2005年，中科院院長路甬祥來中國科學(xué)院自動化研究所考察，聽取了有關(guān)綜合集成體系的工作匯報后指出：戴汝為院士所領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊，在綜合集成的基礎(chǔ)理論、方法體系和應(yīng)用推廣等多個方面取得了可喜的成果，“概念比過去更清晰”，已經(jīng)顯露出“重大原始性創(chuàng)新的曙光”。

   2008年，國家主席胡錦濤視察我軍某重要戰(zhàn)略研究機構(gòu)，在仔細觀看了由上述團隊與該機構(gòu)合作研制的“戰(zhàn)略決策綜合集成研討系統(tǒng)”的作業(yè)演示后，稱贊采用綜合集成研討方法深入研究重大現(xiàn)實課題很有意義，希望相關(guān)單位把該系統(tǒng)建設(shè)好、管理好、運用好，使之發(fā)揮應(yīng)有的作用。

   從“重大原始性創(chuàng)新的曙光”到“國家層面的戰(zhàn)略性應(yīng)用”的跨越體現(xiàn)了我國科學(xué)家原創(chuàng)的“綜合集成”方法論的前瞻性、創(chuàng)新性和科學(xué)性，從綜合集成到開啟智慧之光的歷程可以追溯到上世紀80年代。

   系統(tǒng)學(xué)與開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

   1979年，人民科學(xué)家錢學(xué)森在一次學(xué)術(shù)報告上提出了創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)的任務(wù)，認為系統(tǒng)學(xué)是研究系統(tǒng)一般規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué)，處于系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論層次。80年代中期，他親自主持并參加了系統(tǒng)學(xué)討論班、人體科學(xué)討論班、思維科學(xué)討論班。

    通過這些研究復(fù)雜問題的討論班所積累的成功經(jīng)驗，結(jié)合對于智能計算機模擬的深刻審視和反思，1990年，錢學(xué)森、于景元、戴汝為發(fā)表了《一個科學(xué)新領(lǐng)域——開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論》一文，提出了開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的概念以及處理這類的方法論——綜合集成法。 

            
                      圖1 社會系統(tǒng)、地理系統(tǒng)和人腦系統(tǒng)都是典型的開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)系統(tǒng) 

   開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)具有以下特征：系統(tǒng)本身與系統(tǒng)周圍的環(huán)境有物質(zhì)的交換、能量的交換和信息的交換，由于有這些交換，所以是“開放的”。系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)很多，成千上萬，甚至上億萬，所以是“巨系統(tǒng)”。子系統(tǒng)的種類繁多，有幾十、上百、甚至幾百種；從可觀測的整體系統(tǒng)到子系統(tǒng)，層次很多，中間層次又不認識，甚至連有幾個層次也不清楚，所以是“復(fù)雜的”。

   典型的開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)包括：社會系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)、Internet（及其用戶）等。對于這樣的系統(tǒng)，“從可觀測的整體系統(tǒng)到子系統(tǒng)，層次很多，中間層次又不認識，甚至連有幾個層次也不清楚”，因此無法采用還原論的方法來處理，需要新的方法和方法論，因此這形成了“一個科學(xué)的新領(lǐng)域”。處理這類系統(tǒng)的方法論：綜合集成法。

   從綜合集成法到綜合集成研討廳體系

   綜合集成方法論是在社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、地理系統(tǒng)這三個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)研究實踐的基礎(chǔ)上提煉、概括和抽象出來的。在這些研究和應(yīng)用中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗知識和專家判斷互相結(jié)合，提出經(jīng)驗性假設(shè)（判斷或猜想）；而這些經(jīng)驗性假設(shè)不能用嚴謹?shù)目茖W(xué)方式加以證明，往往是定性的認識，但可以用經(jīng)驗性數(shù)據(jù)和資料以及幾十、幾百、上千個參數(shù)的模型對其確定性進行檢測；而這些模型也必須建立在經(jīng)驗和對系統(tǒng)的實際理解上，經(jīng)過定量計算，通過反復(fù)對比，最后形成結(jié)論；而這樣的結(jié)論就是我們在現(xiàn)階段認識客觀事物所能達到的最佳結(jié)論，是從定性上升到定量的認識。

  因此，綜合集成法（Meta-synthesis）就其實質(zhì)而言，是將專家群體（各種有關(guān)的專家）、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機技術(shù)有機結(jié)合起來，把各種學(xué)科的科學(xué)理論和人的經(jīng)驗知識結(jié)合起來。這三者本身也構(gòu)成一個系統(tǒng)。這個方法的成功應(yīng)用，就在于發(fā)揮這個系統(tǒng)的整體優(yōu)勢和綜合優(yōu)勢。Metasynthesis強調(diào)把許多有用的、點滴的東西綜合在一起，成為一個整體的、正確的結(jié)構(gòu)，是高層次的綜合。

   1992年，錢學(xué)森先生發(fā)表了《再談開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)》一文。同時，進一步提出“人機結(jié)合的綜合集成研討廳體系”，將綜合集成法中的個體智慧上升為群體智慧。這個研討廳體系的構(gòu)思是把人集成在系統(tǒng)之中，采取人機結(jié)合、以人為主的技術(shù)路線，充分發(fā)揮人的作用，使研討的集體在討論問題時互相啟發(fā)，互相激活，使集體創(chuàng)見遠遠勝過一個人的智慧。通過研討廳體系還可把今天世界上千百萬人的聰明智慧和古人的智慧（以知識工程中的專家系統(tǒng)表現(xiàn)出來）統(tǒng)統(tǒng)綜合集成起來，以得出完備的思想和結(jié)論。

   這個方法綜合了專家群體的意見和大量書本資料的內(nèi)容，是把定性的、不全面的感性認識加以綜合集成。這樣，綜合集成研討廳體系就明確地將綜合集成法中的個體智慧上升為群體智慧。按照此思路構(gòu)建的綜合集成研討廳體系，將是一個綜合了專家體系、計算機體系和知識信息體系的人機結(jié)合的巨型智能系統(tǒng)。

   二十年如一日的研究歷程

   1993年，戴汝為院士領(lǐng)導(dǎo)的自動化所原人工智能實驗室撰寫了“智能系統(tǒng)的綜合集成”的學(xué)術(shù)論文集，得到錢學(xué)森先生的高度贊揚，美國哈佛大學(xué)的Y. C. Ho教授也把這本論文集在他領(lǐng)導(dǎo)的科研集體中多次進行研究討論。

   1992~1997年，戴汝為等人承擔了國家 攀登計劃“思維與智能的模擬”，在該項目的研究中，對綜合集成思想進行了大膽實踐，通過研究思維與智能的模擬來構(gòu)建智能系統(tǒng)，進而形成了開放的巨型智能系統(tǒng)的理論。
  
                  
                                       圖2 智能自動化叢書

   1995年在“智能系統(tǒng)的綜合集成”學(xué)術(shù)論文集的基礎(chǔ)上，戴汝為等人撰寫了《智能自動化叢書》。

   1999~2004年，國家自然科學(xué)基金支持了題為“支持宏觀經(jīng)濟決策的人機結(jié)合綜合集成研討體系研究”的重大項目，由戴汝為院士擔任第一主持人，解決了“群體智慧的涌現(xiàn)”、“支撐系統(tǒng)的研制”、“人在決策過程中的認知研究”等關(guān)鍵問題，把先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、智能技術(shù)和思維科學(xué)的研究成果應(yīng)用于綜合集成研討廳的建設(shè)，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界引起廣泛關(guān)注。

    2003年，以戴汝為院士為首的研究團隊赴國際著名的系統(tǒng)科學(xué)研究機構(gòu)IIASA（國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所）介紹綜合集成體系方面的研究工作，并演示了支持宏觀經(jīng)濟決策的綜合集成研討廳雛形系統(tǒng)，國際學(xué)術(shù)界對這一具有中國原創(chuàng)特色的綜合集成研討廳體系有了一定的認識和理解。

   2004年，綜合集成方法論成功應(yīng)用于黃河中下游水庫群的聯(lián)合調(diào)度問題，取得了較好的效果。

    戴汝為發(fā)表了《人機結(jié)合的智能工程系統(tǒng)—— 處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的可操作平臺》一文，提煉出基于信息空間（Cyberspace）的綜合集成研討廳的概念，發(fā)展了綜合集成研討廳體系。

    2005年，自然科學(xué)基金委員會對重大項目“支持宏觀經(jīng)濟決策的人機結(jié)合綜合集成研討體系研究”給予“特優(yōu)”的評價，綜合集成體系已經(jīng)顯露出“重大原始性創(chuàng)新的曙光”。

    20余年來的研究及發(fā)展歷程如圖3所示。

    基于“Cyberspace”的綜合集成研討廳體系

    在綜合集成研討廳的概念中，研討廳是專家們同計算機和信息資料情報系統(tǒng)一起工作的“廳”。

    隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，深入人們工作和生活的每一個層面，“Cyberspace（信息空間或數(shù)字空間）”它使參與者跨越時間和地域的限制，隨時隨地就所關(guān)心的問題進行研究、交流和探討，并可隨時利用網(wǎng)絡(luò)上的大量資源。信息技術(shù)的這個發(fā)展，為綜合集成研討廳的實現(xiàn)提供了一種新的、可能的形式。因此，可建立基于Cyberspace的綜合集成研討廳(CWME)。

      CWME具有時代的先進性和較強的可操作性，表現(xiàn)在：

    （1）人機結(jié)合，以人為主。人在該系統(tǒng)中始終起指導(dǎo)作用，讓使用者回歸到了現(xiàn)實社會中人和人的溝通、交流當中；

    （2）面向網(wǎng)絡(luò)。提供了目前最可靠的和易用的基于Web的協(xié)同工作平臺，適合有廣泛交流溝通需求的一切企業(yè)、機關(guān)、研究單位等；

    （3）多種形式的資源共享以及計算機之間的互操作，有利于將存在于專家大腦里的知識以可視化的方式進行共享，同時減少了軟件集成的設(shè)計工作和服務(wù)器的負擔；

    （4）實時跨平臺協(xié)作，從Windows延伸到Mac、Unix和Linux，做到研討廳無處不在；

    （5）多媒體接口設(shè)計，充分使用即時語音交流、手寫漢字識別、指紋識別（用于身份認證）、視頻會議等多媒體手段；

    （6）結(jié)合知識管理，體現(xiàn)了研討廳是一個知識的生產(chǎn)與服務(wù)體系，實現(xiàn)了民主集中的工作空間。

    國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）拓展綜合集成研究

    2007年，937計劃項目“基于視覺認知的非結(jié)構(gòu)化信息處理理論與關(guān)鍵技術(shù)”啟圖3 開放復(fù)雜巨系統(tǒng)及以人為主、人機結(jié)合綜合集成體系發(fā)展歷程圖4 “基于非結(jié)構(gòu)化信息處理的綜合態(tài)勢評估與決策關(guān)鍵技術(shù)”課題的研究內(nèi)容與目標動，該項目由西安交通大學(xué)徐宗本教授擔任首席科學(xué)家，戴汝為院士領(lǐng)導(dǎo)的團隊承擔了 “基于非結(jié)構(gòu)化信息處理的綜合態(tài)勢評估與決策關(guān)鍵技術(shù)”的研究任務(wù)。
        
                    

                         圖3 開放復(fù)雜巨系統(tǒng)及以人為主、人機結(jié)合綜合集成體系發(fā)展歷程  

    研究目標為：面向國家重大需求，以軍事戰(zhàn)略推演與綜合決策為應(yīng)用對象，融合多學(xué)科的理論和技術(shù)，采用從定性到定量的綜合集成法，實現(xiàn)戰(zhàn)略環(huán)境中非結(jié)構(gòu)化信息的有效處理，在此基礎(chǔ)上研制軍事戰(zhàn)略推演與綜合決策系統(tǒng)，實現(xiàn)軍事戰(zhàn)略決策方式的提升，提高決策的效率與質(zhì)量。
        
                       

                   圖4 “基于非結(jié)構(gòu)化信息處理的綜合態(tài)勢評估與決策關(guān)鍵技術(shù)”課題的研究內(nèi)容與目標  

    通過4年多艱苦的研究，課題組在“基于綜合集成的非結(jié)構(gòu)化信息處理方法”、“面向態(tài)勢理解的開放式交互建模方法”、“面向Internet的開源情報信息的處理方法”、“網(wǎng)絡(luò)觀點態(tài)勢的挖掘技術(shù)”、“綜合態(tài)勢評估與決策算法”等5個方面取得了豐碩的研究成果。在“面向態(tài)勢評估的綜合集成知識體系”、“基于開源情報的態(tài)勢感知與分析方法”2條主線上獲得了突出進展。在綜合應(yīng)用上述成果的基礎(chǔ)上，我們研制了“戰(zhàn)略決策綜合集成研討系統(tǒng)”，投入我國戰(zhàn)略研究和決策的實際應(yīng)用。

    該課題研究對綜合集成法最大的貢獻，就是深化了綜合集成研討過程中知識演化的框架，獲得了一系列促進定性知識向定量知識轉(zhuǎn)化的新技術(shù)和新方法；促進了綜合集成在非結(jié)構(gòu)化信息（例如網(wǎng)絡(luò)情感態(tài)勢）處理和戰(zhàn)略態(tài)勢評估與決策方面的應(yīng)用。
    
                    
                               
                                        圖5  基于綜合集成的非結(jié)構(gòu)化信息處理方法

    具體地說，這項研究把綜合態(tài)勢評估的實質(zhì)解釋為非結(jié)構(gòu)化態(tài)勢信息的有效處理問題，采用從定性到定量的綜合集成法，不但強調(diào)采用機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等方法發(fā)現(xiàn)隱藏在非結(jié)構(gòu)化信息中的結(jié)構(gòu)，而且強調(diào)通過研討組織與群體交互，把專家的定性知識與當代最新科學(xué)技術(shù)提供的定量知識結(jié)合起來，實現(xiàn)復(fù)雜信息的逐步結(jié)構(gòu)化，形成了一套人機結(jié)合的態(tài)勢評估與決策方法。

    重大應(yīng)用

    現(xiàn)代戰(zhàn)爭是體系與體系之間的對抗，每個體系都涉及到人員、裝備、情報/信息等復(fù)雜要素，構(gòu)成了典型的復(fù)雜系統(tǒng)。而戰(zhàn)略問題作為研究戰(zhàn)爭全局規(guī)律的科學(xué)與藝術(shù)，涉及到上述復(fù)雜系統(tǒng)的方方面面，以及大量的定性、定量因素，是一類極其復(fù)雜的問題。而綜合集成研討廳體系以研討作為主要工作方式，以各種計算機化的數(shù)據(jù)、模型、方法為支持工具，通過定性分析、建模、定量計算、結(jié)果評估、定性分析等多輪循環(huán)，逐步將非結(jié)構(gòu)化信息轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化信息，把問題的定性認識上升為定量認識，獲得較好問題求解結(jié)果和決策支持方案。戰(zhàn)略決策問題作為與開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)相關(guān)的問題，從理論和經(jīng)驗上來看，都適宜于應(yīng)用該方法論進行處理。

     在這樣的認識之下，戴汝為院士率領(lǐng)的科研團隊運用多年的研究成果，結(jié)合某軍事研究機構(gòu)的實際需求，成功研制了“戰(zhàn)略決策綜合集成研討系統(tǒng)”。該系統(tǒng)由軍事專家體系、機器體系和軍事信息/知識體系組成，如圖6所示。
 
                      

                                    圖6 戰(zhàn)略決策綜合集成研討系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)  

    其中軍事專家體系由軍事戰(zhàn)略專家、相關(guān)研究人員和軍事首長組成，他們是戰(zhàn)略決策支持過程中最活躍、最具創(chuàng)造性的創(chuàng)新主體。軍事專家體系作用的發(fā)揮主要體現(xiàn)在各個專家經(jīng)驗、構(gòu)想和直覺的運用上，尤其是其中宏觀的、全局性的戰(zhàn)略智慧，經(jīng)常是難以明確表述、具有“只可意會、不可言傳”特點的感受和猜想，是計算機所不具備，也難以模擬的，是戰(zhàn)略問題處理的關(guān)鍵所在。

    計算機體系由軍事專家所使用的計算機軟硬件以及為整個戰(zhàn)略決策支持群體提供服務(wù)的服務(wù)器組成，計算機體系的作用在于它的海量存儲能力和高性能的計算能力，后者又包括數(shù)據(jù)運算和邏輯運算能力。同樣，這些特點是軍事專家所難以匹敵的。

    軍事信息/知識體系由各種形式的軍事數(shù)據(jù)、信息、情報和知識組成，軍事專家體系和機器體系是這些信息和知識的載體。戰(zhàn)略決策綜合集成研討體系運作的實質(zhì)就是對保存于軍事專家大腦和計算機中的軍事信息/知識體系不斷去蕪存菁、豐富發(fā)展、靈活運用的過程。

    這三個體系各有所長，各盡其能，被綜合集成法連接成一個整體，構(gòu)成一個統(tǒng)一的、人機結(jié)合的戰(zhàn)略研究和決策評估系統(tǒng)平臺。在這個平臺中，軍事專家個人發(fā)揮其在經(jīng)驗、直覺和領(lǐng)域知識方面的長處，群體發(fā)揮其互相協(xié)作、集體研究的優(yōu)勢，而計算機則發(fā)揮其高速計算、快速模擬的特長。把這些優(yōu)勢通過科學(xué)的方法論組織起來，實現(xiàn)決策研究、支持人員從定性認識到定量認識的飛躍，其結(jié)果是提高戰(zhàn)略問題的研究質(zhì)量，獲得更加科學(xué)、合理的戰(zhàn)略方案。

    “戰(zhàn)略決策綜合集成研討系統(tǒng)”提供了“研討流程規(guī)劃”、“研討”、“戰(zhàn)略分析”、智能數(shù)據(jù)分析”、“輔助決策”等5大類、20多項功能，可全面支持常規(guī)的戰(zhàn)略決策過程。系統(tǒng)開發(fā)完成后，在該機構(gòu)內(nèi)多個部門（如運籌所、戰(zhàn)略部、信息化辦公室等）得到廣泛使用，包括多次針對某些重要戰(zhàn)略問題的大范圍的推演，得到使用者的好評。

    該系統(tǒng)在應(yīng)用中能夠有效融合相關(guān)軍事數(shù)據(jù)、專家研判經(jīng)驗和首長決心意圖，表現(xiàn)手法新穎，運行方式實用。依托該系統(tǒng)支撐的研究課題向多位軍委總部首長匯報演示，受到充分肯定。該系統(tǒng)對推進軍事科研和戰(zhàn)略決策模式的轉(zhuǎn)變有重要意義。

    胡錦濤總書記也正是在觀看完該系統(tǒng)的作業(yè)演示后，稱贊采用綜合集成研討方法深入研究重大現(xiàn)實課題很有意義，希望相關(guān)單位把該系統(tǒng)建設(shè)好、管理好、運用好，使之發(fā)揮應(yīng)有的作用。

    回顧與展望

    從“重大原始性創(chuàng)新的曙光”到“國家層面的戰(zhàn)略性應(yīng)用”，體現(xiàn)的是長達20年的綜合集成研究過程所獲得的豐碩成果。這既是錢學(xué)森等老一代科學(xué)家廣闊的科學(xué)視野和卓越的學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力的直接體現(xiàn)，也是相關(guān)研究集體立足復(fù)雜系統(tǒng)理論前沿，面向國家重大應(yīng)用需求，持之以恒地開展綜合集成體系研究的階段性成果?；仡欉^去，展望未來，從理論框架，到智慧的曙光，再到戰(zhàn)略應(yīng)用，綜合集成體系必將為人類進步和我國的社會發(fā)展做出更大的貢獻。

     致謝：本文受973國家基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(2007CB311007)資助。  

  摘自《自動化博覽》2012年第二期