韩继业教授生平科研教学介绍

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1、韩继业教授生平科研教学介绍（作者徐大川博士） 韩继业教授生平科研教学介绍 （本文是 2005 年徐大川博士为中国现代数学家传所撰写的韩继业教授简介初稿。 ） 韩继业，中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所研究员，博士 生导师。1957 年毕业于北京大学数学力学系概率论专业，曾先后在中科院数学 所与应用数学所工作，研究方向最初是排队论（queuing theory）,“文革”后研究 非线性优化、变分不等式与互补理论、及组合优化等，已发表学术论文百余篇。 韩继业教授与我国运筹学开拓者之一越民义教授长期合作， 曾参加越民义的研究 组并获得 1978 年全国科学大会奖，1983 年中国科学院自然

2、科学一等奖，1987 年国家自然科学三等奖和中国科学院自然科学一等奖。现为数学学报 （中文 版）常务编委， 应用数学学报常务编委和中文版副主编， 运筹学学报常务 编委，以及中国运筹学会数学规划分会理事长。 韩继业 1935 年生于天津，家住在当时天津的英租界。1941 年冬，日本偷袭 美国珍珠港，太平洋战事爆发，日本军队迅即占领天津各租界区。事隔半个多世 纪，韩继业至今仍清楚地记得，当时整夜枪声使他不得安睡，第二天清早照例去 上学，沿路每个十字路口都有杀气腾腾的日本兵持枪站岗，路上不时有被打死或 打伤的人躺在那里，街道上血腥气和火药味混合着同胞的呻吟，惨不忍睹。到学 校后老师说：学校停课了，韩

3、继业只好和别的同学一起走出校门，默默地回家。 后来学校终于恢复上课， 但他们再也找不到往昔宁静的学校生活和良好的学习氛 围。新来的日本教师大肆宣扬什么“中日亲善”，“大东亚共荣”，强迫韩继业和同 学们学日文。 韩继业年纪虽小， 心里却明白这是一种屈辱， 常常偷偷流泪。 不久， 市面上买不到粮食了，中国人只能到指定的商店买有霉味的“混合面”吃。几乎天 天听到日本警车刺耳的尖叫声。一年后韩继业随家离开天津，辗转逃离沦陷区， 进入“国统区”。此后数年间因受局势影响，他们家迁徙转移数省。韩继业在小学 和初中阶段几乎每一、两年就不得不转一个学校，许多功课只能靠自学。他小时 候在沦陷区的生活时间虽不长，但

4、中国人在日本侵略军奴役下遭受的苦难和屈 辱，给他留下深深的印记，促使他立下“国家兴亡，匹夫有责”的报国信念。 11950 年韩继业随家定居于浙江金华市，他考入省立金华第一中学高中部。 金华一中始创于清末 1902 年，至今已逾百年，其前身可追溯至南宋四大书院之 一的“丽泽书院”，良好的学风源远流长，有深厚的历史积淀。民国以来又吸收融 合了近代西方的文化教育思想，成为浙江省的著名中学之一。金华一中在教学上 的传统优势是文史方面，常有著名学者受聘来校任教。她的毕业生中有国画大师 黄宾虹，我国新闻学创始人邵飘萍，中共一大代表、 共产党宣言译者陈望道， 著名语言学家和翻译家傅东华，三十年代左翼文化运动

5、领导人之一冯雪峰，经济 学家千家驹，诗人艾青，史学家吴晗等著名人士。韩继业在高中时期对数学和物 理有着浓厚兴趣，经常到旧书店买课外书阅读。1953 年高考前他接受数学老师 的建议选择了数学作为专业，以第一志愿考入北京大学数学力学系。1953 年是 解放后高校院系调整的第一年，北京大学数学力学系集中了清华大学、北京大学 和燕京大学等三校原数学系的教师，师资力量雄厚。刚进入大学这一新的学习环 境， 韩继业在学习上不太适应， 感到压力很大。 韩继业自幼养成良好的自学习惯， 凭借坚韧的毅力，他把全部精力投入到学习中，每天来往于教室、图书馆、食堂韩继业教授生平科研教学介绍（作者徐大川博士） 和宿舍等四点

6、之间，周末或假日也不肯休息。从大二起，成绩逐渐稳定在优等。 这种紧张有序的学习生活到 1957 年春天被打乱了， 当时全国先是出现了“鸣放”， 继而开展了“反右运动”，北大停课了，批判会和斗争会接连不断。韩继业基本上 处于这场政治运动的边缘，他不愿意随便敷衍，尽量不参与这些运动。由于学习 成绩优异， 他北大毕业后被分配到中国科学院数学研究所工作。 当时正值全国“反 右运动”高潮，大学生被视为资产阶级知识分子。韩继业和所有新进入研究所的 大学生一起被安排下乡劳动锻炼，接着是大炼钢铁，大跃进，以后是“四清运动” 和“文化大革命”。他这一代人从 1957 年开始工作到 1977 年的“文革”结束的宝

7、贵 的二十年，绝大部分时间的本职工作被干扰了。 二十世纪五十年代后半期，根据我国国民经济和国防建设的需要，钱学森 教授和华罗庚教授大力倡导开展运筹学研究。运筹学当时在我国是一个空白领 域。当时华罗庚教授安排他的助手、中科院数学研究所数论组负责人越民义教授 转入运筹学这一新领域。越民义教授以国家建设的大局为重，开始了艰苦的探索 和创新，成为我国运筹学的开拓者之一。1958 年韩继业由概率论组被分派到越 民义负责的新成立的运筹学研究组， 转入新的研究领域。 1960 年我国“困难时期” 开始了，中央强调“劳逸结合”，政治运动停止。越民义和组员们非常珍惜这个能 专心做研究的机会，夜以继日地进行研究和

8、探索。虽然当时大家吃不饱，但他们 仍高强度地工作着。在越民义的指导下，韩继业首先研究的是“排队论”（随机服 务理论） 。排队论在通信、交通、计算机网络和生产自动化等方面有广泛的应用 背景。通过三年多的奋力工作，韩继业的科研能力有了显著提高，取得了良好的 成果(1,2)。 当时国际上关于“排队论”的研究热点是“瞬时性态的概率分布问题”。 1959 年越民义在国际上首先得到了 M/M/n 排队系统（M 表示输入是 Poisson 分 布以及服务时间是负指数分布，n 是服务台个数）的瞬时性态概率分布。研究组 遂后又得到了 GI/M/n、M/G/1、GI/E/1 等排队系统 (GI 和 G 分别表示输

9、入和服 务时间是一般分布，E 表示 Erlang 分布) 的瞬时性态概率分布。韩继业于 1963 年底得到了 GI/G/1 排队系统的队长的瞬时性态的概率分布，这是单服务台的最 一般排队系统。但由于 1964 年的“四清运动”和以后的“文化大革命”，他的这一 成果失去了发表机会。国外于 1969 年发表了关于 GI/G/1 排队系统的类似结果。 研究组的研究工作终止于 1964 年春天，因为数学研究所开始了“四清运动”，64 年秋季几乎全所人员去吉林省农村参加“四清运动”。 研究组的这些研究成果以后 为我国的应用数学事业赢得了国际荣誉，1977 年美国“纯粹数学和应用数学家访 华代表团”所出版

10、的报告 Pure and Applied Mathematics in the P. R. China 中对我 国应用数学领域的两项成果做出高度评价， 其中一项就是越民义领导的研究组的 “排队论”研究，报告中说：“中国的排队论研究十分迅速地进行到这一领域的最 前沿”。 21974 年正值“文革”中“批林批孔运动”高潮期间，韩继业与越民义合作，冒 着受批判的风险，私下开始研究排序理论（或时间表理论，scheduling） 。这是组 合最优化的一个分支， 它主要研究在有限的资源限制和其他的约束下对于给定的 一些“工作”或“活动”从时间上和顺序上进行合理的安排和分配，以使某目标（如 生产效率、资源利

11、用、完工时间、合格率、准时率、费用等等）达到或接近最优。 排序论的实用背景非常广泛，与经济管理和计算机科学有密切的联系，在国际上 是一很受重视的研究领域。1975 年他们对于 Flow-Shop（流水作业）排序问题的 研究取得了重要进展。流水作业排序问题主要出现在大规模自动化生产调度中，韩继业教授生平科研教学介绍（作者徐大川博士） 1953 年美国学者 S. M. Johnson 研究了两台服务器的 Flow-Shop 问题，得到了 N 件工作中相邻工作最优次序的判别条件， 并证明了它是P问题。 一般M台 （M3） 服务器的 Flow-Shop 问题被证明是 NP难问题，1953 年后关于它的

12、相邻工作最 优次序的判别条件一直在被研究。1975 年韩继业与越民义合作得出了一般判别 条件，解决了此问题。此成果被发表在 1975 年中国科学上（3） ，并由越 民义在 1975 年第 7 届国际运筹学大会上做了报告，受到重视，以后被国内外文 献 多 次 引 用 ， 并 被 收 录 在 Mathematical Aspects Of Scheduling And Applications （R. Bellman, A.O. Esogbue and I. Nabeshima 著, Pergamon Press, 1982）和 Sequencing And Scheduling(S. Frenc

13、h 著, Horhood, 1982) 等一 些专著中。他们的工作带动了国内对于排序论的研究，目前国内运筹学界、管理 科学界和自动化科学界均有人在研究排序论，已形成一支科研队伍。 1977 年“文革”结束，一个崭新的时期开始了，韩继业和同事们可以专心从 事研究工作了。他的研究工作扩展到非线性最优化方面，他与越民义合作对既约 梯度方法进行了研究。既约梯度法是非线形最优化的一类经典方法，具有很高的 应用价值，它最早由美国著名学者 P. Wolfe 于 1962 年提出，但是 Wolfe 的方法 不具有全局收敛性。1979 年，他们提出了新的既约梯度法，并在很弱的条件下 证明了它具有全局收敛性以及其

14、它重要性质。这一成果发表在 1979 年中国科 学上（ 8 ） ，国外誉为“方法新颖”，“首先解决了既约梯度法对非凸函数类的 全局收敛性问题”。论文被国内外多次引用，促进了“文革”结束后国内非线性优 化的研究工作尽快的开展。 1980 年初华罗庚教授组建了中科院应用数学所并任所长，越民义教授任副 所长，韩继业转入应用数学所工作。此后，韩继业教授主要研究非线性优化及相 关领域。二十世纪的后二十年是国际上非线性优化的蓬勃发展时期，改革开放的 方针给科研工作带来了难得的安定环境。根据国际上学科发展的动态和趋势，他 先后选择了一些重要的具有不同结构和特征的问题和算法作为研究课题， 涉及非 线性规划、不

15、可微优化、变分不等式与互补问题、双层规划、半定规划和组合优 化等方面。这一时期他的研究工作有了长足的进展，他与研究生及其他人合作取 得以下几方面的成果： 31. 对非线性优化的共轭梯度方法、拟牛顿方法和信赖域方法的收敛性质的 深入研究对非线性优化的共轭梯度方法、拟牛顿方法和信赖域方法的收敛性质的 深入研究。 这几类方法都是求解中等规模及大规模优化问题的重要方法。 文献中 共轭梯度法的全局收敛性的证明需要有“充分下降性”这一比较强的条件， 韩继业 教授与合作者去掉此条件并也减弱某些其他条件下证明了几种共轭梯度法的全 局收敛性，这减少了算法的计算步骤并扩大了算法的应用范围（ 55，23，28， 4

16、3，57，58 ） 。无约束优化的著名的 DFP、BFGS 和 Broyden 族等拟牛顿方法在 非精确线性搜索下对于非凸函数的全局收敛性从上世纪六十年代至今仍是 open 问题。 他与合作者证明了对于一些函数类在比较广泛的非精确线性搜索下有全局 收敛性，对此问题取得了实质性的进展（19，20，27，30，33，41，44，65） 。 对于带一般非线性约束的优化问题， 求解算法的全局收敛性大都需假使约束函数 在解点的梯度满足独立性，他与合作者设计出非单调信赖域方法，并证明了新算 法在不要求此条件下具有全局收敛性和局部超线性收敛性， 这扩大了算法的应用 范围，也是对优化算法理论的有意义的探讨（ 51，61，71，21，22，25，29， 47 ） 。 韩继业教授生平科研教学介绍（作者徐大川博士） 2对抽象迭代算法模型的收敛条件的研究。对抽象迭代算法模型的收敛条件的研究。优化问题和方程组的迭代求解 方法可利用一列集值映射来表述， 这种抽象算法模型的引进使得可利用集值分析 的概念和结果来统一地研究迭代