郑维敏-奖学励学基金
郑维敏先生生平传略
郑维敏
郑维敏（1923-2012 ），浙江鄞县人。我国自动控制、系统工程、管理科学与工程专家，系统工程学科的开创人之一，清华大学工业自动化专业和系统工程专业的创办者。“七·七”事变后远离家庭到抗日的大后方求学，1942年毕业于重庆南开中学（南渝中学），同年考入昆明西南联大。1947年毕业于清华大学电机工程系，1949年赴英国茂伟电机厂进修。1951年10月回国奉献教育事业。起初在华北大学工学院电机系任副教授，1954年在清华大学任职，历任电机系、自动化系副教授、教授和经管学院教授，北京市政协常委（第七届），国家自然科学基金会第一、二、三届信息科学部评议组成员，国家科委软科学研究工作指导委员会委员（首届），中国科学院技术科学部自动化分组成员，中国自动化学会理事（首届）、常务理事、荣誉理事，中国系统工程学会常务理事（首届）、荣誉理事，中国仪器仪表学会理事，国际自动控制联合国（IFAC）发展中国家委员会委员（1982—1985年），北京市系统工程学会副理事长（第一届），国家计委世界银行贷款项目“重点学科发展项目”专家组成员。先后担任过《自动化学报》、《系统工程学报》、《仪器仪表学报》、《系统科学与数学》、《国际控制理论与先进技术》等的编委，国际系统科学及工程学术会议程序委员会主席（第一、二届），IEEE系统、人与控制论国际大会主席（1996年）。长期从事电力拖动自动化及自动控制、模糊控制、微型计算机分级分布控制、决策与优化、系统工程、管理科学与工程等方面的教学和研究。在反馈控制的结构理论、顺序控制、多变量及自适应模糊控制、基于数据与知识的决策理论和系统、作物育种遗传过程的控制、旋转正交优化技术，分形资本市场演化，宏观经济模型与系统等方面发表过许多研究论文，著有《正反馈》。曾获北京市高等教育局奖“培养系统工程高级人才”。
一、成长过程
郑维敏出生于山东济南，原籍浙江鄞县。父亲郑章斐，从小家贫，曾在家乡放牛为生。依从浙江宁波的风俗，16岁时，郑章斐来到上海学徒，学习钟表手艺。课余时间在上海夜校学习会计和英语课程，两三年以后通过个人努力成为后来著名的钟表品牌“亨得利”的合伙人。从乡下到城里来打拼的郑章斐，不仅自己充满了奋斗精神，对孩子的未来也有自己的想法。郑章斐虽然只是小学毕业，但非常尊重和推崇知识，具有远见和眼光，是一个从旧商人向新商人转变的典型。郑章斐对子女非常用心，如：要求子女读曾国藩家训，让他们学习做人的道理。事实上，郑章斐作为一位成功商人，诚信、老实、严谨等等做人的信条一直影响着郑维敏兄妹，他们兄妹几人，后来都读了大学，全部从事医疗或科教工作，他的弟弟郑哲敏先生还被选为中国科学院院士、中国工程院院士和美国国家工程院外籍院士。父亲做人的理念对郑维敏后来的治学精神、学术思想和为人均产生了非常重要的影响。
“七·七”事变后，郑维敏远离家庭到抗日的大后方求学，随后从重庆南开中学（南渝中学）考入昆明西南联大，毕业后留校任电机系助教。为了增长实践经验，1948年获得系里的奖学金去英国，进入英国茂伟（Metropolitan-Vickers）电气制造公司实习。在英国学习期间，郑维敏曾决定由英国去美国加省理工学院（CIT）进一步深造，但此时正值新中国成立，怀揣着一颗赤子报国之心，郑维敏放弃了去美国学习的机会，毅然决然回到祖国，从此奋斗在中国自动控制、系统工程、管理科学与工程的研究和教育事业的第一线。起初郑维敏在华北大学工学院电机系任副教授，1954年以后一直在清华大学工作，历任电机系、自动化系副教授、教授和经管学院教授。
在清华学习和任教期间，钟士模教授、钱伟长教授对郑维敏影响比较大，特别是钟士模教授格外欣赏郑维敏，将他从华北大学“挖”回清华。1954年，郑维敏负责筹建清华大学的工业企业电气化专业，并在全国率先开办了生产过程自动化专门化，在此过程中钟教授给予了很多帮助。在担任自动化教研室主任的30年间（1956～1985），郑维敏先后建立了电力拖动、自动控制、生产过程自动化以及计算机控制等实验室。70年代末，为了跟踪国际上出现的新学科，他又身体力行，创办了系统工程专业，建立了相应的研究室，建设了我国首批博士点和博士后流动站，培养了我国第一位系统工程博士。郑维敏在科研工作中十分注重理论联系实际，强调科学技术应尽快转化为生产力。他所从事的科研项目许多是来自生产实践的应用开发型课题，直接为国家建设服务。
郑维敏广闻博学，不仅酷爱自然科学，也十分喜欢哲学。富有哲理的头脑使得他看问题敏锐而深刻。他学术思想活跃，在许多学术问题上有他自己的独特见解，不仅严谨认真，并且非常具有前瞻性和创新性。不仅如此，郑维敏为人也十分平易近人，注重诚实。此外，他还积极参与社会和政治活动，曾担任北京市第七届政协常委，中国自动化学会理事、常务理事、荣誉理事，中国系统工程学会常务理事、荣誉理事，中国仪器仪表学会第三届理事，国际自动控制联合国（IFAC）发展中国家委员会委员，北京市系统工程学会第一届副理事长等。
二、科学技术成就
郑维敏在科研道路上所取得的成就，涉及很多不同的领域，分别体现了他与众不同的前瞻性和学术敏锐。他留给我们的不仅仅是技术财富，更可贵的是科研精神。下面就控制与自动化，优化与决策，管理控制一体化，作物遗传过程系统分析与控制，经济、金融、企业系统的分析与优化等方面的贡献加以介绍。
1．控制与自动化
郑维敏在１９６０年前后从事数控机床的研究工作。在研究中，他理论联系实际，运用无穷大放大倍数理论提高了数控铣床随动系统的动态快速性，从而提高了控制精度。在实践的基础上，他和同事进一步提炼理论，提出了串联校正设计方法和串并联校正等价关系及其实现方法的一种新的调节系统的综合方法。先后在清华学报、自动化学报发表论文3篇，在国内研制出第一个感应同步器，为我国数控机床的产生和发展做出了重要贡献。
１９６０年冬，由于众所周知的原因，苏联专家突然撤走，封锁技术资料，导致“首钢３００小型”连轧系统长期运行不稳定。郑维敏带领部分师生到首钢连轧厂进行技术支援，在石景山工厂里和技术工人紧密合作。基于在英国工作期间对系统振荡问题的深入研究和积累的实践经验，他带领大家从实用角度出发，突破了传统理论的框框，经过几个月的日夜奋战，通过大量的试验，总结了一套有理论根据而又易于一般工程技术人员理解的稳定及动态校正理论及方法，解决该系统的稳定问题，终于使这座自动化的连轧厂正常运行。
郑维敏在70年代初查阅资料并参考国外文献，首次把被自己命名为顺序控制器的一类控制器分为三类：基本逻辑型、步进型、可编程序型，阐明了它们的结构及特点以及顺序控制的编程方法，并举办训练班进行推广，同时进行了顺序控制器的研制用于北京内燃机总厂酸洗车间。参加研制的年轻人获得全国第一次科学大会奖，推动了国内顺序控制器的开展。
70年代郑维敏还将模糊数学应用于自动控制与自适应控制，在国内推动模糊控制的研究。郑维敏在适应环中创造性地引入模糊控制，导出了模糊控制器的表达式，提出多变量模糊控制器的结构和自适应模糊控制系统以及模糊关系方程式的完整解法，理论成果在IFAC世界大会等上报告；并将理论成果应用到混凝土搅拌楼，设计了参考模型模糊自适应控制系统，研制出了样机。
2．优化与决策
知识工程与决策支持系统是新课题，理论上缺乏基础具有难度，但应用上富有价值。根据实践经验，1984年郑维敏开始倡导数据库必须与知识库相结合的概念，并先后开展了关于可能性证据理论、不确定数学规划、组合优化和小样本建模等典型问题的研究。
建立了用语言描述的模糊信息与证据信息之间的转换关系，解决了用自然语言描述的对不确定性进行估计的专家知识的数学表示问题，为决策者与计算机交换信息的交互式决策支持系统的接口提供了理论基础。针对决策过程的不确定性，他指导博士生研究了关于不确定数学规划及其解的性质的理论方法，为建立决策支持系统的核心算法提供了理论基础。
针对多年未见进展的常见而有难度的组合优化问题，指导博士生建立了基于模拟退火方法的较完整的理论基础，提出“旋转正交寻优法”，采用模拟退火的思想结合旋转正交的方法建立的优化算法具有计算量小的明显优点，对探索NP完全问题的解非常有帮助。并在理论研究的基础上，针对水库调度，计算机通信网设计等重要应用问题展开研究，取得了良好的经济效益和社会效益。
小样本建模是一个具有重要现实意义，而又富有极大挑战的难题，郑维敏指导博士生提出基于先验知识的确定系统结构、阶次的新思想和新解法，建立了相应的小样本建模的统计决策方法。知识工程理论的新扩展是柔性决策，郑维敏在1988年首次提出柔性决策这一概念，并把柔性决策的思想贯穿于三方面问题的研究，即多目标决策问题、资源分配问题和一类合作协商对策问题。郑维敏指导出在柔性环境中的建模优化及决策这一方向的第一篇博士论文。
应用上述理论研究成果，开发了适合部委决策用的决策支持系统EX-DASS(Expert Knowledge Based Decision Analysis and Support System)的原型系统，该系统除了理论上的创新外，还综合运用了远程通讯、大屏幕显示、适时对话等技术，适合进行会议协商型决策。该研究主要成果作为主旨报告在1988年第一届系统科学与系统工程国际会议上宣讲。
3．管理控制一体化
从80年代开始，郑维敏一直积极开展计算机分级分布控制系统研究开发，并密切联系生产，于1984至1987年结合国内具体情况，负责研制出面向中小型工厂企业的性价比较高的有通用性的分级分布式计算机控制系统硬件与软件，命名为MASCOT，并用于北京有机化工厂精馏塔的控制，节约了能源，其间还编写“分级分布控制”教材一册。
1982年，郑维敏在系统分析方面开展了第一项与美国的合作研究，也是改革开放后第一个中美联合研究项目——上海黄浦江污染治理。该项规划研究由美国科学基金会（NSF）及上海环保局资助，郑维敏为中方负责人及主要研究者，与美国密歇根大学陈干教授联合开展，受到上海市领导的支持和关注。郑维敏集中研究室内外8名教师和多名研究生，成立了三个组，即：水质／水利模型组、厂群规划组、和决策分析组，美国密执安大学课题组参与研究者4人，分两个组：水质／水力模型组和决策分析组。在数据资料缺少的情况下，其通过研究提出滚动规划管理系统，以减少投资及风险，给出了风险的新含意。即：规划不可能是完全准确的，由于不可避免的预计偏差，应有补救的后备办法，并且造成的损失应最小，按成本最小及风险最小开展了多目标动态规划的研究。课题组为上海提出了一套系统的规划方案与原方案相比，大大减少了投资，提高了可行性。在上海市制定黄浦江污染治理规划及污染治理具体工程实施过程中，采纳了不少清华课题组的意见。
针对工业系统中能源系统的实际意义重大这一特点，郑维敏结合实际系统运行中必须克服的典型难题—电力系统弱耦合振荡问题开展研究。针对开问题，国外的方案是增设联络线的数目以减小每条线路的振荡辐度，成本较高。1987年郑维敏指导博士生从机理上认为功率振荡问题要从原动机的控制着手，提出了考虑负荷扰动的电力系统数学模型。数字模拟和动模试验研究结果表明理论研究结果是正确的，并得到了出乎许多专家意料的好结果，潜在经济效益极大。
1990年郑维敏指导研究开发小组为上海跃龙化工厂研究开发稀土萃取过程的计算机控制系统，在以往研究积累的基础上，从整体系统出发，提出了管理控制一体化的思想。
4．作物遗传过程的系统分析与控制
80年代中期，已近古稀之年的郑维敏壮心未已，为了使作物育种过程向科学化、工程化方向发展，以提高育种效率，同时丰富与发展生物系统工程的理论及方法。他提出并主持了“水稻良种培育遗传过程的系统分析与控制”的研究，是系统工程与生物科学及水稻育种相互交叉的具有开拓性的应用基础研究。
他认为生物遗传过程可以表示成动态组合模型。对“有效因子”概念加以了合理的扩展，使之能更全面地反映各种基因型的作用，以此建立了有效因子模型及有效因子种类和数目的识别方法，对遗传过程的描述优于著名的Wright公式和Tan的模型。针对育种问题的特殊性，他指导博士生深入实验田联合有关人员进行数据调查，通过大量精心设计的试验和理论分析，在有效因子模型的基础上，建立了作物杂交育种过程的遗传分布模型及作物育种遗传过程系统分析和控制理论框架。多代选择过程的仿真结果表明该模型与育种专家的一般经验是符合的，从而为育种人员在计算机上进行多代选择仿真奠定了基础。进一步，结合育种专家的经验知识，与河北省稻作所合作开发了一套适合应用特点的“水稻育种咨询计算系统”，该系统具备杂交组合选配、遗传模型建立、后代表现预测、选择过程仿真等功能。
该项研究拓展了一个新的研究领域，对探索系统工程在生物系统中的应用，促进在育种学科中应用定量计算与经验推理相结合的分析模式，丰富和发展生物系统的控制理论和系统工程理论及方法都有着重要的科学意义。研究成果已在国内外十种学术期刊及五次国际性学术会议上发表，引起国内外专家学者的重视。
5．经济、金融、企业系统的分析与优化
70年代底开始，郑维敏结合社会实际，将系统工程的思想应用到经济与金融领域，推进了系统工程理论方法及其应用。
面向宏观经济决策方面，郑维敏指导周小川等博士生从国民经济系统的实际问题出发，运用递推规划、分解协调方法、多模型组合等方法，试图建立宏观经济多部门大系统模型，解决宏观经济决策问题，进行了一系列应用性系统分析，得出一批具有实际参考意义的论证意见与政策建议。以国际金融市场(严格说外汇市场)为主要对象，建立了可对四种主要国际性货币间汇率的运动进行模拟和予测的动力学模型。并利用计算机模拟对建立的汇率模型和国际货币基金组织提供的数据进行了计算，得到了一些有价值的分析结论。
八十年代，随着中国改革开放的举行，他敏锐地意识到我国在金融理论研究上的空白，大大地限制了我国现代金融实践的发展。为此，他指导博士生运用系统工程的理论与方法对相关金融问题进行系统深入的研究。例如：通过对资本市场价格运动的实证研究，其得出了资本市场价格运动是一种时间分形的重要结论，论述了传统资本市场理论的基础——价格布朗运动模型的缺陷，建立起描述资本市场价格分形的稳定过程模型，应用于投资管理的实际操作中，建立了一个具有较强实际背景的投资管理决策模型，并且给出了模型的求解算法。他还指导博士生研究了组合预测和组合证券投资决策的模型和方法。分析了未引起足够重视的非负权重最优组合预测的特点和结构特征，给出了有关的计算方法和冗余单项预测判定规则，仿真和实例应用说明了非负权重最优组合预测的性能优势。另外，研究了参考证券组合对组合证券选择和均衡资产定价的影响，并进一步分析了投资管理者风险偏好未知情况下PBF（Performance-Based Fees）对管理者个人信息价值利用的影响，讨论了两种典型PBF结构的选择条件和相应的最佳结构设计，分析了管理者信号精度较低时采用PBF的意义。
基于系统进化思想，更加明确地提出以系统的长期质变和结构形成过程为研究核心、以创新和市场选择中的正反馈边际报酬递增规律和不可逆的非均衡动态过程为分析中心的进化式研究思路。运用网络进化前沿规则，建立了多层次随即生长网络模型，用以表达现实中普遍存在的需求网格及其市场的发展过程；另外，建立了一个可扩展的基于规则和动态连接相结合的企业战略行为模型，反映了竞争、创新、合作等多方面企业问题；上述两个模型相结合，形成了一个较为完善的企业与市场演化的仿真系统，该系统能够比较全面地反映市场演化的基本规律，有效地描绘和解释扩散、网络外部性、市场壁垒、市场网络演化模式、差别化和顾客选择行为等因素对市场及其结构演化影响和相关经济意义。
三、热爱祖国、为教育事业奋进拼搏
郑维敏从小就怀有强烈的爱国心，勤奋好学，胸怀大志。在国难面前，毅然弃笔从戎，投身于抗日救国的斗争中。新中国成立，为他带来新的希望，他最终放弃了去加州理工学院（CIT）读博士的打算，迫不及待地回到祖国，投身建设新中国的伟大事业中。他热爱自己的事业，尽管在几次“运动”中也曾受到一些不公正的待遇，但他仍充满自信从不气馁，始终努力奋斗在教学和科研第一线，为国家和人民贡献他的聪明才智。他为人很坚韧，即使在国家困难时期，在社会上弥漫着读书无用的时代，他依然执着地带领大家开展学术研究工作，不怕挫折，敢于直面，能人所不能，在非常艰苦的条件下和恶劣的环境下为祖国做出许多的贡献。郑维敏为人很正直，向来只说真话不说假话，对于技术上的问题他非常直率，一视同仁，不会因为关系而偏袒，严格按照程序进行。郑维敏对事物的发展动态具有敏锐的洞察力，特别注意学科的前瞻性，不满足于现状，不断探索。1998年，75高龄的他仍坚持在学术研究第一线，在系统总结多年研究积累和指导博士生开展研究工作的基础上，完成了专著《正反馈》。
郑维敏为我国的教育事业做出了突出贡献，在工业自动化、系统工程、管理科学与工程领域内既是创业的先锋，又是辛勤的园丁。1954年他负责筹建清华大学的工业企业电气化专业，并在全国率先开办了生产过程自动化专门化，在担任工业自动化教研室主任的30年间（1956年-1985年），先后建立了电力拖动、自动控制、生产过程自动化以及计算机控制等实验室。70年代末，为了跟踪国际上出现的新学科，他又身体力行，创办了系统工程专业，建立了相应的研究室，成为我国首批博士生导师和首批博士后流动站的导师，培养了我国第一位系统工程博士。郑维敏培养出的学生已是桃李满天下，仅从1982年到1990年，就带出12名博士生，是这段期间内清华大学带博士生最多的教授之一，为我国系统工程领域培养和输送了许多高级人才。
８０年代中，已年过花甲的郑维敏曾任江西省及福建省省政府经济发展战略顾问。他与妻子唐敏一教授多次亲赴两省革命老区贫困县进行调查研究，用系统工程理论与方法为研究扶贫方案献计献策，帮助当地政府寻求脱贫致富之路。唐敏一，是一位知名的妇产科医生，去贫困县时曾为当地医务工作者讲课，为当地民众看病。郑维敏能够一心扑在工作上，尤其是在晚年，仍能精力充沛，老当益壮，在事业上硕果累累，是和这位贤内助的鼓励、支持、关心照料分不开的。
郑维敏培养出的博士生在学术和业务上都达到了较高的水平，为社会建设做出很大贡献。其中既有被评为院士的，也有在国家重要职能部门身居要职的，更多的成为了国家建设各条战线上的骨干。郑维敏晚年特别关心年轻教师的成长，经常了解他们的研究进展，并且依据自己长年的积累和敏锐的学术洞察力经常点拨年轻教师进一步发展的方向。虽然在学术上他对学生的要求很高很严格，不允许半点马虎，但是生活中他非常平易近人，让大家倍感亲切。
四、结束语
郑维敏的成长经历并非一帆风顺，而是充满了艰辛与坎坷。他经历了列强蹂躏中国的动荡战争年代，也经历了新中国迎来建设浪潮的艰苦创业年代，还经历了改革开放中国开始腾飞和复兴的年代。从电机系、自动化系、到经济管理学院；从三百小型、数控机床、黄浦江治理、分级分布控制系统、控制－管理一体化，到生物系统、金融系统、企业系统、以及宏观经济系统的优化和决策支持，其中难能可贵的是他严谨创新的治学精神和态度，是他投身教育奋进拼搏的勇气和胆量，是他前瞻性的眼光和重视实践的学术思想，更是他那份淡薄名利的品德和贡献祖国坚韧不拔的毅力。这才是老一代科学家留给我们最为珍贵的财富！
