从721北京大暴雨所想到的（120723）

闵应骅

     7月21日北京遭遇解放以来最大的暴雨，已有37人死亡，190万人受灾，经济损失据说达百亿元，引起大家广泛关注。许多人埋怨北京地下水道不够大。我在想，60年来这么一次大暴雨，我们就去扩大地下水道，使暴雨顺利流出去吗？谁知道有没有100年一遇的暴雨来呢？那我们的地下水道是不是还不够大呢？这样来考虑问题：防止100亿的损失，可能投1000亿也不够，甚至可能是浪费。我有以下的几点感想：

1．  所谓“XX年一遇”根本不可信。

去年还说去年的暴雨十年不遇，可今年又来一个61年不遇。连着两年，怎么都遇上了。也许说这是小概率事件。可是，想想，这“XX年不遇”是怎么来的？我猜想：根据水文资料，X1年后一次暴雨，X2年后又一次暴雨，。。。。。。，然后，X1，X2，X3，。。。，Xn来一个算术平均就得到XX年不遇了。其实，这就太简单化了。因为，暴雨在历史的各年里，并不见得是均匀分布的。而且，你所用的历史数据也不见得足够长。所以，对水灾、地震等所谓XX年不遇，不见得可信。

2．  不惜工本，考虑最坏可能的办法不可取。

在工程上，这是一个普遍的原则：什么都必须留有富余量，但是，不能从最坏的情况出发考虑问题。就说地下水道，修多宽、多大算个够。而且，地下掏得太空，副作用会有多大，对于其他灾害的防治会不会起反作用。

3．  鼓励别人拼死拼活去救，也不是办法。

    别人拼死拼活去救，精神上应该鼓励。但是，综合考虑代价，却不一定合理。譬如，一个小孩溺水，几个人去救，结果小孩救起来了，而救人的人全死了。这值得吗？

    那末，解决这问题的办法是什么呢？我以为，信息化的实体系统有助于解决这个问题。

    我在信息化的实体系统(Cyber-Physical Systems)（100409）中，把Cyber-Physical System, CPS 翻成信息化的实体系统。有人把它翻成信息物理系统。这么翻法从字面上说令人费解，物理系统就很难理解，信息物理好像没听说过这样的物理。信息化的实体系统是把信息采集--信息处理—执行联成一体的系统。当今世界面临一系列的问题，包括水、能源、环境、交通、健康等，需要计算、通讯和控制技术的结合。譬如公路上的汽车需要相互联成网络和基础设施，以保证安全、减少拥堵；可再生而不可靠的能源，如风力发电、太阳能需要加入到电网；家庭过去只消耗电能，但有朝一日也可能生产电能；混合动力汽车可能储存能量；远程手术可能更加可靠而无颤动；传感器网络可以监测和管理生态环境。这么一说，信息化的实体系统就有点像物联网了。当然，要让信息化的实体系统有高性能、可靠性、灵活性、健壮性和有效性，需要学术界、工业界和政府的合作，计算、通信控制技术的协同。就像计算需要发展成实时计算；模拟计算机转向数字计算机；频域理论转到状态空间理论。

    回到暴雨成灾，如果有信息化的实体系统，交通灯可以动态地变化，所有严重积水路段亮起红灯，禁止进入，甚至可以强迫汽车自动刹车；天气预报不光是通过电视、广播每隔一小时预报，而是动态地随时采取实质性的动作防止灾害的发生；几分钟以前的预报总是可以比较准确的。我相信，信息化的实体系统可以发挥重要的作用。

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