放飞出科学——系统工程陟览

来源:中国系统工程学会时间:2020-09-28


宋健院士  图源网络

摘要:国家军事需求是推动科学技术高速进步的动源.20世纪长达50年的热战和冷战肇始了航空、航天、航海和原子能技术的大发展,引发了原子物理、粒子物理、空间科学、宇宙学和电子计算机等大科学工程的辉煌成就,系统科学的主要组分,如:运筹学(1939)、控制论(1948)、信息论(1949)、计算数学等学科和系统工程在大科技工程中的广泛应用都是在这个潮流中诞生和发展起来的.

在电子计算机出现以前,系统工程的思想与方法已广泛应用于军事部门,用人力组合(特种部队)代替计算机:侦察部队采集信息;参谋部优选作战方案;司令战术指挥;所属部队坚决执行指令;后勤保障部队确保物资供应等.

中国人民解放战争(1946-1950)的最优战略决策、超绝的组织指挥(十大军事原则),使得解放军仅三年多即达到以少吃多、以弱胜强的战略目标,迎来了中华人民共和国的诞生,这是人力军事系统工程的史诗范典,永垂青史.

关键词:军事系统工程;中国人民解放战争;十大军事原则;最优战略决策
 

科学史表明,政治动荡,军事冲突,社会变革和科学发现都可能成为引发科学革命的契机,板荡出英雄,悲境出诗人,放飞出科学.

牛顿(1642-1727)发现万有引力定律和建立经典力学(1687)以前,关于地心说和日心说,天主教与科学界已辩论了150年,天主教宗教法庭谮日心说为异端,动摇梵蒂冈这个“宇宙中心”是政治反动,抵制哥白尼(1473-1543)的《天体运行论(1543)》,判处宣传日心说的天文学家布鲁诺(1548-1600)火刑,伽利略(1564-1642)被判无期徒刑,双眼失明而瘐死,德国马丁·路德(1483-1546) 1517年发表《95条论纲》,发起了基督新教改革运动,引发欧洲30年大战(1618-1648),卷入者10国,血流成河,三分之一人口死亡,欧洲大乱,最后北欧新教联盟获胜,罗马教皇为首的天主教联盟失败,双方于1648年签订《威斯特伐利亚合约》,形成了今日北欧基督教(Protestantism)占优势,天主教(Catholicism)固守南欧的格局,脱离了天主教裁判所的势力范围后,北欧新一代科学界获得了自由,恢复了研究日心说的热潮,德国天文学家刻卜勒(Kepler,15711630)、英国物理化学家虎克(Hooke,1635-1703)、建筑师雷恩(Wren, 1632-1723)、天文学家哈雷(Halley,1656-1742)和德国的布莱尼兹(Leibniz,1646-1716)等都参与了太阳系行星动力学的研究,牛顿(Newton,1642-1727)集其大成,于1687年发表《自然哲学的数学原理》,建立了经典力学体系,标志现代科学的诞生,要言之,是17世纪欧洲的战国时代,天下大乱以后,科学界摆脱了中世纪宗教经院哲学的羁绊,实现了科学观念大转变,放飞了现代物理学和技术科学.

20世纪是人类近代史上惊涛骇浪、壮烈浩歌的时代,第一次世界大战(1914-1918)引发了俄国的社会主义革命,开启了全世界社会主义革命的时代.20年后德、日、意法西斯主义者又挑起了第二次世界大战,亚洲打了14年(1931-1945),欧洲血战6年(1939-1945),卷入者61国,占全球人口的80%,以伤亡超过1亿人的代价埋葬了法西斯主义,二战的悲壮和惨烈导致联合国的诞生,制定宪章,建立国际新秩序,以防悲剧再次发生,列强们未曾料到的是,法西斯主义的灭亡激发了受殖民主义压迫的国家的觉醒,战后民族解放运动席卷全球,104个殖民地国家独立(1946-1948),延续了400年的殖民主义制度彻底崩溃,中国人民解放战争的胜利(1946-1949)和新中国的建立,越南八月革命的成功(1945年8月)和抗美救国战争的胜利(1961-1975),古巴人民革命的胜利(1959)等引起西方列强对风起云涌的社会主义革命运动的恐惧和仇恨,战后东西方互助合作的蜜月很快结束,开始了长达40多年“确保相互毁灭”的冷战时期,苏联解体以后,世界又进入另一个风雨砾砾新时代,诚哉历史无终态.

半世纪的热战冷战,苏美在对抗和竞争中为获取军事优势,肇始了大科学,大技术工程的研究和建设,美国1942年开始了绝密的曼哈顿计划,于1945年7月16日爆炸了第一颗原子弹,8月6日、9日在日本广岛、长崎投下原子弹,加速了日本投降.7年后,于1952年11月1日爆炸了第一枚氢弹,苏联紧赶直追,于1949年8月29日和1953年8月爆炸了原子弹和氢弹,打破了美国核垄断,不久,英国(1952年10月,1957年5月)、法国(1960年2月13日,1968年6月8日)、中国(1964年10月16日,1967年6月7日)都研制成功了原子弹和氢弹,装备了部队,核武器的研制推动了原子物理、粒子物理和核反应堆等原子能技术的进步和发展.

1950年代以后美苏大力发展火箭技术和洲际导弹,开始了“确保相互毁灭”的核武竞赛.1957年10月4日苏联发射了第一颗人造卫星,俄文“Sputnik"一字响遍全球.1959年三次发射飞船探月,1961年送宇航员进入太空,绕地球飞行一圈后安全返回地球,为苏联赢得了永久的荣耀,成为航天第一强国,此时苏共总书记赫鲁晓夫趾高气扬,在与宇航员通话中惊天呼地向美国人叫板:“这是苏联社会主义的胜利,体现了苏联在科学技术上的优越地位和苏联人民的聪明才智,让资本主义去追赶我们吧!”美国决心与苏竞争.1961年当选第35届总统,年轻的肯尼迪(1917-1963)于1961年5月25日宣布:“十年内美国人要登上月球!我相信,我们国家应该承诺十年内达到这个目标,送人登上月球并安全返回地球,没有别的空间计划比这一计划更令人鼓舞,因为这对以后探测外空具有巨大重要性,没有什么技术困难或财力缺乏能妨碍这一目标的实现”.8年后美国三位宇航员乘阿波罗11号飞船,于1969年7月16日登上月球,在月面上停留了21小时36分,安全返回地球,从1969-1972年,美发射了7艘飞船,6艘成功载12人登上月球,取回385千克月样,总计在月面上停留了599人·小时,此期内苏联共发射了24个无人驾驶的月球探测飞船,实现了自动车登月,取回了330克月样,美国和苏联在这场竞争中都取得了辉煌的成就,肇始了航天航空科技大发展,带动了天文学、宇宙学走出寂寞,进入科学前沿.

航天的关键技术是大推力火箭发动机和控制技术,在冷战竞赛中,美国发动了30万人的科技力量参与阿波罗计划,2万家企业、200所大学、80多个研究所分担研制任务,耗资255亿美元,探月初期,1958-1965美发射的5个先驱系列探月飞船(Pioneer 0~4)无一成功.1962-1965发射了9个轻骑系列飞船(Ranger1~9)失败2/3.阿波罗一1号(Apollo-l)试飞牺牲了三名宇航员,阿波罗-13号飞至月球附近发生燃气液氧贮箱爆炸,三名宇航员在地面控制中心的指挥下艰难地返回地球,被称为“辉煌的失败”,苏联初期的探月飞船失败率也很高,从二战末期的炮瞄雷达到航天计划初期的失败、牺牲和“辉煌的救灾”使两个超级大国紧急加强火箭技术和控制技术的研究,极大地推动了控制技术的进步,维纳的《控制论》(1948),香农的<信息论》(1949)和钱学森的<工程控制论》(1954),以及由此引发的系统和系统工程都是冷战时期的奇葩[1-4],在阿波罗登月、中国的两弹一星计划等大工程中都发挥了重要作用[5-9].

自然现象和人造系统一定程度上可由人工控制的技巧已有数千年历史,火的利用、畜类驯化、农业栽培、三国时代的指南车,宋朝的水运浑天仪,瓦特的蒸汽机等都是典例,把人工控制规律抽象为理论,只有在数学、力学、生物学和技术科学发展起来后才有可能,自控制论和系统科学思想出现以来的半个世纪,系统科学和系统工程的理论和实践都有重大发展。扩散应用到自然科学、哲学和社会科学各领域,以至对人们的生产、消费和社会生活各方面都产生了显著的影响.

控制论的基本公设是:一切人造和某些社会系统的发展过程都是人工可控的;有些自然系统的演变过程在人力所能及的范围内也是人工可控的,控制过程的要素有三:事先确定欲达到的目标,获取系统运动过程中的内外信息,随时筹划和实施可行的或优化的控制策略,

事先确定系统状态应达到的目标取决于系统所承担的任务和理想终态的认定,在工程系统中,目标状态常能一意确定,如飞机、舰船从甲地开往乙地,飞船由地球起飞降落月球或火星等,均可在地理或天文坐标中一意确定,自然界和社会演化过程往往是长周期(长程)的,数年或数十年,因不可预期的因素很多,终态目标不可能准确预定,一场革命运动要费数十年,从贫困到全面小康,实现工业化需要100年,抑制气候变化需要一世纪,控制论和系统论的现有理论主要讨论短程控制问题.

正确控制某系统的运动过程的先决条件是能够获得系统状态的准确实时信息,充分了解各子系统(系统组份)之间的相互作用和外界因素的影响(扰动).力学、数学、和系统仿真技术能测定子系统相互作用和外界扰动的影响,这类系统统称为可观测的,社会系统的状态信息可由社会调查、情报搜集和大数据处理得到,但外界因素的影响不可能完全观测到,只能靠情报分析、政治家的历史经验、治理艺术和智慧去估计判断,故社会系统有时是部分可观测的.

假若某可观测系统为完成既定任务,总能找到某种控制策略,使该系统达到预定目标状态,该系统就称为可控的,凡人工建造的工程系统都必须是可控的,否则不能保证安全运行,寻找或设计可行的、较好的、或最优的控制策略是过去半世纪控制论科学研究的中心命题,在几乎所有的工程实际问题中都取得了重大的成就,系统从状态A变动到状态B,就像从平面上的A点走向另一点B,选择哪条路径最好?物理实验最早给我们启示:光和无线电波的传播走的是最短的路程;物体在引力场中的运动经历总使运动过程中积累的动能T和位能V的差为最小,法国数学家和天文学家莫佩尔蒂(Maupertuis,1698-1759)将此归纳成经典物理学的基本定律一一最小作用原理:一切物质的运动都存在一个相应的拉格朗日函数L (Lagrangian),实际上发生的运动总使作用量为最小,即∂A=0.对质量为m物体的运动L=T-V,莫佩尔蒂证明了,全部牛顿力学都可由最小作用原理推出,这曾是对牛顿力学的极大支持,由于牛顿力学不能直接应用于微观世界,而最小作用原理因其简单明了,不依赖坐标系,由拉格朗日函数L决定的作用量包含了运动的全部信息,却可以应用到光学、化学、电磁场、量子力学、原子物理和粒子物理等微观领域,只要找到拉格朗日函数L,即能求出欧拉一拉格朗日方程,系统的运动随之而决,与实验符合得很好,最小作用原理逐渐成为20世纪物理学从经典力学遗产中汲取的哲学基础.

1950—60年代,苏美航天技术激烈竞争,发射人造卫星(1957)、飞船探月(1959)、载人飞行(1961)、探金星(1961)、火星(1962)等,如何控制运载火箭的推力和航向,使飞船最短时间内准确到达目标行星附近是一个紧迫的理论问题[7-10].例如,沿绕日轨道相切的路径(霍曼轨道),从地球飞到火星至少需要259天,而最优轨道只需131天,飞往金星的霍曼轨道需要146天,最优轨道为94天.

苏联盲人数学家庞特里亚金领导的研究小组,1950年代转向研究最优控制问题,找到了在一般情况下最优控制存在的必要条件和部分充分条件,称极大值(或极小值)原理,与经典最小作用原理相容,建立了从欧拉一拉格朗日一哈密顿的解析力学到控制论之间的桥梁[11].这是一个里程碑式的重大贡献,从此一大批最优控制问题迎刃而解,苏联科学院选他为院士(1958),苏政府授予他列宁勋章(1967)和劳动英雄称号(1969).1970年当选为国际数学联合会副主席,一位盲人数学家能在科技前沿领域取得辉煌成就,人们无不惊讶敬佩,几乎与庞特里亚金同时,美国数学家贝尔曼(Bellman) 1962年提出了“动态规划”寻优方法,依据“全局最优,任何中段也必最优”的公设,得到与极大值原理类似的必要条件,称为哈密顿一雅可比一贝尔曼方程(HJB,Hamilton-Jacob-Bellman Equation),丰富了寻优技术的工具箱.20世纪70-80年代上海复旦大学的数学家(李训经、雍炯敏、周迅宇等)把极大值原理和HJB方程推广到随机控制领域,扩大了控制论的应用范围[12].他们严格证明了,即使在股市上最疯狂的布朗运动中也有优可寻.70年代以后,美国华尔街各大股票公司纷纷建立计算中心,高薪雇用大批数学家,设计炒股策略,制定炒股计划,有报道说,最优随机控制策略使炒股的回报率增长一倍以上,有经济学家(Markowitz)因此得了诺贝尔经济学奖[13].为求解最优控制策略,要求控制器具有更复杂和速度更高的运算能力,在线求解微分方程、积分方程、代数方程、线性规划以及大数据逻辑运算等功能,需要有高性能计算机才能实现智能控制,需要有一台计算机才能胜任,微型计算机的出现使实现最优控制和人工智能控制成为可能.

随着科学技术的进步和工业化能力的提高,人类呵护和改造自然的能力日益增强,如江河治理,高峡平湖,高铁穿隧等,极大改善了人类生存和发展的环境条件,然而自然界和人类社会有很多动力过程人工还不能控制,原因有二:一是能力不足,二是信息不全,地震预报就是大难题,地震是地球内部扰动引起的地面抖动,全球每年发生5万次有感地震,其中100次可能对人类造成重大灾害,一次8级地震释放的能量约为6.3x1023焦耳[14].热带大气风暴(亚洲称台风,欧美称飓风)是严重的风灾,每年发生30~100个,1/4发生在东南亚,1/7发于加勒比海,1/10源于西南太平洋和澳洲.北半球逆时针旋转,南半球顺时针旋转,风速常超过每秒32米(12级风).一场台风扫过的大气宽度为200~400千米,蕴涵的能量约为6x1023焦耳[15].一次大的环流天气过程,热浪或寒流,逶迤数千公里,持续一周以上,约含能量1022焦耳[16].从2010-2030年间,人类每年消耗一次能源的总和为150亿吨石油当量,约为6.95x1020焦耳,仅为一次8级地震或一场台风能量的千分之一,地球绕太阳公转轨道半径为1.5亿千米,住在中纬度的人们感到夏天太热,冬天太冷,能否人工调节地球离太阳距离以避酷暑和严寒?简单计算可知,欲内外移动地球轨道+1千米,需要花费能量1.77x1025焦耳,是全球人类年耗能的10万倍,面对宏伟的大自然,能力微弱,科学知识不足,信息不全致使人类驾驭自然现象的能力还十分有限.

应用系统工程方法分析和筹决政治、军事、经济等重大社会问题是现代各国政府施政决策的支撑机制,为政府决策服务的智囊团队多如繁星,军事部门的系统工程组织尤为完备,司令员手下设强力的参谋部,为决策提供预案,庞大的情报系统侦察敌情,通讯网络保证军令畅通和情报共享,后勤支援系统保障战时军需供应,俨然是完整的控制系统工程结构,在尚没有计算机的时代,各分系统的任务全靠指战员的体力和集体智慧去完成,可称为人力系统工程时代,从系统科学观点去研究1946-1950年解放战争的决策指挥和最后胜利,那实在是人力系统工程时代的史诗杰作.

日本投降后不久,1945年8月28日毛泽东应邀赴重庆与国民党谈判,国共双方于1945年10月10日签订“双十协定”,中共曾掬心与国民党共同执行和平建国方针,“以和平、民主、团结、统一为基础,…,长期合作,坚决避免内战,建设独立、自由和富强的新中国”,但是,蒋介石依恃军事优势和美国的支持,决心要消灭中共领导的人民解放军.1946年6月蒋介石彻底撕毁双十协定和停战协定,大举围攻中原解放区,同时调动78个正规军(整编师),218个师(整编旅)共171.3万人,在美国的大量军事、财政援助下,对苏皖、山东、晋冀鲁豫、晋察冀、晋绥等解放区发动全面进攻,声称在3个月到6个月内全部消灭人民解放军,初期,解放军兵力处于劣势,装备落后,战局严峻,曾处于困难之中,

中共中央对当时的局势做了精密分析.1946年6月双方的初始条件是:国民党有正规军步骑兵93个军(整编师),248个师(整编旅),191.6万人,伪军、警察、地方保安、交警、后勤和技术兵种等非正规军120万,后方军事机关和部队100万,共有军事力量400万人,调往进攻解放区的共78个军(师),218个师(旅),占蒋正规军的90%.解放战争初期,人民解放军只有正规军28个纵队(军),118个旅,共61.2万人,地方部队66.5万人,总计127.8万人,仅为国民党军的1/3[17].

中共中央认为,虽然战争初期解放军面临风险和困难,只要坚持正确的人民战争战略,执行十大军事原则这个最优策略,一定能打败蒋介石的进攻[18],十大军事原则是[19]
一、先打分散孤立之敌,后打集中和强大之敌;
二、先取小中城市和广大农村,后取大城市;
三、以歼灭敌人有生力量为主要目标,不以保守和夺取城市为主要目标;
四、每战集中优势兵力(三倍、四倍,以至五倍、六倍于敌),四面包围,力求全歼,不使漏网,力求避免打得不偿失和得失相当的消耗战;
五、不打无准备无把握之战,每战都要有胜利的把握;
六、发扬勇敢作战,不怕牺牲,不怕疲劳和连续作战的作风;
七、力求在运动中歼敌;
八、坚决夺取敌守薄弱的据点和城市,相机夺取中等守备的城市,守备强固的城市条件成熟时夺取之;
九、以俘获敌人的全部武器和大部人员武装自己;
十、善于利用战役间隙休息和整训部队,

解放战争第一年(1946年7月至1947年6月)主要在解放区进行,共歼灭了国民党正规军97个半旅,78万人,平均每月歼灭8个旅,1年内歼灭地方武装34万,共歼敌112万,彻底打败了敌人对解放区的进攻,奠定了实现全面反攻,争取最后胜利的基础,第一年的实践证明了中共中央战略决策和战术原则的正确.

到1947年8月,战场态势是:国民党军队南线(华中、华南)157个旅,北线(东北、华北、山西)70个旅,后方21个旅,总数248个旅,150万人,特种部队和地方保安部队120万人,后方机关非战斗部队约100万人,全部敌军还有370万人[20].这些敌军现大体均取守势,能机动的只有一小部分,国民党后方守备兵力仅有21个旅,解放军只要能如第一年作战,平均每月歼敌8个旅,第二年再歼96至100个(7、8月已歼16个半旅),蒋军将被迫全面转为防御地位.

经过1年半的自卫反击战,到1947年初,人民解放军正规军扩大到10个兵团(每兵团3~4个军),156个旅(师),132.2万人,非正规军、地方部队116.8万人(其中作战部队80万),全军总计249.1万人,比1946年6月壮大了一倍.1年半内中共歼灭国民党军队197.7万,解放军战斗力大为增强,只要稳扎稳打,每月平均歼敌正规军8个旅,每年消灭100个旅左右,5年内消灭全部国民党军队是可能的[21]

毛泽东宣布,中国人民的革命战争已经达到了一个转折点,打退了蒋介石数百万军队的进攻,使自己转入全面进攻,这是一个伟大的转变,中国已进入反帝、反封建、反官僚主义人民大革命的新阶段,打倒内战祸首蒋介石,建立独立、和平、民主的工业化新中国[19].解放战争1年半中,人民解放军的供应和装备是小米加步枪,面对美式装备和具有强大陆海空机动能力的200万国民党军队,能取得如此辉煌的成就不啻是一个奇迹,解放区全面实行土地改革,实现了耕者有其田,军民鱼水交融,为支援自卫反击运动战创造了良好的环境,解放军既不冀望赤壁东风,也不靠官渡式偷袭,十大军事原则的战略战术使他们成为飞翔于空中的猎鹰,不断寻找战机,或围城打援,或驱散集团,或诱进成孤立无援之目标,围而歼之,啖而食之.1947年5月国民党军队三个兵团17个师(军)进攻山东解放区,国民党军队五大主力之一的74师(军)在重兵集团密集并进中,被陈毅、粟裕指挥的华野5个纵队围歼于孟良崮山区,7月16日全歼3.2万人,蒋介石的“王牌师”被解放军“虎口拔牙”似地吃掉,师长张灵甫被击毙.1948年2月,西北野战军包围了胡宗南驻宜川的一个旅,刘戡的29军派4个旅前往援救,路上被包围,经30个小时的战斗,5个旅3万人全部被歼,无一漏网,军长师长被击毙,胡宗南的军队,精锐骨干丧失殆尽,此后,国民党军队全成惊弓之鸟,狐群逃命,战战兢兢,不敢妄动,都怕被解放军盯上选中吃掉.

解放军武器装备匮乏,也没有外援,主要依靠打胜仗,缴获武器装备,消溶俘虏,壮大自己,打歼灭战就是生存,中央军委要求战争第三年扩军至500万,确立打前所未有的大歼灭战的决心,要求1948年7月至1949年6月再歼敌115个旅左右:冀望华东野战军吃40个旅;中原野战军吃14个旅;西北野战军吃12个旅,华北徐向前、周士第兵团吃掉阎锡山14个旅,杨(得志)罗(瑞卿)耿(飚)兵团和杨(成武)李(井泉)两兵团应吃掉卫立煌、傅作义两军35个旅左右.各野战军之间形成“吃旅竞赛”,这又是一项系统工程性的博雅创举.

1948年下半年战局发生了根本性变化.6月17日至7月6日,华东野战军6个纵队,中原野战军2个纵队和两广纵队攻克开封,在睢县、杞县地区歼灭区寿年兵团2个师6个旅和黄伯韬一部共9万人,生俘兵团司令区寿年和75师师长沈澄年.9月16日华东野战军以7个纵队14万人围攻济南,8个纵队18万人打援,经8昼夜连续攻击,全歼守敌1 1万人,生俘第二绥靖区司令长官王耀武.

1948年10月东北野战军开始进行辽沈战役.10月14日以7个纵队围攻锦州,5个纵队打援,经31小时激战,全歼守敌8个师,生俘东北剿总副司令范汉杰及第六兵团司令卢浚泉以下近9万人.10月26日又全歼授锦的廖耀湘兵团10万人,东北野战军乘胜猛追,11月2日解放沈阳、营口,再歼敌14.9万人,整个辽沈战役共歼敌47万,解放了东北全境.

1948年11月6日至1949年1月10日,刘、邓、陈、粟指挥华东野战军16个纵队,中原野战军7个纵队和地方武装共60万人进行了规模巨大的淮海战役.1948年1 1月6日至22日,华东野战军在中原野战军配合下,在徐州以东新安、碾庄地区围歼了黄伯韬兵团4个军,18个师,17.8万人,击毙黄伯韬,三个半师起义,中原野战军在华东野战军配合下,于1 1月23日至12月15日在安徽宿县双堆集地区围歼了奔援徐州的黄维兵团16个师20万人,生俘兵团司令黄维、副司令吴绍周.1949年1月6日至10日华东野战军在中原野战军配合下,于永城青龙集、陈管庄地区围歼了杜聿明指挥西逃的邱清泉、李弥两个兵团22个师,一个骑兵旅,共17.6万人,生俘杜聿明,击毙邱清泉,李弥逃脱,至此,经历65天的淮海战役胜利结束,总计全歼国民党精锐部队22个军,56个师(4个半师起义),共歼俘55.5万人.

1948年12月东北野战军挥师入关,与华北两个兵团共同战斗,在林彪、罗荣桓、聂荣臻指挥下,开展了平津战役.12月22日围歼了驻新保安的主力35军军部和两个师.24日攻克张家口,全歼逃敌11兵团的1个军部7个师,共计5.4万人.1949年1月14日经29小时激战攻克天津,全歼守敌13万,活捉警备司令陈长捷,至此,北平20万守敌陷于绝境,在傅作义将军的率领下接受和平改编,解放军1月31日进入北京,宣告和平解放,平津战役中共歼灭和改编了国民党军队52万.

辽沈、淮海、平津三大战役共歼敌150万,国民党军主力基本上被消灭,尚有110万残兵败将分散在从新疆到台湾的漫长战线上.1949年4月21日,刘伯承、邓小平指挥的第二野战军和陈毅、粟裕、谭震林领导的第三野战军在西起九江湖口东至江阴长达500公里的战线上强渡长江.4月23日解放南京,5月3日解放杭州,5月22日解放南昌,5月27日攻占上海.6月进军福建,8月17日解放福州,10月17日解放厦门.5月14日林彪、罗荣桓指挥第四野战军在武汉以东渡江,5月16日和17日解放武汉三镇,再下湖南,省主席程潜、第一兵团司令陈明仁8月4日宣布起义,湖南和平解放.10月14日解放广州,11月22日解放桂林,12月4日解放南宁,聂荣臻、徐向前指挥华北各兵团4月24日攻克太原,彭德怀、贺龙指挥第一野战军5月20日解放西安,8月26日克兰州,9月5日解放西宁,9月23日解放银川.9月下旬新疆警备总司令陶峙岳、省主席鲍尔汉起义,新疆和平解放,刘伯承、邓小平、贺龙、李井泉指挥二野、华北18兵团、一野一部向大西南进军,如狂风扫落叶,11月15日解放贵阳,11月30日解放重庆.12月9日云南省主席卢汉、西康省主席刘文辉起义,两省和平解放,12月27日解放成都,到1949年12月底,人民解放军已全部歼灭了国民党大陆上的军队807万人,解放了除西藏以外的全部中国大陆[22].仅费时三年半,中华大地沧桑巨变,1949年10月1日,崭新的人民共和国诞生.

七十春秋过后,硝烟虽已消散,丰碑勒铭林矗,回习解放战争的历程,至今仍感山河动摇,惊心动魄,以十大军事原则为中心的系统工程战略战术三大战役将永垂中华青史和兵法经典,诗人们吟诵以毛泽东为首的中共中央的浩博智慧,“掌上千秋史,胸中百万兵.眼底六州风雨,笔下有雷声,唤醒蛰龙飞起,扫灭魔炎魅火,挥剑斩长鲸,春满人间世,日照大旗红”[23].引起学界和军旅的广泛共鸣,历史和军事学家们认为,解放战争的筹谋和指挥决策,那是中国共产党人数十年悲壮征程中积累的智慧和经验的结晶,无数先烈前贤牺牲流血的昭示,唯物史观的启迪,开系统科学的先河.

从系统科学角度回溯解放战争的历程,那像是分布系统式动态博弈的奇谋杰作,指标函数是消灭敌人有生力量,每年100个旅,五年歼灭500个旅,各野战军竞相寻鹄猎食,找弱旅偏师下手,围城打援,诱散兵团择围而食之,“十大军事原则”是战役指挥最优控制规则,“伤其十指不如断其一指”,集中优势兵力,战则全歼,缴获装备兵源,补充自己,乃生存发展唯一之道,随着解放军的扩大,逐步学会打大规模歼灭战.

隐蔽战线的情报工作,可靠的通讯网络和各级侦察部队每日提供的情报使各级指挥员对当面敌军的兵力、装备和意图动向了如指掌,敌我双方的状态都成为完全可观测计算的变量,为各级指挥员提供了充分的信息保障.

解放区农村普遍进行了土地改革,废止了二千多年的封建土地所有制,实现了耕者有其田,新解放区实行减租减息,减轻了广大农民的负担,解放军得以团结和发动90%以上的农民支持保家卫国的解放战争,数百万人参加解放军,千百万人参加支援前线的后勤运输,陈毅元帅说:淮海战役的胜利是数百万人民用小车推出来的,历史证明,土改是一项合乎反封建宗旨又支持解放战争的伟大革命运动.

回味中共中央对解放战争的战略决策与系统科学的科学原理极洽,战役战术原理与系统工程的方法论深为契合,中央要求各级指战员,战役指挥要发挥领导班子的集体智慧,以防偏颇;掌握情报信息应充分可靠;对所属各部队的指挥要注意分系统之间的相互协同,以得和弦协奏之效;执行指令要坚决,勇敢战斗,不怕牺牲,保证完成任务[24].20世纪50年代毛泽东对控制论和系统科学的出现和发展仍然保持浓厚兴趣.

人民革命运动是推动社会进步和科学发展的火车头,中国人民解放战争的筹谋、指挥决策和光辉凯歌:以小吃大,以弱胜强,60万吃掉800万,是系统工程的史乘范典,为军事系统科学的诞生和发展提供了新思维、新理论、新定律、新算法和新经验,篆刻出永垂千古的经纶华章.


参考文献
[1] Wiener N. Cybernetics or control and communication in the animal and the machine[M]. New York: John Wiley & Sons, 1948.
[2] Shannon C E. Weaver W. The mathematical theory of communication[M]. Urbana: The University of Illinois Press. 1949.
[3] Tsien H S. Engineering cybernetics[M]. New York: McGrow-Hill, Inc, 1954.
[4] Von Bertalanffy L. General system theory[M]. New York: George Braziller, Inc, 1968.
[5]钱学森, 论系统工程  [M].长沙:湖南科技出版社, 1988.
[6] Graft Jr. C C. This is mission control[M]// Apollo Expeditions to the Moon. NASA, 1975.
[7] OxUr4MCHr4访 11 E, 3HeeB T M. HeRo'rpue BapnUnOHHue 3anaq~ CBSl3aHHLie c 3anycROM I/lcCRycTUHHoro Cny-rHRa[Ml. 3rcneXH中H3 HayK, 1953.
[8] Lawden D F. Minimal rocket trajectories[J]. ARS Journal, 1953, 23(6): 360-382.
[9] Leitam G. On a class of variational problems in rocket flight[J]. Journal of the Aerospace Sciences, 1959, 26(9): 586591.
[10]宋健.航天纵横[M].北京:高等教育出版社,2006.
[11] Pontryagin L S,Gamcrelidze R V. Boltransky V G, et al. Mathematical theory of optimal processes[Ml. New York: John Wiley&Sons, 1961.
[12] Yong J M, Zhou X Y. Statistical controls Hamiltonnian systems and HJB equations[Ml. Springer, 1999.
[13] Markowitz H M. Portfilo selection Efficient diversification of investments[Ml. New York: John Wiley&Sons, 1959.
[14]刘本培,蔡运龙,地球科学导论[M].北京:高等教育出版社,2000. Liu B P,Cai Y L.An introduction to earth science[M]. Beijing: Higher Education Press, 2000.
[15] Britannica Illustrated Science Library. Climate and weather[M]. Encyclopaedia Britannica, Inc, 1993, 16: 479-483.
[16]章基嘉,葛玲.中长期天气预报基础[M].北京:气象出版社,1983.
[17]军事科学院,中国人民解放军战史,第三卷[M].北京:军事科学院出版社,1987.
[18]毛泽东.以自卫战争粉碎蒋介石的进攻[M]// 毛泽东选集,第4卷,北京:人民出版社,1991.
[19]毛泽东.目前形势和我们的任务[M]//毛泽东选集,第4卷.北京:人民出版社,1991.
[20]毛泽东.解放战争第二年的战略方针[M]// 毛泽东选集,第4卷,北京:人民出版社,1991.
[21]毛泽东.关于情况的通报[M]// 毛泽东选集,第4卷,北京:人民出版社,1991.
[22] 1949年4月21日向全国进军的命令[EB/OL].http:www.cctv.com/special/756/1/49935 .html.
[23]高亨.水调歌头·读毛主席诗词[N].人民日报,1966-2-8.
[24]毛泽东,党委会的工作方法[M]// 毛泽东选集,第4卷,北京:人民出版社,1991.

 

本文摘自中国系统工程学会主办的《系统工程理论与实践》2020年第40卷第8期,作者宋健,山东荣成人,中国科学院和中国工程院院士,《系统工程理论与实践》名誉主编,研究方向:系统工程。