学学控制论——对管理尤其是系统管理有好处
系统科学经过几十年的发展，其内容广泛。一般说来，主要有系统哲、，系统的基础科学(包括系统论、系统的自组织理论)、系统的方法科学(包括信息论、控制论、运筹学等）。本文主要梳理一下控制论的内容！
一、控制论的兴起和发展
控制论是 20 世纪 40 年代末发展起来的一门跨学科的、边缘性的和普遍化的学科。1948 年美国著名数学家 N·维纳（Norbert Wiener）发表了他的第一本控制论专著《控制论，或关于在动物和机器中控制与通信的科学》（CYBERNETICS or Control and Communication in the Animal and the Machine），从一个统一观点考察和解释各种系统的控制和通讯问题，是控制论的诞生的标志。英国学者 W.R.艾什比（W.Ross Ashb）《控制论入门》（AN INTRODUCTION TO CYBERNETICS），该书中对于控制论研究对象和特点的观点与维纳的观点基本类似。控制论是以下列观念为基础的：有可能发展一种一般方法来研究各式各样系统中的控制过程。它的一个基本特征就是在动态（运动和变化）过程中考察系统，这样就从根本上改变了研究系统的方法。需要强调的是，控制论研究上述系统，其着眼点是这些系统中所展开的信息（通讯）管理（控制）的过程。所以，研究控制论应当是在生物科学、技术科学和社会科学中考虑控制论的方法，重点是分析利用信息进行控制的过程和系统的功能（行为、活动）的性质。
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，就叫做控制。控制论不是一门普通的专门学科，而是一个跨学科的知识部门。它从寻找学科之间的共同的联系出发，将动物和及其的某些机制加以类比，从而抓住一切通讯和控制系统中所共有的特征，然后站在一个更概括的理论高度上加以综合，形成了一门具有更普遍意义的新理论。目前，控制论表示一种能应用于任何系统中的一般控制理论。（见下图 ）
控制论在科学上有两点重要的价值：第一是控制论给予我们一套统一的概念和一种共同的语言，使我们足以用来描述形形色色的系统，建立各门学科之间的关系。控制论第二个独特的好处是，对于那些以复杂著称而其复杂性不容忽视的系统，控制论给出了一种新的科学研究方法。总之，控制论作为一门科学，不仅具有自己的概念体系，而且具有自己的专门方法。50 多年来，控制论的原理和方法在各个需要或可能进行调节和控制的领域中都得到了广泛的应用，取得了辉煌的成果。控制论是一门理论性与时间性都很强的学科，它以强大的生命力活跃于自然科学和社会科学之中，它对促进现代科学技术的发展和人类思维方式的变革，有着重大的影响，并发挥着巨大的作用。可以看到，在人们理论活动和实践活动的各个领域里使用着控制论的两个方面——理论控制论（原理）和控制论技术（方法）。在现代化经济管理中运用控制论的思想和方法具有很重要的意义。
二、控制论的三要素及其统一原理
反馈、信息、控制是控制论的三要素。反馈、信息和控制使“控制论系统”这一概念系统化，“控制论系统”对反馈、信息和控制则是最基本、最主要的。反馈、信息和控制是互为前提的，因此不能把这三者分开。形象地说，它们同“控制论系统”这个基本概念一起，是建立理论控制论这一整座大厦的柱子。
1、反馈原理
维纳把火炮自动打飞机的动作与人狩猎的行为作了类比，发现了重要的反馈概念。如果用原因和结果来解释反馈过程，那么可以把反馈过程看成是系统的输出端的结果反过来作用输入端的原因。很显然，反馈的必然性是由于一个系统的运动总是受到内部要素和外部环境的影响和干扰造成的随机性决定的。维纳指出，如果调节器（系统中用来实现调节的部分称为调节器）、控制者是使用关于被控制的客体情况的信息来达到目的的，如果它以后一切作用都旨在消除被控制的客体的“理想”的东西——实际状态与“给定的”东西——目标状态之间的不协调性，那么系统就具有反馈。反馈有两种类型：负反馈和正反馈。如果现实状态的反馈信息与给定状态的控制信息的差异倾向于反抗系统正在进行的偏离目标的运动，那么它就使系统趋向于稳定状态，称为负反馈。如果两者之差倾向于加剧系统正在进行的偏离目标的运动，那么它就使系统趋向于不稳定状态，乃至破坏稳定状态，称为正反馈。换句话说，负反馈的机制是使系统的输出始终趋向于它的目标，而正反馈的机制则是使系统的输出偏离它的目标。
反馈是控制论的一种方法，即将系统以往的操作结果再送入系统中去。它的特点是根据过去的操作情况去调整未来的行为。任何控制系统，特别是人工控制系统，都是由施控和受控系统两个子系统构成的。其反馈控制过程是：施控系统将输入信息变换成控制信息，控制信息作用于受控系统后产生的结果通过反馈通道再被返送到原输入端，并对信息的再输出发生影响，起到控制作用，达到预定目的。（见下图）
2、信息原理
维纳说过，信息是人们在适应外部世界并且使这种适应反作用于外部世界的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。它是被控制论系统用来适当控制和调节的内容、方面，是控制者与被控制的客体之间的特殊关系和联系。在这种情况下，信息是为控制服务的，它们是成对的范畴。一个系统之所以能够按照预定目的实现控制，就是因为该系统的内部的各组织部分之间以及系统与其外界环境之间存在着信息流通和信息反馈。换句话说，任何系统都离不开信息，系统是依靠信息来进行通讯和控制的。（见下图）
信息方法不同于传统的研究方法，传统的方法注重的是物质和能量在事物运动变化过程中的作用，而信息方法是以信息的运动作为分析和处理问题的基础，它完全撇开系统的具体运动形态，把系统的有目的的运动抽象为信息变化过程。它根据系统与外界环境之间的信息输入和输出关系，以及系统对信息的整理和使用的过程，来研究系统的特性，探讨系统的内在规律。信息方法是实现科学管理的有效手段。我们知道，管理的成败首先取决于管理决策是否正确。决策正确与否又与能否及时准确地获取足够的信息有直接的关系。决策过程的实质就是信息反馈控制过程。从信息方法的角度看，我们可以把管理过程抽象为信息过程。整个管理活动就是信息从输入到输出，经过反馈再一次重新输入的过程。
任何一个管理系统，一般都是由三个因素构成的，它们是：管理对象、管理机构和联系两者之间及其内部关系的信息系统。这三者要素之间的有机联系，可形象地比喻为管理系统的实体、大脑和神经中枢，其中的每一条信息流可看作为神经脉络。可见，在任何管理条件下，信息系统都是管理系统的一个重要组成部分。现代化管理必须建立完备的管理信息系统。
3、控制原理
在控制论产生以前，控制概念只说明人类的活动。现在已经作为必要的组成部分包括到控制论科学的定义中，即必须把它作为一个普遍概念来解释。控制是控制者同被控制的客体相互作用的一个方面。控制系统在结构方面是控制者与被控制者的客体、直接联系的信息渠道与反馈的信息渠道的统一。控制系统的活动正是由于使用反馈原理，被控制的客体被引入某一指定的状态。被控制的客体的合乎目的的变化，把它引向需要的状态的过程，就是控制。控制具有目的的性质。目的性原则是控制论的首要原则。没有目的，无所谓控制。关于目的，按照过去的观点，是脑子里预先想到的活动的结果。许多学者谈到目的这一范畴，认为它标明了一切控制论系统活动的性质。所以我们有理由做出结论：目的和目的性的概念也是控制论的范畴。广义地说，控制的目的有两种：一是保持系统原有的状态；二是引导系统的状态达到某种预期的新状态。换句话说，控制活动就是保持系统的稳定状态或把系统由一种状态向另一种状态转换。控制论的主要任务也就是保持系统的稳定和实现系统的既定目标。应该指出，目的与目标不同，目标是目的的具体化。而要实现控制目标，就要有相应的条件。即使系统有向目标状态转化的可能，但由于缺乏必要的条件，也就不能把可能性变为现实性。控制必须是目标和条件的统一，这就涉及到控制能力这个概念。所谓控制能力，通俗的说就是创造条件使系统向目标状态转化的能力。如果不具备与目标要求相应的控制能力，就不能有效地控制系统的状态变化。控制论的中心问题是调节与控制。在调节概念与控制概念之间存在着这样的关系：调节被看作是控制的局部情况，是控制的最简单的情况。当然，这些概念的区别是相对的，在一定意义上，可以把控制看作是调节，而把调节看作是控制。可见控制与调节这两个概念几乎是等价的。唯一的区别是，当我们说一个系统具有调节功能时，这种调节功能一定是系统自身所具有的，而不是外部所施予的。而当我们说控制时，往往是意指在系统之外有一个控制机构对系统实施控制作用。因此，调节是控制的一种特殊形式，即“系统的自我控制”。总之，控制是控制论系统为了保持它的结构而进行的功能活动的一个重要方面，是控制者同被控制的客体相互作用的一个因素。控制的实质是通过使用反馈原则而达到目的，而控制的内容则是把被控制客体引入符合这一目的的状态的过程。现在我们来作一般的结论和表述控制论的基本原理。使控制论系统功能过程详细化的反馈、信息和控制的有机统一原理，是控制论的重要原理。系统概念是基础，信息概念是内容，控制是主动的施控系统对被动的受控系统的作用，反馈是被动系统对主动系统的反作用。正是由于控制论系统诸要素的机构与功能的目的性、它的共同的组织和有目的的调整性，才使得在控制和调节过程中使用反馈原理成为可能。
注：
1.本文部分引用 控制论与会计控制研究 天津财经学院 孙毅 2004.05
2.其他引用未注明的，提示即改