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人-機-環(huán)境系統工程師在當代社會(huì )中的作用與地位

　　 龍升照

　　(北京航天醫學(xué)工程研究所)

　　一、引 言

　　20多年來(lái)，人-機-環(huán)境系統工程這一新興科學(xué)，正在吸引著(zhù)各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家、學(xué)者和工程技術(shù)人員對其進(jìn)行開(kāi)拓和探索，從而也就造就了越來(lái)越多的人-機-環(huán)境系統工程專(zhuān)家和工程師(為了簡(jiǎn)化，以后可將他們簡(jiǎn)稱(chēng)為“MMESE(邁新)專(zhuān)家”和“MMESE(邁新)工程師”)。

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

　　二、人-機-環(huán)境系統工程師的基本任務(wù)

　　人-機-環(huán)境系統工程師的基本任務(wù)主要為3個(gè)方面：一是推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )健康發(fā)展；二是避免人類(lèi)社會(huì )發(fā)展走入誤區；三是促進(jìn)社會(huì )生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展。

　　1．推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )健康發(fā)展  

　　人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的歷史，就是一部人、機(包括工具、機器、計算機、系統及技術(shù))、環(huán)境三大要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互促進(jìn)的歷史(見(jiàn)圖1)。由于環(huán)境的影響，高級靈長(cháng)目動(dòng)物演變成為人類(lèi)；人類(lèi)的誕生導致了機的出現；機的出現又產(chǎn)生了新的環(huán)境；新的環(huán)境又在影響人類(lèi)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(gè)簡(jiǎn)單的循環(huán)重復，而是遵循一個(gè)螺旋式上升的發(fā)展過(guò)程，從而推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )的不斷發(fā)展和進(jìn)步。環(huán)顧一下我們周?chē)�的一��，不但機器的使用比比皆是，而且計算機的應用也十分普遍。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(xué)技術(shù)，組成一個(gè)既有人，又有機，還有環(huán)境的復雜系統，我們將它稱(chēng)之為人-機-環(huán)境系統。例如，司機駕駛汽車(chē)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；同樣，工廠(chǎng)的工人在特定環(huán)境中操作各種機器進(jìn)行工作，也是典型的人-機-環(huán)境系統……很顯然，人-機-環(huán)境系統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(gè)領(lǐng)域。當然，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種工作的自動(dòng)化程度會(huì )愈來(lái)愈高，人的勞動(dòng)（體力勞動(dòng)或腦力勞動(dòng)）將會(huì )更多地被機器所取代。但是，人的高級智能活動(dòng)是任何機器也無(wú)法代替的。所以，在任何情況下，也都會(huì )有人參與工作，人要完成諸如監視、控制、決策、管理等各種功能，故人-機-環(huán)境系統總是普遍存在。

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

　　2．避免人類(lèi)社會(huì )發(fā)展走入誤區

　　時(shí)至今日，當人們沉浸在享受高科技帶來(lái)的社會(huì )繁榮之際，卻也不知不覺(jué)地闖入了兩大誤區：第一，在機器設計時(shí)，由于漠視了人的特點(diǎn)和要求，致使工作系統效率降低、事故增加，對社會(huì )發(fā)展造成嚴重影響；第二，在機器設計時(shí)，由于漠視了環(huán)境的特點(diǎn)和要求，不但影響了機器本身性能的發(fā)揮，而且帶來(lái)了嚴重的環(huán)境惡化，對人類(lèi)的生活、工作和生存造成重大威脅。今以汽車(chē)為例，它的出現，一方面極大地推動(dòng)了社會(huì )的進(jìn)步，另一方面卻也給社會(huì )帶來(lái)了災難。據統計，全世界每年死于道路交通事故的人數約有25萬(wàn)。在我國，跨入21世紀的前3年(2001~2003年)，每年的死亡人數都突破10萬(wàn)。與此同時(shí)，汽車(chē)也是造成城市環(huán)境污染的主要因素之一。其他類(lèi)似的例子也很多。因此，當務(wù)之急，就是要求人-機-環(huán)境系統工程師根據人-機-環(huán)境系統工程原理，全面協(xié)調人、機、環(huán)境的健康發(fā)展，避免和阻止人類(lèi)社會(huì )發(fā)展走入誤區。

　　3．促進(jìn)社會(huì )生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展

　　通常，哲學(xué)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(dòng)資料相結合，就構成社會(huì )生產(chǎn)力。”很顯然，生產(chǎn)力應該是人（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(chǎng)所的有關(guān)勞動(dòng)條件）三大要素的有機結合。因此，人-機-環(huán)境系統工程師的重要職責，就是運用人-機-環(huán)境系統工程方法，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(shí)現“安全、高效、經(jīng)濟”三大目標，從而促進(jìn)社會(huì )生產(chǎn)力的蓬勃發(fā)展。

　　三、人-機-環(huán)境系統工程師的基本要求

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

　　第一，他們應該是一些知識廣博的人。由于人-機-環(huán)境系統工程的研討內容包括7個(gè)方面的內容(見(jiàn)圖2)。為了充分運用人-機-環(huán)境系統工程理論，他們不只是單獨對人、對機、對環(huán)境的相關(guān)專(zhuān)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(dòng)向。因此，他們不僅是“專(zhuān)家”，而且是“博家”、“雜家”。

　　第二，他們應該是一些能夠站在系統總體高度，高瞻遠矚、通觀(guān)全局的人。錢(qián)學(xué)森曾經(jīng)強調指出：“人-機-環(huán)境系統工程，把人、機器跟整個(gè)客觀(guān)環(huán)境連在一起來(lái)考慮，這就跟單個(gè)考慮人、考慮環(huán)境不一樣，這就是辯證法，綜合了，辯證統一了”。因此，人-機-環(huán)境系統工程師不僅要把各種專(zhuān)業(yè)知識融入各項具體任務(wù)之中，而且要把系統的整體意識貫穿于工作的全過(guò)程，并始終朝著(zhù)總體目標的提高而開(kāi)展全方位的努力。

　　第三，他們應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(cháng)曾說(shuō)，“系統的研制、設計是一種組織化的創(chuàng )造技術(shù)，它和繪畫(huà)、雕刻、建筑設計等等是一脈相承的，都是創(chuàng )造的產(chǎn)物。從這個(gè)意義上看，科學(xué)和藝術(shù)正是一根藤上的兩個(gè)瓜，它們的根基就是創(chuàng )造性思維。”對人-機-環(huán)境系統工程理論及應用而言，它所強調的人、機、環(huán)境三大要素的協(xié)調發(fā)展，正如繪畫(huà)藝術(shù)中“三色原理”一樣，可以構建出千姿百態(tài)、神態(tài)各異的人-機-環(huán)境系統。因此，這就要求他們必須善于發(fā)現新問(wèn)題、提出新問(wèn)題，并有足夠的想象力和創(chuàng )造力來(lái)解決問(wèn)題。正如一個(gè)文學(xué)家，如果他只擁有華麗的詞匯，而缺乏對文學(xué)素材整體布局的能力，就不能寫(xiě)出好的文學(xué)作品；但是，如果他具有高度駕馭文學(xué)素材整體布局的能力，即使運用一些普通詞匯，也能寫(xiě)出動(dòng)人心弦的偉大篇章。

　　四、人-機-環(huán)境系統工程師的作用

　　由于人-機-環(huán)境系統工程師既具有人、機、環(huán)境各個(gè)方面的全面知識，又具有站在系統總體高度的整體協(xié)調能力，因此，他們應該成為當代科學(xué)技術(shù)的戰略家和活動(dòng)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計師之類(lèi)的高層人才。他們的作用主要表現如下：

　　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，都是一個(gè)典型的人-機-環(huán)境系統。人-機-環(huán)境系統工程的誕生，使人們在設計和研制任何一個(gè)人-機-環(huán)境系統時(shí)，會(huì )產(chǎn)生三個(gè)方面的飛躍：第一，從經(jīng)驗走向科學(xué)；第二，從不自覺(jué)走向自覺(jué)；第三，從定性走向定量。盡管在目前，人-機-環(huán)境系統工程理論還不是那么完整，那么成熟，但它的應用范圍已涉及到人類(lèi)社會(huì )的方方面面。1993年10月23日，錢(qián)學(xué)森院士在給龍升照同志的信中強調指出：“我收到您主編的《人-機-環(huán)境系統工程研究進(jìn)展（第一卷）》，翻看了之后，感到非常高興，1985年秋提出的一個(gè)想法，現在8年之后已赫然成書(shū)，500多頁(yè)的巨卷！而且研究范圍已大大超出原來(lái)航天，內容涉及航空、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(huì )主義中國開(kāi)創(chuàng )了這門(mén)重要現代科學(xué)技術(shù)。”錢(qián)學(xué)森院士這段飽含深情的話(huà)語(yǔ)，不僅為人-機-環(huán)境系統工程理論的普遍應用描繪了一幅光輝無(wú)比的宏偉藍圖，而且也為人-機-環(huán)境系統工程師奮斗目標指明了前進(jìn)的方向。不論你工作在哪個(gè)行業(yè)、哪個(gè)領(lǐng)域，只要你認真思考你天天接觸的與處理的是一個(gè)什么樣的人-機-環(huán)境系統，怎樣根據人-機-環(huán)境系統工程原理去處理各種問(wèn)題，那么你就在人類(lèi)認識世界和改造世界的歷史長(cháng)河中留下了你的辛勤汗水，為人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步貢獻了你的一份力量，這正是人-機-環(huán)境系統工程師義不容辭的責任。

　　2．協(xié)調各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員朝著(zhù)“安全、高效、經(jīng)濟”總體目標奮進(jìn)的最佳人才

　　過(guò)去，當人類(lèi)的知識還是非常有限的時(shí)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(zhuān)門(mén)化使得人類(lèi)的總體知識越來(lái)越豐富，而個(gè)人已不再能夠掌握所有的知識。

　　當前，不同專(zhuān)業(yè)學(xué)科的人員只有進(jìn)行跨學(xué)科的合作，才能提出和解決更為全面的問(wèn)題。由于知識的高度專(zhuān)門(mén)化，項目合作參與人員所持有的觀(guān)點(diǎn)往往會(huì )受到某種局限性的影響。其結果將導致處理綜合性任務(wù)時(shí)，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(shí)甚至會(huì )陷入無(wú)休止的爭論之中。

　　形勢變得越來(lái)越明朗：由于對具體細節的要求越來(lái)越高，而對總體的理解卻越來(lái)越不全面。問(wèn)題的根源并不是在于缺乏具體的專(zhuān)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(wèn)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(shí)也必須使面向目標的協(xié)調能力得到提高，人-機-環(huán)境系統工程師正是充當這一角色的最佳人選。

　　五、培養人-機-環(huán)境系統工程師的方法

　　為了造就更多的MMESE專(zhuān)家和MMESE工程師，應該認真做好兩個(gè)方面的工作：

　　第一，對正在從事人-機-環(huán)境系統工程理論及應用研究的科技工作者，通過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓和學(xué)術(shù)交流的方式，并結合他們應用領(lǐng)域實(shí)踐經(jīng)驗的積累，使他們朝著(zhù)MMESE專(zhuān)家或MMESE工程師方向發(fā)展；

　　第二，從高等院校培養一批業(yè)務(wù)骨干，使他們一進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習，就對人-機-環(huán)境系統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)境系統工程領(lǐng)域繼續進(jìn)行開(kāi)拓和探索，從而為人才隊伍的形成奠定基礎。目前，國家教委已經(jīng)設立“人機與環(huán)境工程”二級學(xué)科的學(xué)士、碩士和博士點(diǎn)，在一些高等院校和科研單位不但能培養人-機-環(huán)境系統工程的學(xué)士、碩士人才，而且在北京理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和國防科技大學(xué)等，還能培養博士研究生，從而為人-機-環(huán)境系統工程高層次人才的培養創(chuàng )造了十分有利的條件。 

　　參 考 文 獻

　　1．錢(qián)學(xué)森同志關(guān)于人-機-環(huán)境系統工程的重要論述. 龍升照主編：人-機-環(huán)境系統工程研究進(jìn)展(第五卷). 北京:海洋出版

　　社，2001

　　2．候靜.錢(qián)學(xué)森關(guān)注“人機關(guān)系”——訪(fǎng)人-機-環(huán)境系統工程專(zhuān)家龍升照.科技日報,2001-12-14

　　3．龍升照. 人-機-環(huán)境系統工程理論及應用基礎. 北京：科學(xué)出版社，2004

　　4．德]U. Rieger,孫介銘譯.系統工程師是整體解決問(wèn)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.系統工程基礎——概念、目的和方法.上海：上�？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980

　　6．徐江善. 中國，車(chē)禍之痛.北京文學(xué),2004

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

　　8．李大慶. 制約我國汽車(chē)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(jiǎn)介】龍升照，男，漢。1942年11月5日生。江西吉安人。1965年上�？茖W(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化系畢業(yè)。航天醫學(xué)工程研究所工效學(xué)研究室原主任、研究員、博士生導師，中國系統工程學(xué)會(huì )人-機-環(huán)境系統工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任，北京市海淀人-機-環(huán)境系統工程研究會(huì )理事長(cháng)。1981年,在著(zhù)名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森的親自指導下,與陳信研究員共同創(chuàng )立了人-機-環(huán)境系統工程理論。1982年，根據人的思維特點(diǎn),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(xué)進(jìn)行研究和進(jìn)修。1993年1月被國務(wù)院授予享受政府特殊津貼證書(shū)。1993年10月，籌備組建了中國系統工程學(xué)會(huì )人-機-環(huán)境系統工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì )，并于1993，1995，1997，1999，2001和2003年分別主持召開(kāi)了第一、第二、第三、第四、第五和第六屆全國人-機-環(huán)境系統工程學(xué)術(shù)會(huì )議；與此同時(shí)，還于1998，2000，2002，2004年分別主持召開(kāi)了第一、第二、第三和第四屆全國人的可靠性和人-機-環(huán)境系統可靠性專(zhuān)題研討會(huì )。

　　作為項目負責人，已獲國家科技進(jìn)步三等獎1項、 部門(mén)科技進(jìn)步一等獎1項、部門(mén)科技進(jìn)步二等獎2項、部門(mén)科技進(jìn)步三等獎6項。代表性著(zhù)作有《人-機-環(huán)境系統工程學(xué)》、《人-機-環(huán)境系統工程理論及應用基礎》， 并主編出版了《人-機-環(huán)境系統工程研究進(jìn)展》第一、二、三、四、五、六卷。國內外公開(kāi)發(fā)表論文60余篇。 

　　(文獻來(lái)源:《人-機-環(huán)境系統工程研究進(jìn)展(第七卷)》,海洋出版社，2005)