三、前馈控制

仅仅用系统的输出作为反馈信息的缺点是，只有当输出量偏离目标时，校正作用才能开始产生。因此，这是一种事后控制。特别是对于系统最终成果的反馈控制，由于系统存在时滞，所以待偏差出现之后，再采取纠正措施，在有些情况下，可能造成损失已既成事实，无可挽回了。主管人员更需要这样的控制系统：它能在还来得及采取纠正措施时就告诉主管人员信息，使他们知道如再不采取措施就会出问题了。“防患于未然”不仅是对计划工作的要求，也是对控制工作的要求。

（一）抵消系统时滞和改善反馈控制的方法。

1.采用基干预测的反馈控制。也就是在获取了系统输出的最新变化信息之后，对系统输出的未来变化趋势进行预测，然后将预测结果与计划目标相比较，在此基础上采取措施消除系统将要出现的偏差。这里，预测期限的长短，取决于系统时滞的大小。工程中、生活中可以找到大量基干预测的反馈控制的例子。如高射炮打飞机必须取提前量；猎人瞄准奔跑中的猎物也要取提前量；温度控制系统一般都存在较大的热惯性，所以在升温时，必须在温度还未达到预定目标值之前就停止加温，等等。管理中类似的例子也很多。例如，某公司的销售预测表明，销售额将下降到比期望更低的水平，在这样

的情况下，主管人员就会通过制订新的广告宣传计划、增加销售人员和零售网点、开发新产品等以改善销售的预期结果。

2·采用前馈控制（或称为顺馈控制）。所谓前馈控制，就是观察那些作用于系统的各种可以测量的输入量和主要扰动量，分析它们对系统输出的影响关系，在这些可测量的输入量和主要扰动量的不利影响产生以前，通过及时采取纠正措施，来消除它们的不利影响。工程中广泛地利用前馈控制的优点，将其与反馈控制结合在一起，构成复合控制系统，以改善控制的效果。为了说明前馈控制的原理，下面以图 21—2 的温度控制系统为例，对这种控制方法进行具体的分析。

温度给定温度

图 21—2 温度控制系统

在图 21—2 所示的温度控制系统中，假定希望将输出温度保持在某一恒定值上。这一系统的干扰量是输入的流量变化。因为在系统中存在着时间延迟，所以，流量变化的影响不能在输出端上立刻感受到。温度控制器对输入到热交换器中的热量进行控制，在误差信号产生之前，温度控制器不产生控制作用。由于系统存在着较大的时间延迟，所以，只是在一定的时间延迟之后，误差信号出现时，校正作用才开始发生。这时输出温度也将在延迟一段时间后，方能保持在期望的范围内。如果在这种系统中加入前馈控制，那么只要输入量一发生变化，就会同时进行校正测量，并调整输送到热交换器中的热量，从而可以大大改善系统的控制效果。

（二）前馈控制与反馈控制的主要区别。反馈控制是以系统输出的变化信息作为馈入信息，其目的是防止已经发生或即将出现的偏差继续发展或今后再度发生。前馈控制则是以系统的输入或主要扰动的变化信息作为馈人信息，其目的是防止所使用的各种资源在质和量上产生偏差，在系统运行过程的输出结果受到影响之前就作出纠正。因此，前馈控制克服了反馈控制中因时间滞差所带来的缺陷，并且前馈控制的纠正措施往往是预防式的，作用在计划执行过程的输入环节上。也就是说，在控制原因，而不是控制行动结果，这是前馈控制在现代化管理中的一个很重要的特点。

可以想象，前馈控制系统一定是相当复杂的，因为它不仅要输入各种影响计划执行的变量，还要输入影响这些变量的各种因素，同时还必须注意“干扰”因素——一些意外的或无法预计的因素。但是，所有这些并不妨碍前馈控制的日益广泛的应用。

生活中应用前馈控制的例子是很多的。例如一个驾驶汽车的人为了保持一定的速度，在上坡时绝不会等到速度表上显示速度下降以后才去踩加速器。相反，因为知道上坡是影响速度的变量，他就会在车速下降之前就踩加速器来补偿这个变量的影响。管理中应用前馈控制的例子也是很多的。我们可以举一个简化了的原材料库存控制系统的实例来加以说明，如图 21—3 所示。

图 21—3 所示的系统是一个复合控制系统。其中两个反馈回路，一个用来将库存量的信息与订货点进行比较，当库存水平降至订货点以下时，就制订采购计划并开始订货，该反馈回路起着维持库存水平的作用；另一个局部反馈回路用来将到货情况与采购计划比较，以便对偏离计划的情况及时采取纠正措施，保证采购计划的实现。除此之外，系统还受到一些主要的外部干扰的影响，例如生产计划变更或设计改动引起的车间领用量的变化、货运时间延长造成不能按期到货，以及供货方未履行合同按期发货等。由于系统存在大的时间延迟，因此若待到这些干扰因素影响到库存后再采取纠正措施就会为时已晚。所以，必须针对这些干扰因素采取前馈控制，例如在制订采购计划时，就将生产计划变更和设计改动要求考虑进去；当货运时间出现延长趋势时就修订订货提前期，重新计算订货点；同时，应定期检查对方是否按期发货，必要时派人催货；等等。

图 21—3 原材料库存复合控制系统

（三）前馈控制可以大大改善控制系统的性能，但要进行切实可行的前馈控制，一般应满足以下几个必要条件：

必须对计划和控制系统作出透彻的、仔细的分析，确定重要的输入变量。
建立前馈控制系统的模式。
要注意保持该模式的动态特性，也就是说，应当经常检查模式以了解所确定的输入变量及其相互关系是否仍然反映实际情况。
必须定期地收集输入变量的数据，并把它们输入控制系统。5.必须定期地估计实际输入的数据与计划输入的数据之间的偏差，并评价其对预期的最终成果的影响。

6.必须有措施保证。前馈控制的作用同任何其他的计划和控制方法一样，其所能完成的任务就是向人们指出问题，显然还要采取措施来解决这些问题。