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回国后的华罗庚，迅速投身于新中国的自然科学学科建设。他发现并培养了一批优秀人才，不仅极大推动了中国数学的发展，而且在20世纪50年代还负责筹建中国科学院计算技术研究所，为我国发展计算机技术事业打下基础。
为了新中国建设，进入60年代，他又将研究重心做了转变，更加重视数学的实用性，把数学方法创造性地应用到国民经济领域。
经过下工厂调研，华罗庚了解到生产安排、进度、工期等方面存在的一些管理问题，并以国外的CPM（关键线路法）和PERT（计划评审法）为基础，提出以改进生产工艺、提高质量为目的的“黄金分割优选法”，以及用以处理生产组织与管理问题的“统筹法”。
1965年2月，华罗庚亲率助手和学生去北京电子管厂搞统筹方法试点，后又去西南铁路工地搞试点。他于1965年出版了小册子《统筹方法平话》。书中用“泡茶”这一浅显的例子，讲述了统筹法的思想和方法。这样，即便是文化程度不高的工人也能懂，联系实际问题也能用。
随后，华罗庚又考虑在生产过程中如何用最少的试验次数选取最优的工艺参数，以提高产品质量。他从理论上给出严格证明，1971年出版了小册子《优选法平话》，书中着重介绍了0.618法（黄金分割法）。因为这一方法适用面广、操作简单、效果显著，受到当时工厂广大工人的欢迎。
数学家华罗庚1981年在港讲学。（新华社记者牛畏予摄）
华罗庚勤于思索，一有所得便记在身边的物品上，他的扇子、请柬等都有他辛勤思考的记录。这张照片摄于1985年6月1日他赴日访问前夕。（新华社记者杨武敏摄）
1970年，全国7个工业部负责人坐在一起，专门听华罗庚讲优选法、统筹法。之后，华罗庚凭他个人的声望，到各地借调得力人员组建“推广优选法统筹法小分队”，亲自带领小分队去全国各地推广“双法”，为工农业生产服务。华罗庚的报告通俗易懂、形象幽默，每到一处，都有成千上万的群众参加……
1985年6月12日，作为世界上最具影响力的中国数学家之一，华罗庚在日本讲学考察时因心脏病发作逝世，享年75岁。
这颗享誉世界的数学巨星从此陨落，但是华罗庚顽强的意志、为人民服务的精神，如璀璨星光，永远辉映在华夏子孙的文明长河中。他走过的道路，亦是20世纪中国知识分子前进的光明大道。“人民数学家”，他当之无愧！
1. 刘洋.推广“统筹法”参与三线建设——1965年华罗庚的西南之行[J].自然辩证法研究，2021.
2. 朱亚宗.一生“三立”，天下传奇——纪念华罗庚诞辰110周年[J].高等教育研究学报，2020.
3. 姚秦川.海纳百川的华罗庚[J].共产党员，2021.
4. 华罗庚.中国现代数学之父[J].科学大观园，2021.
5. 顾迈南.华罗庚传[M].上海：复旦大学出版社，1998.