摘要:最經(jīng)濟(jì)控制問題是在最優(yōu)控制理論與最經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)交匯而產(chǎn)生的命題,最經(jīng)濟(jì)控制就是在特定的控制技術(shù)要求下,使技術(shù)的設(shè)計(jì)具有可行性,對設(shè)備的投資和系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用方面最優(yōu)化的方案。現(xiàn)代的管理學(xué)理論表明,管理技術(shù)的先進(jìn)水平能更大限度的增加經(jīng)濟(jì)效益,對生產(chǎn)效率的提高也有很大的幫助。所以對管理系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制問題的研究與分析,應(yīng)給予高度的重視。
關(guān)鍵字:管理系統(tǒng);最經(jīng)濟(jì)控制;線性分析
最經(jīng)濟(jì)控制問題是在20世紀(jì)70年代提出的,是關(guān)于經(jīng)濟(jì)控制方面的重要理論,在學(xué)術(shù)界得到了廣泛的關(guān)注,影響力甚大。最經(jīng)濟(jì)控制問題目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí),由于世紀(jì)控制系統(tǒng)不斷發(fā)生變化,社會經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展迅速,最經(jīng)濟(jì)控制的一些缺點(diǎn)也逐漸顯露出來。而要想使得這種缺陷得到徹底的解決,還必須要對管理系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)的最經(jīng)濟(jì)控制問題進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析與探究。
一、最經(jīng)濟(jì)控制問題的提出與研究
(一)最經(jīng)濟(jì)問題的提出
在最優(yōu)控制理論與最經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)理論的交匯中產(chǎn)生了最經(jīng)濟(jì)控制這一命題。最經(jīng)濟(jì)控制的含義就是在指定的控制技術(shù)性能規(guī)定下, 在設(shè)計(jì)各種可行的技術(shù)上,對設(shè)備投資和系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)的方案。也就是在給定的能控性和能觀性的技術(shù)的性能指標(biāo)中,設(shè)計(jì)并制造一個(gè)最經(jīng)濟(jì)控制系統(tǒng),使系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)代價(jià)在設(shè)備投資和系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用最低。我們可以用數(shù)學(xué)中的線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程來對其描述:
dx/dt=Ax+Bu(1)
y=Cx(2)
在方程式中的x和n都是維狀態(tài)矢量;u和r代表維輸入矢量;A是狀態(tài)矩陣,B是控制矩陣,C是測量矩陣。通過變化控制矩陣B和測量矩陣C,來了解經(jīng)濟(jì)代價(jià)函數(shù)最小值的求解問題。
(二)管理系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)控制問題
在最經(jīng)濟(jì)智能控制系統(tǒng)的首次提出的基礎(chǔ)上,采用分層遞階的體系結(jié)構(gòu)控制,分層遞階體系有組織管理級、優(yōu)化協(xié)調(diào)級、現(xiàn)場執(zhí)行級這三級。是將最經(jīng)濟(jì)控制問題在經(jīng)營性管理領(lǐng)域里實(shí)現(xiàn)應(yīng)用作了嘗試。所謂組織管理級就是對管理可以帶來的經(jīng)濟(jì)收益的全面體現(xiàn)和肯定。從現(xiàn)代的管理學(xué)來看,越是先進(jìn)的管理技術(shù)越能有效的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)效率的提升,所以, 在實(shí)施最經(jīng)濟(jì)控制的工作過程中, 對管理技術(shù)的應(yīng)用和提高管理技術(shù)的水平是我們應(yīng)該做出高度的重視。
(三)最經(jīng)濟(jì)控制問題的研究思路
如今現(xiàn)有的最經(jīng)濟(jì)控制理論是在傳統(tǒng)的控制理論為指導(dǎo)的基礎(chǔ)上衍生的,都是以簡單的或是局部的硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)的線性關(guān)系和穩(wěn)定等條件為假設(shè)條件。因此在對最經(jīng)濟(jì)控制問題的研究思路上,我們要建立好控制對象的特殊數(shù)學(xué)模型,充分運(yùn)用數(shù)學(xué)系統(tǒng)中的微積分和線性代數(shù)等方法對最經(jīng)濟(jì)控制問題進(jìn)行研究,求出最優(yōu)解。
可是往往在現(xiàn)實(shí)中會出現(xiàn)許多實(shí)際系統(tǒng)相對復(fù)雜的大系統(tǒng)或是巨系統(tǒng)及軟硬柔相結(jié)合的系統(tǒng),系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的要素會大多呈現(xiàn)出極高度的非線性關(guān)系,在這些系統(tǒng)中是會隨時(shí)發(fā)生改變并且不確定性因素很多,有的則表現(xiàn)成離散事件,有的控制還表現(xiàn)為非定性的。因此,想利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)去求最優(yōu)解,還很困難,有的系統(tǒng)甚至無法利用建立數(shù)學(xué)模型的方法來求解。控制工程在實(shí)踐中提出了很多關(guān)于非線性控制和魯棒性控制以及柔性控制和離散事件系統(tǒng)控制等一些復(fù)雜問題, 是我們現(xiàn)有的控制理論無法解決的難題。所以我們還要不斷的開闊思維,尋找其它方法。
二、管理系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)控制問題的提出與分析
1.管理系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)控制的可靠性,可靠性是影響管理系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。如果一個(gè)管理系統(tǒng)的可靠性比較高,那么,其穩(wěn)定性就會好,降低事故的發(fā)生率,同時(shí)延長整個(gè)管理系統(tǒng)的使用壽命。綜合以上各個(gè)因素,可靠性的最經(jīng)濟(jì)控制問題的主要工作就是全面提高系統(tǒng)可靠性,想方設(shè)法提高。在最初的階段,要增加經(jīng)濟(jì)成本,$hp和$kp都要增加,但是隨后的$ yp會大幅下降,并且在總體上$ p 是呈下降趨勢的。
Ge=(■)
根據(jù)這個(gè)式子來看,至于Ge逐漸變大,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益才會更高。此外,我們必須要注意到,對其意義的提高還表現(xiàn)在各個(gè)方面??煽啃缘奶岣卟粌H要通過管理系統(tǒng)的全壽命周期的提高,來使得管理成本降低,進(jìn)而間接地獲取經(jīng)濟(jì)效益,而且還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,獲取直接的經(jīng)濟(jì)效益。
2.對與WSR的最經(jīng)濟(jì)控制問題的分析。WSR是物理、事理,以及人理這三個(gè)詞的漢語拼音首字母的縮寫。所謂物理,是指管理系統(tǒng)中有關(guān)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一些理論,主要表現(xiàn)的物與物之間的各種聯(lián)系。所謂事理,是指做事的一些道理,主要表現(xiàn)的是如何進(jìn)行物的安排,以及如何處理事與事之間的關(guān)系。所謂人理,是指做人的一些道理,主要表現(xiàn)在如何建立人與人之家的關(guān)系。而在這個(gè)系統(tǒng)中,彼此之間不僅是相互獨(dú)立的,更是相互制約的。不論是人造系統(tǒng)的構(gòu)造中,還是人造系統(tǒng)的運(yùn)行中,都具有WRS的相關(guān)內(nèi)容。因此,要想實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制問題,就必須要充分考慮WRS的相關(guān)問題。
3.利用ABC分析法對最經(jīng)濟(jì)控制問題進(jìn)行分析。ABC分析法是源自19世紀(jì)的意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家巴雷托( V. F. Pareto)從調(diào)查研究的國民收入分布中,發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵的少數(shù)及一般的多數(shù)的規(guī)律,在調(diào)查研究的國民收入分布中巴雷托發(fā)現(xiàn),占人口比重小的少數(shù)人,他們的收入反而占據(jù)了總財(cái)富比例較大的部分,對于占人口比重大的多數(shù)人,他們的收入在總財(cái)富的比例上卻只占據(jù)很小的部分。通過這一現(xiàn)象的規(guī)律,巴雷托得出ABC模型管理法的理論。ABC模型管理法的基本原理是,按照管理對象在技術(shù)等方面的重要特性,對管理對象進(jìn)行分類,分別分成A類B類和C類。具體做法如下:
對于品種較少且約占總物質(zhì)種類的5%至10%,占用資金卻約占全部資金的60%至80%的分為A類;對于那些品種較多,并且大約占總物質(zhì)種類的20%至30%,占用的資金為全部資金的20%至30%的定為B類;剩余下來的品種比較多的,并用大約占總物質(zhì)種類的60%至80%,占用的資金為全部資金的5%到10%的劃分為C類。
根據(jù)上圖,ABC分析法的原理是這樣闡述的。在ABC分析法中,A類表示為重點(diǎn)管理品,系統(tǒng)要對A類進(jìn)行重點(diǎn)的控制管理;B類作為一般的管理品,系統(tǒng)要對B類做出普通重視。而C類則被作為簡易的管理品,對C類進(jìn)行簡易的管理就可以。對于這種分類的管理方式的優(yōu)點(diǎn)就在于簡單可行,容易判斷主次,可以針對重點(diǎn)內(nèi)容著重實(shí)施比較有效的控制及管理,從而達(dá)到可以降低成本,增加經(jīng)濟(jì)收益等作用。由于ABC分析法所指出的關(guān)鍵性少數(shù)和一般性多數(shù)是較常見的一種社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,因此ABC模型這種管理法的應(yīng)用比較普遍,涉及的領(lǐng)域也很廣泛,像工業(yè)、商業(yè)以及物資等經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域都涉及了對ABC模式管理法的應(yīng)用。
通過針對ABC模型管理法進(jìn)行全面的分析,我們不僅能夠?qū)@個(gè)管理法的原理進(jìn)行全面的了解,而且還應(yīng)用此管理發(fā)對最經(jīng)濟(jì)控制問題提出了有效的應(yīng)對方法。在技術(shù)性能指標(biāo)與其他各項(xiàng)規(guī)定要求下,所有的子控制系統(tǒng)都必須要根據(jù)巴雷托的ABC模型管理法進(jìn)行排隊(duì),而且要遵循物質(zhì)累計(jì)百分?jǐn)?shù),將其劃分為三類,即A、B、C。在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下,將資金投入到子系統(tǒng)的功能與品質(zhì)上,進(jìn)而達(dá)到系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)控制的品質(zhì)與功能與控制投入的比例。這個(gè)時(shí)候的$yp是最為科學(xué)的。
對最經(jīng)濟(jì)控制問題中BDA模型進(jìn)行分析。
上圖對管理系統(tǒng)在運(yùn)行之前、運(yùn)行過程中,以及運(yùn)行之后,這三個(gè)階段進(jìn)行了非常直觀的描述。下面我們就這三個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
所謂事前控制是指管理系統(tǒng)在運(yùn)行之前的控制機(jī)制,主要體現(xiàn)在企業(yè)的所有制、企業(yè)的資本運(yùn)作,以及企業(yè)的管理制度方面,另外還有諸如產(chǎn)品研發(fā)、材料采購,以及各種資源的配置等。所謂事中控制,是指管理系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中的具體控制,主要是通過機(jī)械設(shè)備的原型,以及產(chǎn)品質(zhì)量的控制進(jìn)行的控制,當(dāng)然,還有諸如生產(chǎn)調(diào)度、市場運(yùn)行,財(cái)務(wù)管理等各方面的控制。所謂事后控制是指當(dāng)管理系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)周期之后,進(jìn)入下一個(gè)周期時(shí),對之前的一個(gè)周期進(jìn)行的信息反饋控制,主要表現(xiàn)在通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)對結(jié)果進(jìn)行全面評價(jià),同時(shí)也表現(xiàn)在對工作人員的獎(jiǎng)勵(lì)上,以及專業(yè)技術(shù)的改進(jìn)上。此外,在設(shè)備維修人員的崗位調(diào)整也要表現(xiàn)出來。事后控制不僅僅與全局控制密切相關(guān),而且還是具有一定規(guī)模的調(diào)整控制。最經(jīng)濟(jì)控制在BDA模型中,可以用以下目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行描述。
C*d=C(B,D,A)→Min
V*d=F(B,D,A)/C→Max
在式中的C*d代表BDA模型系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制的代價(jià),也就是成本;V*d表示為BDA模型系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制的效益,在這里d表示為多狀態(tài)的含義;F表示最經(jīng)濟(jì)控制的控制功能和品質(zhì)的函數(shù);C表示為最經(jīng)濟(jì)控制的控制成本的函數(shù);B代表事前控制,不僅是一個(gè)變量,同時(shí)也是一個(gè)函數(shù);D代表事中控制,A代表事后控制,和B一樣,既是變量也是函數(shù)。
BDA模型是最經(jīng)濟(jì)控制問題中用來描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的模型。在這里最經(jīng)濟(jì)控制問題中的經(jīng)濟(jì)可以理解為“節(jié)約”,也可以表示為“合算”。在BDA模型中的目標(biāo)函數(shù)的表述中,還可以視為是“節(jié)約”與“合算”的綜合體。就整個(gè)管理系統(tǒng)來看,對最經(jīng)濟(jì)控制的問題必須是從節(jié)約和合算的角度出發(fā),對兩者進(jìn)行綜合的結(jié)果,而影響最經(jīng)濟(jì)控制問題的變量也應(yīng)是B、D、A三個(gè)對象的綜合。
三、結(jié)束語
目前我國對管理系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制問題還有待深入的研究與分析,在面向管理系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制問題上,在某些方面還是表現(xiàn)出與自動(dòng)控制系統(tǒng)中的最經(jīng)濟(jì)控制的不同。管理系統(tǒng)中的最經(jīng)濟(jì)控制問題通常受系統(tǒng)的可靠性、系統(tǒng)的壽命周期所付出的成本和系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等方面的綜合經(jīng)濟(jì)效益所影響和制約,通常人為的因素也在影響經(jīng)濟(jì)效益的范圍內(nèi)。在管理系統(tǒng)中的最經(jīng)濟(jì)定義往往以最佳的,或是最合算的,也或是最優(yōu)的情況出現(xiàn)。本文通過對控制系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)的可靠性、WSR模型法、ABC模型法和BDA模型法對管理系統(tǒng)的最經(jīng)濟(jì)控制問題作出了分析,在未來社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢下,人們將會對管理系統(tǒng)中的最經(jīng)濟(jì)控制問題進(jìn)行更深入的研究。
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(作者單位:廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院保衛(wèi)與基建處)