第34章控制论通过选择改造世界和改变

导读

1.什么是控制?

2.控制的过程是怎样的?

3.什么是控制能力?

芒格:前两天我们讨论了系统思维和系统特性等知识,让你多多少少有了一些关于系统的整体的、动态的思考角度。今天来聊聊现代科学三论中的第二个理论——控制论。你认为什么是“控制”?

孔龙运:就是事物在我的掌握之中,或让事件按照我的意愿发展。

芒格:你说的没错,上百度查询“控制”这个词汇,也找到的是类似的解释。但是最让我触动的是金观涛在《控制论与科学方法论》中给出的更为宏观的解释:控制,归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程。

孔龙运:有点抽象,能否详细说说?

芒格:世界上许多事物并不是从一开始就注定要发展成现在这个样子的,在事物发展的初期,它们往往有很多种发展的可能性,由于条件或者纯粹机遇的关系,最终才沿着某一个特定的方向发展下去。被控制的对象不仅必须存在多种发展的可能性,而且,人可以在这些可能性中通过一定的手段进行选择,才能谈得上控制。人们根据已知目的,改变条件,使事物沿着可能性空间内某种确定的方向发展,就形成控制。

孔龙运:是在若干个可能性空间中做有方向性选择的过程。

芒格:一切控制过程,实际都是由三个环节构成的:第一个环节,了解事物面临的可能性空间是什么。如一个人得了新冠,他可能好转、恶化、死亡。第二个环节,在可能性空间中选择某一些状态为目标。如治病的目标是使得病情好转。第三个环节,控制条件使得事物向既定目标转化。也就是对病人实施隔离、戴口罩、吃药、甚至ICU等手段进行治疗。

孔龙运:这个对“控制”的定义确实更清晰。

芒格:通过这个定义,也能帮助我们更好地理解“管理学”。无论是组织还是个人,管理的目标都期望尽可能用较低的成本获得较高的收益。不加管理,组织或个人都可能有无数个发展可能性,但低成本高效益的路径可能只是其中的少数几条,管理就是通过人、财、物、时间等资源配置,来实现“做正确的事”和“正确地做事”。

孔龙运:“做正确的事”和“正确地做事”让我又想起了高考应试,正因为对自己进行了有效管理,才让我在最后天时间实现了逆袭。

芒格:了解了“控制”的概念,再来谈谈“控制能力”。在《控制论与科学方法论》中对控制能力的定义是:我们把实行控制前后的可能性空间之比称为控制能力。

孔龙运:又太抽象了,还是需要你解释一下。

芒格:你是否看过奥运射击比赛?

孔龙运:当然,去年还报道“中国人民的好朋友“埃蒙斯退役的消息,他曾两次在奥运会上将金牌送给中国人。

芒格:在射击比赛中,我们就是用环数来表示射手水平的高低。实际上,环数也是控制能力的一种表示方法。能拿奥运金牌的选手,就是能稳定发挥尽可能射中靶心的选手。而埃蒙斯总是在最后一发发挥失常,就是控制能力出现较大偏差。

孔龙运:打靶这个案例比较形象,让我理解了“控制前后的可能性空间“和控制能力强弱。

芒格:之所以强调“可能性空间“是因为绝大多数控制过程,人们并不是把事物的可能性空间精确地缩小到某个唯一的状态,而只是把可能性空间缩小到一定的范围就达到控制的目的了。如果任何控制过程都想以某个唯一状态为目标,不但没有必要,而且也会使控制失灵。例如:任何机械加工都必须规定出一定的误差范围。

孔龙运:这个我知道。我在我爸的图纸上看到过,比如加工一根轴要求直径20mm,图纸上通常标定公差,比如为±0.2mm,亦即最后加工出来的轴直径在19.8mm到20.2mm都是合格的。在批量加工时,要求每一根轴都做到绝对的20mm确实没有必要。

芒格:评价操作工人加工能力,就看做出来的轴尺寸是否能满足这个尺寸范围,超出范围的都不合格。但还需要特别注意到“控制能力”还有的一个概念是所使用的工具是否能达到预定的控制目的。

孔龙运:不太理解。

芒格:就拿你刚才举的加工轴例子,要检测轴尺寸是否满足±0.2mm要求,如果用普通的卷尺就不能实现。

孔龙运:我知道了,需要使用到游标卡尺或螺旋测微仪。我们要根据场景和精度要求来选择什么样的仪器或工具才有利于实现我们的目的。工具能达到的精度就是一种“控制能力”。

芒格:澄清了“控制”和“控制能力”后。我们再来聊聊控制论产生的历史背景。

孔龙运:咦,好像在介绍系统论时没有介绍过系统论的历史背景。

芒格:因为控制论能找到一个创始人,容易找到历史脉络,而系统论是一批学者各自独立研究,共同创建和完善的。控制论的创始人是诺伯特.维纳,他是在二战期间为了改进火炮的命中率而开始研究和完善了控制论的。

孔龙运:战争有时确实是科技发展的催化剂。

芒格:二战盟军的主要作战武器是各种火炮,威力大、射程远,但命中率还不如人意。初始想用采用过去机械思维的做事方法,要增加结果的确定性,军方就会要求制造火炮的工厂提高每一个零件和整个火炮的精度,但这其实很难做到。

孔龙运:虽然系统论中有“整体大于部分之和”,但在火炮系统中也只能想到不断优化每个环节的制造精度来实现总体性能最优。

芒格:确实这是大家的正常思路,在二战时,除美国之外主要的参战国就是那么做的,但是效果并不理想。这时就要轮到美国天才科学家维纳出场了。

孔龙运:他是怎么做到的呢?这与控制论又有什么关系?

芒格:维纳是从汽车驾驶中受到启发。我们开车也不是朝着终点直线冲过去的,而是可能按照地图线路或是根据导航不断作调整。那么发射出去的炮弹能不能也自己作微调呢?于是他设计了一系列的自动控制装置和系统,大大提高了火炮的精度。你想象一下老鹰空中追逐猎物的过程,或许能更好理解了。

孔龙运:老鹰追捕猎物过程?嗯,锁定好目标,俯冲向下;猎物也是在移动的,老鹰就需要及时调整方向,直至最终捕获猎物。有点理解了。

芒格:相比较一次性瞄准,根据实际位置和锁定目标偏差,能动态调整飞行方向的方法就要高明很多。维纳也将同样思路应用于其他武器系统,不仅改善了雷达跟踪目标的能力,甚至解决了鱼雷、飞机等导航的很多关键问题。这些技术很大地提高了盟军的作战能力。而二战本身又是一个巨大的实验场,可以不断验证维纳等人的理论,因此仗快打完了,控制论也成熟了,维纳于年正式提出控制论。

孔龙运:呵呵,如果奥运射击选手的子弹也能带有目标锁定自动调整功能,则枪枪都能10环。

芒格:你的玩笑其实也就说到了控制论的核心:反馈。反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用。在老鹰抓捕猎物的例子中,反馈体现在老鹰能正确识别当前位置和目标位置之间的偏差随时做出调整,不断使得偏差值越来越小。在控制论中把这类控制过程称之为负反馈调节。

孔龙运:这就与聊系统论时谈到的类似空调温度调节的反馈回路类似的。

芒格:是的,反馈回路就是连接系统论和控制论的关键环节。其中负反馈调节的本质就在于设计了一个目标差不断减少的过程,通过系统不断把自己控制后果与目标做出比较,使得目标差在一次次控制过程中慢慢减少,最后达到控制目的。

孔龙运:在系统论中介绍过正反馈和负反馈两种回路系统,而因为控制是带有目的性的在可能性空间做出方向性的选择,因此期望目标差越来越小,负反馈回路可能在控制论中更为普遍。

芒格:确实是这样,负反馈回路更有利于系统趋于稳定,当然也要注意系统论提到的系统延迟现象。因此在工程应用中,负反馈的研究是控制论的重点


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