“国家杰青”梁哲:做有社会价值的学术研究
发布时间:05-07-26

在科学研究的道路上,青年教师常常扪心自问:学术研究的意义究竟是什么?是论文的发表、技术的突破,还是为了换取一张“内卷”的饭票?同济大学经济与管理学院梁哲教授——国家首届杰青延续资助项目获得者、国内航空运营管理领域的领军学者——以其坚持原始创新二十余年的科研经历,清晰地诠释了自己的主张:学术研究的终极追求,在于实现其应有的社会价值

目前,梁哲教授是我国航空运营管理领域首位获国家自然科学基金全序列(青年—优青—杰青—杰青延续)资助的学者,他带领的团队聚焦大规模组合优化与数智航空运营管理,研发了智能航空运营决策系统,并在16家主流航司落地应用,覆盖全国约三分之一民航机队,以国内唯一实际应用的工业级解决方案,打破国外技术垄断,创造了航空运营管理领域的“中国方案”。

从20多年前负笈海外留学新加坡,从狮城到美国,再从美国回到中国……梁哲教授说,很幸运在同济大学找到了学术研究扎根落地的归宿。

 

投身航空 “跟跑”国外

上世纪90年代末,在以互联网与个人电脑为核心的科技革命中,中国国内的信息化建设全面提速,计算机也成为梁哲这样的精英学子首选专业。1997年,他远赴新加坡国立大学攻读计算机工程系,后续跟随硕士导师在工业与系统工程系研究航空供应链。

“当时觉得航空业好像很‘高大上’”,梁哲笑言。相比国内当时正在经历快速膨胀、规范重组的航空业市场,新加坡航空那时已经成为全球航空业的品质标杆,在品牌与运营上长期领跑,可以说是亚洲航空的优秀代表。而且在导师羽翼之下,梁哲与美国当时的环美航空、大陆航空等也有业务往来。他认为,学习“先进”经验,日后必有机会应用于中国。

受限于新加坡的地理条件,硕士毕业工作两三年后,他再次扩展“航空版图”,前往美国新泽西州立大学工业工程系攻读博士,并在博士毕业后,受北京大学的召唤回国工作。

谈及回国的动机,梁哲说:“当时在国外做研究时的氛围更强调论文的发表,我总觉得还是应该把论文用起来,不然的话学术研究更多的还是‘纸上谈兵’,总觉得好像没有实现自己的价值。”

在梁哲看来,科学研究有两种价值,一种是在学术界理论上的价值,一种是产生了经济效益的社会价值。

无社会价值的 “纯学术”容易陷入自说自话,成为脱离现实需求的闭门造车,也难以获得持续的资源与社会认同。反过来看,无学术价值的 “社会应用” 走不远,缺乏理论深度、方法严谨性的研究,容易流于表面、跟风应景,难以形成持久影响力,也无法真正解决复杂问题。

或者说,科学研究的目标往往是 “先学术,后社会”。基础研究先实现学术突破,再在长期演化中转化为巨大社会价值。梁哲认为,从某种角度说,社会价值是科学研究的时代使命,需要学者面向国家战略、产业升级、民生痛点、公共治理等需求,拓展知识边界、填补学科空白,而后提供可落地的方案、数据支撑与决策参考,让真理的光芒照进国家与社会发展的现实。

 

加入同济  国内“追跑”

正是带着这样的使命和思考,2013年,梁哲选择加入同济大学经济与管理学院,并在第二年就凭借《航空运营管理》项目成功获批国家优秀青年科学基金。

这一重要认可,既是对梁哲更为擅长的航空领域学术探索的充分肯定,也为他后续深耕航空调度优化、大规模组合优化等核心方向奠定基础。

2017年,一个意外的机会,厦门航空与阿里云共同举办的智慧航空AI大赛吸引了梁哲团队的注意。

在优青项目资助那几年间,梁哲正在集中精力聚焦飞机路径规划、航班动态调度、机组资源高效配置等行业关键难题,尝试以运筹学理论破解航空运营中的复杂瓶颈。

但“纸上得来终觉浅”。梁哲深知,学术研究和企业面临的真实问题复杂程度往往不在一个层面。因为学术研究往往会简化约束条件来证明重要变量的相关性,而一旦将学术成果应用在实际问题上时,则可能面临“指数级”的复杂挑战。

而这场“智慧航空AI大赛”的核心赛题正是大规模不正常航班的恢复优化,也就是厦门航空面临的一个现实重大挑战:在台风等极端天气中如果发生数百架航班延误、取消,如何快速重排实现效率与效益最优。

学术研究的理论建模、算法突破是否能真的在行业应用并落地见效?实践是检验学术研究的最好标准。这一关,梁哲有信心迈过。

梁哲带着学生团队加入了这场有全世界17个国家、1600多支队伍、3000多名选手角逐的激烈比赛。参赛者中,既有清华、北大、浙大等国内顶尖高校的团队,也有来自阿里、华为、百度等大厂的科研劲旅,还有国外老牌航空服务提供商——可以说,全球航空运营优化领域的各路“高手”几乎悉数到场。

最终,梁哲教授领衔的这支“寂寂无名”的队伍,以运筹优化 + AI 算法解决了大规模航班恢复的世界级难题,方案效率远超国内外同类系统,获得了这场全球比赛的冠军!

这场比赛,也开启了梁哲和国内民航业深度合作的序幕。

2018年10月,梁哲教授领衔的中国首个聚焦民航领域的算法实验室“同济大学-厦门航空算法联合实验室”正式在同济大学经管学院揭牌成立。实验室主攻不正常航班恢复,飞机、机组、地面资源一体化优化,航线网络规划、智能排班等行业痛点问题。

这个实验室在日后成为了大学与企业产学研深度融合、科技创新成果突出的成功典范。

也是在这一年,梁哲“始于学术、优于实践”的《航空运营管理中的大规模组合优化问题及算法研究》项目获得国家杰出青年基金。

 

双轮驱动  行业“领跑”

走出象牙塔,走向祖国蓝天。

从深耕纯理论研究转向“理论+产业”双轮驱动的过程中,梁哲和他的业界合作伙伴经历了一次次艰苦磨合,从最初的“互相怀疑”,逐步建立深度信任。

一开始,梁哲发现,由于国情和企业文化的差异,中国和国外航空公司在系统搭建中所提的需求差异很大。国内要顾及飞行员非工作时间安排,还要考虑到较为轻松的“好班”和较为辛苦的“坏班”排布均衡,还要考虑到个人能力与排班收入的合理性……几百上千个需求,要在一个“没得感情”的模型中,兼顾公平和效率的温情。

梁哲团队同时对接航空公司的众多部门,每个部门都从自己角度出发,提出的需求本身合理但是可能在大系统中互相矛盾,如何调和这些矛盾参数,又常常令他们头疼。

每当遭遇瓶颈的时候,梁哲就会回想起国外航空服务供应商的“傲慢”:你们这样做是不对的,我们的这套航空运营系统已经运行了几十年,中国应该向我们学习。

梁哲不服。中国企业的特色还是中国人最了解。这些源于中国现实的复杂需求,如果让国外的供应商来处理,不但沟通成本高企、流程漫长,而且他们也未必能够理解和实际解决。

经过一轮又一轮的打磨,2019年,梁哲团队共同研发的厦门航空航班智能恢复系统正式上线。在该系统下,即使台风天气,航班调整方案生成时间从传统 6-8 小时缩短至15分钟,每年可为航司节省数百万元成本。系统还创造性地运用回旋时空网络模型、列生成算法,及人工智能技术,整合57个跨部门数据接口,能在30分钟内完成2000班航班的大规模恢复决策。

这是国内首个自主建成的航班智能恢复系统,一举打破欧美少数国家对该技术的垄断局面,标志着中国民航业在运用运筹规划与人工智能解决大面积航班调整问题上实现了从零到一的突破!

 

同济“书袋” 桃李满“天”

梁哲团队在航空业打响了中国名气,也打响了同济的品牌。有航空公司找到梁哲,要他为公司培养自己的人才。梁哲说:这没问题,但是必须按我的方式来培养。

公司的一位高层见梁哲一脸淡然的书生模样,略有担心。在公司从各部门选拔的30人教室里,他不放心,偷偷在门外“旁听”,只见梁哲教授拿出了运筹学的课本,笃悠悠地开始从枯燥的概念讲起,这位高层在门外心凉了一半:“完了……果然是个学校的‘书袋’,这课肯定上不完就没人上了。”

然而,“出乎预料”的是,这30名航空精英,从头到尾上完了梁哲设计的培训课程,并在日后成长为公司的管理骨干。

梁哲说:“学术是真的有用”。它看似抽象,其实是后期落地的模型、算法背后的逻辑。只有懂了这个根本性的“道理”,才能结合各个公司的实际,设计出符合自己需求的航空管理模型。“我不是不讲实际,而是在结合实际之前,让学生必须先明白这个‘抽象’的道理,如果理解不到这个层面,后续实际也很难做好。”

推而广之,梁哲对个别“轻视”管理学的说法也并不认同。

他还记得在一些场合,有人得知他是管理学教授后,开玩笑说:管理学教别人怎么管理,但自己并不管理。梁哲说,事实上,这是一种“非常过时的刻板印象”。现在的管理科学本质上是一门横跨自然科学、技术科学、工程科学与人文社会科学的综合性交叉学科,深度融合了数学、运筹学、统计学、系统科学等学科,以及计算机科学、人工智能、大数据等技术工具,并能够在实践中广泛应用在经济、金融、工程和公共管理领域。

“管理科学非常实用”,梁哲说,可以用定量方法与系统思维,解决复杂组织中的决策优化与资源配置问题。一句话来说,培养的是“懂理论、善分析、强实践、会表达”的复合型人才。

在学校之外,“杰青梁哲教授”的业界学生已经桃李天下,学院内的人才梯队也渐次成长。梁哲的博士研究生郭斯琪凭借《高退化线性规划问题的优化理论与方法》课题,成功获批国家自然科学基金博士学生基础研究项目,这也是同济大学首次在国家自然科学基金管理学部获得该项目的资助。

梁哲说:“希望我的学生不只能写论文,还能解决实际问题。因为随着国家的发展,‘论文指标’会变化,如果一直追着指标走,你永远都是被动跟在别人后面。只有你去认真追寻学术问题‘真实的价值’,替国家、社会解决“真问题”,论文就会变成求学路上的‘副产品’,自然而然、水到渠成。”

面对人工智能对教育带来的冲击,梁哲认为,人工智能时代,好问题是无价的。人的决策、清晰的思考和批判性思维价值判断就是最好的AI产品。他希望自己的学生能够“提出好问题、定义真需求、做出好决策”,思考用户的真实需求、思考技术的应用边界、思考商业的底层逻辑、思考人性的本质需求,想清楚 “做什么”“为什么做”, 这些永远不会贬值的思考能力,才能让新一代青年学子成为人工智能时代真正的掌控者。

 

百尺竿头,这位领军学者的下一步将迈向哪里?

梁哲说,希望能把团队这十几年在中国航空运营管理方面积攒的宝贵经验,带给世界上其他需要的国家,让中国航空运营的标准、服务、人才“走出去”,让“中国经验”变成“国际标准”。

对此,梁哲很有信心:“因为我和我的团队一直在无限接近‘最优’……”

 

 

关闭 微信扫一扫

X Thank you for your interest in Master of Global Management, Tongji University!