文/肖延勝 王永梅
奮力開拓科研路 辛勤不懈育桃李
——記國家“青年千人計劃”入選者、清華大學工業工程系李彥夫教授
文/肖延勝 王永梅
李彥夫,博士,博士生導師,任清華大學工業工程系教授,長期致力于系統可靠性評估與優化方法的研究,以及將其應用于可再生能源系統、核能和計算機軟件系統,并取得了多項原創性的學術成果。

李彥夫教授
2001-2005年,李彥夫就讀于武漢大學,獲學士學位。2005年,他開始就讀于新加坡國立大學,畢業后獲博士學位。2009年8月- 2010年10月,他先后任新加坡國立大學工業與系統工程系研究工程師、美國田納西大學工業與系統工程系博士后。2011年1月-2016年9月,他任教于法國巴黎中央理工-高等電力學院工業工程實驗室。現任清華大學工業工程系教授。
在新加坡學習期間,李彥夫就對科研充滿了強烈的興趣。新加坡國立大學濃厚的學習氛圍深深地感染了他。在這里,他博采眾長,刻苦攻讀,掌握了前沿的科研知識,為他以后從事科研奠定了基礎。
在美國田納西大學做博士后研究期間,李彥夫接觸到了關于計算機體系方面的可靠性研究,這為他以后的科研指明了方向。2011年以后,他加入巴黎中央理工-高等電力學院,在可靠性研究領域努力探索,在實際的科研工作中逐漸成為具有一定國際影響力的青年學者。
李彥夫帶領的科研團隊承擔了歐盟第七框架計劃、法國電力公司、法國阿爾斯通公司、法國外交部和法國國家科研中心的多個科研項目,他們以系統可靠性評估與優化方法為核心,在關鍵性基礎設施、可再生能源與智能電網和計算機軟件等領域進行了深入的研究,取得了多項創新性的學術成果。
在關鍵性基礎設施可靠性評估方向上,他在國際上率先提出了多狀態-物理可靠性模型理論框架。與博士研究生提出了建立在零部件模型基礎上的分段確定馬爾可夫過程,統一模擬系統級別的老化過程。此外,他還提出了一套系統模糊可靠性計算方法,在法國電力公司的核電站熱移除系統方面得到了有效的應用。
此外,他在國際上首次提出了一個較為完整的分布式發電系統的多狀態可靠性模型,對混合不確定性在可靠性模型中的傳播和可再生分布式發電接入電網的基于風險的優化問題進行了研究,并開發了微電網的多元代理人系統模型,以及在不確定環境下的儲能器件的優化方法和基于人工神經網絡的區間預測模型并應用到分布式能源系統的可靠性評估。他還代表巴黎中央理工參與了歐盟第七框架計劃研究者交換項目研究網絡靈活的風險評估和決策科學,將研究成果與歐洲各合作大學進行了交流。
在計算機軟件系統研究方向上,他在著名學者IEEE Fellow、香港城市大學講習教授謝旻老師指導下,系統性地改進了案例式推理方法并應用到軟件成本評估,使評估的準確度大幅提高。
此外,李彥夫與合作者率先研究了開源軟件所特有的調式機制,建立了基于排隊論的開源軟件調試仿真模型,研究出了一套符合實際的評估開源軟件可靠性的方法。
2014年,李彥夫被遴選為IEEE高級會員。他具有多年英語教學經驗,承擔了多門工程師學生和國際研究生的相關課程。2015年12月,由于突出的科研成果,他通過了外審及答辯獲得法國研究指導資格。2016年1月,他通過外審獲得了法國教育部公立大學正教授資格。但是,心系祖國的李彥夫想為祖國的科研事業貢獻力量。
2016年,李彥夫作為2016年國家“青年千人計劃”人才回國,進入清華大學,希望通過產學研結合,推動我國工業的進步。因為他清楚地知道,我國的工業發展中存在著重速度、輕質量、重規模、輕效益的現象,他有足夠的發展空間和科研空間,在系統可靠性和基于此的系統設計和維護方面取得一定的科研成果。圍繞高鐵、核電站等關鍵性基礎設施開展研究,使科研成果理論應用于實踐,爭取贏得更多的自主知識產權,是他努力的重點。
多年的科研積淀都為他如今回國開展科研打下堅實的基礎。長期以來,中國工業發展中重速度、輕質量,重規模、輕效益的現象比較突出。李彥夫說:“現在國內很多工業產品的質量和可靠性都有待改進。世界級的研究課題在中國,做大學問還是要在中國,我當然應該回來。”2015年5月,我國發布了實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領《中國制造2025》,希望推動傳統制造業的轉型升級和健康穩定發展,同時在應對新技術革命的發展中,實現高端化的跨越發展。在他看來,開展可靠性研究,對提升國家的工業水平是非常關鍵的。對他來說,這也是一個非常好的機會。
如今,工業系統日趨復雜化和智能化,加之高可靠性也是未來高端工程與產品的發展趨勢,都給可靠性評估帶來了極大挑戰。他說,自己回國研究的重點將圍繞例如高鐵、核電站等關鍵性基礎設施展開。“像核電站、高鐵等這類關鍵性基礎設施,一般都是國民經濟的關鍵部分,一旦出現故障和老化,往往會造成重大經濟損失和人員傷亡。因而,它們的可靠性和安全性一直都是國內外專家研究的重點。”如何在預算約束范圍內,最大程度地提高關鍵性基礎設施的可靠度和安全度,是中國經濟社會發展中亟需解決的問題。
李彥夫在學科建設方面也有規劃,他將瞄準國際學術前沿,組建高水平研究隊伍,建立關鍵性基礎設施、智能電網和信息物理系統可靠性的理論研究與實踐的平臺;通過基礎理論突破、實驗應用原型開發和參與國際標準制定活動,做好中國可靠性研究的排頭兵;發揮自身科研與工業緊密結合的特點,積極投身到核電、高鐵等重大工程項目的可靠性研究中;加強科研成果的理論突破與應用化研究結合,爭取贏得更多的自主知識產權。
為祖國科研事業培養出優秀的學生,是李彥夫的教學目標。“我培養學生的要求是,比我好”。在教學過程中,他非常尊重學生的選擇,經常傾聽學生的心聲,與學生互相交流探討,以促進科研教學的發展,同時也對學生嚴格要求與管理,力求讓每個學生在讀期間都有豐碩的科研成果。
他說,現在學生的想法比較多,首先我會尊重他們的選擇。我會給他們一些研究方向讓他們去選,當中會給出一段時間讓他們做出自己的判斷。這期間,學生可以隨時找他,自由交流、提問,他則教學生如何查閱文獻。當學生們在學術水平較高的雜志和權威的數據庫里查閱文獻之后,會選擇自己比較感興趣的一個方向開展研究。而后,他又會像涓涓細流般對學生循循善誘,傳授自己的經驗,教學生做文獻綜述,“文獻綜述是近5到10年發表在一流雜志上的文章,體現最新的進展以及在某個方向的不足之處”。一旦確定研究方向以后,他會不斷地激勵和鞭策學生在自己的方向上做出成果。
李彥夫說,這就好比站在巨人的肩膀上,學生們開始探索未知的領域。“不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海。這句話告訴我們,下功夫一定要專一,力求在一個方向上做到世界一流。”他要求學生如此,而他自己也是這樣做的。
同樣是比喻,他把自己老師的身份稱之為“陪練”,教學的過程被戲稱為“過招”。“他們(學生)必須得先過我這一關”。每個星期,他帶的每一個學生,至少會用一個小時時間向他作一個報告,他一旦發現什么問題,就會馬上給大家指出來。“和師傅過招一段時間后,只有把師傅打敗了,才可以出師。”
科研的終極目的是為人類服務。因此,李彥夫比較強調產學研相結合。他認為,學習的知識和成果,要在工業中得到實際的應用,才能更好地為國家社會做貢獻。為此,他很重視培養學生的實踐能力,希望學生學有所用。