劉豹[中國系統工程學科的開創者之一]:劉豹，自動控制和系統工程專家，該領 -百科知識中文網

生平概況

劉豹，1923年6月12日生於上海市。父親劉海栗是中國著名的藝術教育家、藝術大師。劉豹幼年正值其父創業初期，常與蔡元培、徐志摩、傅雷等教育、文化界人士來往，深受他們為教育、藝術獻身精神的影響，加之目睹帝國主義列強侵略中國，劉豹從小就立志要為祖國振興而奮鬥。1936年進入江蘇省立上海中學學習。1941年冬，日本發動太平洋戰爭，侵入了當時上海租界地構成的孤島，中學畢業的劉豹不甘做亡國奴，便與同學奔赴內地，考入重慶大學機械工程系。1946年畢業後轉入天津北洋大學（天津大學的前身）機械工程系任助教。1948年春入美國科羅拉多大學（Boulder）研究生院，就讀機械力學系，1949年春獲碩士學位（MS）。同年受聘於美國費城BaldwinCo．任工程師。正當他準備繼續深造，攻讀博士學位時，新中國誕生了。在振興祖國這一宿願的驅動下，劉豹毅然放棄了在美國優越的條件和難得的機遇，於1950年2月懷著建設祖國的滿腔激情踏上了新中國的土地。經教育部介紹，同年到中國人民解放軍大連海軍學校任教，並擔任船舶輔助機械教研室主任。1954年應邀轉到天津大學任教，歷任化工儀表教研室主任、熱工儀表教研室主任、電力及自動化工程系系主任、系統工程研究所所長、管理學院院長等職。1954年2月評為講師，1956年7月評為副教授，1963年7月評為教授。劉豹還兼任全國政協委員、常委，天津市政協常務委員，國際自動控制聯合會（IFAC）系統工程委員會副主席，天津市自動化學會理事長，天津市系統工程學會理事長，中國《系統工程學報》總編輯、編委會主任等社會職務。

在美國留學的這段時期對劉豹後來的學術研究和教育活動產生了重要的影響。他在那裡學習了二次大戰後剛剛公開講授的“自動控制原理”等嶄新的課程，並對系統動態模型的建立深感興趣，在其碩士學位論文中對之進行了深入的研究。在BaldwinCo．當工程師的經歷，又使他對此獲得了大量實踐知識。

回國後，劉豹以祖國需要為己任，對分配的工作不挑不揀，埋頭苦幹，表現了知識分子甘為祖國奉獻的高尚品德。在大連海軍學校任職期間，他白天奔忙勞碌籌劃建立實驗室；夜晚挑燈疾書編寫整套教科書。3年時間中培養了一大批學員和青年教師，他們中間許多人後來成了海軍工程的領導和科技骨幹。自動化儀表和自動控制是劉豹從事的主要研究領域之一。1954年他在天津大學開設了國內第一門化工自動化類新課；兩年以後創辦了中國第一個“化工儀表與自動化”專業，成為中國儀表自動化教育的開創人；1954年他出版了中國第一部自動控制方面的專著《自動控制原理》；1963年又出版了當時在全國有較大影響的《自動調節理論基礎》；60年代初從事氣動自動學及氣動自動裝置的研究，為中國儀表界氣動自動學奠定了理論和方法基礎，其中一些成果引起了國際學術界的關注。

自1978年始，劉豹的研究領域從自動控制開始轉向系統工程。他與21位科技界同仁共同發起成立了中國系統工程學會，又創辦了天津大學系統工程研究所（是系統工程學科國內第一批成立的專業研究機構之一）。他與合作者在能源系統工程方面的研究成果為制定國家能源系統的有關政策提供了科學依據，為該系統的管理提供了先進的分析方法，多次獲得國家、部委和省市級科技進步獎。劉豹還多次撰文對中國系統工程的研究內容和發展方向提出新的見解。他的這些工作在中國系統工程學科的發展史上留下了不可磨滅的業績。

幾十年來，劉豹始終堅持理論與實踐相結合、教育與科研相結合。他治學嚴謹，思維活躍，善於洞察學科發展的新動向，緊跟國際學術前沿。他一直在為中國自動控制和系統工程學科的發展而勤奮工作，為之做出了重要貢獻。由於他的學術成就與業績，劉豹於1984年被錄入《中國科學家辭典》；1990年被錄入英國劍橋國際傳記中心出版的《澳洲及遠東名人錄》。

自動化儀表貢獻

劉豹在自動控制領域裡的重要貢獻之一，就是在中國首先創辦了自動化儀表專業。建國後，經濟建設急需大量的自動化技術人才，而國內當時尚無培養基地。面對這種狀況，劉豹懷著一顆報效祖國的赤子之心，運用自己在美國所學到的先進的自動化技術知識，於1954年應邀到天津大學為新成立的化工機械專業開設了國內第一門化工自動化類新課“化工自動檢測與自動控制”及“自動化”兩門課程。1956年又為該校精密儀器工程系開設了“自動控制原理”課程。同年，在天津大學創辦了全國第一個自動化儀表類專業——化工儀表與自動化專業。那時，劉豹夜以繼日地忘我工作。編寫新專業的教學計畫和部分主要課程的教學大綱，創建新的專業教研室。四年以後，由中國自己培養的第一批自動化儀表人才跨出了天津大學的校門，奔赴祖國建設的各個崗位。1957年受聘兼任第一機械工業部天津儀表研究室導師：1962年受聘兼任第一機械工業部儀器儀表教材編審組組長，負責全國高校該專業的教學計畫、教學大綱和教材建設工作；從1956～1966年參加了國家十二年科學規劃工作，負責組織、檢查全國自動化儀表標準化、系列化工作；1978年又被國家科委聘為儀器儀表組的專家。他的這些工作對中國自動化儀表學科的建立與發展起到了重要的作用。

自動控制理論貢獻

1954年，劉豹根據當年在美國所學的知識、自己在科研和教學中的實踐，以及自動控制的新發展，寫成了《自動控制原理》一書，這是國內公開出版的第一部關於自動控制理論的專著。1963年。他又在該書的基礎上寫成了《自動調節理論基礎》，在書中加入了大量蘇聯學派以及自己所研究的頻率分析和綜合手段、50年代中期盛行的根軌跡法等內容。它是中國控制理論方面的一部較重要的著作，曾是許多從事自動化設計工作者的基礎入門書，在全國廣為流行，有著深遠的學術影響。1963年劉豹在“同時按擾動作用及給定作用來綜合自動化調節系統的頻率法”一文[見《天津大學學報》，1963，（12）]中提出了以所要求的時間回響曲線為標準，以線性疊加原理分解、轉成所期望的頻率特性，再由此綜合系統的設計思想。這種方法比當時只按幾個時間回響指標作標準的綜合方法更全面精確地反映了設計者的要求。該方法後來又成功地運用於一類非線性系統的綜合之中[“推廣頻率法在非線性控制系統綜合中的套用”，《天津大學學報》，1966，（22）。]他的這一工作豐富和發展了經典控制理論的設計思想。

1958年劉豹擔任全國“氣動單元組合儀表”研究的負責人；1960年組織全國氣動儀表專門人員學習蘇聯的氣動邏輯元件技術，並在國內開始了氣動邏輯裝置的研究；繼而領導研製氣動積分元件，接著又在氣動計算裝置方面展開了一系列的工作，於1964年研製成功氣動模擬計算機交天津市調節器廠生產。在這段時間，他還與同仁一道研製出了氣動數字儀表等多種氣動自動裝置樣機。不僅如此，劉豹還善於從這些套用研究中總結經驗，使之上升為理論。1962年他在全國計量技術和儀器製造學會熱工計量學術報告會上宣讀的論文“熱工參數氣測法”被該學會推薦參加國際計量技術和儀器製造年會，後被美、英CONTROL、CONTROLENGINEERING等刊物轉載。文中提出的用白噪聲輸入對有限衰減時間的工業過程直接求算其頻率特性的方案，可以直接推廣到電路中去，是後來國外許多直接點繪頻率曲線的動態儀的可用方案之一。1962年中波技術協定中有一條就是將劉豹所研究的有關於此的資料及論文提供給波蘭方面。劉豹在這一領域中的一系列研究成果為國內氣動自動學及裝置的研究奠定了基礎。

系統工程學科

作為一名技術專家，劉豹於1956年參加了全國第一次科學規劃的制定工作；1977年參加了第一機械工業部和教育部的科學發展規劃工作，後來又參加了全國科學技術規劃會議；1978年參加了研究1980年以後國家的科學發展規劃，與同仁共同起草的自動化發展草案經修改後成為國家1980—2000自動化學科發展的正式規劃。從這些科技管理的實踐中，劉豹敏銳地看到，隨著時代的發展，人類將面臨越來越多的社會、經濟問題，它們遠比工程系統中的問題複雜，迫切需要研究和發展有力的技術手段來解決。因此，在1978年接受了國家重點課題“研究系統工程學——解決大系統的最優設計、最優控制和最優管理問題”，審時度勢地將研究方向擴大轉移到系統工程學科。

1978年全國科學大會以後，經教育部批准，他創建了天津大學系統工程研究所，這是全國首批從事系統工程研究的專業機構之一；1980年與全國21位科技界同仁共同發起，創立了中國系統工程學會；後又倡導成立了中國能源研究會系統工程專業委員會；他多次在學術刊物上發表文章，結合學科的發展和國情，闡述中國系統工程的研究內容及發展方向，強調系統工程應當為中國社會經濟的發展服務，強調定性與定量相結合的研究方式，強調對複雜大系統有關方法論的研究等。作為開創人之一，他在這方面的工作對中國系統工程學科的發展起到了重要推動作用。

學術領域貢獻

建立系統的數學模型，是利用系統工程方法解決中國社會經濟問題的關鍵一環。劉豹利用他在動態系統辨識方面的豐富知識和成果，結合中國社會經濟系統的特殊性，領導一個研究小組經過多年的努力，提出了包括小樣本、大噪聲、變參數、變結構以及模型選擇等多種建模方法及其相應原理在內的一整套社會經濟系統建模理論，它融系統辨識、計量經濟學、時間序列建模等多個領域中的有關成果於一體，形成了鮮明的特色。實際套用表明，可用之解決相當一部分社會經濟系統中統計數據不全、不準、經濟結構多變且樣本較小等實際困難。這方面的理論成果曾被列為國際自動控制聯合會第八屆系統辨識與參數估計討論會的大會報告。能源是中國社會經濟發展的最重要問題之一。劉豹在70年代末就積極推動運用系統工程方法來研究能源規劃、預測及其與經濟協調發展的問題，領導進行了一系列卓有成效的研究。在套用方面，為中國能源供應進行了預測，提出為保證實現中國2000年的發展目標就必須採取節能措施等一系列重要科學論斷，為制定國家能源政策提供了有力的科學依據。繼而幫助國家計委做出了節能規劃、能源生產規劃。後來又指導研究生和教師為國家計委節能局建立了能源管理信息系統（MIS），為中國能源系統的管理提供了重要技術手段。在學術理論方面，總結了多年套用研究的成果，與合作者一道提出了國家能源供應模型系統等多項理論成果及學術論文。這些能源系統工程的研究先後十次獲得國家、部委和省市科技進步獎（其中國家級二等獎兩次、三等獎一次；部委級一等獎一次、二等獎三次；省市級二等獎三次）。為了推動中國的能源規劃，劉豹積極組織能源規劃的培訓工作。根據國家科委和歐洲共同體1982年簽訂的協定，在天津大學建立了天津能源規劃培訓中心，先後為全國培訓了能源規劃專門人才400餘名，合作進行了能源規劃、管理等研究，擴大了中國在這一領域的國際合作與交流。

通常，對社會經濟系統進行預測是一項重要而艱巨的工作，它需要對各類預測方法了如指掌，要求能根據實際條件熟練地選擇不同預測模型加以套用。然而由於決策者常常不是預測專家，故他們常常或者自己簡單地憑主觀想像做預測；或者完全依賴預測專家而自己則做一個旁觀者。這兩種極端情況對於科學地預測都是有害無益的。為此，劉豹在“組合預測”方法的基礎上提出了“智慧型綜合預測系統”的概念，在預測過程中引入人工智慧技術，建立了可依數據條件、預測目的等多項條件自動選擇適當模型、具備一些定量模型自動建模功能、最優地組合多種預測結果等內容的計算機綜合預測支持系統軟體，為各級領導親自參予預測提供了靈活方便的技術工具。

社會經濟問題往往是十分複雜的，難以用單純的定量模型來準確地描述。軟科學工作者的一個重要任務就是要努力開發和套用有效的定性與定量相結合的方法。為此，當美國匹茲堡大學Saaty教授提出的層次分析法（AHP）於80年代初剛被介紹到中國時，劉豹就敏銳地注意到其簡潔直觀、行之有效且易於為決策者所接受等特點，與其同事進行了大量研究和推廣套用工作。在他們的倡導下，AHP迄今已在中國的科技、管理、軍事等領域得到了廣泛套用，這些套用又促進了其理論的發展，得到了國際同行的讚譽。決策是管理的一個中心環節。近年來國內許多學者在定量決策方法及決策支持系統等方面做了大量卓有成效的工作，對促進決策的科學化、民主化起到了十分重要的作用。但也應看到，無論採用何種定量工具輔助決策，最後的“拍板”還必須靠人的判斷（如智囊團專家的判斷、領導者的決定等），特別是群體判斷。而恰恰是在這一方面，我們無論在理論還是套用上都顯得薄弱。劉豹準確地觀察到管理學科同心理學科結合部上的這一空白點，近年來領導一個研究小組對其展開了探討，深入研究決策程式中與之有關的一些方法論問題。例如，怎樣選擇智囊團專家（衡量其判斷特性、建立專家庫等）；如何組織智囊團的工作，以有效獲取專家對問題的判斷及結果分析（判斷的行為規則等）；如何利用專家的工作結果，使決策者得以形成最終決策（對方案的群體評估、決策系統的結構等）。他最近還撰文闡述了層次分析法同群體判斷的關係，指出了層次分析法套用中的一些問題，並提出了群體層次分析的一些新思想。這些研究引起了國際上有關學者的濃厚興趣，1991年8月劉豹應邀赴美國匹茲堡大學同Saaty教授合作進行此方面的研究，並於同年11月去德國Regens－burg大學同Niemeyer教授合作．利用其先進的專家系統軟體．探討建立一類新型的、基於群體判斷理論的決策支持系統。

精心培育人才

早在學生時代，劉豹目睹了帝國主義對我們的欺凌，在文化教育界前輩的影響下，深深感到，科技、教育不發展，國家就難以富強。自歸國以來，他除了積極從事科研外，還潛心為國家培育英才。

1954年到天津大學任教以來，劉豹先後為本科生和研究生講授了多門課程，並主編和主審過多種全國統編教材。他從1960年起就開始招收研究生，至1966年已有十餘名研究生在他的指導下從事氣動自動裝置等自動化技術的研究。他所創辦的天津大學系統工程研究所經過十餘年的努力奮鬥，已鍛鍊形成了一支科技骨幹隊伍，成為全國首批博士點和首批重點學科單位之一。劉豹從1978年、1982年分別招收的碩士研究生和博士研究生，迄今已為國家培養出近百名研究生。這些畢業生中有的在部委、科研單位或大型企業、公司中擔任領導職務或成為科技骨幹力量；有20多人在國外做博士後研究、受聘擔任副教授；有些在國外攻讀博士學位。他們在中國的社會主義建設事業中、在發展自動控制和系統工程科學中、在促進國際學術交流中都發揮著應有的作用。

學術交流活動

學術交流的活躍體現了一個科學家在事業上的青春活力。多年來，劉豹一直積極參與同國際學術界的交流活動，努力學習國外的先進技術，擴大中國學術界在國外的影響，讓中國走向世界，讓世界了解中國。

由於劉豹在系統辨識和社會經濟系統建模方面所取得的成就，他從1984年起就擔任了國際自動控制聯合會（IFAC）系統工程委員會委員，1987年任該委員會副主席。1979年他率團參加了IFAC第五屆系統辨識及參數估計研討會；1982年任第六屆該研討會的程式委員；1988年同其他兩位主席共同主持了該研討會的第八屆會議，這是十多年來這一系列會議中最成功的一次，在會議組織、學術水平等多方面都受到國內外專家的好評。同年，還主持了第一屆國際層次分析法學術會議。同時，他籌備組織了1992年IFAC大系統理論與套用大會；受IFAC委託，籌組了1994年IFAC交通運輸控制大會。近年來，劉豹先後在日本神戶大學、義大利巴陀瓦大學、德國魯爾大學和累根斯堡大學、英國倫敦城市大學、加拿大麥克馬斯特大學、滑鐵盧大學、賽蒙弗萊塞大學、美國特拉斯爾大學、莫海德大學、匹茲堡大學等進行合作研究和講學。劉豹還擔任國際學術期刊的編輯工作，現任《JournalofForecasting》刊物的編委，並主編英文刊物《JournalofSystemScienceandEngineering》。

在國內學術交流方面，劉豹作為副理事長於1980、1985、1990年與理事長等共同主持了中國系統工程學會年會及學術討論會，主持了中國能源研究會系統工程委員會學術報告會，主持了全國層次分析法學術年會，作為機械電子部自動化儀表專業指導委員會主任，主持了全國自動化儀表專業指導會。他曾先後應邀赴重慶大學、上海機械學院、北京理工大學，清華大學等高校作過多次學術報告，並被聘為重慶大學，北方交通大學顧問教授。

劉豹在學術評議方面也十分活躍。他曾任國務院學位委員會自動化專業組評議成員，1985—1991年後又作為該委員會管理學科專業組評議成員兼召集人，多次參加過全國博士點評審工作，他還曾擔任國家自然科學基金會評審員，作為國家科委軟科學工作指導委員會的專家，他還參加了全國軟科學評議會。

人物簡歷

1923年6月12日　生於上海市。

1936年　考入江蘇省立上海中學。

1942年　考取重慶大學，學習機械工程。於1946年6月獲得學士學位。

1946—1948年　任天津市北洋大學（天津大學前身）機械工程系助教。

1948—1949年　就學於美國科羅拉多大學（Boulder）研究生院，攻讀機械力學。1949年6月獲得碩士學位（MS）。

1949年　受聘擔任美國費城BaldwinManufacturingCO．的工程師。

1950—1954年　任中國人民解放軍大連海軍學校教師，並擔任該校輔助機械教研室主任。

1954—1962年　任天津大學機械工程系講師、副教授、化工儀表教研室主任。

1963—1978年　任天津大學精密儀器工程系教授、熱工儀表教研室主任。

1978—1984年　任天津大學電力及自動化工程系教授、系主任、系統工程研究所所長。

1984年—　任天津大學管理學院院長、系統工程研究所所長、教授。

1987年—　天津市科學技術協會副主席。

1980年—　中國系統工程學會副理事長。

1980—1988年　中國自動化學會常務理事。

1980—1984年　中國儀器儀表學會常務理事。

1980—1988年　中國能源研究會常務理事。

1987—　國際自動控制聯合會（IFAC）系統工程委員會副主席。

2013年7月31日11點13分在天津逝世，享年91歲。

主要論著

1　劉豹．自動控制原理，上海，中國科學圖書儀器公司，1954。

2　劉豹．自動調基理論基礎，上海，上海科學技術出版社，1963。

3　劉豹主編．自動控制理論，電機工程手冊，北京，機械工業出版社，1982，第五篇，第一卷。

4　劉豹主編．現代控制理論，北京，機械工業出版社，1983。

5　劉豹主編．系統工程概論，北京，機械工業出版社，1987。

6　劉豹主編．系統工程導論，天津，天津科學技術出版社，1987

7　劉豹主編．現代控制理論（修訂本），北京，機械工業出版社，1991。

8　劉豹．氣動單元組合調節器的研究方向，儀器與實驗技術，1958（5）。

9　劉豹．同時按擾動作用及給定作用來綜合自動化調節系統的頻率法，天津大學學報，1963。

10　劉豹．有關氣動自動裝置的若干問題，自動化學報，1964。

11　劉豹等．推廣頻率法在非線性控制系統綜合中的套用，天津大學學報，1966。

12　劉豹等．天津地區能源模型體系，信息與控制，1981（6）。

13　劉豹等．以投資為增產手段的動態投入產出閉環模型及其分析，天津大學學報，1982。

14　劉豹等．（中國高等教育規劃的最佳化模型初探），第三屆IFAC大系統會議文集，1983。

15　劉豹等．大系統逐級最佳化的數學規劃序列模型——國家能源開發的布局研究，系統工程理論與實際，1983。

16　劉豹等．（社會經濟系統工程方法論），第九屆IFAC世界大會，1984。

17　劉豹等．層次分析法——規劃決策的工具，系統工程，1984。

18　劉豹．再論系統工程研究工作的任務．內容和方法，系統工程，1984。

19　劉豹．能源系統工程，系統工程國內外的水平與差距（2000年的中國研究第20集），中國系統工程學會。

20　劉豹等．社會經濟系統工程方法論之——社會經濟系統描述建模問題，系統工程學報（試刊），1984。

21　劉豹等．變結構經濟計量模型的建模問題，數量經濟技術經濟研究，1986（2）。

22　劉豹等．能源模型的過去、現在和將來，能源預測模型開發與套用，中國計畫出版社，1987。

23　劉豹等．投入產出係數預測的C－L方法，系統工程學報，1986。

24　劉豹．社會再生產動態過程的建模和最佳化分析，經濟模型及其套用，經濟科學出版社，1986。

25　劉豹等．（層次分析法理論與方法的發展及其在中國的套用1987。

26　劉豹等．求解社會經濟系統控制問題的分解協調—二次規劃方法，信息與控制，1987。

27　劉豹．我們去哪兒？——試論系統工程的研究方向和範圍，系統工程學報，1988。

28　劉豹．（社會經濟系統建模），IFAC第八屆系統辨識與參數估計研討會論文集，1988。

29　劉豹等．（中國能源平衡管理信息系統），IFAC能源系統、管理及經濟國際研究討會文集，1989。

30　劉豹等．人才系統規劃的一種仿真方法，天津大學學報，1990。

31　劉豹．群體判斷與層次分法法，系統工程學報，1991。

劉豹[中國系統工程學科的開創者之一]