反馈控制原理

出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《标准化专业工程师手册》第37页(2759字)

反馈控制原理也是系统科学基本理论在标准化活动中具体应用的结果,又是前述三条原理的自然推论。其主要内容如下:

标准化系统的形成、发展、变化以及保持结构稳定性、环境适应性和环境改造性的必要机制是反馈控制。标准化系统发展的状态取决于系统的序变能力和对系统的控制程度。

我们知道,任何系统都不能脱离其环境而孤立存在,标准化系统也是在客观环境条件下形成和发展起来的,它无时无刻不在同周围环境发生联系,从环境取得所需的物质、能量和信息,向环境输出信息和社会、经济效果,在这种交换过程中,自身的结构和功能也不断地在调整和变化。标准化系统的环境也是动态地变换着的,标准化系统必须能够适应这种环境的变化。系统的结构稳定性来源于系统的环境适应性。一个有序系统必然具备一定的环境适应性。对标准化系统进行宏观管理,必须研究环境对标准化系统的影响和标准化系统如何适应这些影响。影响标准化活动的环境变化有宏观和微观两类。生产结构和社会经济结构的重大变革(如改革开放和向市场经济体制的转轨);政策法令的更改;生产规模的变化;外贸关系的变化;较高层次标准体系的变更等都属于宏观变化。这些变化对标准化活动影响重大,可能使标准化系统发生根本性变化。标准化反馈控制原理主要不是针对这方面而言的,它主要是针对微观变化的。微观变化是指一套具体标准化系统在其建立、运转过程中的环境微小变化和干扰,尤其是依存主体及其环境的变化和干扰。标准化系统在工作过程中须经常分析现状,及时采取对策,排除干扰,适应变化

标准系统是标准化活动中用以改造依存主体的方案。对标准化系统进行控制的目的是在依存主体中贯彻标准系统,就这个意义上说,依存主体也是标准化系统的环境。控制论指出:“控制、反馈、信号和目的四者密不可分。”没有反馈信息,就无从形成控制信号;没有控制信号,也就实现不了控制,从而,就达不到控制的目的。为了使标准化活动取得预期效果,必须使标准化过程成为一种反馈控制过程。

为了实现反馈控制必须建立控制系统,形成控制(在更广泛意义上是管理)中心。信息反馈是控制的基础。反馈控制的中心问题是反馈信息的获取、传输、处理加工和输出。应保证反馈信息能够准确及时地被传输和利用,并对控制对象发生作用。标准化活动中的反馈控制系统是人工系统。人工的反馈控制系统的效率与控制中心的素质关系至巨,素质平庸的反馈控制系统甚至连标准系统的贯彻情况和实际效果的真实信息都不清楚,更谈不到如何去正确地做到反馈控制。在市场经济条件下,市场竞争激烈,对商品的质量要求越来越高,国家对标准化又赋予了监督这一新的任务,反馈控制中心的职责更加重大。按照标准化系统工程的分工,这个反馈控制中心应属于标准化工作系统管辖,而在同一单位中,在标准化工作系统之上,还应有一个掌握该单位标准化活动全局的标准化系统工程组织在经常监测本单位标准化现状,这样才能更有效地促进反馈控制的实现。

对微观环境变化的反馈控制是围绕标准化目标来组织的,在自动控制理论中属于负反馈性质,它力求使系统输出保持稳定在标准化目标附近。这种对社会系统的控制决难一蹴而就,在标准化工作系统的全部活动中,信息反馈要反复进行,每经过一次反馈,标准化系统的结构和功能更加完善一次,对标准化系统的控制和管理也更加改善和加强一次。反馈控制所面对的主要是微观的信息反馈,控制周期比较短,是在一个特定的标准系统寿命期内,人可以发挥控制调节作用的信息反馈。当然,这种反馈信息的来源,也可能蕴含了环境将有大变化的预兆,但尚未超出这个标准化系统的调节能力范围。

从反馈信息的性质看,有概念反馈和实效反馈。在标准化系统的形成阶段,从目标选择、方案论证开始,在标准化系统付诸实施前,除部分试验结果的反馈外,均属概念反馈;在贯彻实施阶段,主要是原来设想的系统方案与客观实际结合后的实效反应,即实效反馈。反馈控制原理既作用于前一阶段,又作用于后一阶段。从其规模和成效来说,当然后一阶段是主要的,但从对整个过程的影响来说,前一阶段确定了方向、目标和总方案,更具有决定性。

标准化过程不是一个可重复的过程,它是一个分阶段的不连续过程,不能用一般自动控制(负反馈)系统的反馈回路概念来看待标准化过程中的反馈控制。它不能像反馈回路设计那样,可以把反馈信号任意引到系统中的任一环节。一般说来,为了避免工作损失,反馈信息的获得是越早越好,反馈路线的回授是越短越好,以便能更早发现问题,及时采取纠正措施,以保证标准化活动的顺利发展。所以,不管是概念反馈,还是实效反馈,基本上都是短反馈。当然,长反馈也会有,但是这种长反馈往往是,也应该是,其他标准化系统实践的现实经验教训,或者是标准化活动规律和理论原理,通过理论探讨或评审渠道,变成概念反馈而输入本系统,并在系统生效阶段发挥作用。

应该注意到,标准系统是倾向于稳定的,而环境又是多变的,这就意味着调节是有阶段性的。反馈控制上的这种矛盾要求提高标准的抗干扰能力和标准系统的弹性。一般地说,如果标准的水平较低,环境条件稍有变化,它就不适应,所以它的抗干扰能力较差。这就是按平均水平制定的标准,其系统的稳定性通常比较差的原因。为了防止发生阻碍生产发展和技术进步反差太大,有人认为制定高水平标准可能是提高标准系统抗干扰能力的一种办法,同时高水平商品也易于占领市场。但是高水平标准本身意味着技术进步、高风险和高投入,标准系统决策者应在利弊两方面进行权衡。此外,使标准本身具有一定弹性,以便吸收技术进步的新成果;推行超前标准化或像我国某些部门那样对标准指标采取分等、分级办法,都是提高标准系统弹性的具体措施。

反馈信息起到了增强系统组织程度,提高系统有序度的作用,也就是负熵的作用。在控制论中,信息量就是负熵的度量。所以,反馈信息质量越好,越及时,则增进负熵的能力越强;反之,反馈信息质量越差,越迟缓,则控制增熵越无能,系统就越趋混乱。作为控制管理中心的标准化管理部门,必须十分重视反馈信息,要建立有效的、规模适当(在基层往往与有关部门合用)的标准化管理信息系统,十分重视所收集到的信息的质(及时、准确、适用、经济)和量,以及对信息传输、加工、处理和使用的能力和效率。

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