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張鐘俊院士是我國(guó)控制科學(xué)技術(shù)的奠基人之一，他在國(guó)內(nèi)最早講授自動(dòng)控制課程，開創(chuàng)了我國(guó)自動(dòng)控制的教育和研究。他是國(guó)內(nèi)第一批將現(xiàn)代控制理論應(yīng)用于實(shí)際工程的科學(xué)家，在我國(guó)自動(dòng)化發(fā)展的進(jìn)程中，他是開拓者，也是帶頭人。他是我國(guó)系統(tǒng)工程的首批倡導(dǎo)者和踐行者，其影響和地位有“北錢（學(xué)森）南張（鐘俊）”之說(shuō)。
他，15歲考入交通大學(xué)電機(jī)工程學(xué)院，23歲獲得美國(guó)麻省理工學(xué)院博士學(xué)位，24歲回國(guó)成為教授，25歲成為交通大學(xué)分校電機(jī)系主任，27歲擔(dān)任重慶交通大學(xué)電信研究所所長(zhǎng)；他是老一輩的海歸，更是新中國(guó)的瑰寶，其經(jīng)歷堪稱傳奇。
2015年9月23日，是張鐘俊院士百歲誕辰。
以下是韓正之老師撰寫的紀(jì)念張鐘俊教授的文章,原載《自然雜志》14卷3期p220-225，1991年
1990年7月，上海交通大學(xué)和上海科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)隆重舉行“張鐘俊教授執(zhí)教50周年學(xué)術(shù)研討會(huì)”。張鐘俊教授50年來(lái)的科研與教育生涯是一本優(yōu)秀的教材，其中雖無(wú)驚天動(dòng)地的事跡，卻無(wú)時(shí)無(wú)刻不閃爍著他崇高的理想和不斷進(jìn)取的精神。
一位年輕的教授
1915年9月，張鐘俊出生在浙江嘉善的一個(gè)普通的教員家庭，11歲那年，他離開家鄉(xiāng)赴嘉興求學(xué)，不久到上海就讀于南洋中學(xué)。青少年時(shí)代，張鐘俊就表現(xiàn)非凡，他博學(xué)強(qiáng)記，思想敏捷，興趣相當(dāng)廣泛，他輾轉(zhuǎn)各地，進(jìn)過許多學(xué)校，成績(jī)一直名列前茅，而且一次又一次得到跳級(jí)的榮譽(yù)。
圖1 1930年上海南洋中學(xué)畢業(yè)
1930年9月，才過15歲的張鐘俊以杰出的成績(jī)考入國(guó)立交通大學(xué)電機(jī)工程學(xué)院。交通大學(xué)嚴(yán)格的基礎(chǔ)教育為張鐘俊的成長(zhǎng)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。1934年7月，張鐘俊在交大畢業(yè)，獲得了電機(jī)工程學(xué)士學(xué)位，并以其出色的學(xué)績(jī)?nèi)〉弥忻牢幕逃饡?huì)的獎(jiǎng)學(xué)金，進(jìn)美國(guó)的麻省理工學(xué)院電工系讀研究生。
麻省理工學(xué)院堪稱世界工程科學(xué)的驕傲，在那里云集著一批優(yōu)秀的科學(xué)家。學(xué)院一貫以培養(yǎng)創(chuàng)造性人才為宗旨，對(duì)學(xué)生的教育強(qiáng)調(diào)開拓而不是知識(shí)的堆積。在那里優(yōu)越的設(shè)備條件、豐富的圖書資料匯成了知識(shí)的海洋。張鐘俊如魚得水，如饑似渴地學(xué)習(xí)，廢寢忘食地鉆研。他的天賦和勤奮，使他很快地在麻省理工學(xué)院嶄露頭角。兩個(gè)學(xué)期之后，他獲得了碩士學(xué)位；又經(jīng)過5個(gè)學(xué)期，他獲得了科學(xué)博士學(xué)位。
麻省理工學(xué)院對(duì)于攻讀科學(xué)博士學(xué)位的研究生要求幾近苛刻。研究生除了要攻讀本專業(yè)課程之外，還必須在理學(xué)院選擇一門專業(yè)作為副科；不但要求掌握該副科專業(yè)大學(xué)本科核心課程知識(shí)，而且要求選讀該專業(yè)的兩門研究生課程。電工是張鐘俊的主科，副科他選擇了數(shù)學(xué)專業(yè)。在數(shù)學(xué)系進(jìn)修期間，張鐘俊結(jié)識(shí)了控制論的創(chuàng)始人——R·維納教授。維納給他講授傅里葉分析，這是維納極有造詣的一門課程。維納深入淺出的講解、他的淵博知識(shí)以及非凡的綜合能力，給張鐘俊留下很深的印象。他暗暗將維納作為自己的楷模，因而除了聽課他還經(jīng)常個(gè)別去向維納求教，討論的內(nèi)容已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傅里葉分析。
麻省理工學(xué)院是當(dāng)時(shí)美國(guó)少數(shù)幾個(gè)有權(quán)授予科學(xué)博士學(xué)位的院校之一。為了自己的聲譽(yù)，它要求博士學(xué)位論文不但內(nèi)容要完整而且必須有獨(dú)特的見解。在導(dǎo)師列昂（Lyon）和斯脫萊通（Stratton）的指點(diǎn)下，張鐘俊選擇了單相電機(jī)的短路問題作為博士論文的研究課題。他研究了凸極電機(jī)短路的暫態(tài)過程。這是一個(gè)多年來(lái)懸而未決的難題，其中要涉及求解一個(gè)含周期變化參數(shù)的常微分方程。淵博的知識(shí)使張鐘俊聯(lián)想到天體的運(yùn)行，這也呈現(xiàn)一種周期變化的特征，而天文學(xué)家是利用傅里葉級(jí)數(shù)進(jìn)行探討的。他大膽地將這種方法推廣到單相凸極電機(jī)的短路動(dòng)態(tài)方程上，經(jīng)過周密的論證和巧妙的推理，他終于獲得了成功，第一次在理論上獲得了這類電機(jī)的一個(gè)模式常數(shù)。這個(gè)常數(shù)在另一個(gè)碩士研究生的實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。張鐘俊的博士論文《單相電機(jī)短路分析》在1937年12月進(jìn)行答辯，與會(huì)者對(duì)文章給出極高的評(píng)價(jià)，認(rèn)為其中提出的方法不只是對(duì)電機(jī)學(xué)，就是對(duì)數(shù)學(xué)研究也是一個(gè)創(chuàng)新。
圖2 1938年在MIT通過博士學(xué)位后
由于學(xué)業(yè)上的出類拔萃，畢業(yè)后張鐘俊被推薦到美國(guó)有名氣的大學(xué)里擔(dān)任助理教授。然而種族偏見剝奪了他這次機(jī)會(huì)，面對(duì)這種不公正的待遇，張鐘俊義憤填膺，他下定決心：學(xué)成之后一定要為炎黃子孫爭(zhēng)這口氣。后來(lái)，學(xué)校繼續(xù)留他做博士后副研究員。自1861年麻省理工學(xué)院創(chuàng)辦以來(lái)，張鐘俊是該校電工系第28位科學(xué)博士，也是第一位博士后副研究員。他協(xié)助哥愛萊明（Guillemin）教授研究網(wǎng)絡(luò)綜合理論。在網(wǎng)絡(luò)綜合領(lǐng)域，哥愛萊明是公認(rèn)的創(chuàng)始人之一。當(dāng)時(shí)這門理論還處于啟蒙階段。從1937年12月到1938年10月，張鐘俊不但熟悉了網(wǎng)絡(luò)綜合的背景，而且開始能夠獨(dú)立地從事這個(gè)領(lǐng)域的研究工作。
1938年，日寇的鐵蹄踏進(jìn)中國(guó)的華東。9月，張鐘俊接到家書，信中說(shuō)杭州淪陷，全家內(nèi)遷避禍江西。國(guó)破家危，年輕的張鐘俊熱血沸騰。10月，他經(jīng)香港回到上海。
張鐘俊學(xué)成在海外，名聲早已流傳到中華。他剛剛踏上國(guó)土，西南聯(lián)大、浙江大學(xué)、廣西大學(xué)和武漢大學(xué)就競(jìng)相聘請(qǐng)他擔(dān)任教授。美商上海電力公司也以高薪相聘。回想起海外華人所受的侮辱，再看眼前民眾的疾苦，張鐘俊斷然拒絕了外商的聘請(qǐng)，他要與國(guó)人同甘共苦。當(dāng)年11月他毅然離滬進(jìn)川，擔(dān)任武漢大學(xué)（當(dāng)時(shí)已遷至四川省樂山縣）電機(jī)系教授，時(shí)年24歲。
不久，日寇飛機(jī)在樂山投下燃燒彈，劫后的樂山遍地?cái)啻u殘瓦，校舍也不能幸免。張鐘俊即去重慶，轉(zhuǎn)任國(guó)立中央大學(xué)電機(jī)系教授。一年后，適逢交大校友在重慶小龍坎籌建交大分校。母校情篤，張鐘俊積極參與此事。當(dāng)1940年交大小龍坎分校正式成立時(shí)，張鐘俊被聘為教授，任電機(jī)系主任。
1942年2月，鑒于上海的交通大學(xué)名稱已不存在（改為南洋大學(xué)），原交大分校在現(xiàn)有基礎(chǔ)上擴(kuò)充并在重慶九龍坡另建新校舍，成立重慶交通大學(xué)。學(xué)校新設(shè)置電信研究所，聘張鐘俊擔(dān)任電信研究所主任。1943年秋，電信研究所正式招收研究生，課程設(shè)置參照美國(guó)的哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院。張鐘俊親自講授高等電工數(shù)學(xué)、電信網(wǎng)絡(luò)等課程，還指導(dǎo)學(xué)生從事網(wǎng)絡(luò)綜合理論的研究。到1948年，張鐘俊在網(wǎng)絡(luò)綜合領(lǐng)域里已經(jīng)很有造詣，他將這一時(shí)期的研究成果寫成《網(wǎng)絡(luò)綜合》一書。這是國(guó)際上第一本闡述網(wǎng)絡(luò)綜合理論的專著，書中采用了復(fù)頻率概念來(lái)表征兩端口和四端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗函數(shù)，它們分別是復(fù)變量的標(biāo)量和矩陣的有理函數(shù)。這個(gè)概念與經(jīng)典控制理論及以后的現(xiàn)代控制理論中的傳遞函數(shù)和傳遞函數(shù)矩陣是一致的。書中還提出了正實(shí)函數(shù)與網(wǎng)絡(luò)的物理可實(shí)現(xiàn)性間的關(guān)系。
在電信研究所的后期，張鐘俊開始研究自動(dòng)控制理論。他在電信研究所講授伺服原理。后于1950年到長(zhǎng)春中國(guó)科學(xué)院機(jī)電研究所再次講授這門課程，從此開創(chuàng)了我國(guó)控制理論和控制技術(shù)的研究歷史。
一位愛國(guó)的學(xué)者
1945年秋，日寇投降了。重慶交通大學(xué)和南洋大學(xué)匯合，返回上海徐家匯。兩校匯合后繼續(xù)設(shè)置電信研究所，仍然由張鐘俊擔(dān)任該所主任。入冬后，張鐘俊便舉家搬遷上海。
到上海之后，張鐘俊應(yīng)聘兼任了上海市公用事業(yè)管理局的技術(shù)室主任（按照現(xiàn)在稱呼為總工程師）。當(dāng)時(shí)，該局經(jīng)管上海全部的公用事業(yè)，包括電力和電訊、電車和公共汽車、煤氣和自來(lái)水，以及市輪渡、地下鐵路（籌建）等8個(gè)方面。其中固然有張鐘俊熟悉的領(lǐng)域，但也有他生疏的方面。作為技術(shù)室主任他必須掌握科學(xué)管理的方法和具備科學(xué)管理的能力。當(dāng)時(shí)大部分的公用事業(yè)都由外商經(jīng)營(yíng)，同他們打交道他必須懂得契約和合同法規(guī)及關(guān)于社會(huì)關(guān)系的各種知識(shí)，就是這段經(jīng)歷為張鐘俊日后在中國(guó)開創(chuàng)系統(tǒng)工程研究準(zhǔn)備了條件。
1948年末，國(guó)民黨政府搖搖欲墜。局長(zhǎng)率先出走了。正在那時(shí)，張鐘俊收到了麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)斯脫萊通的信，邀請(qǐng)他赴美擔(dān)任該校電工系教授。但張鐘俊決意留下來(lái)，和廣大人民一起迎接上海的解放。
上海解放了，軍管會(huì)請(qǐng)張鐘俊留任公用事業(yè)局，協(xié)助搞好公用事業(yè)的接管工作。原先各租界的電網(wǎng)是獨(dú)立的，各電廠的輸出電壓和頻率也不盡相同，為了能夠?qū)θ械墓╇娺M(jìn)行統(tǒng)一管理，張鐘俊領(lǐng)導(dǎo)并具體指揮了電網(wǎng)合并工作，改造了部分發(fā)電機(jī)組，統(tǒng)一了電壓和頻率。接著他又建議抽調(diào)干部組織電力調(diào)度培訓(xùn)班，培養(yǎng)電力管理人才。張鐘俊還主持了上海黃浦區(qū)第一條過江電纜的設(shè)計(jì)和安裝，改變了浦東地區(qū)缺電的局面。
1950年初，震驚中外的“二·六”轟炸使楊樹浦發(fā)電廠遭到嚴(yán)重破壞。為了預(yù)防再次空襲，其它電廠也在準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移設(shè)備。這就使上海的電力供應(yīng)顯得非常緊張。針對(duì)這種情況，張鐘俊提出了一系列措施緩和電力供需矛盾，協(xié)助人民政府戰(zhàn)勝困難。為了錯(cuò)開供電高峰負(fù)荷，他建議實(shí)行輪流休息天制度和三班制；為了保證工業(yè)用電，他建議禁止使用電爐等耗電量大的家用電器和臨時(shí)提高民用電價(jià)等，其中的一些措施很快在全國(guó)推廣。
根據(jù)高教部關(guān)于合并研究所的決定，上海交通大學(xué)的電信研究所于1950年停止招生，次年最后一屆研究生結(jié)業(yè)。1950年夏，張鐘俊赴長(zhǎng)春接洽電信研究所的轉(zhuǎn)交事宜。他在長(zhǎng)春中國(guó)科學(xué)院機(jī)電研究所講授伺服原理，這是解放以后首次開設(shè)的自動(dòng)控制課程。
電信研究所結(jié)束后，張鐘俊轉(zhuǎn)入了電力系的發(fā)電專業(yè)。他科研的重點(diǎn)也隨之轉(zhuǎn)入了電力系統(tǒng)。為了集中精力搞好新的教學(xué)工作，張鐘俊辭去了公用事業(yè)管理局的職務(wù)。在他精心培養(yǎng)下，一批又一批的新中國(guó)電力建設(shè)的專門人材脫穎而出，活躍在祖國(guó)的四面八方。
1956年，高教部指派張鐘俊出席國(guó)務(wù)院召開的全國(guó)長(zhǎng)期（12年）科學(xué)規(guī)劃會(huì)議。出席會(huì)議的有全國(guó)各地的300多位專家。會(huì)議分成幾個(gè)專業(yè)組，張鐘俊是電力組成員，并在會(huì)議的最后階段執(zhí)筆編寫了電力系統(tǒng)這部分的長(zhǎng)期規(guī)劃。會(huì)議之后，張鐘俊被委任為國(guó)家科委電力組成員。
同年，張鐘俊根據(jù)電廠的實(shí)驗(yàn)情況研究用線性規(guī)劃等運(yùn)籌學(xué)工具來(lái)討論電力系統(tǒng)優(yōu)化的可能性。他和他的助手首次提出了在各發(fā)電廠燃料消耗增益相等時(shí)的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分布的條件，首次給出了選擇補(bǔ)償器位置及其配置容量的計(jì)算方法，在國(guó)內(nèi)的同行中引起很大的反響。1957年，他們又提出了在眾多的約束條件下的電力經(jīng)濟(jì)分布方程。他的有關(guān)論文中的優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想和方法與以后提出的系統(tǒng)工程中的最優(yōu)化原則是吻合的，在當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)工程界是相當(dāng)罕見的。
1958年起，上海交通大學(xué)開始設(shè)置軍事性質(zhì)的專業(yè)。為了保證和提高這些專業(yè)的教育質(zhì)量，張鐘俊調(diào)任無(wú)線電系和自動(dòng)控制系主任。
根據(jù)張鐘俊在自動(dòng)控制領(lǐng)域的造詣和聲望，以后，他又被委任為國(guó)家科委自動(dòng)化專業(yè)組副組長(zhǎng)。
1966年以后，中國(guó)出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的折騰，正常的科學(xué)研究被壓抑了，而正在此時(shí)世界科學(xué)技術(shù)正以前所未有的速度發(fā)展著。現(xiàn)代控制理論迅猛發(fā)展，控制技術(shù)步入了一個(gè)新的階段。張鐘俊依然堅(jiān)持學(xué)習(xí)這些最新發(fā)展的理論，時(shí)刻關(guān)注著它們的新成就。
1973年，為了解決潛艇的慣性導(dǎo)航，張鐘俊和部分同事組織了討論班。他主講現(xiàn)代控制理論，同時(shí)編著了《矩陣方法和現(xiàn)代控制理論》一書，該書成為我國(guó)最早闡述現(xiàn)代控制理論的著作。同年，他又撰寫了《現(xiàn)代控制理論綜述》，向國(guó)內(nèi)同行介紹現(xiàn)代控制理論的發(fā)展?fàn)顩r。經(jīng)過兩年的努力，導(dǎo)航問題獲得完美的解決。他們將主要結(jié)論寫成論文《陀螺角速度漂移數(shù)學(xué)模型的辨識(shí)》。文章應(yīng)用卡爾曼濾波技術(shù)對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的反饋信息進(jìn)行處理，從而大幅度提高了控制精度。這項(xiàng)研究后來(lái)獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和上海市重大科技成果獎(jiǎng)。
一位獻(xiàn)身事業(yè)的科學(xué)家
1976年10月，“四人幫”垮臺(tái)了。科學(xué)界像沐浴在春光中，充滿了勃勃的生機(jī)。春風(fēng)吹進(jìn)了張鐘俊的心扉，盡管這時(shí)候他已兩鬢掛霜了，但仍感到渾身充滿了春天的活力。
為了奪回失去的時(shí)光，張鐘俊積極展開了三個(gè)方面的工作。他一方面積極投身于國(guó)際學(xué)術(shù)交往中，利用自己的學(xué)識(shí)和地位為中國(guó)的自動(dòng)化事業(yè)擴(kuò)大影響，爭(zhēng)得榮譽(yù)；一方面堅(jiān)持在校內(nèi)帶領(lǐng)同事和學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)，研究新課題，承擔(dān)理論和實(shí)際的攻關(guān)項(xiàng)目；一方面不辭辛勞地奔波在祖國(guó)各地，講課，做報(bào)告，傳授新知識(shí)，介紹新動(dòng)向，或者推廣科研成果，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
圖3 參加鑒定會(huì)宣讀鑒定意見
1978年秋，張鐘俊參加了上海交通大學(xué)訪美代表團(tuán)，并負(fù)責(zé)電子、電工和自動(dòng)控制等領(lǐng)域的交流和調(diào)研。在短短的45天的訪問中，張鐘俊敏銳地注意到微電腦的開發(fā)和應(yīng)用是一項(xiàng)關(guān)鍵性的突破。從航天事業(yè)到污染治理，從工業(yè)控制到音樂作曲，從政府機(jī)構(gòu)到家庭和個(gè)人都廣泛地使用了微電腦。他每到一地總提出要參觀計(jì)算機(jī)房，詢問機(jī)器的性能，了解它們的用途。在張鐘俊的提議下，代表團(tuán)帶回了王安計(jì)算機(jī)和INTEL開發(fā)系統(tǒng)。張鐘俊認(rèn)識(shí)到，要把我國(guó)的生產(chǎn)水平和管理水平搞上去，必須大力推廣應(yīng)用微電腦，普及微電腦的應(yīng)用知識(shí)。回國(guó)后，他即組織微電腦開發(fā)的研究，籌建計(jì)算機(jī)應(yīng)用的學(xué)術(shù)組織。
圖4 張鐘俊（后排中）參加1978年上海交通大學(xué)訪美代表團(tuán)
在美國(guó)訪問期間，張鐘俊還發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的思想正在廣泛地滲透到自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是系統(tǒng)工程作為一門科學(xué)管理的方法論有著重要的應(yīng)用價(jià)值。他發(fā)現(xiàn)作為自動(dòng)控制與工程技術(shù)的結(jié)晶，機(jī)器人的研制正在美國(guó)崛起，前途無(wú)量。回國(guó)后，他立即著手進(jìn)行這些課題的研究。
1980年，張鐘俊再次訪美，并應(yīng)邀在密執(zhí)安大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)作短期講學(xué)。在佛羅里達(dá)大學(xué)，張鐘俊和現(xiàn)代控制理論的創(chuàng)始人R.E.卡爾曼相遇了。卡爾曼傾聽了張鐘俊題為“系統(tǒng)工程在中國(guó)”的演講，對(duì)他在系統(tǒng)工程方面的見解表示贊賞。共同的事業(yè)將兩位科學(xué)家聯(lián)系在一起。應(yīng)張鐘俊的邀請(qǐng)，翌年，卡爾曼來(lái)我國(guó)講學(xué)。
圖5 在佛羅里達(dá)大學(xué)會(huì)見卡爾曼教授
在這次訪問中，張鐘俊參觀了美國(guó)最大的咨詢機(jī)構(gòu)—蘭德公司，聽取了公司人員的介紹。張鐘俊再次體會(huì)到系統(tǒng)工程方法在預(yù)測(cè)和決策中的重要地位，他聯(lián)想到祖國(guó)正在進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)，深感大有必要推廣系統(tǒng)工程理論。這項(xiàng)工作將對(duì)現(xiàn)代化建設(shè)的科學(xué)管理和科學(xué)規(guī)劃帶來(lái)裨益。在他的提議下，上海交大在系統(tǒng)工程研究所的基礎(chǔ)上于1981年又成立了系統(tǒng)工程跨系委員會(huì)。
1978年以來(lái)，張鐘俊不顧自己年事已高，出席自動(dòng)化領(lǐng)域的各種國(guó)際會(huì)議十多次，美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、瑞士、前聯(lián)邦德國(guó)和香港等許多地方都留下了他的足跡。鑒于他的名望和成就，他多次被邀請(qǐng)擔(dān)任會(huì)議的主持人或者討論會(huì)的召集人。
圖6 1985年參加國(guó)際會(huì)議期間與外國(guó)學(xué)者合影
“文革”以后，張鐘俊歷任上海交通大學(xué)的計(jì)算機(jī)系主任、電工和計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任。在國(guó)家號(hào)召領(lǐng)導(dǎo)班子年輕化的時(shí)候，他主動(dòng)退居二線。
1978年恢復(fù)研究生制度以后，張鐘俊即擔(dān)任碩士研究生導(dǎo)師。1981年設(shè)置博士學(xué)位的時(shí)候，他被批準(zhǔn)為博士導(dǎo)師。1986年國(guó)家建立博士后流動(dòng)站，他又被委任為博士后導(dǎo)師。他的科研領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，并且與國(guó)家的重點(diǎn)科研項(xiàng)目緊密結(jié)合，涉及最優(yōu)控制、系統(tǒng)辨識(shí)、自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制、電力系統(tǒng)、大系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)控制、H∞設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、智能控制、機(jī)器人學(xué)、非線性控制等很多方面。其中大部分在當(dāng)時(shí)都是控制學(xué)科的前沿課題。從1982年以來(lái)他和他的學(xué)生們的研究成果獲得國(guó)家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3次。
圖7 指導(dǎo)博士生開展科學(xué)前沿研究
在指導(dǎo)研究生的同時(shí)，張鐘俊還帶領(lǐng)同事們做了大量的實(shí)際課題。其中比較突出的是地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的咨詢。
張鐘俊具體負(fù)責(zé)了上海交通大學(xué)接受的新疆維吾爾自治區(qū)長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的咨詢課題。1983年11月底，年近古稀的張鐘俊率領(lǐng)首批考察組進(jìn)疆考察。1984年，張鐘俊等對(duì)50萬(wàn)個(gè)關(guān)于解放后新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作了整理和分析，從中萃取了5萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)作建立數(shù)學(xué)模型的依據(jù)，并決定了以定量為主、以定性為輔的建模方針。在大家的努力下，建立了描述宏觀經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、反映各生產(chǎn)部門間相互依賴關(guān)系的投入產(chǎn)出模型和用狀態(tài)空間描述的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)控制模型，并完成了一個(gè)附屬的特爾菲型專家咨詢系統(tǒng)。根據(jù)模型，課題組在計(jì)算機(jī)上模擬獲得了新疆地區(qū)在1990年至2000年能夠達(dá)到的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提供了實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)的具體方案，描繪了21世紀(jì)新疆的遠(yuǎn)景，還指出了潛在的問題。
“新疆宏觀社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型”是我國(guó)第一個(gè)采用系統(tǒng)工程思想建立起來(lái)的大型地區(qū)性的社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型。這項(xiàng)研究獲得了上海市科技成果獎(jiǎng)。這項(xiàng)研究采用的方法為規(guī)劃的科學(xué)化提供了一個(gè)范例。以后他還負(fù)責(zé)完成了牡丹江、常熟等市的遠(yuǎn)景規(guī)劃和我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展規(guī)劃等的咨詢?nèi)蝿?wù)。
1985年，張鐘俊已入古稀之年，他辭去了校內(nèi)所有的行政職務(wù)，然而從那時(shí)起他顯得更忙碌了。他一年四季奔波在祖國(guó)各地，擔(dān)任了華僑大學(xué)、西安交通大學(xué)、北方交通大學(xué)、重慶大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)等23所高等院校的顧問教授或者名譽(yù)教授和湖南科技大學(xué)等兩所院校的名譽(yù)校長(zhǎng)，他在那里講課和指導(dǎo)科學(xué)研究。他擔(dān)任了廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)、常熟和嘉興等市的高級(jí)科技顧問，為經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展出謀劃策。他擔(dān)任了國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)信息科學(xué)部評(píng)審組成員和獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)委員。他還曾擔(dān)任過國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)自動(dòng)化小組的召集人、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)和中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)的副理事長(zhǎng)，以及中國(guó)微電腦應(yīng)用學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)和上海微電腦應(yīng)用學(xué)會(huì)的理事長(zhǎng)。
圖8 受聘為嘉興市高級(jí)科技顧問
一位學(xué)科發(fā)展的帶頭人
1988年8月，全美電子電工工程協(xié)會(huì)的SMC專業(yè)委員會(huì)在中國(guó)舉行國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議。閉幕式上舉行了隆重的贈(zèng)旗儀式。會(huì)議主席將一面協(xié)會(huì)的會(huì)旗贈(zèng)送給張鐘俊教授，表彰他在中國(guó)開創(chuàng)了自動(dòng)化的教育和研究。
與世界上許多杰出的科學(xué)家一樣，在60年代初期張鐘俊便以極大的熱忱關(guān)注著卡爾曼和龐得里亞金在控制理論方面的新進(jìn)展。在1962年卡爾曼和布西提出新的濾波設(shè)計(jì)的時(shí)候，他就認(rèn)識(shí)到一門新的理論已經(jīng)脫穎而出了。1964年，張鐘俊將卡爾曼濾波技術(shù)應(yīng)用到“遠(yuǎn)航儀”的接收信號(hào)的處理中，成為我國(guó)第一批將現(xiàn)代控制理論應(yīng)用于實(shí)際工程的科學(xué)家。1973年他在主持核潛艇的慣性導(dǎo)航這個(gè)研究課題中，又應(yīng)用了現(xiàn)代的系統(tǒng)測(cè)辨技術(shù)建立了陀螺角速度漂移的數(shù)學(xué)模型，而且再次應(yīng)用了卡爾曼濾波設(shè)計(jì)了信號(hào)反饋裝置，大幅度提高了潛艇定位的精度。
如果說(shuō)第二次世界大戰(zhàn)促成了經(jīng)典控制理論的誕生，而空間技術(shù)和計(jì)算機(jī)發(fā)展導(dǎo)致了現(xiàn)代控制理論的話，那么當(dāng)前的世界問題，例如能源問題、環(huán)保問題、人口問題和經(jīng)濟(jì)問題等，又對(duì)控制理論提出了新的課題。張鐘俊注意到了這樣的事實(shí)。現(xiàn)在需要討論的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜：一方面這種系統(tǒng)的運(yùn)行過程常常夾雜著人的思維活動(dòng)，系統(tǒng)的行為變得更加不確定起來(lái)；另一方面需要討論的系統(tǒng)規(guī)模更加龐大。它常常是由一些小系統(tǒng)按照遞階或者完全分散的形式耦合生成，經(jīng)典的信息結(jié)構(gòu)被打亂了。這些新特點(diǎn)使得傳統(tǒng)的控制手段變成幾乎是一籌莫展。根據(jù)70年代以來(lái)需要解決的問題的新特點(diǎn)和理論的新進(jìn)展，張鐘俊支持“控制理論進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段”的看法，認(rèn)為現(xiàn)在已經(jīng)是大系統(tǒng)理論時(shí)代，這個(gè)觀點(diǎn)一直指導(dǎo)著他的研究方向。
張鐘俊在自動(dòng)控制領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)眾所歸望。1980年他當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部學(xué)部委員。
近年來(lái)，張鐘俊又帶領(lǐng)同事們和同學(xué)們進(jìn)行了大量的研究，他們總選取領(lǐng)域的前沿課題作為自己的研究對(duì)象，在研究中講究實(shí)際與理論并重。例如，預(yù)測(cè)控制是70年代才提出的一種實(shí)用的控制技術(shù)，張鐘俊及其同事們?cè)谶@項(xiàng)技術(shù)剛誕生之際就予以非常的重視，他們進(jìn)行了許多理論上的探索，提出了預(yù)測(cè)控制中控制和校正分離的新框架，提出了雙重預(yù)測(cè)和分散信息的預(yù)測(cè)控制方法，并正著手應(yīng)用到化工工業(yè)控制中，在普遍注重算法設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)控制領(lǐng)域中，他們的工作稱得上是佼佼者。此外在廣義系統(tǒng)、H∞設(shè)計(jì)技術(shù)等領(lǐng)域，他們都取得了重要進(jìn)展。
也許是早年在上海市公用事業(yè)局工作的那段經(jīng)歷，張鐘俊一直關(guān)注著管理科學(xué)的發(fā)展。60年代前后，系統(tǒng)工程逐步形成了一門獨(dú)立的學(xué)科，它以全局的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的管理技術(shù)，追求整體最優(yōu)規(guī)劃、實(shí)施方案和具體運(yùn)行。60年代后期系統(tǒng)工程方法應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)等許多領(lǐng)域，表現(xiàn)出強(qiáng)大的力量。1977年，祖國(guó)正從長(zhǎng)期的動(dòng)亂走向安定團(tuán)結(jié)，滿目瘡痍亟待治理，停滯多年的經(jīng)濟(jì)亟待奮起，規(guī)劃問題隨之而來(lái)。這一年，張鐘俊在廣州召開的一次全國(guó)性學(xué)術(shù)會(huì)議上，提出了在我國(guó)推廣應(yīng)用系統(tǒng)工程的主張，成為我國(guó)首批倡導(dǎo)系統(tǒng)工程方法的科學(xué)家之一。在這次會(huì)議上，張鐘俊結(jié)合國(guó)際上成功應(yīng)用的范例，深入淺出地介紹了系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)、內(nèi)容和方法，與會(huì)者頗有振聾發(fā)聵之感。
圖9 在中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)上
80年代前后，張鐘俊和其他學(xué)者一起，將大系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程方法結(jié)合在一起分析宏觀經(jīng)濟(jì)問題，提出了新一代的經(jīng)濟(jì)控制論。
經(jīng)濟(jì)控制論的發(fā)展可以有這樣一些里程碑：60年代奧斯卡·蘭格用經(jīng)典控制方法詳細(xì)討論了凱恩斯理論，將可靠性理論引入了經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，用控制理論方法研究了經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的穩(wěn)定性；70年代鄒至莊在經(jīng)濟(jì)問題中引進(jìn)了最優(yōu)控制方法，曼內(nèi)斯庫(kù)則引進(jìn)了狀態(tài)空間方法和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作了逐層剖析；到了80年代，張鐘俊和他的同事們將最新的控制理論用于經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的分析，他們?cè)诮?jīng)濟(jì)控制問題中引進(jìn)了能控性和能觀性，提出了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建模的原則和步驟，提出了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)最小實(shí)現(xiàn)模型，提出了動(dòng)態(tài)投入產(chǎn)出分析法，闡述了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)仿真的意義和特點(diǎn)。這些論著后由中國(guó)數(shù)量經(jīng)濟(jì)研究會(huì)陜西分會(huì)在1981年整理出版。這些論文開拓了我國(guó)經(jīng)濟(jì)控制的現(xiàn)代理論階段，對(duì)于建立我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型具有一定的啟示和指導(dǎo)作用。
1984年以來(lái)，張鐘俊和他的同事們應(yīng)用系統(tǒng)工程思想完成了新疆等地發(fā)展規(guī)劃的咨詢。張鐘俊的這些理論和實(shí)踐在我國(guó)系統(tǒng)工程發(fā)展史上無(wú)疑是一座豐碑。
有人說(shuō)計(jì)算技術(shù)和自動(dòng)控制是一對(duì)攣生兄弟，興許這是確切的，許多控制理論學(xué)者都非常重視計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)展。張鐘俊也持有這種觀點(diǎn)，并進(jìn)一步認(rèn)為計(jì)算機(jī)科學(xué)的突破是現(xiàn)代控制新理論誕生的助產(chǎn)婆。
1984年，張鐘俊又提出了以大系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，以微電腦應(yīng)用為突破手段，形成分級(jí)分布式計(jì)算機(jī)控制和信息管理的工業(yè)大系統(tǒng)理論，這個(gè)理論又簡(jiǎn)稱為“一大一微”。他以杰出的才能和淵博的知識(shí)勾劃了工業(yè)大系統(tǒng)的研究框架。他分析了這類系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)分散的特性，論述了微電腦應(yīng)用在控制中的基本作用，提出了計(jì)算機(jī)通信、計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)等新的研究課題。
圖10 赴桂林復(fù)印機(jī)廠調(diào)研生產(chǎn)流水線
10年來(lái)，有張鐘俊參與的在國(guó)際和國(guó)內(nèi)第一流雜志或者重要的國(guó)際會(huì)議上發(fā)表的論文已過百篇，這些文章的內(nèi)容幾乎覆蓋了自動(dòng)化的整個(gè)領(lǐng)域。張鐘俊擔(dān)任過《電氣自動(dòng)化》、《信息與控制》、《系統(tǒng)工程》和《微型電腦應(yīng)用》的主任編輯，《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》、《控制理論與應(yīng)用》和《系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐》的編委。在我國(guó)的自動(dòng)化發(fā)展過程中，張鐘俊既是一位開拓者，又是一位始終戰(zhàn)斗在最前沿的學(xué)術(shù)帶頭人。
圖11 收集張鐘俊后期研究成果的6本論文集
來(lái)源：自然雜志
作者：韓正之
