三、反馈

控制论的基本原理,同时也是管理控制职能最基本的原理就是反馈的机理。所谓反馈,是指系统的输出信息返送到输入端,与输入信息进行比较, 并利用二者的偏差进行控制的过程。如果输出信息的作用是抵消输入信息, 称为负反馈;若其作用是增强输入信息,则称为正反馈。反馈不仅是管理系统,也是自然界和人类社会中普遍存在的一种现象。例如,驾驶汽车就是一个不断反馈的过程。开车时,司机的眼睛紧盯着前方的道路,手握方向盘, 一旦前方道路上出现障碍,就随时调整行车方向或速度。家庭用的电烤箱, 其中的温度控制就是按负反馈原理设计的。农贸市场上的蔬菜价格,供过于求时,价格就下跌;求大于供时,价格就上涨,这其中既有负反馈作用也有正反馈作用。

(一)一般的反馈控制系统都是由以下三种基本要素组成的: 1.标准。标准是系统的输入信息,是控制要达到的目的。

  1. 传感器。测量系统的输出信息,将其作必要的转换后返送到输入端的装置。

  2. 控制器。将输出信息与输入信息进行比较,求其偏差,并利用偏差信息对系统进行调节,使之达到期望输出的装置。

以前述的速度控制系统为例,速度的给定值是系统的输入标准;传感器旋转的重力锤,把转速的变化信息转换为离心力的变化,重力锤张开的角度大小反映出实际转速与给定(期望)转速之间的差异,它带动控制阀调节进入的蒸汽量,这些调节元件共同组成控制器。图 20—2 描述了反馈控制系统三个基本要素之间的关系。

(二)反馈控制具有以下性质:

  1. 使系统稳定。例如使蒸汽机转速保持恒定,使电冰箱保持恒温等。

输入量

① 《维纳著作选》,上海译文出版社 1978 年版,第 3 页。

图 20—2 反馈控制系统

  1. 跟踪目标。例如导弹打飞机以及猛兽追踪猎物。

  2. 抗干扰。例如电冰箱恒温系统可以很快消除由于外界传导、开闭箱门或放入的食品对箱内温度的扰动。利用反馈控制的抗干扰性质,有可能采用不大精密的成本低的元件,构成精确的控制系统。这一点对设计管理系统也有重要意义。