● 萧德云

方崇智先生（1919-2012），清华大学自动化系教授，自动控制工程学家，我国过程控制学科的开拓者和奠基人之一，中国自动控制科学界一位学术博大精深、思想朴实稳重的专家学者。他长期致力于自动控制理论、过程控制系统与技术的科研和教学，创建了我国最早的过程控制专业，建立了过程控制教学和科研体系，取得了许多重要的科研成果，培养了大批高级专门人才，为我国自动控制学界和过程控制事业的发展作出了重要贡献。

方崇智先生，1919年11月25日出生于安徽安庆，籍贯安徽怀宁县。他自幼聪颖，生性灵活，苦读诗书，好学不倦，记忆力超人。1934年，15岁考入江苏省立扬州中学高中部，1937年高中毕业，因战乱于一年之后，1938年考取南京中央大学，因抗日战争的缘故，历经艰辛，辗转到重庆中央大学机械系学习，攻读机械工程专业。1942年以优异成绩毕业于重庆中央大学，获得机械工程专业工学学士学位。大学毕业后，在抗战前期国民政府资源委员会和航空委员会合作创办的第一国营大型机械制造厂——昆明中央机器厂先后担任实习员、技术员，从事动力机械、通用机械和机器工具机具的设计和试制工作，为昆明中央机器厂完成了许多实际的战时急需工作。

1945年经当时的国民政府教育部遴选，方崇智先生考取了1946年赴英公费留学生。1945年经印度加尔各答赴英，初到英国，先在英国著名的机床制造公司NewallEng. Co.当实习员，1946年初考入伦敦大学玛丽皇后学院攻读博士学位，这期间同时以英国供应部科学工程研究所助理研究员的身份在伦敦大学研究部工作。攻读博士学位期间，得到英国科学与工业研究局（Department of Scientific and Industrial Research）研究基金的资助，在传热学/机械工程学方面取得了创新性研究成果：理论上分析了假设热流线下单个液滴的传热过程机理，实验上论证了瞬态热传导可以不考虑累积液体增加的阻力，同时揭示了液滴促进表面的液滴大小分布规律，并在冷却表面冷凝热维持不变的情况下，准确估计出液滴传热过程的传热参数。在玛丽皇后学院副院长、工程学位考试委员会主席、工程教育大师Giffen E.教授的悉心指导下，不到四年就出色完成了博士学位论文“The Mechanism of Dropwise Condensation of Steam（蒸汽珠状凝结机理）”，于1949年获得机械工程专业哲学博士学位。

方崇智先生学成之时，正值新中国成立前夕，在当时伦敦我国进步青年组织的帮助下，先赴香港，后转道天津，于1949年9月来到北京，经当年中央大学老师李酉山教授和北京大学工学院丁瓒副教授推荐，受聘北京大学工学院机械系副教授，并担任动力教研室负责人，领导专业教学和科研工作。1952年全国院系调整，方崇智先生调到清华大学动力机械系任副教授，组建汽轮机专业教研组，并担任教研组主任。1956年与前苏联专家齐斯加可夫一起筹建热能动力装置专业自动化专门化教研组，同时担任专门化教研组主任，开始培养自动化方面的专业人才。1960年晋升教授，同年受命筹建热工量测及自动控制专业，同时担任专业教研组主任。1966-1970年文化大革命期间，他受过不公正的待遇，进过“牛棚”、受过批判、去过江西鲤鱼洲农场。1970年，清华大学组建工业自动化系，他随同热工量测及自动控制专业大部分教职员工一起调入自动化系。之后很长一段时间内与教研组教师一道，参加过下厂实习、开门办学和相应的教学与科研工作，直至1976年文化大革命结束。1976年之后教育教学改革，热工量测及自动控制专业改制为工业仪表及自动化专业，方崇智先生重新担任专业教研组主任，全面领导专业教学和科研工作，并兼任自动化系学术评议组成员，参与自动化系的学科和专业队伍建设。1981年我国恢复学衔制度后，方崇智先生被评为我国首批博士生导师，成为清华大学“控制科学与工程”一级学科学术带头人之一，“控制理论与控制工程”二级学科的学术领军者，同时担任清华大学自动控制研究会理事长、名誉理事长。1983年之后，方崇智先生年事已高，不再担任专业教研组领导职务。之后的20多年，除了为本科生和研究生讲授“现代控制理论”、“过程控制”和“过程辨识”等课程外，主要从事科学研究和专心培养博士研究生。在上世纪控制领域知识快速更新的70年代末和80年代初，方崇智先生敏锐地预感到控制学科将遇到历史性的挑战，他夜以继日地查阅和学习新知识。短短几年，他写下了12大本学术手稿，包括随机控制理论、动态规划、极大值原理、优化控制方法和系统辨识理论等，记录了许多新知识和可能的研究方向，成为后来科研和指导研究生的宝贵知识财富。

1952年方崇智先生调入清华大学时，担任动力机械系汽轮机专业教研组主任，从事汽轮机方面的教学和科研工作。当时他已发现自动控制技术是推动工业发展的重要手段，于是和前苏联专家一起成立了热能动力装置专业自动化专门化教研组，并担任专门化教研组主任，担负起电站自动化专门化的教学和科研任务。这是清华大学1960年成立的热工量测及自动控制专业的前身，实际上也是过程控制专业的雏型。之后的几十年，方崇智先生为创立过程控制专业呕心沥血，做了大量工作。1958年就开始为自动化专门化的学生讲授“自动调节原理”，随同听课的还有来自兄弟院校的教师和设计院的技术人员，培养学生的同时也为国内高等院校培养了一批从事过程控制专业教学与科研的骨干。这些学术骨干回到全国各地后，同建国后陆续回国的有关专家一起，先后建立了各类过程控制专业，逐步在中国形成完整的过程控制学科。与此同时，方崇智先生积极组织各方力量，主持制定了过程控制专业的教学计划和课程建设规划，明确了学科方向，建立了学科教学与科研体系，为过程控制专业的发展奠定了基本轮廓。

在上世纪50年代，国家号召向前苏联学习，吸收前苏联高等教育的经验，方崇智先生毫不犹豫地响应号召，积极学习俄文，准备赴俄进修，以便更好地学习前苏联的科学知识和教学经验。然而，方崇智先生凭着早年在英国接触到的西方科学史，敏锐地意识到在学习前苏联的同时，不应该完全放弃向西方国家的学习。在上世纪50年代后期，方崇智先生开始自觉地注意西方国家的技术发展动向，并着手分析研究西方有关过程控制学科的图书和资料，很快发现前苏联的仪表工业是落后的，加上前苏联工业生产设备和工艺陈旧，以致各个工业部门的仪表自动化装备和技术水平明显落后于西方先进工业国家。同时也感到前苏联高等教育的专业设置太专太窄，不一定符合中国的经济建设需要。当时方崇智先生就提出应该拓宽专业面，因为许多工业部门对仪表自动化专门人才的需求是有共性的。1960年本着这种指导思想，方崇智先生受命组建热工量测及自动控制专业，开始采用西方国家有关过程控制的教材。这些举动在当时是大胆的，有先见之明的，也深深地影响了国内许多高等学校过程控制专业的发展历程。此后几十年，方崇智先生坚持工作在过程控制教学和科研的第一线，以发展中国过程控制事业为己任。方崇智先生作为这个学科的主要倡导者和带头人，无论在清华大学或在中国都起到了十分关键的作用，犹如国际过程控制著名学者，加拿大工程院院士、Alberta大学ShahS.L.教授所说的：“方崇智教授在过程控制领域的影响和贡献是深远和广泛的，且并不止于清华和中国（Professor Fang Chong Zhi’s influence and contributions in the field of process control spread far and wide, beyond Tsinghua and China）”。或许正是这种影响和贡献，使先生赢得了国内外过程控制学术界众多学者的尊敬和爱戴，公认为过程控制学科的开拓者。

为了发展中国的过程控制学科，方崇智先生始终孜孜不倦地探索着、追求着，提出了许多新观点和新构想，扩展了过程控制学科的外延，丰富了过程控制学科的内涵，更新了过程控制的教学内容，同时撰写了多部以经典控制理论为基础的过程控制学科论著和教材，大大提升了中国过程控制学科水平。到上世纪70年代末，方崇智先生又及时地将以状态空间描述为基础的现代控制理论引入过程控制学科，为提高师资队伍的水平，亲自为教师开设了“现代控制理论”课，并积极开展有关的系统结构、建模方法、多变量系统设计、过程计算机控制等科学研究，同时提倡开展非线性控制、鲁棒控制、适应性控制、预测控制、容错控制、模糊控制、基于专家系统的控制、基于模式识别的智能控制以及过程故障检测与诊断等问题研究，不断拓宽了过程控制学科的研究领域。1987年方崇智先生又参考国外的发展动态，把CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）概念移植到过程控制学科，提倡在连续生产过程中进行计算机集成制造系统的研究，将工厂全部生产活动所需的信息和各种分散的自动化系统有机地集成起来，形成能适应生产环境不确定性和市场需求多变性，追求总体全局最优的高质量、高效益、高柔性的智能生产系统，并于上世纪90年代成功地在福建炼油有限公司实施。方崇智先生的这种思想，把过程控制学科推向流程工业综合自动化的新高度，对流程工业控制技术的发展产生了深远的影响，后来在国家高技术研究发展计划（“863”计划）中把这种智能生产系统称作流程过程CIMS。

自上世纪50年代以来，方崇智先生亲自领导和主持过多项科研工作，包括直流锅炉的动态特性研究、火力电站自动化系统、化肥生产过程最优控制、城市煤气管网“四遥”远动系统、建模理论和方法、系统辨识算法、模型预测控制、加热炉自动控制系统、故障诊断理论与方法、精馏塔优化控制、长输管线的查堵检漏和分散式计算机控制系统等，其中长输管线查堵检漏、加热炉建模与优化、预测推理控制以及双线性系统辨识及自适应控制等项目获国家自然科学基金、教委博士点基金、“九五”攻关、“863”计划、“985”工程的资助，有力地推进了过程控制学科的科学研究进程。

方崇智先生的科学研究领域主要包括系统建模与辨识、故障检测与诊断和系统控制与优化，并取得了许多具有国际水平的成果。上世纪80年代初，方崇智先生便开始组织力量，探索故障诊断的理论和方法，之后几年内相继获得许多重要的研究成果，在国内处于领先地位。在“长距离输油管道泄漏检测与定位”的研究项目中，利用相关分析法、模型残差分析法，对长输管线泄漏和堵塞的研究获得了与国际水平相当的成果，同时将检漏方法用于实际工业管线，在国内最早成功地进行了工业管道试验。在大型旋转机械故障诊断方面，提出一种基于向量投影的故障诊断方法，通过观察故障信号向量在观测信号空间上的投影，实现故障检测与分离。结合人工智能技术，方崇智先生还提出一种新的故障诊断模式，将基于数学模型的故障诊断、“故障—模式”匹配、基于逻辑模型的故障诊断、“时间—空间”分析、逻辑滤波器和状态观测器等故障诊断方法综合起来，在柔性黑板结构的支持下，实现高效、高性能的故障在线检测与诊断。在基于模型的故障诊断理论研究方面，首次推导了故障检测观测器的一般结构，给出了最大故障分离的必要条件，同时提出了一种故障分离的鲁棒性原理，进而利用鲁棒观测器实现故障分离。一方面利用线性系统理论研究检测观测器的性质及其解法，另一方面利用逻辑代数和鲁棒性向量概念对故障的可分离性、故障分离及诊断的推理过程进行深度分析，推导出了能提取最大故障分离信息的方法，以此构造了系统化的故障诊断系统。该研究成果获得1992年国家教育委员会科技进步（甲类）一等奖，并在国际刊物上发表了多篇学术论文，得到多位国际故障诊断领域专家的认可。曾任欧洲自动控制联合会第一副主席、IEEE Fellow，德国Frank P.M.教授对研究成果给予充分的肯定：“对鲁棒观测器设计做出重大贡献（significant contribution），给出了系统化方法（systematic solution）”；曾任IFAC故障诊断技术委员会主席、IEEE Fellow、英国Patton R.J.教授对研究成果给予较高的评价：“成功地将UIO（Unknown Input Observer）用于动态系统部件的鲁棒故障检测”；国际著名学者、美国George Mason大学Gertler教授说：“这是一项很漂亮的工作，绝对是成熟和专业的（a beautiful piece of work, absolutely mature and professional）”，以此称方崇智教授是故障检测与诊断领域的先驱者（Professor Chong-Zhi Fang-A pioneer in fault detection and diagnosis）。

方崇智先生在系统辨识方法研究方面同样取得了富有创新性的成果，在指导博士研究生的论文研究中，提出了一类基于增广UD分解的辨识方法，包括AUDI、AUDI-RLS、AUDI-RFF、AUDI-RELS和AUDI-RIV等辨识算法。这些辨识算法无论是数值计算性质或应用方面都具有特别的优势，而且也是闭环系统和多变量系统辨识一种很好的解决方案。国际辨识领域权威、瑞典皇家科学院院士、瑞典皇家工程科学院院士、IEEE Fellow、IFAC顾问、瑞典Linköping大学LjungL.教授对这种新的辨识算法化方法给了充分的肯定：“论文给出的算法化方法确实是一种最自然、高效和有用的方法（a most natural, efficient and useful one）；……论文的研究结果对该领域将会产生重大的影响（the results of the thesis will have a substantial impact on the field）”。

方崇智先生在系统控制与优化和智能生产制造系统方面也做出了重要成就，尤其是将智能生产制造系统理论与方法用于智能优化调度和计划与调度优化方面，取得了许多重要的工程应用和理论研究成果，并在国家“九五”计划项目“大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术”和“863”计划项目“炼油石化生产装置先进控制技术和软件研究开发”中得到成功的应用，打破了Honeywell、Aspen等国外公司的垄断，取得了重大的经济效益，是流程工业优化控制方面具有不可替代的研究成果，2000年获中国石化总公司科技进步一等奖。

方崇智先生是清华大学自动化系德高望重的老教授，“四大金刚”之一，不仅领导过程控制学科的教学和科研，又是“控制科学与工程”一级学科的学术带头人之一。随着科学技术的不断发展，方崇智先生的研究领域也在不断拓宽，没有把自己局限于过程控制学科，和常迵、童诗白、郑维民等著名教授共同挑起了“控制科学与工程”一级学科学术带头人的重任，并侧重引领“控制理论与控制工程”二级学科的前进方向，为“控制科学与工程”学科的发展倾注了大量的心血，制定发展规划，组建学术梯队，抓科研、促教学，

依靠系里一批学术中坚力量，促进了自动化学科向前发展，形成了自动化教学、科研和实验室建设可持续发展的格局。教学方面提出了“顶层设计，整体规划”的改革思路，科研方面构建了合理的学科研究布局，实验室方面推进了高水准的教学实验建设。自动化学科水平得到不断提升，在国内高校处于领先地位，在国民经济应用领域声誉很高，在国际上也能列入先进行列。

方崇智先生除了重视学科研究外，还特别重视专业教材和实验室建设。上世纪50年代，方崇智先生担任清华大学动力机械系汽轮机专业教研组主任期间就非常重视专业教材建设，为推动汽轮机专业教学进一步发展，他积极组织力量，翻译出版了前苏联的《高压汽轮机》（上、下册）和《汽轮机》及其习题汇编，在汽轮机专业教学中起到了积极推动作用。1960年创办热工量测及自动控制专业之后，又相继编写了《自动调节原理》和《热工过程自动化》等专业教材。上世纪80年代，随着自动化技术日新月异的发展，方崇智先生积极身先力行，组织编写出版《过程控制》、《过程辨识》和《过程计算机控制》等教材，有力地推动了过程控制专业的教学。其中，《过程辨识》一直作为清华大学本科生和研究生的教材，以及全国自动化学科本科与研究生教学的主要教材或参考书，许多现已成为国内自动化界知名学者、学术骨干或中坚力量的学界同仁都读过这本书。该教材1989年被评为清华大学出版社优秀图书，1992年获第二届全国高等学校机电类专业优秀教材二等奖，1993年由台湾儒林图书有限公司翻印成繁体书出版发行。曾任IFAC主席，浙江大学、上海交通大学吕勇哉教授和中国科学院院士、上海交通大学张钟俊教授在1989年《控制理论与应用》（Vol.6,No.2）上为《过程辨识》书写了书评，吕勇哉教授称该书与国外同类教材相比毫不逊色，张钟俊教授称这是一本结构完善、内容丰富、理论联系实际、颇具独特风格的教材。1981年为推动过程控制课程教学改革，方崇智先生翻译出版了美国著名过程控制专家Shinskey F.G.的著作《过程控制系统》，该译著曾获化学工业出版社优秀图书奖。上世纪80年代，方崇智先生还担任“信息、控制与系统”系列教材编委，参与组织编写出版一套包括信号与信息处理、模式识别、知识工程、控制理论、自动化技术、传感与检测技术、自动化仪表、系统科学、系统工程、机器人控制、智能控制、计算机控制及应用等方面的系列教材，在全国范围内产生极大的影响，推动了自动化学科及时跟上国际发展趋势。另外，早在上世纪60年代，方崇智先生明确提出“没有实验室水平就没有专业水平”的指导思想。在这种思想指导下，他以身作则，与教师一道参与实验室建设规划，改进实验室教学设备。在实验室建设中，他不仅亲自设计，还亲自动手，经他一手建设起来的实验设备不下十几种，如水力模拟控制系统、热交换器模拟控制系统和长输管线模拟故障诊断装置等。这些实验设备不仅助力专业教学和科研的发展，也在国内同类专业实验室建设中起到示范作用。

方崇智先生先后讲授过多门基础性技术课程，包括“机械制图”、“热工学”、“传热学”和“汽轮机”等，也开设过多门专业性技术课程，包括“自动调节原理”、“热工过程控制系统”和“热工过程自动化”等。他讲课温文尔雅，不骄不躁，气宇轩昂，深入浅出，在黑板上徒手能画出如同软件绘制的过渡过程响应曲线。一旦分析到精深一点的内容、学科的前沿、交叉和热点，就像到了戏剧的高潮，双目放光，甩开书本，讲述里透着深奥，语气里含着自信，还带着几许霸气。讲台上那种严肃的表情有些人不习惯，却代表着对教学的执着和认真，不愧是一位具有学者风范、受人敬畏的教授。

方崇智先生特别强调理论联系实际，主张教育必须与生产实践相结合，认为控制理论的发展必须能与生产实际相结合，培养的学生必须能服务于国民经济，不仅要有坚实的理论基础、系统的专业知识，更重要的要具备解决实际问题的能力。1959年起，方崇智先生开始培养过程控制学科方向的研究生，他的最大夙愿是尽早建立健全的研究生培养体系，依靠自己的力量培养高层次专门人才。改革开放后，方崇智先生先后培养了几十名硕士生和博士研究生。治学严谨是方崇智先生突出的特点之一，他常说严谨的科学作风是成功的关键。对所领导的课题，他总是亲自定目标，落实计划，明确技术难点，关键的调研、实验总是亲临现场，要求数据必须可靠、分析必须有根据，写成文章必须句句站得住脚。确定新的研究方向，总要详细听汇报，并亲自到图书馆查阅国内外的发展动态，几经分析推敲，方可允许付于实施。从不说无根据的话，从不做无把握的事，自己或别人写的文章或著作总要逐句逐段批阅，尽量做到准确无误，对己对人都严格要求，许多同事和学生从中受益匪浅。

方崇智先生从1956年起开始专心培养自动检测与自动控制学科方向的高端研究型人才，几十年来历尽艰辛，呕心沥血，如今桃李自芬芳，春晖遍四方。从上世纪50年代到90年代未，40多年间方崇智先生领导的专业为国家培养了自动检测和自动控制专业技术人才将近两千人，分布于国家许多重要研究机构、企业单位、高等院校、政府部门、金融和军队研究单位等，也有许多学子供职于北美和欧洲等地。他们个个都是各行各业的精英、栋梁之才，做出了许多于国于民有利的卓越成就。这些受方崇智先生师德垂范，为人类做出贡献的、很有成就感的莘莘学子，枚不胜举，方崇智先生常以此为荣。

方崇智先生指导学生

方崇智先生从教六十余载，始终忠于教育事业，默默无私奉献，几十年如一日，在荏苒时光中为教育事业奋斗一生。他是清华大学自动化系著名的、被尊称为先生的四大教授之一，是位德高望重的学术带头人、诲人不倦的良师益友和受人尊敬的师长，也是国际自动化界的知名教授。他用60年的坚守，辛勤的耕耘，不懈的努力，严谨的治学，恪守做人做学问的原则和个人的魅力，影响了清华乃至全国的自动化专业教育事业。他创建了过程控制学科但又不拘泥于过程控制研究领域，他专心研究学术又富有对工程教育的创新性哲学思考。他年轻时代，辗转求学，图存纾难，孤自留学下洋洲，探学涯深处，不忘国仇；他治学年代，一丝不苟，栽桃育李，争岁月渐渐白了头，盖先生功绩，一代诸侯。在生命的最后时刻，他乃念念不忘专业建设、师资成长，可谓“春蚕到死丝方尽”。

（改写自《方崇智百年诞辰纪念册》：方崇智先生传 略）

（清华新闻网9月25日电）

供稿：自动化系

编辑：李晨晖

审核：程曦