控制的相关理论

第二节　控制的相关理论

一、控制论

（一）控制论的提出

“控制论”一词最初的意思是“操舵术”，即掌舵的方法和技术，1834年法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章，把管理国家的科学称为“控制论”，在这个意义下，“控制论”一词被编入19世纪许多著作词典中。作为一门科学的控制论（Cybernetics），它是由美国的数学家维纳(Norbert Wiener)创立的。1948年维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书，该书成为控制论的诞生的标志。自此，控制论的思想和方法渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。

（二）控制论中控制的含义

在控制论中，“控制”的定义是：为了改善某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、加于该对象上的作用就叫控制。该定义的表述表明，控制依赖于信息，所有的控制环节都有相应的信息支持才能采取措施，任何控制又都依赖于信息反馈来实现。可见，控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制。

（三）控制论的两个基本观点

1．一切有生命和无生命的系统都是信息系统，具有信息变换的过程。信息的联系是客观世界存在着的一种普遍联系，任何耦合运行系统之所以能够保持自身的稳定性，正是由于它具有获得、运用、保持和传递信息的方法和功能。

2．一切有生命和无生命的系统都是反馈系统，控制系统都是通过各种反馈来达到控制目的的。控制系统使输出信息回输，形成新的输入，以补偿输出存在的偏差，达到控制目的。

管理中最成功应用控制理论的是计算机集成控制系统（CIMS），CIMS首先是由美国国防部出巨资研发，在一些制造企业使用，它由管理信息系统(MIS)、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助质量管理（CAQ）和计算机辅助制造（CAM）组成。CIMS各个部分都有信息的相互传输，通过信息共享，使企业的全面管理、产品设计、生产过程的质量和过程控制合为一个统一的整体，大大提高了生产的效率和控制系统的可靠性。

从以上管理控制和经济控制论的要领可以看出，管理控制属经济控制论的范畴。

二、反馈理论

1．反馈的基本概念。反馈（feedback）的概念最初是由美国贝尔电话技术实验室的哈罗德·布朗克在20世纪20年代提出来的，它的原意是：把电子系统的输出信号全量或部分量回送到本系统的输入端。20多年后美国电信工程师维纳拓展了反馈概念，将它发展成为控制论的两大基本概念之一。在控制论中，反馈就是把施控系统的输入信号，作用于被控系统后输出的结果，再送回到系统的输入端，并重新对系统的再输入发生影响的过程。这种用系统活动的结果参与调整系统活动的方法叫做反馈方法。

2．反馈的类型。应用反馈方法对系统进行控制，一般会产生两种不同的效果:如果系统的输入信息和反馈信息之和加剧系统偏离目标的运动，这种反馈将使系统趋于不稳定状态，这种性质的反馈通常被称为正反馈；如果输入信息和反馈信息之和反抗系统偏离目标的运动，这种反馈就会使系统趋向稳定状态，这种性质的反馈被称为负反馈。

3．反馈与管理控制。反馈活动是自然界和人类普遍存在的一种现象，反馈原理也被广泛应用在各种领域。它是控制论的基本原理，同时也是管理控制职能的基本原理。从反馈原理来讲，管理活动就是管理信息输入、输出和反馈不断循环的过程。

三、时滞理论

反馈是在系统由于内外因素的变化和干扰而出现偏差后，发挥着检测和纠正偏差的作用。也就是说。正负反馈只有在系统出现偏差后能起到作用。然而在现实中，任何系统的运行都存在着惯性和时间延迟现象，即遇到干扰后需要一定的时间和过程，偏差才能反映出来，而这种偏差一旦出现又不易很快得到纠正，因此调控效果的显现往往存在着滞后的现象。这种现象我们称之为时滞（time lag）。

时滞对一个系统控制影响是很大的，它的存在使组织很难实现实时控制，它可能造成系统输出的剧烈波动和不稳定。但如果能够对系统的干扰因素预测出来，并将干扰的变化经预测后送到控制系统的输入端，作为输入信息进行处理，使系统早在偏差出现之前就能克服和避免这些干扰因素的影响，将更有利于达到系统预定的目标。这就要求我们对活动实施预先的控制。