构建社会主义和谐社会与多学科优化设计 (1)

摘要：构建社会主义和谐社会是一个极其复杂的系统工程问题，近年来发展起来的多学科优化设计（Multidisciplinary Design Optimization, MDO）理论是专门用于解决大型复杂工程系统优化设计的有效方法。本文试图借助于学科交叉，以工程学理论分析社会学问题，即：借助于多学科优化设计理论来探讨“构建社会主义和谐社会”的问题。作为本研究的第一阶段，首先对多学科优化设计理论进行必要的介绍，在此基础上，根据多学科优化设计的理论，提出了构建社会主义和谐社会的目标函数，并进行了必要的分析和探讨。此文仅是这一新领域研究的开始和尝试，更深入的研究应是建立“构建社会主义和谐社会”的完整的数学模型，并解决其设计变量的量化分析问题，若能如此，就可以很方便地应用一些商用软件进行求解，所获之结果理应是科学发展观所应做出的决策。

1 引言

党的十六届四中全会明确提出了构建社会主义和谐社会，胡锦涛同志将社会主义和谐社会归纳为“民主法治、公平正义、诚信友爱、充满活力、安定有序、人与自然和谐相处的社会”。民主法治，就是社会主义民主得到充分发扬，依法治国基本方略得到切实落实，各方面积极因素得到广泛调动；公平正义，就是社会各方面的利益关系得到妥善协调，人民内部矛盾和其他社会矛盾得到正确处理，社会公平和正义得到切实维护和实现；诚信友爱，就是全社会互帮互助、诚实守信，全体人民平等友爱、融洽相处；充满活力，就是能够使一切有利于社会进步的创造愿望得到尊重，创造活动得到支持，创造才能得到发挥，创造成果得到肯定；安定有序，就是社会组织机制健全，社会管理完善，社会秩序良好，人民群众安居乐业，社会保持安定团结；人与自然和谐相处，就是生产发展，生活富裕，生态良好。这些基本特征是相互联系、相互作用的，需要在全面建设小康社会的进程中全面把握和体现 [1]。中国提出的建设社会主义和谐社会的设想，已经得到了世界范围内的高度认同。但什么是社会主义和谐社会？如何来建设社会主义和谐社会等问题引起了理论界的高度重视。有关构建社会主义和谐社会的研究文章很多，如 [1-21]。这些研究均是从社会科学的角度来探讨的。理论界的研究工作基本上可以归结为对如下十个热点问题的讨论[1]：（1）提出构建社会主义和谐社会的背景是什么？（2）什么是“和谐社会”？（3）什么是“社会主义和谐社会”？（4）社会主义和谐社会有什么特征？（5）衡量社会和谐的标准是什么？（6）构建社会主义和谐社会意义何在？（7）当前社会主要有哪些“不和谐”因素？（8）如何构建社会主义和谐社会？（9）构建社会主义和谐社会的切入点在哪里？（10）怎样理解构建社会主义和谐社会同全面建设小康社会的关系？

和谐社会本质上就是要求社会系统中的各个部分、各种要素处于一种相互协调的状态。胡锦涛定义的社会主义和谐社会应该包括三个层面 [17]：一是人自身的和谐，即人自我身心的和谐，它是和谐社会的基点。二是人与自然的和谐，它为和谐社会提供必要的条件和生存空间，是和谐社会的重要物质基础。三是人与人的社会关系的和谐，具体指个人与他人、个人与群体、群体与群体之间的关系。它是和谐社会的主要内容，这些关系和谐与否是衡量社会是否和谐的重要标志。我们认为，社会的和谐程度取决于这三个要素内部之间的和谐以及相互之间的和谐，每个要素本身的和谐就涉及多个学科，如人与人的社会关系的和谐就涉及到国家关系、民族关系、宗教、政治、经济、军事、文化等多种学科，三个要素内部及相互之间的和谐可以说涉及到人类所建立的所有学科，而绝不是仅仅靠社会学一个学科就能解决的问题。

刚刚结束的党的十七大提出了要建设创新型国家，实现创新的一个重要手段就是提倡学科交叉，开阔思路。既然构建社会主义和谐社会是一个极其复杂的系统工程问题，那么最近发展起来的用于解决大型复杂工程系统设计的多学科优化设计理论（Multidisciplinary Design Optimization, 简称MDO）[22-25]是否也可以用来研究“构建社会主义和谐社会”的问题呢？本文的目的就是探讨这一设想的可行性。在简单地介绍多学科优化设计理论的基础上，根据MDO的理论，提出了构建社会主义和谐社会的目标函数，并初步探讨了目标函数的内涵。

本文系属一个新领域研究的起步，今后的研究方向是有关建立社会主义和谐社会的完整数学模型、约束条件、变量分析及量化问题，以期最终实现决策的科学化，为落实科学发展观提供理论工具。
2 多学科优化设计理论概述

为了应用多学科优化设计理论来研究“构建社会主义和谐社会”的问题，有必要对多学科优化设计概念作一个简单的介绍。首先必须回答的四个问题是：（1）什么是多学科优化设计？（2）为什么要进行多学科优化设计？（3）多学科优化设计与构建社会主义和谐社会有什么关系？（4） 该命题的目标函数是什么?

多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization, 简称MDO)是上世纪90年代在航空航天领域迅速发展起来的，旨在解决大规模复杂工程系统设计过程中多个学科耦合和权衡问题的一种新的设计方法。它通过充分探索和利用工程系统中相互作用的协同机制，考虑各学科之间的相互作用，从整个系统的角度优化设计复杂的工程系统。多学科设计优化已成为当前复杂系统设计方法研究的一个最新的、最活跃的领域。MDO已成功地应用于航空飞机和其它大型复杂工程系统的设计，取得了大量成果[22-25]。

传统的飞行器设计是在不同的设计阶段对各自的重点予以关注，而没有虑及各学科之间的相互关系和影响。显然，就总体性能而言，并不能得到最理想的结果。例如：一架飞机的设计，与空气动力学、结构力学、材料力学、推进装置、观通系统、控制系统、总布置等多学科有关，每个学科中的任何一个参数的变化，不仅影响总体性能的优劣，还往往会影响到其它学科中参数变化，为此多学科优化设计理念应运而生。在设计时要虑及各种学科的每个参数变化，同时还必须考虑任何一个参数对其它相关学科的影响，惟如此方能设计出一流的飞机。

就方法论而言，多学科优化设计是辩证法的充分体现。目前多学科优化设计的方法已在航空业得到了广泛的应用。近年来，国内许多学者将其逐步应用到卫星总体设计[27]、飞航导弹设计[28]、鱼雷总体设计[29]、飞机设计[30]、载人潜水器设计[31]、潜艇概念设计[32]、飞行器设计[33，34]等不同领域中，均取得了比较好的效果。
3 构建社会主义和谐社会的目标函数

人们称邓小平为总设计师，由他提出的“改革开放、发展是硬道理”的总体思想，克服了过去政治挂帅，经济发展缓慢的缺陷，使社会的经济得到了快速的发展。但由于没有全面协调与其他关系的平衡，包括社会环境和自然环境的约束，使得环境破坏严重，社会矛盾加剧。在这种情况下，以胡锦涛为总书记的党中央及时提出了科学发展观的要求，这非常像过去我们船舶或飞机的设计有追求单一性能优化到综合性能优化，优化的理论也由传统的单学科优化设计理论发展成为多学科优化设计理论。笔者认为，国家未来之设计远比航天飞机、船舶、飞航导弹等设计更为复杂，因为涉及的学科更多，更复杂。正是因为系统更复杂，就更应该借助多学科优化设计理论。

3.1  目标函数

在多学科优化设计过程中，必须设定一个目标函数，这是一个十分必要而又重要的问题，鉴于目前多学科优化对于社会学领域还是一个陌生的概念，笔者试图抛砖引玉，提出一个供讨论的模式。笔者以为在没有更好的目标函数时，其目标函数可以用“和谐度”来定义。

决定一个社会是否和谐，往往取决于多种因素，多种学科，如果我们用“和谐度”来表征一个社会和谐的程度，便可以写出下述的函数表达式：

Y（和谐度）= F（社会安定度、人民幸福指数、发展可持续性）

社会安定度可以涵盖胡锦涛同志提出的“民主法治、公平正义、诚信友爱”，人民幸福指数可以涵盖“充满活力、安定有序”，发展可持续性可以涵盖“人与自然和谐相处的社会”。 等式右端的各个变量本身还可以涉及很多不同学科，如民主法治就涉及到诸如：政治学、经济学、教育学、文化学等等。这些领域的任何政策的变化，不仅会直接地影响到社会和谐度的变化，还会间接地影响到其它学科，最终会导致社会和谐度的变化。也就是说，政治、经济、文化教育、军事等等领域的政策均与社会的和谐度有关，当然除上述学科外还有很多学科，为简略起见，这里不予一一列举。

在这个函数关系式中，显而易见，和谐社会并非是那一个学科的单一函数，而是多学科综合作用的结果。

3.1.1 社会安定度

安全感是和谐社会的必要条件，也就是说，对于一个人民没有安全感的社会，就没有和谐可言。在具有安全感的前提下，这个社会才能够持续发展，而且，只有人民幸福指数越来越高，这个社会才能越来越和谐。

在构建社会主义和谐社会的目标函数中，我们将国家安全列为最重要的基础，因为没有国家的安全、稳定，和谐社会就是一纸空谈。在高科技迅猛发展的今天，恰如英国人汤因比所云:“人类已经掌握了可以毁灭自已的高度技术文明手段，同时又处于极端的政治意识形态的营垒，最重要的精神就是中国文明的精髓 ——和谐。”汤因比讲述了和谐对当今世界的重要性，与此同时，我们也应清醒地看到，确保和谐社会的基本条件便是拥有强大的军事力量。

中国百年历史(1840-1940)也清楚地告诉我们，没有强大的军事力量，没有强大的国防，便没有人民的一切，更谈不上和谐社会。邓小平反复告诫人们：“落后就要挨打”，这是颠扑不破的真理。以清政府为例，清朝统治者夜郎自大, 自以为天下第一。孰不知，西方世界就在这一时期发生了翻天覆地的变化，工业革命的第二次浪潮正在席卷世界，然而中国的帝王们却在那里歌舞升平，在敌人磨刀霍霍之时，中国人却在那里舞文弄墨，不知国难将至。几千名英军就可以打开中国的国门，泱泱大国有海无防，致使国人惨遭涂炭，清政府先后与列强签订了几十个不平等条约，中国人民的血汗成为了帝国主义发展的资源。有人做过统计，在此一百年间，外国仅从海上入侵我国就有479次，国人屍横遍野，血染大地，白骨成山，此结果乃清朝国策之误也。试想如果当年清政府乘国力强大之时，开放国门，引入国外的先进技术，竭力发展国家军事力量，有一支世界一流的国防力量，中原大地绝不会上演这一幕鲜血淋漓的百年悲剧。中国人民必须以史为鉴，牢记这惨痛的教训。

为此，确保国家安全是所有国策中的重中之重，故列为最根本，最重要的影响因数。当然国家安全除了受国际环境影响外，也包括内部政治和社会环境的稳定。邓小平同志提出的“稳定高于一切”，就是这个道理。

3.1.2幸福指数

社会上的所有学科，政治、经济、文化、教育、军事无一不与人民的幸福指数有关，幸福指数是各学科发展及所处之状态综合作用之体现。

鉴于目标函数中有幸福指数这个概念，然而，时至今日，这个概念还处在众说纷纭，莫衷一是的阶段。即便什么是幸福？也没有统一的定义。

为阐述此问题，就必须从最基本的概念何为幸福谈起。多少年来，人们一直在试图对幸福来下一个定义，笔者以为, 幸福的概念并不复杂，它十分简单。什么是幸福?

幸福只是一种感觉。你的感觉好，你就在幸福之中；你的感觉不好，你就不幸福。

那么幸福是不是可以完全定量地表述呢？回答是不可能的。然而粗糙的、“准定量”的表述是可能的。为了表达幸福的程度，这里有必要引入一个新的概念，这就是“幸福指数 [35]。”幸福指数可以简单地定义为一个分数，即：

幸福指数=实际得到的÷ 期望得到的

这个分数的分子是人们实际得到的；其分母则是人们期望得到的，这个比例越大，人们的感觉就越好，他就越幸福；反之，这个比值越小，就越不幸福。例如一个人想成为万元户，万元就是他的期望值，当他有二万元时，他便感到十分幸福，因为他此刻的幸福指数是2；反之，另一个人，他期望超过比尔•盖茨，他有两亿元时，他毫无幸福感，因为他所拥有的与他期望的还相距甚远。

如果幸福指数等于1，他（或者她）就是比较幸福的；如果小于1，那他就不太幸福。例如一个人得到了福利彩票的大奖，这远远地超过了他们的期望值，那一刻他欣喜若狂，这因为他实际得到的远远地超过了他的期望值，也就是说：他的幸福指数大大地大于1，这时人们常常喜欢用一个词，叫做“喜出望外”，喜出望外实际上就是他所得到的远远超过了他的期望值，也就是说他的幸福指数远远大于1了。

如果我们期望香港回归十年后能够保持稳定，而十年香港不仅稳定，而且取得了发展和繁荣，那么我们就会感到幸福，因为实际值大于了人们的期望值。

幸福指数的提高有利于和谐社会的发展和持续；而社会越和谐，人们的幸福指数就必然越高。

绝对精确地计算幸福指数是不可能的，因为幸福只是一种感觉。然而，感觉并非是不可思议的，粗糙地估算幸福指数是完全可能的。

根据我们的定义，提高幸福指数的措施就有两个方面：（1）在给定的期望值下，努力获取，提高实际得到的。温饱是人类最低的生存期望值，在温饱还没有解决的情况下，人类只能通过这一措施来提高幸福指数。（2）在温饱已经解决的情况下，尽量降低自己的期望值是提高自己幸福指数的最有效途径。现在有很多人，在外人看来应该是很幸福的，但实际上他们不但不幸福而且痛苦，其原因就是他们的期望值定得太高。有了一套房子了，想两套；有了两套了想三套；无穷尽地追求下去，永不满足。因此，一个人的世界观和人生观对他的幸福指数也影响很大。

笔者以为，只要我们把不同的感觉分清层次，并用数学将各个层次定位在一定的数量级，继而借助于简单的统计数学的方法，就可以大致地算出幸福指数的统计特征值。
3.1.3 发展的可持续性

社会主义和谐社会要实现，除了社会安定，人民幸福以外，还要满足人与自然的和谐发展，惟有如此，社会安定和人民幸福才能长久，发展才有可持续性。正如短暂的稳定不是真正的稳定，短暂的幸福也不是真正的幸福，只有能够可持续的发展才是真正的发展。要实现发展的可持续性，必须要处理好人与自然的关系。

近几十年来，随着工业的发展，人口的膨胀，环境污染和资源危机日益严重，人类与自然的矛盾空前突出，保护环境已成为各国政府和人民的共识。我国在“十一五”发展规划纲要中把树立科学发展观，实现人与自然和谐提高到构建和谐社会一项重要内容的高度。

但怎样才能实现人与自然的和谐，人们的认识并不一致。有一种看法认为，大自然原来是什么样，就应该保持什么样，才叫生态平衡，才叫人与自然和谐；如果人类对自然做了某种改变，就打破了生态平衡，也就破坏了人与自然的和谐。某些国际环保主义人士最坚持这种看法。我国在建设三峡大坝和青藏铁路的过程中，这类声音非常多。这种看法实际上是不全面的，可以把他们叫做自然主义，虽然他们的出发点是为了保护自然环境，但在很大程度上并不符合人类利益，在实际上也行不通。

提倡人与自然的和谐，就是因为现在人与自然之间存在许多不和谐[9]。环顾世界，除了自然条件优越、人口数量适中、经济和科技发达的欧美国家外，世界上大多数国家，特别是亚非的发展中国家，人与自然的矛盾都相当尖锐。人与自然的不和谐表现为两种情况：一是人类原因，即人类对自然开发、利用和索取过度，超过了自然的承受能力，造成生态破坏和环境恶化。 二是自然原因，即自然环境恶劣，严重阻碍和束缚人类行动，挤压人类活动空间，甚至威胁人类生存安全。这两种人与自然不和谐的情况，在今天的中国都表现得十分尖锐。要改变这两种不和谐的状况，针对不同的情况必须采取不同的手段。对于第二类问题，如果人类也无所作为，则只能成为自然的奴隶。我国古代李冰父子搞的“都江堰”就是一个改造自然、造福人类的好工程。

马克思主义认为，未被人类劳动涉及的自然界也会受到人类活动的影响，并能反作用于人类的生产和生活。整个自然界是一个巨大的生态系统，人类社会是个子系统。人与自然的关系，实际上就是母子系统间的关系。人与自然的关系必然决定性地影响着人与自身、人与人、人与社会所组成的人类社会这个子系统。正如胡锦涛同志指出：“大量事实表明，人与自然的关系，往往会影响人与人的关系、人与社会的关系。如果生态环境受到严重破坏、人们的生活环境恶化，如果资源能源供应紧张、经济发展与资源能源矛盾尖锐，人与人的和谐、人与社会的和谐是难以实现的”[13-15]。

因此，社会的和谐度必然与发展的可持续性有关，而发展的可持续性本质上是要实现人与自然的和谐，但如何用一个物理量来描述人与自然的和谐程度还有待于深入研究。

4  讨论与展望

坚持科学发展观，构建社会主义的和谐社会是一个非常好的思想，但到底怎么做才算是落实科学发展观，怎么做才能实现社会主义和谐社会，很多人可能并不清楚。而且由于没有理论手段，对于很多决策者来说，最终还是“摸着石头过河”或是“跟着感觉走”。我们认为，构建社会主义和谐社会本质上是一个多学科优化设计的问题，因此，有可能可以应用最近发展起来的用于解决大型复杂工程系统设计的多学科优化设计理论来加以解决。本文对这一设想作了一个初步的探讨。

要应用多学科优化设计理论来解决某一个问题，必须首先要定义目标函数，建立约束方程，明确设计变量。本文作为这一方向的第一步，重点讨论了目标函数如何定义的问题。其他问题还有待于下一步的研究。

多学科优化设计理论源自工程界，工程科学的最重要特点是采用定量的方法来加以研究。将工程学理论应用于社会学，最大的困难在于如何量化。在现阶段，完全地进行定量研究还不可能，然而在未来逐步走向定量化研究是可能的，只要有这样的想法，有人去做，总是能找到解决办法的。因此，要把多学科优化设计理论真正用于构建社会主义和谐社会的决策还需要大量研究。本文期望起到开拓思路的作用。

多学科优化设计方法虽然只有二十年左右的历史，它的出现却引起了，并正在引起全球工程界的瞩目关注。笔者认为社会学、政治学等领域的研究大都涉及许多学科，为此有必要关注多学科优化设计理论。将工程学的研究成果用于社会学、政治学研究也是一个可以探讨的方向。

纵观人类历史，古今中外所有国家的政策决策皆取决于领袖的智慧与经验；然而，随着科学技术的迅猛发展，未来的决策有望进入科学化决策时代，那将是一个令人振奋的时代。笔者确信，只要工程界与社会学界携手不懈地努力，在科学发展观指导下的科学化决策时代一定会到来。为这一天的到来，做一些力所能及的工作，恰是本文的初衷。

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