系統動力學之父傑伊福里斯特：斯人已逝，幽思長存

60年前，電子工程師傑伊·萊特·福里斯特（Jay W. Forrester）以其對計算和組織的獨到遠見，開創了計算機建模領域。從此，世間萬物的運行，小至公司經營，大如全球變化，都能夠以另一種維度展現在人們面前。

本周三，福里斯特在康科德（Concord）的家中平靜離去，享年98歲。

2008年的傑伊·萊特·福里斯特

傑伊·萊特·福里斯特出生於1918年7月14日，他在內布拉斯加州的一個牧場長大，福里斯特的父母都是教師，也是該地首批農場主之一。

1950年代，教授在MIT工作期間，研究出了系統動力學模型（system dynamicsmodeling）。利用該模型，企業可以分析管理政策對其長期發展的影響。

系統動力學讓人們通過計算機模擬了解我們周圍世界的細節，並且向人們展示人類社會和物理世界之所以然。

系統動力學現在是商學院的必修課，在其他學科也有所應用。

如今，動態模擬系統對物理學和社會學都是不可或缺的，MIT斯隆管理學院（M.I.T. Sloan School of Management）教授約翰·斯特曼（John Sterman）說道，不僅在管理學上，天體物理、生物、化學、氣候學都要用到系統動力學。

1960年代末，福里斯特教授將對系統動力學方法進行擴展，用它解決城市衰敗等社會問題。在教授1971年的著作《世界動力學》（World Dynamics）中，他以有限的世界資源為基礎，考察了人口增長和工業化進程——這就是所謂的全球建模。

在全球背景下對人口、經濟、自然資源、食物和污染進行建模，傑伊是第一人，斯特曼教授說道，這樣做具有爭議性，也與直覺相悖，但他卻開創了全球建模。

福里斯特教授在工程學和計算機科學方面也有突出貢獻。

他在1940年代曾致力於研究伺服系統，還是磁芯存儲器的發明者之一。前者是維持炮塔等裝置穩定性的反饋系統，後者則是統治計算機工業20年之久的計算機存儲器。

系統動力學是福里斯特教授加入斯隆商學院不久之後的研究成果。當時，通用電器在肯塔基（Kentucky）的一家家電廠的庫存和勞工水平發生了很大的波動。為了解決這種問題，通用電氣求助於福里斯特教授。

在與工廠經理進行交談後，福里斯特教授發現工廠的波動並非源於經理所認為的外部因素，而是由庫存控制和招聘政策這些內部因素造成的。隨後教授針對通用電氣的案例進行計算機建模，這就是後來系統動力學發展的萌芽。

他作為一名工程師的素養是他洞察工業進程的關鍵。

福里斯特剛開始是一名工程師，所以他明白電流如何沿導線傳播，電荷如何在電容器中積累，英國雷丁大學（University ofReading）亨利商學院的大衛·萊恩（David C. Lane）說，後來他投身伺服系統和反饋控制領域。

然後，他的想像力開始飛躍，他將與反饋迴路有關的系統串聯成一個整體，這是一種全新的思考方式。

福里斯特在2011年的一次採訪中說道，封閉的牧場生活成就了他實用主義的頭腦。高中時代，福里斯特建了一個風力發電機給牧場供電。

我對機械和電氣類東西情有獨鍾，他說，如果沒東西修，就自己動手做。

他拒絕了農業學院的獎學金，並選擇進入內布拉斯加大學（University of Nebraska）學習電氣工程。我可不想站在內布拉斯加的暴雪中照顧公牛。福里斯特教授說。

1939年，福里斯特進入MIT攻讀電氣工程的研究生學位。翌年，他進入MIT伺服系統實驗室，從事伺服系統理論和反饋控制系統的研究。

二戰期間，伺服系統實驗室主要為軍方服務，研發雷達天線和槍托的伺服系統。

1943年末，福里斯特教授發明了可以控制雷達的伺服裝置來攔截飛機。為了幫助海軍掃描魚雷轟炸機，他隨裝置登上了萊剋星頓號航空母艦，並以平民的身份在待了一個月。

戰後，福里斯特教授成為了MIT林肯實驗室數字計算部的負責人。隨後，他開始了旋風計劃（Whirlwind project），即首個完整的實時計算系統。

1951年，在他從事旋風計劃期間，他對磁芯存儲器進行了完善。

磁芯存儲器內部有很多鐵氧體線圈。線圈內部的環形磁場使其具有一定的極性，線圈導線繞制方向不同，線圈極性就不同。每個線圈是一個比特，因極性不同而取0或1。早期的磁芯存儲器有幾平方英尺那麼大，像一個窗戶。

磁芯存儲器極大提高了計算機存儲能力。直到1970年代早期，因特爾開始出售存儲性能更好的硅基固態RAM，磁芯存儲器才逐漸退出市場。

1956年，福里斯特教授決定放棄數字計算的研究。因為他認為這個領域已經取得了重大創新，很難再有所突破。

我現在仍然怎麼認為，他在2011年的訪談中說，1946年至1956年是數字計算機改進最大的幾年。我雖然沒有預見到計算機會像今天這樣快速和小型化，但其中的基本邏輯並沒有改變。

1946年，福里斯特與蘇珊·斯威特（Susan Swett）結婚，斯威特於2010年逝世。福里斯特有兩個兒子和一個女兒，四個孫子，兩個曾孫。

福里斯特教授在MIT待了70年，他始終保持工程師的好奇心，他也希望自己的學生保持住這份好奇。

他還記得自己曾在課堂上問過學生抽水馬桶的反饋機制。

我問他們『你們有多少人打開馬桶蓋子看它如何工作？』他回憶道，沒有一個人。連馬桶都搞不定，他們是怎麼申請到MIT的？

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