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杨善林:是院士更是老师

作者:本刊记者 游小叶  来源:科学中国人  发布时间:2014-08-26

导读:   2013年,合肥工业大学杨善林教授当选中国工程院院士。这是这所学校历史上第一位院士,还是一位土生土长在合肥工业大学的院士。

   杨善林1948年10月出生在安徽怀宁,高中从桐城中学毕业后,杨善林先是在老家怀宁县务农两年,随后又在冶金建设公司当了八年工人。1978年9月,30岁的杨善林考取了合肥工业大学计算机应用专业学习。四年间他学习刻苦,毕业时选择继续留校深造。1985年1月,杨善林从合肥工业大学计算机应用专业研究生毕业,获硕士学位。
   硕士毕业后,杨善林留校任教直到现在。期间曾担任合肥工业大学管理学院院长、合肥工业大学副校长等,现任“智能决策与信息系统”国家地方联合工程研究中心主任和“过程优化与智能决策”教育部重点实验室主任。
   在合肥工业大学提起杨善林,比起“工程院院士”这个头衔,“拼命三郎”的外号更加为人乐道。
   “院士不是一种职务,而是一种荣誉。我不会因为当选院士而改变。现在最重要的事,还是当好学生们的老师。”杨善林每年都会带两三个博士生和几位硕士生。粗略统计,杨善林门下毕业的博士生已经超过30位,他们中的许多,都已经成长为自己所在单位的领头人。

跨学科研究的试金人

   上世纪90年代初,国务院电子信息系统推广应用办公室批准立项的重大课题“安庆石油化工总厂计算机辅助管理及生产过程实时监测系统”公开招标。消息一出,刚刚从德国学习进修回国的杨善林骑着自行车,在校园里四处张贴招募团队人才的海报,迅速张罗起一支“摸着石头过河”的科研队伍。这支以杨善林为首的合工大团队日夜攻关,终于凭借扎实的功底,在激烈的技术方案竞争中拔得头筹,被中石化组织的专家组确定为项目中标人。
   以这个项目研究为契机,杨善林牵头组建了合肥工业大学历史上第一个跨学科研究所,专门从事信息管理与信息系统方面的研究与开发工作,马溪骏、陈福集、李兴国、王志龙、余本功等是该研究所的第一批成员。研究所聚集了一支专业实力过硬的研究队伍,逐渐成为合肥工业大学最强的科研团队之一。90年代中后期,梁昌勇、刘心报、刘业政、任明仑、倪志伟等先后加入,完成了安庆石化总厂的管理信息系统、安徽省立医院信息系统等多个研发项目,同时积极参与到“基于知识发现的综合决策支持系统”等国家自然科学基金项目的研究工作中。不光是杨善林,当时团队的所有成员后来都成长为科研工作的骨干,整个团队形成了理论研究与应用研究相互促进的科研理念。
   从当年的跨学科研究所,到现在的国家地方联合工程研究中心、教育部重点实验室,杨善林十分看重一个团队集体合作能够实现的力量。
   2004年,管理学院智能决策与信息系统技术工程研究中心获批为安徽省工程研究中心。2011年11月16日,在深圳高新技术成果交易会上,国家发展与改革委员会正式授牌,智能决策与信息系统技术工程研究中心升级为国家地方联合工程研究中心。这是合肥工业大学获批建设的第二个国家地方联合工程研究中心,是我国管理学科的第一个也是目前唯一一个国家地方联合工程研究中心。
   2007年年底,教育部批准合肥工业大学管理学院筹建“过程优化与智能决策”重点实验室。在杨善林和团队的努力下,实验室在场地规划与建设、系统平台建设以及队伍建设等方面均取得了良好的成绩,并于2011年1月顺利通过了教育部组织的验收。
   经过6年左右的建设,实验室人员队伍日益壮大,总规模达到并稳定在80人左右,逐渐形成一支年龄、知识、职称、学缘和学历结构更加合理,梯队层次明显、治学严谨、具有创新和发展潜力的研究队伍。杨善林又将目光瞄准建设国际化的国家级创新团队,希望能为国家的经济建设和社会发展做出更大的贡献。
   多年来,面向工程管理,杨善林重点研究了智能决策理论与技术和信息管理理论与技术,并将研究成果运用于复杂产品开发工程管理和制造工程管理中,在工程管理理论与工程管理实践的结合上取得了创新性成果。著名学者对他的科研工作评价时说:“杨善林教授及其团队在中国管理学界实践导向上可称得上是一个范例,他们将管理理论、管理实践和管理方法及工具一体化了,堪称完美”,“杨善林及其团队的研究工作及其成果对中国管理实践具支撑作用,对中国管理学界有示范作用”。

复杂产品开发工程管理理论的创建人

   复杂产品开发是事关国家核心竞争力的重大工程之一。由于复杂产品开发的相关技术要素和资源要素及其配置过程都融合在开发工程管理过程中,所以很难从发达国家引进相关的工程管理技术和工程管理系统。针对复杂产品开发中的关键科学问题,杨善林带领团队在实践的基础上,率先构建了面向需求和创新驱动的由动态决策功能体系、方法体系和技术体系构成的动态决策理论体系,并将这一理论方法运用于轿车整车开发过程管理中,形成了具有自主知识产权轿车的整车开发过程控制与管理技术,为发展我国具有自主知识产权轿车的整车开发工程管理、方法和技术做出了突出贡献。
   轿车整车开发过程是一个技术与管理深度融合的系统工程,它具有系统性、时效性、协同性和风险性等特征。轿车整车开发项目组合的战略选择、开发过程的分级优化、开发资源的动态调度、参与开发的多主体多部门的协同控制、开发过程的动态管理和决策支持系统的构建等都是开发具有自主知识产权轿车整车工程管理中必须解决的难题。为此,在深刻认识轿车整车开发工程特征和详细分析开发工程管理复杂性的基础上,杨善林带领团队做了以下三方面的工作:
   1.构建了综合考虑“战略一致性、项目依赖性、需求多样性、多期滚动性”的项目组合的战略选择方法,设计了“系统分解、分级优化、动态控制、协同推进”的管理模式和“静-动”结合的优化调度方法,它能够更好地支撑企业实现以顾客为中心的正向设计理念,并能帮助企业提高复杂产品的开发效率。
   2.提出了轿车整车开发工程管理中的资源调度方法和基于事件的动态调度策略以及供应商的动态选择方法和协同过程管理方法,建立了基于目标任务、资源配置与过程控制的三维动态管理模型和工程管理规范,为提高轿车整车开发工程管理的科学化水平提供了技术和方法支撑。
   3.建立了相关的数据库、模型库、知识库、特征库和构件库等信息资源库,设计了基于信息资源库与决策方法库的决策支持系统结构和多阶段反馈式决策支持系统结构,主持创建了能够支持多主体协同设计和知识管理的轿车整车开发工程管理技术平台,促进了企业产品创新能力的提升。
在工程管理实践和理论研究工作的基础上,杨善林等撰写了《复杂产品开发工程管理理论与方法》,著名学者评价说:“书中有关建模、优化、决策、评估的理论以及战略选择、工作流程安排、人员调度以及各环节的协同管理等,都建立在科学的系统原理与方法之上”,“首次全面地对复杂产品开发的工程管理构筑了一个学科框架”。

先进制造工程管理理论的开拓人

   先进制造业是建设现代化强国的重要基石。先进制造工程管理需要优化决策理论与技术和信息管理理论与技术的支撑。杨善林带领团队以多家大型企业为研究对象,针对这些企业产品生产周期长、能源消耗高和资金投入大的特点,提出了制造工程一体化管理与协同优化思路,建立了由生产批量优化、任务排程优化、机器调度优化、库存控制优化、物流路径优化等构成的制造工程管理优化理论与方法,创新了制造工程信息管理理论和集成制造执行系统技术,并将这一理论成果运用于多家大型企业制造工程管理中,取得了显著效果。
   例如,杨善林率领团队研发了“面向供应链的制造工程协同优化与集成制造执行系统”,该系统解决了轿车制造供应链上库存的整体优化问题。
   轿车一般由发动机、底盘、车身和电器设备等部分组成,进入总装线的零部件通常有1000多个。而轿车整车制造企业一般只生产发动机、变速箱等少数关键零部件,大部分零部件都是由供应商提供。此前,整车企业为了追求自身的零库存,往往仅从自身的市场需求出发,来制定生产计划,控制制造过程。这就导致供应链上的零部件企业库存加大,成本居高不下,而且质量难以保证,从而也削弱了整车企业的竞争力。因此,必须运用信息管理系统技术,研究开发“面向供应链的制造工程协同优化与集成制造执行系统”。在这项工作中,杨善林带领团队主要做了以下三个方面的工作。
   1.提出了面向供应链的“需求驱动、排程优化、生产同步、配送适时、质量跟踪、全程透明”的基于信息系统技术的轿车服务型制造工程管理模式,从而促进相关企业主动参与到服务型制造网络的协作中,使它们能够基于业务流程合作,整合制造资源,协同创造价值。
   2.设计了面向供应链的生产计划、作业排程、机器调度、库存控制、物料配送等主要环节的优化方法,以及基于RFID技术的质量监控和质量持续改进方法,为实现“提高轿车质量,降低制造成本”的企业目标提供了技术支撑。
   3.建立了可扩展的信息资源库和决策方法库,主持开发了由“实时数据层、基础构件层、业务功能层、人机交互层”等四层构成的面向供应链的轿车整车集成制造执行系统,为保证工程管理系统的敏捷性和有效性提供了重要支撑。
   在上述工作的基础上,进行了系统的理论总结与升华,撰写出版了题为《制造工程管理中的优化理论与方法》的专著。著名学者评价说:“本书系统深入地研究了制造工程管理中的优化理论与方法,取得了许多创新成果,对制造工程管理优化理论及其应用的发展做出了重要贡献,这也是我见到的第一部系统研究制造工程管理中优化理论与方法的学术著作”。

智能决策理论的推动人

   在工程管理的实践中,有许多优化、决策和决策支持系统的基础理论问题。这些问题不仅表现在工程的决策阶段,而且也体现在工程全生命周期的其它阶段和各个管理层次中。
   结合具体的工程管理实践,杨善林及其团队注意提炼其中的科学问题,重点研究了决策任务结构分析方法、优化建模与求解方法、智能决策理论与方法以及决策支持系统结构理论,取得了一系列具有应用价值的基础理论研究成果,进一步丰富了优化、决策与决策支持系统理论,对研究相关的工程管理理论具有一定的指导作用。
   在决策任务结构分析方法方面,杨善林及其团队研究了复杂决策任务的解析过程,以及模糊、定性和信息不完备等不确定性决策问题,提出了复杂决策任务的建模方法和求解策略,建立了协同求解机制。在优化建模与求解方法方面,结合典型案例,构建了多种类型的多目标优化模型,并根据模型的特征,设计了精确求解方法或启发式算法,以获得问题的最优解或满意解。在智能决策理论与方法方面,提出了基于定性推理、粗糙集数据分析和证据融合的智能决策理论以及基于过程的群决策集结理论,为求解不确定性决策问题提供了一类新方法。在决策支持系统结构理论方面,提出了基于信息资源库和决策方法库的决策支持系统和多阶段反馈式决策支持系统的构建方法,构建的系统具有敏捷性和开放性,能够支持快速组建所需的决策支持系统。
   同时,杨善林在国内外重要期刊和国际会议上发表被SCI收录的学术论文50余篇,被EI收录的学术论文200余篇,并撰写出版了《机器学习与智能决策支持系统》《智能决策方法与智能决策支持系统》《复杂决策任务的建模与求解方法》等3部专著。该领域的国际著名学者对这些研究成果给予了高度评价。
   在工程管理研究与实践的过程中,杨善林深切地体会到“在进一步深化改革开放,加快产业转型升级,实现由经济大国到经济强国转变的历史进程中,我们必须进一步深入研究现代工程管理理念、新兴信息技术与制造业工程管理融合发展的规律,促进企业不断提高产品开发和生产等环节的创意和创新能力,实现以产品为中心向以顾客为中心的转变、从产品制造商向服务提供商的转变、从满足需求向引领需求和创造需求的转变,全面提升我国制造业的核心竞争力”。
   作为一名高等学校教师和学科负责人,杨善林长期坚持凝练学科方向,汇聚学科队伍,构筑学科基地,促进学科发展。坚持人才培养、科学研究和社会服务相互促进,协调发展。他围绕创新型人才的培养目标,深入开展教学内容改革、培养模式创新和教学团队建设。
   外号之所以叫“拼命三郎”,是因为杨善林总是抓紧一切时间工作,不管是在轰隆隆的火车上还是万米高空的飞机上。正是因为“文革”十年的断档,他对于知识本身有一股额外的情感和好奇心,总是充满干劲的他这样解释自己如此“拼命”的原因:“我要追赶错过的时间。”
   当选中国工程院院士之后,原本就十分低调的杨善林工作生活依然一同往常。他经常强调,对他而言最重要的事,仍然是当好学生们的老师。 
杨善林关于幸福的定义,与很多和他同时代的科学家相同——“如果能把个人事业的发展和国家科技的进步紧密结合起来,那正是人生的幸运。”    

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