20世纪50年代末,曲阜师范学院数学系在党的教育方针指引下,走出校园求合作,面向生产找课题。数学系师生分别深入到交通运输、水利部门和农村,开展数学应用的实践教学。
58级师生以曲阜陈庄为基地,探索运筹学和农业结合的新途径。例如总结农民“小往大靠”的设麦场经验,给出了麦场设置的数学模型。后又编制出一整套为农业生产和生活服务的方案,如劳动力优化调配、农作物合理布局、渠系科学设计、麦堆简易估产等,并把这些内容编写成教材——《公社数学》,用于教学和指导农业生产。《公社数学》在1960年山东省社会主义建设群英会展览时,曾被毛泽东主席翻阅,这一光辉的镜头发表在《山东画报》的封面上。人民日报记者王建林在全面采访后,写成“广阔的路——山东曲阜师范学院对运筹学的实际应用和理论探讨”一文,发表在1960年7月29日《人民日报》上,在国内产生了广泛的影响,也为我校运筹学的研究奠定了基础。时任中国科学院数学研究所所长华罗庚对这些具有浓厚乡土气息的数学模型很重视,他把“麦场设置”中的算法编成口诀,并组织中国科技大学、北京师范学院等校师生在1960年北京郊区麦收时推广这一方法。后又总结成“数学方法在麦收中的应用”一文,发表在《数学学报》 1961年第一期。
60-70年代,数学系师生坚持了运筹学为农业服务的研究方向,并把应用范围扩大到农村广播线路架设和水利工程设计等领域。如用“优选法”设计出水库跳流鼻坎的最优尺寸,这一结果用于泗水县贺庄水库的设计施工,取得良好的效果。
改革开放以来,经济社会的快速发展为教育的改革发展提供了难得的机遇。我们数学系师生在原来工作和成果的基础上,将运筹学的研究和应用推向深入,并把探索运用运筹学对农业结构调整的研究推向全国。
1981年9月17日至12月9日,中国科学院农业现代化委员会和国防科技大学在长沙举办厂我国农业系统工程第一期培训班,在全国招收了69名学员。邀请了我系章志敏、马克杰讲了16天的课,内容有农业合理布局、场站设置、实验设计等。主办单位把我们的讲稿印刷成册,发放全国有关单位推广应用。1982年济南市农业区划办公室张云翔主任根据这一线索,专程来曲阜洽谈,确定了长清县农牧业最优布局的研究课题。
我们在深入了解情况后,把该县的土地划分为37种类型,又根据两年规划的要求,确定了83种作物组合方式。王长钰等给出了一个含有三千多个变量的线性规划数学模型。在北京石化研究所计算中心的帮助下,完成了《系统工程在长清县农牧业最优结构布局中的应用》研究。在长清县分别确定了种植业在平年、旱年、涝年、旱涝年不同气象条件下的最优结构布局方案和一个种植业与畜牧业结合的优化布局方案。在长清县委、县政府强有力的支持下,长清县改变了多年传统的农牧业结构,在种植方面扩大了小麦、谷子、大豆等作物的种植面积;在畜牧业方面,充分利用本地草木丰富的资源,发展了牛、羊、兔等食草畜类,改变了饲养业“以猪为首”的状态。调整产业结构后,该县在遭受自然灾害的情况下,农业总产量仍增加250万斤,成为济南市郊四个区、县中唯一增产的县。人民日报1986年8月17日报道:“山东长清县运用软科学指挥农业生产尝到甜头,不凭经济办事,要靠科学决策”,并发表了一个编余短论“重新学习当领导”。记者刘健写了一篇报告文学“数学的灵光”,发表在大众日报l986年3月15日第一版。
继长清县以后,我们又在桓台县根据作物品种“引新、复优、弃劣”的要求,把建立数学模型和农业经验结合起来,大大简化了数学模型,更便于推广应用。在沾化县采用了多层次优化的方法,对17个乡镇的优化方案进行协调,兼顾了大局与小局的利益,从而使优化方案具有更大的实用性。在潍坊市的“三北”(寒亭、昌邑、寿光的北部)盐碱滩上,我们打破县级行政界限,探讨区域性规划的新路子。大众日报1986年7月29日报道:潍坊“三北”综合开发见成效。9月27日又报道:潍坊摒弃凭经验个人说了算的旧决策方法,科学民主确定开发“三北”方案,应用现代科学手段的方法优选出的方案实施后已初见成效。在郯城县对劳动资源分布最优方案进行了探讨,把研究目标转向最复杂的资源——人,迈出了从静态到动态研究的第一步。
“长清模式”先后在北到内蒙巴盟“长胜”实验区,西至青海互助土族自治县,南到贵州等地进行了大面积的推广,取得了可喜的经济效益和广泛的社会效益。
“长清模型”具体的内容可归纳为:
一、应用线性规划、对策论与决策分析的方法,建立了农牧业最优结构布局的数学模型,为县级建立农牧业规划提供了定性、定量、定位的研究方法。
二、提供了一套贯彻实施优化方案的经验:
1.把优化方案变成国民经济指导性计划;
2.在尊重农民经营自主权的前提下,引导农民在种植中,尽量采纳优化方案提供的信息;
3.通过产前、产中、产后服务系统,解决实施优化方案过程中遇到的各种技术、经济和组织问题。
三、提供了一套计算农业增收经济效益的方法。
我们研究的成果分别发表在美国《运筹学年刊》(Annals of Operations Research)和日本《运筹学杂志》等刊物上,受到国际学术界的好评。日本的若山邦弘教授在评论时认为:“……这些问题的解决强有力地促进了中国的农业政策的改革,为向市场经济过渡做出了贡献,开辟了运筹学应用的新领域。”1987年,经国家科委批准,被列为中国和丹麦王国科技合作的项目。1988年8月,龚为邦、章志敏、赵福安和济南市农业区划办公室的张云翔、王传江应邀去哥本哈根访问,并落实中丹科技合作项目。我们在丹麦科技大学和哥本哈根经济管理学院介绍了系统工程在农业中应用的成果,并讨论了“多目标决策”合作的课题。以后又将“多目标决策”的研究成果,用于黄河三角洲可持续发展战略模式的研究中,取得了可喜的成果。
回顾半个世纪的探求,我们深刻体会到,探索运筹学为农业服务的实践中,必须敢于坚持走自己的路。走自己的路,才有创新;走自己的路,才有特色;走自己的路,才能走出广阔的路。在实践过程中还应注意调动教与学的积极性,调动校内和校外的积极性,逐渐形成一套行之有效的培养创新人才的教学模式,更好地为社会主义经济建设服务。
(作者系曲阜师大教授,全国教育系统劳动模范,山东省优秀教师,原运筹研究所副所长。)
(转自省教育关工委《工作简报》2010.2)