人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師在當(dāng)代社會(huì)中的作用與地位

　　 龍升照

　　(北京航天醫(yī)學(xué)工程研究所)

　　一、引 言

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

　　本文從人-機(jī)-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(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師在當(dāng)代社會(huì)中的作用與地位。

　　二、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師的基本任務(wù)

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

　　1．推動(dòng)人類社會(huì)健康發(fā)展  

　　人類社會(huì)發(fā)展的歷史，就是一部人、機(jī)(包括工具、機(jī)器、計(jì)算機(jī)、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(jìn)的歷史(見圖1)。由于環(huán)境的影響，高級(jí)靈長(zhǎng)目動(dòng)物演變成為人類；人類的誕生導(dǎo)致了機(jī)的出現(xiàn)；機(jī)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(dāng)然，人、機(jī)、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(fù)，而是遵循一個(gè)螺旋式上升的發(fā)展過程，從而推動(dòng)人類社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。環(huán)顧一下我們周圍的一切，不但機(jī)器的使用比比皆是，而且計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也十分普遍。人們?yōu)榱诉_(dá)到某種預(yù)定目標(biāo)（如航天探索、軍事對(duì)抗、發(fā)展生產(chǎn)……），總是針對(duì)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(jī)，還有環(huán)境的復(fù)雜系統(tǒng)，我們將它稱之為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。例如，司機(jī)駕駛汽車在地面上奔馳，飛行員駕駛飛機(jī)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(jī)-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(jī)器進(jìn)行工作，也是典型的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)……很顯然，人-機(jī)-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(gè)領(lǐng)域。當(dāng)然，隨著科學(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(jī)器所取代。但是，人的高級(jí)智能活動(dòng)是任何機(jī)器也無法代替的。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(jiān)視、控制、決策、管理等各種功能，故人-機(jī)-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(gè)方面，而能不能從理論的高度來認(rèn)識(shí)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(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師的首要任務(wù)，就是運(yùn)用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論探索人、機(jī)、環(huán)境三大要素的運(yùn)行規(guī)律及其最優(yōu)組合的科學(xué)方法，從而推動(dòng)人類社會(huì)健康發(fā)展。

　　2．避免人類社會(huì)發(fā)展走入誤區(qū)

　　時(shí)至今日，當(dāng)人們沉浸在享受高科技帶來的社會(huì)繁榮之際，卻也不知不覺地闖入了兩大誤區(qū)：第一，在機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)，由于漠視了人的特點(diǎn)和要求，致使工作系統(tǒng)效率降低、事故增加，對(duì)社會(huì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響；第二，在機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)，由于漠視了環(huán)境的特點(diǎn)和要求，不但影響了機(jī)器本身性能的發(fā)揮，而且?guī)�來了�?yán)重的環(huán)境惡化，對(duì)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(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，另一方面卻也給社會(huì)帶來了災(zāi)難。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)約有25萬。在我國(guó)，跨入21世紀(jì)的前3年(2001~2003年)，每年的死亡人數(shù)都突破10萬。與此同時(shí)，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(dāng)務(wù)之急，就是要求人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師根據(jù)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程原理，全面協(xié)調(diào)人、機(jī)、環(huán)境的健康發(fā)展，避免和阻止人類社會(huì)發(fā)展走入誤區(qū)。

　　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(jié)合，就構(gòu)成社會(huì)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(jī)（生產(chǎn)工具和機(jī)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(jī)結(jié)合。因此，人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師的重要職責(zé)，就是運(yùn)用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程方法，全面優(yōu)化人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系，采取一切有效手段，實(shí)現(xiàn)“安全、高效、經(jīng)濟(jì)”三大目標(biāo)，從而促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的蓬勃發(fā)展。

　　三、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師的基本要求

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

　　第一，他們應(yīng)該是一些知識(shí)廣博的人。由于人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的研討內(nèi)容包括7個(gè)方面的內(nèi)容(見圖2)。為了充分運(yùn)用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論，他們不只是單獨(dú)對(duì)人、對(duì)機(jī)、對(duì)環(huán)境的相關(guān)專業(yè)具有足夠的造詣，而且要對(duì)人、機(jī)、環(huán)境及其相互關(guān)系都有相當(dāng)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(yuǎn)矚、通觀全局的人。錢學(xué)森曾經(jīng)強(qiáng)調(diào)指出：“人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程，把人、機(jī)器跟整個(gè)客觀環(huán)境連在一起來考慮，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(tǒng)一了”。因此，人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師不僅要把各種專業(yè)知識(shí)融入各項(xiàng)具體任務(wù)之中，而且要把系統(tǒng)的整體意識(shí)貫穿于工作的全過程，并始終朝著總體目標(biāo)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(qiáng)創(chuàng)造性思維的人。美國(guó)貝爾研究所所長(zhǎng)曾說，“系統(tǒng)的研制、設(shè)計(jì)是一種組織化的創(chuàng)造技術(shù)，它和繪畫、雕刻、建筑設(shè)計(jì)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(duì)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論及應(yīng)用而言，它所強(qiáng)調(diào)的人、機(jī)、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(jī)-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(gè)文學(xué)家，如果他只擁有華麗的詞匯，而缺乏對(duì)文學(xué)素材整體布局的能力，就不能寫出好的文學(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(yùn)用一些普通詞匯，也能寫出動(dòng)人心弦的偉大篇章。

　　四、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師的作用

　　由于人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師既具有人、機(jī)、環(huán)境各個(gè)方面的全面知識(shí)，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(dāng)代科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略家和活動(dòng)家。而在各種任務(wù)和工程項(xiàng)目中，他們往往將成為總工程師或總設(shè)計(jì)師之類的高層人才。他們的作用主要表現(xiàn)如下：

　　1．認(rèn)識(shí)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(gè)典型的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的誕生，使人們?cè)谠O(shè)計(jì)和研制任何一個(gè)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生三個(gè)方面的飛躍：第一，從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)；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(jī)-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(huì)的方方面面。1993年10月23日，錢學(xué)森院士在給龍升照同志的信中強(qiáng)調(diào)指出：“我收到您主編的《人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)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(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(fù)、管理……等領(lǐng)域！你們是在社會(huì)主義中國(guó)開創(chuàng)了這門重要現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。”錢學(xué)森院士這段飽含深情的話語，不僅為人-機(jī)-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(lán)圖，而且也為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師奮斗目標(biāo)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(rèn)真思考你天天接觸的與處理的是一個(gè)什么樣的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)，怎樣根據(jù)人-機(jī)-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(rèn)識(shí)世界和改造世界的歷史長(zhǎng)河中留下了你的辛勤汗水，為人類社會(huì)的進(jìn)步貢獻(xiàn)了你的一份力量，這正是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師義不容辭的責(zé)任。

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

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

　　當(dāng)前，不同專業(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題。由于知識(shí)的高度專門化，項(xiàng)目合作參與人員所持有的觀點(diǎn)往往會(huì)受到某種局限性的影響。其結(jié)果將導(dǎo)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(xiàng)具體任務(wù)往往不再與總目標(biāo)保持一致。這將產(chǎn)生許多不必要的費(fèi)用，采用一些不合理的解決辦法，有時(shí)甚至?xí)�陷入無休止的爭(zhēng)論之中。

　　形勢(shì)變得越來越明朗：由于對(duì)具體細(xì)節(jié)的要求越來越高，而對(duì)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(shí)，而是缺乏面向總體目標(biāo)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(shí)潛力和才干更好地融入各項(xiàng)任務(wù)的總體意圖之中，同時(shí)也必須使面向目標(biāo)的協(xié)調(diào)能力得到提高，人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程師正是充當(dāng)這一角色的最佳人選。

　　五、培養(yǎng)人-機(jī)-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(rèn)真做好兩個(gè)方面的工作：

　　第一，對(duì)正在從事人-機(jī)-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(xùn)和學(xué)術(shù)交流的方式，并結(jié)合他們應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)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(jìn)入專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，就對(duì)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程的基本原理有所了解。當(dāng)他們走上工作崗位后，能在人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程領(lǐng)域繼續(xù)進(jìn)行開拓和探索，從而為人才隊(duì)伍的形成奠定基礎(chǔ)。目前，國(guó)家教委已經(jīng)設(shè)立“人機(jī)與環(huán)境工程”二級(jí)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(yǎng)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)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(guó)防科技大學(xué)等，還能培養(yǎng)博士研究生，從而為人-機(jī)-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(xiàn)

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

　　社，2001

　　2．候靜.錢學(xué)森關(guān)注“人機(jī)關(guān)系”——訪人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程專家龍升照.科技日?qǐng)?bào),2001-12-14

　　3．龍升照. 人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論及應(yīng)用基礎(chǔ). 北京：科學(xué)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�？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980

　　6．徐江善. 中國(guó)，車禍之痛.北京文學(xué),2004

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

　　8．李大慶. 制約我國(guó)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?qǐng)?bào),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(yī)學(xué)工程研究所工效學(xué)研究室原主任、研究員、博士生導(dǎo)師，中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)主任，北京市海淀人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程研究會(huì)理事長(zhǎng)。1981年,在著名科學(xué)家錢學(xué)森的親自指導(dǎo)下,與陳信研究員共同創(chuàng)立了人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程理論。1982年，根據(jù)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(guó)Tufts大學(xué)進(jìn)行研究和進(jìn)修。1993年1月被國(guó)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(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)，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(guó)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議；與此同時(shí)，還于1998，2000，2002，2004年分別主持召開了第一、第二、第三和第四屆全國(guó)人的可靠性和人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)可靠性專題研討會(huì)。

　　作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，已獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、 部門科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、部門科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、部門科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)6項(xiàng)。代表性著作有《人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)》、《人-機(jī)-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(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程研究進(jìn)展》第一、二、三、四、五、六卷。國(guó)內(nèi)外公開發(fā)表論文60余篇。 

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