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主题：【分享】钱学森谈——计量系统工程

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发表于：2010/08/25 22:50:45 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

钱学森（1911年12月11日—2009年10月31日8时6分），是人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一，是工程控制论的创始人，是二十世纪应用科学领域最为杰出的科学家，是为新中国的成长作出无可估量贡献的老一辈科学家团体中影响最大和功勋最为卓著的人民科学家，是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者，是新中国历史上最伟大的科学家，被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”。他在上世纪40年代已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空和航天领域内的最为杰出的科学家，并以《工程控制论》的出版为标志在学术成就上实质性的超越了科学巨匠冯·卡门，成为上个世纪整个应用科学领域中最杰出的代表，成为二十世纪众多学科领域的科学群星中最为璀璨的极少数巨星之一。

重温钱老1978年13月26日在全国计量工作会议的发言稿。

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2010/8/25 22:51:23 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

计量系统工程

钱学森

我下面讲的,只是的一些想法，仅供参考吧，讲错了的还要请同志们批评指正。　
一
先讲一点我对于计量工作的一些认识。计量工作跟实现我国的农业现代化、工业现代化、国防现代化、科学技术现代化有什么关系呢7我想，一句话，可以这样说：没有计量工作的现代化，要实现四个现代化是不可能的。

我看到四机部罗沛霖同志的一个发言稿，他说计量工作是自有商品交换之后就有了必要了。这个说法是对的。假设在一个象原始公社那样的社会制度，我们确实不需要计量工作，或者是一个人闭门造车，跟别人不要搞什么协作看那也不要搞计量工作。一旦人们的生产活动发展到多地区的多集体的协作协同，如果你做的东西跟别人对不上，生产就搞不下去，那就必须要有计量工作。所以，也可以这样讲，有了商品交换，也就是有了多地区多集体的生产协同，就需要有计量工作。我们都知道社会的历史，当人类社会进步到奴隶制的时候，就逐步开始了商品的交换，在奴隶社会的质期，就有计量工作曲要求。中国历史上头一个搞全国的计量工作曲就是秦始皇吧因为他那个时候统一了全国，就感到有搞全国统一的计量的必要了。从那个时候开始，已经需要有计量。那么生产越发展，多地区多集体的分工协作就越来越发展。以至到了今天，发展到一个人类历史上从来没有的这样大规模的生产。所以，我们现在需要计量工作，那就更自不待言了。

再说，我们现在要扩大国际贸易，如果计量工作没有搞好，也会造成混乱，也会给我们在经济上造成损失。听说有这样的事情，我们因为怕秤重的，或者是测量容积的测量设备不准，如果短缺了，合同上是写着要罚款的，我们怕罚款，所以说多给一点吧，再保险一点吧，据说这样子，我们让国外的商家多拿了我们的东西是有的，那也是经济上的损失嘛!从这一点来看，计量工作不光是我们国内的计量工作，而且计量工作一定要跟世界范围的计量工作联系起来。我们中华人民共和国也仅仅是世界上的一个国家我们要跟人家交往，那么就必须把我们的计量工作跟全世界曲计量工作联系起来，我们不能说，我们是我们的，我不管你的。

四个现代化，有科学技术现代化。科学技术工作里面，对计量的要求也是很高的。个道理也很简单，所谓科学技术，无非是客观的规律。客观的规律，科学的规律，、是要用量来表达的。这个量，如果你测的量，不是标准的量，那么你所测出来的物质运动的规律，恐怕就不符合人家测出来的物质运动的规律，也就是你成了你单独的“科学”的规律，那怎么能行呢，科学规律只有一个嘛1但是，因为你用的量，表达的不准，那你就搞不了科学技术工作，不能够跟全国的、全世界的科学技术工作联系在一起。这个方面的要求，那是越来越高的。记得我在七二年的计量工作会议上就说过这样的例子，就是美国的加州理工学院，是搞高能物理的。它从三十年代后期开始就搞高能物理，但是到第二次世界大战以后，它发现它在三十年代后期四十中代初期这十几中所做的高能物理测量工作，通统报废。为什么呢7就是因为高电压的计量不准。到第二次世界大战以后，它就要重新重复它的工作。这就是刚才讲的，你的计量不准，你所发现的科学规律就不能跟其他人发现的规律、跟世界发现的规律对上口。最近，我们在报纸上也看到美国普林斯顿大学搞受控热核聚变，用托克马克式的实验装置，也有计量的问题，就是他们用了一个新的方法来加热等离子体，所谓用中性的高能的氢原予来加热等商子体。但是它的计量工作投有走在前面，它的仪器能够测量曲等离子体的温度太低了，最高能测到六十兆度，也就是六千万度。实验开始了，看到表指到四千五百万度，觉得情况正常，还可以加热，加到五千万度，还正常，再加热加到六千万度，好了，到了头了，不能再酗了，实际上还可以加热，最后就不知道是什么温度，乱猜了，可能到了八千万度，也许比八千万度还高，也许还没有八干万度，不知道，实验就只能终止了。到底它用中性的氢原子加热的技术，能够把等离子体加热到什么温度，离开点燃热核反应还有多远，现在只好等一等，等到计量工作跟上来再说。这都是很戏剧性的例子。在科学技术中，由于计量工作没有搞上去，吃亏了的事，还多得很。所以，这三个方面——从生产的社会化、大规模化、专业化分工这个角度来看计量工作的重要性，从国际交往、进出口这个角度来看计量工作的重要性，从科学技术的发展来看计量工作的重要性，是不是我们可以这样说：没有现代化的计量工作，就不可能实现四个现代化。

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2010/8/25 22:51:54 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

二
那么，怎样使计量工作现代化呢?

我想，计量真正说起来，无非是有许多生产科研单位，如工厂、车间，它的生产过程当中，需要测量，那么这些测量就应该有一个标准，所以有计量的要求。车间里头总有许多测量的工具，这些测量工具要求维持在一定的精度范围之内。所谓精度范围，就是标准的精度范围。另一个方面，农业的生产，人民公社，那也需要做计量工作。因为生产当中肯定会需要，譬如农药的配比呀，肥料的施肥呀，等等。如果计量不准的话，那要出乱子，或者是浪费，或者甚至于可以出现更大的危害。所以，农业生产也需要有计量工作。再有一个，我们学校，小学、中学有试验室，到大学、高等院校更有许多的试验室，高等院校而且要进行科学研究。那么，计量工作在它那儿当然也是很重要的，不然的话，他没有法子教学。比如说，教物理，他用他的仪器一测，咋！这个规律不是大家公认的规律，你还发现新规律啦!当然不是啦，就是因为你测的不准。做研究工作，那就更需要准确的测量工具。所以学校也需要有计量工作。第四个方面，将来会越来越大，就是研究单位，刚才我已经举了例子了。研究单位的计量工作是非常重要鲍。所以还有其它方面，都有计量工作。

那么，首先我们要分析这每个单位、每一个基层单位他对于计量的要求是什么，它的计量站或者计量室的任务是什么，而且要看它们如何去完成这些要求、任务．怎么做到?那就产生了所谓建立全国计量网的问题。

计量网怎么建立，跟我们怎么样击维持基层计量器具精度的方法是有关系的。我听说一种方法就是说三级传递，计量传递的这么一种方法，也就是把计量的精度分作三级，更高级的精度向更低级的精度负责，就是低精度助仪器要拿到它那儿来校准，因为它精度高，这是一种办法。我想，这样的一种计量工作网的组织，就跟我们打电话有分局一样的。全国防电话，如果都集中到一个总局，都在那儿来交换，那就不得了了。这个总局为了简化，采取了分局，一个地区或者中个单位有一个接线站，然后在更大的范围，在基层的上面有一个分局。这是一个分级的组织办法。

但是用什么形式的组织方法，这跟我们这些计量器具的校正的方法是有关系的。如果我们精度差点的仪器，必需要拿到精度更高一点的那个站去校对的话，那恐怕这就是一个办法。但是我们能不能够更灵活地来想一想这个问题，想得更宽一点，实际上是什么问题呢?实际上；精度、计量的精度，这是．一个计量的信息。这个信息怎么传递，就会决定这个信息网怎么组织。所以，计量网的这个组织，随着我们计量信息传递技术的发展，而会有变化的。我们不能够说那一个方法就是一成不变舱，我们在考虑怎么组建我们全国计量网的时候，就应考虑根据现在科学技术的发展，这些计量信息的传递还会有一些什么样的变化，把这些可能的变化考虑进去，不然的话，你辛辛苦苦建立起来的全国计量网到你建立起来之后，又会过时啦，又会发现不很好使，很不好用。所以，在这里，我要提出这么一个问题，就是计量工作从组建全国计量网这个角度来看，是不是一项系统工程。

我主张计量工作要从系统工程的角度去考虑。如果说计量传递就是计量信息的传递，那么也就是信息系统工程的一种应用。那么，从搞国防尖端技术，我们有一个体会，就是既然是一个复杂的系统，这个系统购总体是非常重要的．就是这整个系统，刚才说的，全国的计量网，就是一个系统。这整个系统如何来设计，你建立以前就要设计嘛1所谓设计，无非是基层有那么千千万万的单位，他各有不同的要求；你的任务就是怎么想办法维持基层的系统的计量器具的精度，你有什么手段，采取什么方法，可以采取几种方法，如果定下来了以后，这个方法又怎么样用在组建设计全国的计量网，这就是计量网的总体设计。那么，搞这一项总体设计，是要甩系统工程的方法，或者信息系统工程的方法，你要动用象运筹学这样的理论。当然，计量科学技术的成果你也要用。把它这个设计，看成是一个象是盖房于式的搞土建设计这样一个设计。直到我们搞卫星啊，设计卫星运载火箭，我们都是这样搞的，里面包括助东西是很复杂的，一个运载火箭里面包括的东西也是很复杂的，那都是专业，都是专行，你怎样把专行的这些东西捏在一起，这就是卫星的总体设计部或者运载火箭的设计部，那么，我想我们要建立我们中华人民共和国的全国的计量网，我们要把这个计量网跟全世界的计量网联系起来，我们怎么组建这个网，那就是应该有一个计量网曲总体设计单位，这是不可少的。这叫计量系统工程。

总体部设计的这个网，它还有具体助物质，来执行计量脑任务，计量信息传递购任务，所以应该有量具量仪的专门研制单位和生产厂，也座该有专门的标准物质的设计研制单位和厂，这是将来要建立全国计量网所必需的物质基础。当然还要加强整个计量科学的研究，推动科学技术助发展，要有专门的研究单位。所以，为了建立全国的计量网我想要有总体设计部，要有实现这个网的必要的器材、量仪量具、标准物质，这就应该有生产单位；还要有计量科学技术的研究单位。这就是我想从系统工程这个角度来考虑计量网，似乎应该有这么一个组织，不知道对不对，请大家研究．　

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2010/8/25 22:52:24 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

三
最后我想讲一下，让我们解放思想，考虑计量信息传递有没有更好的办法。我们老办法就是一个：拿着仪器去对。我想这个办法是比较原始的。因为动物在发展过程中，对于动物之间的信息传递，也经过一些发展，人就高明了。

蚂蚁的办法，就是蚂蚁碰蚂蚁，两个蚂蚁一碰，大概是触角吧，传递信息。我们人就好了，我们祖先发明人会讲话，讲话就不需要两人碰在一起，通过空气声波来传达，现在更发展啦，可以打电话，那就是远啦，最近还有卫星通讯，远隔万里都可以通讯。所以是信息，信息是代表物质的某一种状态的资料，传递的方法，应该可以研究研究，是不是一定要两家对面才能够解决问题。譬如说，现在研究的广泛在国外用的标准物质，这是个好办法，那就不需要搬仪器了。我发给你一个标准物质，你这个仪器对不对，你就先拿这个标准物质测量一下，你就可以看出来准不准啦，这是一个办法，似乎应该大大发展。

还有一种，就是能不能够用无线电信号传递计量信息，譬如说时间的标准，大家都知道是用无线电传递的，那么现在频率的标准是可以非常准的，可以用无线电来传递，如果频率的标准是狠准的话，如果我们规定光速是个常数，那么这两个就可以产生波长，即长度的标准。所以，我觉得能不能够在这个方面，多想一些办法。或者结合标准物质，加上无线电的传递信息，我们就能够解决所有的计量器具的保持精度这个问题，也就是用标准物质加无线电信号，就能够解决计量信息的问题。如果能够做到，我想这是大好事情。那样，你也不需要几级传递啦，咱们这儿国家计量总局有个中央台，到时我广播信号，你们大家接就是了，谁也别动，不需跑腿，仪器也不需要跑腿了。是不是有这个可能，很值得研究一下。

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