對文學素材整體布局的能力，就不能寫出好的文學作品；但是，如果他具有高度駕馭文學素材整體布局的能力，即使運用一些普通詞匯，也能寫出動人心弦的偉大篇章。

　　四、人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的作用

　　由于人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師既具有人、機、環(huán)境各個方面的全面知識，又具有站在系統(tǒng)總體高度的整體協(xié)調(diào)能力，因此，他們應(yīng)該成為當代科學技術(shù)的戰(zhàn)略家和活動家。而在各種任務(wù)和工程項目中，他們往往將成為總工程師或總設(shè)計師之類的高層人才。他們的作用主要表現(xiàn)如下：

　　1．認識世界和改造世界的生力軍

　　眾所周知，凡是有人參與的系統(tǒng)，都是一個典型的人-機-環(huán)境系統(tǒng)。人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的誕生，使人們在設(shè)計和研制任何一個人-機-環(huán)境系統(tǒng)時，會產(chǎn)生三個方面的飛躍：第一，從經(jīng)驗走向科學；第二，從不自覺走向自覺；第三，從定性走向定量。盡管在目前，人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論還不是那么完整，那么成熟，但它的應(yīng)用范圍已涉及到人類社會的方方面面。1993年10月23日，錢學森院士在給龍升照同志的信中強調(diào)指出：“我收到您主編的《人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程研究進展（第一卷）》，翻看了之后，感到非常高興，1985年秋提出的一個想法，現(xiàn)在8年之后已赫然成書，500多頁的巨卷！而且研究范圍已大大超出原來航天，內(nèi)容涉及航空、航天、兵器、電子、能源、交通，電力、煤炭、冶金、體育、康復、管理……等領(lǐng)域！你們是在社會主義中國開創(chuàng)了這門重要現(xiàn)代科學技術(shù)。”錢學森院士這段飽含深情的話語，不僅為人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論的普遍應(yīng)用描繪了一幅光輝無比的宏偉藍圖，而且也為人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師奮斗目標指明了前進的方向。不論你工作在哪個行業(yè)、哪個領(lǐng)域，只要你認真思考你天天接觸的與處理的是一個什么樣的人-機-環(huán)境系統(tǒng)，怎樣根據(jù)人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程原理去處理各種問題，那么你就在人類認識世界和改造世界的歷史長河中留下了你的辛勤汗水，為人類社會的進步貢獻了你的一份力量，這正是人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師義不容辭的責任。

　　2．協(xié)調(diào)各類專業(yè)人員朝著“安全、高效、經(jīng)濟”總體目標奮進的最佳人才

　　過去，當人類的知識還是非常有限的時候，所有人對世界的理解都是相似的，而且也是全面的(相對總體知識而言)。知識的日益專門化使得人類的總體知識越來越豐富，而個人已不再能夠掌握所有的知識。

　　當前，不同專業(yè)學科的人員只有進行跨學科的合作，才能提出和解決更為全面的問題。由于知識的高度專門化，項目合作參與人員所持有的觀點往往會受到某種局限性的影響。其結(jié)果將導致處理綜合性任務(wù)時，有關(guān)任務(wù)和解決方法的各項具體任務(wù)往往不再與總目標保持一致。這將產(chǎn)生許多不必要的費用，采用一些不合理的解決辦法，有時甚至會陷入無休止的爭論之中。

　　形勢變得越來越明朗：由于對具體細節(jié)的要求越來越高，而對總體的理解卻越來越不全面。問題的根源并不是在于缺乏具體的專業(yè)知識，而是缺乏面向總體目標的集中考慮。為了解決這一問題，目前必須有人能將各種知識潛力和才干更好地融入各項任務(wù)的總體意圖之中，同時也必須使面向目標的協(xié)調(diào)能力得到提高，人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師正是充當這一角色的最佳人選。

　　五、培養(yǎng)人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程師的方法

　　為了造就更多的MMESE專家和MMESE工程師，應(yīng)該認真做好兩個方面的工作：

　　第一，對正在從事人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論及應(yīng)用研究的科技工作者，通過專業(yè)培訓和學術(shù)交流的方式，并結(jié)合他們應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵺`經(jīng)驗的積累，使他們朝著MMESE專家或MMESE工程師方向發(fā)展；

　　第二，從高等院校培養(yǎng)一批業(yè)務(wù)骨干，使他們一進入專業(yè)課程的學習，就對人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的基本原理有所了解。當他們走上工作崗位后，能在人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程領(lǐng)域繼續(xù)進行開拓和探索，從而為人才隊伍的形成奠定基礎(chǔ)。目前，國家教委已經(jīng)設(shè)立“人機與環(huán)境工程”二級學科的學士、碩士和博士點，在一些高等院校和科研單位不但能培養(yǎng)人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的學士、碩士人才，而且在北京理工大學、西北工業(yè)大學、北京航空航天大學、南京航空航天大學和國防科技大學等，還能培養(yǎng)博士研究生，從而為人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程高層次人才的培養(yǎng)創(chuàng)造了十分有利的條件。 

　　參 考 文 獻

　　1．錢學森同志關(guān)于人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的重要論述. 龍升照主編：人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程研究進展(第五卷). 北京:海洋出版

　　社，2001

　　2．候靜.錢學森關(guān)注“人機關(guān)系”——訪人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程專家龍升照.科技日報,2001-12-14

　　3．龍升照. 人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論及應(yīng)用基礎(chǔ). 北京：科學出版社，2004

　　4．德]U. Rieger,孫介銘譯.系統(tǒng)工程師是整體解決問題的關(guān)鍵人物.工業(yè)工程與管理，(4),1998

　　5．方永綏,徐永超編.系統(tǒng)工程基礎(chǔ)——概念、目的和方法.上海：上海科學技術(shù)出版社，1980

　　6．徐江善. 中國，車禍之痛.北京文學,2004

　　7．馬百勝. 我每年調(diào)查2000起空中事故——訪原美國國家交通安全委員會主席吉姆·豪.北京青年報，2001-01-10

　　8．李大慶. 制約我國汽車發(fā)展的三大因素——環(huán)境、能源和交通事故與擁堵. 科技日報,2001-10-11

　　【作者簡介】龍升照，男，漢。1942年11月5日生。江西吉安人。1965年上�？茖W技術(shù)大學自動化系畢業(yè)。航天醫(yī)學工程研究所工效學研究室原主任、研究員、博士生導師，中國系統(tǒng)工程學會人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)委員會主任，北京市海淀人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程研究會理事長。1981年,在著名科學家錢學森的親自指導下,與陳信研究員共同創(chuàng)立了人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論。1982年，根據(jù)人的思維特點,用模糊邏輯方法,創(chuàng)建了人的模糊控制模型。1986年8月至1987年8月,赴美國Tufts大學進行研究和進修。1993年1月被國務(wù)院授予享受政府特殊津貼證書。1993年10月，籌備組建了中國系統(tǒng)工程學會人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)委員會，并于1993，1995，1997，1999，2001和2003年分別主持召開了第一、第二、第三、第四、第五和第六屆全國人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程學術(shù)會議；與此同時，還于1998，2000，2002，2004年分別主持召開了第一、第二、第三和第四屆全國人的可靠性和人-機-環(huán)境系統(tǒng)可靠性專題研討會。

　　作為項目負責人，已獲國家科技進步三等獎1項、 部門科技進步一等獎1項、部門科技進步二等獎2項、部門科技進步三等獎6項。代表性著作有《人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程學》、《人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程理論及應(yīng)用基礎(chǔ)》， 并主編出版了《人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程研究進展》第一、二、三、四、五、六卷。國內(nèi)外公開發(fā)表論文60余篇。 

　　(文獻來源:《人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程研究進展(第七卷)》,海洋出版社，2005)