赵振宇,华北电力大学经济与管理学院教授,博士生导师(管理科学与工程)。毕业于湖南大学电力系统及其自动化专业(工学士)、北京交通大学工商管理专业(硕士)、北京交通大学工程管理专业(管理学博士),1992至2000年在中国电工设备总公司(后更名为中国电力工程有限公司)水电工程部担任工程师、项目经理, 从事国际水电工程承包。2000年至今在华北电力大学经济与管理学院任教,工程建设管理研究所所长、中澳可持续发展研究所所长,阿德莱德大学兼职教授、博导。2004年香港理工大学建筑与房地产学系访问学者,2017年多伦多大学经济系访问教授。出版学术专著5部、教材4部,在国内外学术期刊和国际会议发表论文180篇,重要成果发表在国内外顶级工程管理及能源工程类学报上,被SCI和SSCI收录45篇,多篇入选ESI高被引论文,入选中国人文社会科学评价研究中心经济学最有影响力学者排行榜。完成国家、省部级及企业委托科研课题三十多项,以第一完成人获全国一级学会、协会科技进步奖3项。兼任中国建筑学会建筑经济分会常务理事、建设工程招投标专业委员会副主任委员,中华建设管理研究会常务理事、副秘书长,中国“管理科学与工程学会”理事。美国土木工程学会(ASCE)Journal of Management in Engineering(SCI收录) 专刊主编;全国百强期刊《建筑经济》、《施工企业管理》、Journal of Technology Innovations in Renewable Energy、《建设管理国际学报》、《土木工程》等期刊编委,《低碳经济》主编;北京大学图书馆《中文核心期刊要目》学科评审专家。教育部学位与研究生教育发展中心第四轮学科评估专家,教育部高等学校科学技术奖励评审专家,北京电力行业协会专家;全国造价工程师执业资格考试教材编写委员会委员。中国国家标准《建设工程项目管理规范》(GB/T50326-2017)主要审查人。担任二十五家SCI、SSCI收录国际学术期刊和十余家EI收录及中文学术期刊审稿人。研究方向:建设工程管理、可再生能源产业发展、电力建设、国际工程、电力工程造价、招投标与合同管理。出版著作及教材:《中国国际工程承包——数据、模型与实践》清华大学出版社;《中国风电产业链发展研究》中国电力出版社;《基于伙伴关系(Partnering)的建设工程项目管理》中国建筑工业出版社;《中国建筑业企业国际竞争力·柔性策略与案例分析》中国建筑工业出版社;《电网工程项目风险管理》经济管理出版社;《项目管理案例分析》(21世纪经济与管理规划教材)北京大学出版社;《建设工程造价管理》(全国造价工程师资格考试教材)中国计划出版社;《工程造价管理基础理论与相关法规》(第四版)(全国造价工程师资格考试教材)中国计划出版社主讲本科生课程:《工程建设合同管理》、《工程项目管理》、《专业英语》。硕士及博士研究生课程:《工程管理最佳实践》、《工程项目管理案例》、《工程项目管理前沿》等。北京市高等学校精品课程“工程项目管理”主讲教师,多次荣获“华北电力大学教学优秀教师一等奖”、“华北电力大学受学生欢迎的教师”。指导管理科学与工程及工商管理、工程管理、项目管理等领域硕士博士研究生毕业一百多名。
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胡文瑞院士,男,1936年4月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室学术委员会主任。1958年毕业于北京大学数学力学系流体力学专业,1995年当选中国科学院院士,1996年当选国际宇航院通讯院士,2001年当选国际宇航院院士。胡文瑞院士八十年代率先开创了我国微重力流体物理研究,创建了中国科学院国家微重力实验室,是我国微重力科学研究的奠基人和学术带头人,国际微重力学术界知名学者。现任Microgravity Quarterly杂志客座主编,国际宇航联空间材料和微重力研究委员会委员,中-日微重力科学学术会议的中方负责人;国家载人航天工程流体物理分系统和实践10号科学实验卫星首席科学家,兰州理工大学学术委员会主任等。获中科院自然科学二等奖、中科院科技进步二等奖、国家科技进步特等奖各一项。龙勉研究员,男,1964年2月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室主任。1984年毕业于上海交通大学,1990年在重庆大学获生物力学博士(中日联合培养)。1990-2000在重庆大学生物工程学院工作,1995年晋升为教授。1996-1999年在美国Georgia Institute of Technology作高访学者。2000年入选中科院“百人计划”,2002年获国家杰出青年基金,2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”。1990年起独立主持细胞-分子生物力学实验室,目前主要从事生物大分子结构-功能关系的生物力学理论、实验及其应用,以及空间细胞生物力学与工程等研究。在Nature、J. Biol. Chem.、Biophys. J.等杂志发表论文58篇,获教育部首届“青年教师奖”。现兼任世界生物力学理事会(WCB)执委兼司库、国际生物流变学学会(ISB)理事、Cell. & Mol. Bioengi.亚洲区主编、Mol. & Cell. Biomech.杂志编委等。康琦研究员,男,1961年12月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室副主任。1981年底毕业于西北工业大学,1987年在北京航空航天大学获光学硕士学位,1995年在北京航空航天大学获实验力学博士学位。1995年进入力学所做博士后并留所工作,1998年聘为研究员。多年来开展了多项微重力流体物理地基和空间科学实验研究。目前主持国家自然科学基金重点项目“微重力流体力学研究”、中-俄航天合作国际空间站空间实验等大型项目。现任国防科工委“十一∙五”空间科学规划空间环境利用微重力科学专家组组长、中国科学院“空间科学中长期发展规划”微重力科学专家组组长、国家载人航天二期微重力流体物理分系统主任设计师等职。发表SCI、EI论文40余篇,曾获中国科学院首届十佳“优秀博士后”和载人航天工程“优秀工作者”荣誉称号。刘秋生研究员,男,1959年8月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室副主任。1982年毕业于北方交通大学,1989年在北方交通大学获工程力学硕士学位,1994年在法国普罗旺斯大学获流体力学博士学位,1995年在西班牙马德里大学流体力学国际实验室从事客座研究,1997年入选中科院“百人计划”。长期从事微重力流体界面现象及其热毛细对流、蒸发对流、振动效应、空间液体润滑和流体管理研究。先后参加和承担实践5号科学实验卫星空间流体实验、国家攀登预选、国家自然科学基金和中科院知识创新工程等研究项目,以及我国“十∙五”和“十一∙五”空间科学研究中长期发展规划工作。曾获中科院科技进步二等奖和国家载人航天工程优秀工作者奖。现任中国空间科学学会微重力专业委员会主任,中国空间科学学会常务理事,国际宇航联(IAF)空间加工与微重力应用委员会委员,《空间科学学报》副主编等职。发表论文60余篇。王育人研究员,男,1966年5月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室副主任。1987年本科毕业于吉林大学物理系,1994年在北京科技大学获材料物理博士,同年进入中国科学院物理研究所做博士后研究工作。1996-2001年任中国科学院物理研究所任助理研究员,其中1997-2001年在日本九州大学机能物质科学研究所任JSPS特别研究员。2001年进入中国科学院理学研究所任研究员至今。长期从事固态及液态结构分析、晶体生长、合金凝固及胶体自组装研究工作,在国内外主要学术刊物如Phys. Rev. Lett., Appl. Phys. Lett.上发表论文44篇。曾作为主要研究成员获中国科学院自然科学二等奖。目前从事空间材料科学研究工作,曾主持并完成中国科学院重要方向性项目,在研973、国防科工委项目等多项科研课题。陈启生研究员, 男, 1968年10月生,研究员,博士生导师。1989年毕业于北京大学力学系,1992年在北京大学力学系获流体力学硕士学位,1997年在中科院力学所获流体力学博士学位。1997-1999年在纽约州立大学石溪分校机械工程系作博士后,2000-2001年为研究科学家。2001-2002年在佛罗里达国际大学作Faculty Administrator。2001年入选中科院“百人计划”。从事微重力流体力学及晶体生长模型化研究。首次利用流动稳定性分析方法证实了在大Prandtl数情况下,半浮区液桥的热毛细对流的临界振荡Marangoni数对体积曲线有明显的两支。提出物理气相输运法生长SiC晶体的流动-动理学理论,即输运由扩散及Stefan对流两种机制支配,而结晶速率与过饱和度成正比。在J. Crystal Growth, Int. J. Heat and Mass Transfer等杂志上发表SCI论文20余篇,被引用100余次。李凯研究员,男,1973年9月生,研究员。1995年毕业于中国科学技术大学,2001年在中国科学院力学研究所获流体力学博士学位。2001-2003年在美国华盛顿州立大学做博士后研究。2003-2007年在日本九州大学历任博士研究员、教务员和助理教授。2007年在中国科学院力学研究所任研究员,并入选中科院“百人计划”。目前主要从事计算流体力学,流动稳定性分析,微重力流体力学及晶体生长中的流体力学研究,并在J. Crystal Growth, Crystal Growth and Design, Int. J. Heat and Mass Transfer等杂志发表论文20余篇。靳刚研究员,1957年8月生,研究员,博士生导师。1982年毕业于四川大学物理系,1984年在中科院力学所获激光物理专业硕士学位,1993年在法国巴黎皮埃尔∙玛丽∙居里大学获物理学博士学位。1992-94年在法国国家科研中心(CNRS,Paris)任合作研究员;1994-96在瑞典Linkoping大学做访问学者;1996年至今任中科院力学所研究员,所学术委员会委员。兼任葡萄牙里斯本大学客座教授;韩国亚洲纳米生物科技研究所国际研究员;中国生物物理学会生物物理技术分会理事;中国微循环学会第三届理事会理事;中科院知识创新十五重大项目首席科学家;中科院生物物理所研究员、博导、纳米生物学研究中心主任;中国科学院基础研究发展战略重点规划专家(纳米材料和纳米器件);科技部纳米科技重大专项专家委员会纳米生物和医药组成员;中国合格评定国家认可委员会实验室技术委员会纳米专业委员会委员;中德纳米生物技术协会特聘专家;国务院特殊津贴获得者和中科院研究生院优秀教师。解京昌研究员,男,1957年5月生,1983年毕业于北京邮电学院分院获通信工程学士学位。1983起在中国科学院力学研究所工作,1999年晋升为研究员。分别在1994年和1996年到日本早稻田大学作短期访问学者,2006年12月~2007年2月在加拿大多伦多大学做高访学者。曾作为负责人及主要参加者完成863项目、国家载人航天工程一期流体物理分系统、国家自然科学基金重点项目、中科院攀登计划、中科院知识创新工程重要交叉方向项目等研究;完成在俄罗斯“和平号”空间站上进行的“不同重力下两相流流型微重力实验”、在我国神舟四号宇宙飞船上进行的微重力液滴Marangoni迁移空间实验等空间实验研究项目。目前开展的主要工作有返回式卫星空间实验技术总体、国家载人航天工程二期、中科院知识创新工程重要方向性项目等,从事微重力流体物理相关研究及空间科学实验工程技术与管理等。在J. Colloid Interface Sci., Int. J. Heat & Mass Transf., Int. J. Multiphase Flow, Microgravity Sci. Tech., Adv. Space Res.等杂志发表学术论文40余篇,曾参加《中国百科年鉴》、《中国神舟》编写。获国家人事部、解放军总装备部、国防科工委联合颁发的“中国载人航天工程突出贡献者奖章”及中国科学院自然科学二等奖。担任国家载人航天工程一期及二期应用系统流体物理分系统副主任设计师,兼任空间科学学会国际交流工作委员会委员、微重力专业委员会委员等。赵建福研究员,男,1967年4月生,研究员,博士生导师。1990年毕业于清华大学,1993年在浙江大学获流体力学硕士学位,1998年在武汉水力电力大学获水力学和河流动力学博士学位。1998-2000年进入力学所做博士后研究,2000年留所工作后被聘为副研究员,2004年破格晋升为研究员。目前主要从事微重力气液两相流动与传热方面的基础研究和相关应用研究工作,并担任中国力学学会流体力学专业委员会多相流与非牛顿流专业组组长、中国工程热物理学会多相流专业委员会委员、中国工程热物理学会传热传质学专业委员会委员、中国空间科学学会微重力科学与应用专业委员会委员兼秘书、中国力学学会青年工作委员会委员、中国空间科学学会工作委员会委员、国防科工委“十一∙五”空间科学规划空间环境利用专家组委员、中国科学院力学研究所所学位委员会委员、《应用基础与工程科学学报》编委、Microgravity Science and Technology客座编辑(2008,Special Issue Two-Phase Systems)。魏炳忱研究员,男,1971年2月生,研究员,博士生导师。1992年毕业于哈尔滨工业大学,1995年在哈尔滨工业大学院获材料学硕士学位,1999在北京航空航天大学获材料学博士学位。1999-2001年进入力学所做博士后研究,2001年留所工作并聘为副研究员,2005年破格晋升为研究员。目前主要从事空间材料科学研究工作,重要研究方向为亚稳材料的形成和机理研究。在Phys. Rev. B、Acta Mater、Appl. Phys. Lett.等重要刊物发表SCI收录论文60余篇。先后主持国家自然科学基金项目3项。段俐研究员,女,1966年1月生,研究员。1988年毕业于辽宁师范大学获物理学专业理学学士学位,1995年在北京航空航天大学获得光学专业理学硕士学位,1998年在北京航空航天大学获得力学专业工学博士学位。1998年至2000年在中国科学院力学研究所做博士后,2000年出站留力学所工作,同年评为副研究员,2007年底评为研究员。主要研究方向是流体热质输运和界面行为的实验研究,并在相应科学需求的带动下进行先进流场诊断技术和挑战性空间实验技术的研究。研究工作涉及流体力学、材料和生物的物理过程、现代光学诊断技术和空间科学实验技术等,具有多学科交叉特征。目前承担国家自然科学基金项目“浮力-热毛细对流表面振荡研究”、载人航天空间科学实验项目以及“十一五”返回式卫星空间科学实验项目。发表SCI、EI论文40余篇,曾获全国博士后大会优秀论文一等奖。
组合数学概述 组合数学,又称为离散数学,但有时人们也把组合数学和图论加在一起算成是离散数学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机科学就是算法的科学,而计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等,另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。计算机之所以可以被称为电脑,就是因为计算机被人编写了程序,而程序就是算法,在绝大多数情况下,计算机的算法是针对离散的对象,而不是在作数值计算。正是因为有了组合算法才使人感到,计算机好象是有思维的。 组合数学不仅在软件技术中有重要的应用价值,在企业管理,交通规划,战争指挥,金融分析等领域都有重要的应用。在美国有一家用组合数学命名的公司,他们用组合数学的方法来提高企业管理的效益,这家公司办得非常成功。此外,试验设计也是具有很大应用价值的学科,它的数学原理就是组合设计。用组合设计的方法解决工业界中的试验设计问题,在美国已有专门的公司开发这方面的软件。最近,德国一位著名组合数学家利用组合数学方法研究药物结构,为制药公司节省了大量的费用,引起了制药业的关注。 在1997年11月的南开大学组合数学研究中心成立大会上,吴文俊院士指出,每个时代都有它特殊的要求,使得数学出现一个新的面貌,产生一些新的数学分支,组合数学这个新的分支也是在时代的要求下产生的。最近,吴文俊院士又指出,信息技术很可能会给数学本身带来一场根本性的变革,而组合数学则将显示出它的重要作用。杨乐院士也指出组合数学无论在应用上和理论上都具有越来越重要的位置,它今后的发展是很有生命力,很有前途的,中国应该倡导这个方面的研究工作。万哲先院士甚至举例说明了华罗庚,许宝禄,吴文俊等中国老一辈的数学家不仅重视组合数学,同时还对组合数学中的一些基本问题作了重大贡献。迫于中国组合数学发展自身的需要,以及中国信息产业发展的需要,在中国发展组合数学已经迫在眉睫,刻不容缓。 2. 组合数学与计算机软件 随着计算机网络的发展,计算机的使用已经影响到了人们的工作,生活,学习,社会活动以及商业活动,而计算机的应用根本上是通过软件来实现的。我在美国听到过一种说法,将来一个国家的经济实力可以直接从软件产业反映出来。我国在软件上的落后,要说出根本的原因可能并不是很简单的事,除了技术和科学上的原因外,可能还跟我们的文化,管理水平,教育水平,思想素质等诸多因素有关。除去这些人文因素以外,一个最根本的原因就是我国的信息技术的数学基础十分薄弱,这个问题不解决,我们就难成为软件强国。然而问题决不是这么简单,信息技术的发展已经涉及到了很深的数学知识,而数学本身也已经发展到了很深、很广的程度并不是单凭几个聪明的头脑去想想就行了,而更重要的是需要集体的合作和力量,就象软件的开发需要多方面的人员的合作。美国的软件之所以能领先,其关键就在于在数学基础上他们有很强的实力,有很多杰出的人才。一般人可能会认为数学是一门纯粹的基础科学,1+1的解决可能不会有任何实际的意义。如果真是这样,一门纯粹学科的发展落后几年,甚至十年,关系也不大。然而中国的软件产业的发展已向数学基础提出了急切的需求:网络算法和分析,信息压缩,网络安全,编码技术,系统软件,并行算法,数学机械化和计算机推理,等等。此外,与实际应用有关的还有许多许多需要数学基础的算法,如运筹规划,金融工程,计算机辅助设计等。如果我们的软件产业还是把眼光一直盯在应用软件和第二次开发,那么我们在应用软件这个领域也会让国外的企业抢去很大的市场。如果我们现在在信息技术的数学基础上,大力支持和投入,那将是亡羊补牢,犹未为晚;只要我们能抢回信息技术的数学基地,那么我们还有可能在软件产业的竞争中,扭转局面,甚至反败为胜。吴文俊院士开创和领导的数学机械化研究,为中国在信息技术领域占领了一个重要的阵地,有了雄厚的数学基础,自然就有了软件开发的竞争力。这样的阵地多几个,我们的软件产业就会产生新的局面。值得注意的是,印度有很好的统计和组合数学基础,这可能也是印度的软件产业近几年有很大发展的原因。 3. 组合数学在国外的状况 纵观全世界软件产业的情况,易见一个奇特的现象:美国处于绝对的垄断地位。造成这种现象的一个根本的原因就是计算机科学在美国的飞速发展。当今计算机科学界的最权威人士很多都是研究组合数学出身的。美国最重要的计算机科学系(MIT,Princeton,Stanford,Harvard,Yale,….)都有第一流的组合数学家。计算机科学通过对软件产业的促进,带来了巨大的效益,这已是不争之事实。组合数学在国外早已成为十分重要的学科,甚至可以说是计算机科学的基础。一些大公司,如IBM,AT&T都有全世界最强的组合研究中心。Microsoft 的Bill Gates近来也在提倡和支持计算机科学的基础研究。例如,Bell实验室的有关线性规划算法的实现,以及有关计算机网络的算法,由于有明显的商业价值,显然是没有对外公开的。美国已经有一种趋势,就是与新的算法有关的软件是可以申请专利的。如果照这种趋势发展,世界各国对组合数学和计算机算法的投入和竞争必然日趋激烈。美国政府也成立了离散数学及理论计算机科学中心DIMACS(与Princeton大学,Rutgers大学,AT&T 联合创办的,设在Rutgers大学),该中心已是组合数学理论计算机科学的重要研究阵地。美国国家数学科学研究所(Mathematical Sciences Research Institute,由陈省身先生创立)在1997年选择了组合数学作为研究专题,组织了为期一年的研究活动。日本的NEC公司还在美国的设立了研究中心,理论计算机科学和组合数学已是他们重要的研究课题,该中心主任R. Tarjan即是组合数学的权威。我所熟悉的美国重要的国家实际室(Los Alamos国家实验室,以造出第一颗原子弹著称于世),从曼哈顿计划以来一直重视应用数学的研究,包括组合数学的研究。我所接触到的有关组合数学的计算机模拟项目经费达三千万美元。不仅如此,该实验室最近还在积极充实组合数学方面的研究实力。美国另外一个重要的国家实验室Sandia国家实验室有一个专门研究组合数学和计算机科学的机构,主要从事组合编码理论和密码学的研究,在美国政府以及国际学术界都具有很高的地位。由于生物学中的DNA的结构和生物现象与组合数学有密切的联系,各国对生物信息学的研究都很重视,这也是组合数学可以发挥作用的一个重要领域。前不久召开的北京香山会议就体现了国家对生物信息学的高度重视。据说IBM也将成立一个生物信息学研究中心。由于DNA就是组合数学中的一个序列结构,美国科学院院士,近代组合数学的奠基人Rota教授预言,生物学中的组合问题将成为组合数学的一个前沿领域。 美国的大学,国家研究机构,工业界,军方和情报部门都有许多组合数学的研究中心,在研究上投入了大量的经费。但他们得到的收益远远超过了他们的投入,更主要的是他们还聚集了组合数学领域全世界最优秀的人才。高层次的软件产品处处用到组合数学,更确切地说就是组合算法。传统的计算机算法可以分为两大类,一类是组合算法,一类是数值算法(包括计算数学和与处理各种信息数据有关的信息学)。依我个人的浅见,近年来计算机算法又多了一类:那就是符号计算算法。吴文俊院士开创的机器证明方法就属于符号计算,引起了国际上的高度评价,被称为吴方法。而国际上还有专门的符号计算杂志。符号算法和吴方法跟代数组合学也有十分密切的联系。组合数学,数值计算(包括计算数学,科学计算,非线性科学,和与处理各种信息数据有关的信息学)和统计学可能是应用最广的数学分支,而组合数学的价值甚至不亚于统计学和数值计算。由于数学机械化近年来的发展和在计算机科学中的重要性,把数学机械化,科学计算和组合数学组合起来,就可以说是中国信息产业的基础。组合数学家H. Wilf和D. Zeilberger1998因为在组合恒等式的机械化证明方面的成果,获得1998年美国数学会的Steele奖。 Gian-Carlo Rota教授在他去年不幸逝世之前,还专门向我提出,希望我向中国有关部门和领导人呼吁,组合数学是计算机软件产业的基础,中国最终一定能成为一个软件大国,但是要实现这个目标的一个突破点就是发展组合数学。中国在软件技术上远远落后于美国,而在组合数学上则更是落后于美国和欧洲。如果中国只是想在软件技术上跟着西方走,而不在组合数学上下功夫,那么中国的软件将一直处于落后的状态。他特别强调组合数学在计算机科学中的作用,以及在大学计算机系加强组合数学教学和人才培养。 最近Thomson Science公司创刊的一份电子刊物《离散数学和理论计算机科学》即是一个很好的说明。它的内容涉及离散数学和计算机科学的众多方面。由于计算机软件的促进和需求,组合数学已成为一门既广博又深奥的学科,需要很深的数学基础,逐渐成为了数学的主流分支。本世纪公认的伟大数学家盖尔芳德预言组合数学和几何学将是下一世纪数学研究的前沿阵地。这一观点不仅得到国际数学界的赞同,也得到了中国数学界的赞同和响应。 加拿大在Montreal成立了试验数学研究中心,他们的思路可能和吴文俊院士的数学机械化研究中心的发展思路类似,使数学机械化,算法化,不仅使数学为计算机科学服务,同时也使计算机为数学研究服务。吴文俊院士指出,中国传统数学中本身就有浓厚的算法思想。 今后的计算机要向更加智能化的方向发展,其出路仍然是数学的算法,和数学的机械化。另外的一个有说服力的现象是,组合数学家总是可以在大学的计算机系或者在计算机公司找到很好的工作,一个优秀的组合数学家自然就是一个优秀的计算机科学家。相反,美国所有大学计算机系都有组合数学的课程。 除上述以外,欧洲也在积极发展组合数学,英国、法国、德国、荷兰、丹麦、奥地利、瑞典、意大利、西班牙等国家都建立了各种形式的组合数学研究中心。近几年,南美国家也在积极推动组合数学的研究。澳大利亚,新西兰也组建了很强的组合数学研究机构。值得一提的是亚洲的发达国家也十分重视组合数学的研究。日本有组合数学研究中心,并且从美国引进人才,不仅支持日本国内的研究,还出资支持美国的有关课题的研究,这样使日本的组合数学这几年的发展极为迅速。台湾、香港两地也从美国引进人才,大力发展组合数学。新加坡,韩国,马来西亚也在积极推动组合数学的研究和人才培养。台湾的数学研究中心也正在考虑把组合数学作为重点方向来发展。世界各地对组合数学的如此钟爱显然是有原因的,那就是没有组合数学就没有计算机科学,没有计算机软件。 4. 组合数学花絮 ** 在日常生活中我们常常遇到组合数学的问题。如果你仔细留心一张世界地图,你会发现用一种颜色对一个国家着色,那么一共只需要四种颜色就能保证每两个相邻的国家的颜色不同。这样的着色效果能使每一个国家都能清楚地显示出来。但要证明这个结论确是一个著名的世界难题,最终借助计算机才得以解决,最近人们才发现了一个更简单的证明。 ** 我国古代的河洛图上记载了三阶幻方,即把从一到九这九个数按三行三列的队行排列,使得每行,每列,以及两条对角线上的三个数之和都是一十五。组合数学中有许多象幻方这样精巧的结构。1977年美国旅行者1号、2号宇宙飞船就带上了幻方以作为人类智慧的信号。 ** 当你装一个箱子时,你会发现要使箱子尽可能装满不是一件很容易的事,你往往需要做些调整。从理论上讲,装箱问题是一个很难的组合数学问题,即使用计算机也是不容易解决的。 ** 在中小学的数学游戏中,有这样一个问题,一个船夫要把一只狼,一只羊和一棵白菜运过河。问题是当人不在场时,狼要吃羊,羊要吃白菜,而他的船每趟只能运其中的一个。他怎样才能把三者都运过河呢?这就是一个很典型、很简单的组合数学问题。 ** 我们还会遇到更复杂的调度和安排问题。例如,在生产原子弹的曼哈顿计划中,涉及到很多工序,许多人员的安排,很多元件的生产,怎样安排各种人员的工作,以及各种工序间的衔接,从而使整个工期的时间尽可能短?这些都是组合数学典型例子。 ** 航空调度和航班的设定也是组合数学的问题。怎样确定各个航班以满足 不同旅客转机的需要,同时也使得每个机场的航班起落分布合理。此外,在一些航班有延误等特殊情况下,怎样作最合理的调整,这些都是 组合数学的问题。 ** 对于城市的交通管理,交通规划,哪些地方可能是阻塞要地,哪些地方 应该设单行道,立交桥建在哪里最合适,红绿灯怎样设定最合理, 如此等等,全是组合数学的问题。 ** 一个邮递员从邮局出发,要走完他所管辖的街道,他应该怎样选择什么样的路径,这就是著名的"中国邮递员问题",由中国组合数学家管梅谷教授提出,著名组合数学家,J. Edmonds和他的合作者给出了一个解答。 ** 一个通讯网络怎样布局最节省?美国的贝尔实验室和IBM公司都有世界一流的组合数学家在研究这个问题,这个问题直接关系到巨大的经济利益。 ** 据说,假日饭店的管理中,也严格规定了有关的工序,如清洁工的第一步是换什么,清洗什么,第二步又做什么,总之,他进出房间的次数应该最少。既然,这样一个简单的工作都需要讲究工序,那么一个复杂的工程就更不用说了。 ** 库房和运输的管理也是典型的组合数学问题。怎样安排运输使得库房充分发挥作用,进一步来说,货物放在什么地方最便于存取(如存储时间短的应该放在容易存取的地方)。 ** 我们知道,用形状相同的方型砖块可以把一个地面铺满(不考虑边缘的情况),但是如果用不同形状,而又非方型的砖块来铺一个地面,能否铺满呢?这不仅是一个与实际相关的问题,也涉及到很深的组合数学问题。 ** 组合数学中有一个著名问题:是否存在稳定婚姻的问题。假如能找到两对夫妇(如张(男)--李(女)和赵(男)--王(女)),如果张(男)更喜欢王(女),而王(女)也更喜欢张(男),那么这样就可能有潜在的不稳定性。组合数学的方法可以找到一种婚姻的安排方法,使得没有上述的不稳定情况出现(当然这只是理论上的结论)。这种组合数学的方法却有 一个实际的用途:美国的医院在确定录取住院医生时,他们将考虑申请者的志愿的先后次序,同时也给申请排序。按这样的 次序考虑出的总的方案将没有医院和申请者两者同时后悔的情况。 实际上,高考学生的最后录取方案也可以用这种方法。 ** 组合数学还可用于金融分析,投资方案的确定,怎样找出好的投资组合以降低投资风险。南开大学组合数学研究中心开发出了"金沙股市风险分析系统"现已投放市场,为短线投资者提供了有效的风险防范工具。 总之,组合数学无处不在,它的主要应用就是在各种复杂关系中找出最优的方案。所以组合数学完全可以看成是一门量化的关系学,一门量化了的运筹学,一门量化了的管理学。 胡锦涛同志在1998年接见"五四"青年奖章时发表的讲话中指出,组合数学不同于传统的纯数学的一个分支,它还是一门应用学科,一门交叉学科。他希望中国的组合数学研究能够为国家的经济建设服务。 如果21世纪是信息社会的世纪,那么21世纪也必将是组合数学大有可为的世纪。
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