《1 前言》

1 前言

复杂系统具有一些普遍性质, 如突现性、不稳性、非线性、不确定性、不可预测性等。随着科学技术的飞速发展和新理论的提出, 面对复杂大系统时能够更好地进行研究、加以控制。世间万物组成了诸多复杂的大系统, 市场经济就是一个宏观复杂大系统, 对市场经济进行正确的控制关系到市场的繁荣和企业的兴盛。在改革开放的浪潮中, 在市场经济的号角声中, 大小企业在中国如雨后春笋般勃然兴起。企业的生存发展离不开竞争, 在市场经济体制的运行过程中, 各企业在残酷竞争、优胜劣汰的经济环境中不断实践、探索、创新, 在这个过程中其成败得失、资本运营、以及管理经验若能上升为理论体系, 对企业的发展将有一定的指导及检测作用。我国加入了WTO, 站在更广阔的世界经济舞台上, 也更需要更多成熟规范的理论来帮助。

正常的市场竞争促进科技进步和生产力的发展;而所谓市场调节能确保生产与需求自动平衡, 无论从理论上看还是实践上都是似是而非的, 至少是弊多利少。自由放任的市场调节是市场经济通病的根源, 全球金融危机暴露了自由放任的市场经济的破坏作用。因此必须对市场经济这个复杂系统进行人为控制。

《2 经济系统的智能控制》

2 经济系统的智能控制

智能经济控制方法如今已成为经济科学的前沿领域, 但这方面的研究和应用都还处于初始阶段。

控制理论的发展现今大体上可分为3个阶段:经典控制理论、现代控制理论和大系统理论与智能控制理论, 其中经典控制理论和现代控制理论一般称为传统控制理论[1]

智能控制与传统控制在理论基础、实现方法和系统规模上有着本质的区别, 但它们也不是互相排斥的。传统控制往往包含在智能控制之中, 用来解决系统底层 (执行层) 的控制问题, 而在系统的中层 (协调层) 和高层 (决策层) 则采用智能控制, 这样既能提高系统的智能化程度, 又能保证系统的控制精度, 同时使系统结构更加合理, 达到互补的效果。

智能控制通常把模糊控制作为其代表。模糊控制以模糊数学为基础, 随着科技的发展, 在Fuzzy set[2] 的基础上出现了Vague set[3]。理论的进一步发展, 智能控制亦可从集对分析进展为集对控制。以上皆为智能控制的一系列推广与进展, Fuzzy set, Vague set, 集对分析[4] 都属于统一集之中, 因此又可以说这些控制方法包括在统一集控制之中。在此, 笔者意图用统一集控制方法来探讨一些市场经济中出现的问题。

《3 市场经济中统一集控制方法初探》

3 市场经济中统一集控制方法初探

统一集论[5] 的思想直接源于Fuzzy set (模糊集) 、Vague集、Rough set (粗糙集) 、Jieke theory (界壳论) 、Extension set (可拓集) 、SPA (集对分析) 等理论。自从L. A.Zadeh提出模糊集合理论以后, 人们从此不再受经典集合理论的非此即彼的数学形式的束缚, 并且开始向数学理论的最根本的概念——集合论展开了研究, 有了统一集合的模型, 用一种统一的形式来表达各种各样的集合。

统一集 S= (A, B, F, J) , 在统一集智能经济控制中, 式中A是一个经济体初始状态的集合, 把这个状态下的每一个初始条件抽象为可拓学中的物元, 这个集合称为初始统一集;B是一个经济体的目标状态, 也就是经过统一集控制后希望这个经济体所达到的状态, 称为目标统一集;F是一个AB的映射, 它给A中所有的物元变换到目标统一集B的方法, 它是经济体进行变换控制的控制器;J是一个对F构成约束的界壳, 它可以是一个集合、一个不等式、一个等式或者若干谓词的组合。在界壳J的约束下使经济体状态不断变换以达到满意状态。

《3.1确定经济体的初始状态》

3.1确定经济体的初始状态

把一个经济体的初始条件抽象为初始状态集合A中的各个元素, 记作:

A1,A2,,An,

A=A1A2∪…∪An

定义初态的模糊可拓经济空间 (FEES) [8] 利用模糊可拓经济空间 (FEES) 来确定经济体的初始状态。在某特定时期中, 一组相对独立和相对稳定的经济实体及其所处的政治、经济、社会环境等构成一种宏观调控的定量分析系统。每个经济实体由名称及所属部门、经济势、管理部门组成。经济势可以表述为

S={A+Bi+Cj+Dk|AF2,BFm,CFn,DFp},

其中F是一组表示程度的模糊语言, F={很好, 好, 较好, 一般, 较差, 差, 很差, };A= (a1, a2) , 即 (总体评价, 发展趋势) , 是一个经济实体的整体经济状况;B= (b1, b2, …, bm) , 是经济实体的实力部分 (资金, 设备, 产品, 人员, ……) ;C= (c1, c2, …, cn) , 是经济实体的虚力部分 (名牌效应, 信誉, 信息灵敏度, ……) ;D= (d1, d2, …, dx) , 是经济实体的可拓部分 (自身所处的优势, 市场的机遇, 政策上有无倾斜本行业, ……) 。

A, B, C, D这4部分即相互联系又相互制约, 构成了一个有机整体。在实际情况中, 利用规则对经济实体进行变换控制, 从而使经济实体在空间中沿特定的路径到达所希望的满意状态。

在FEES中, 要特别注意实力、虚力、可拓力之间的转换机制。

1) 实力和虚力在一定的条件下可以相互化。

2) 在实力和虚力的关系中, 要注意实力是基础, 是根本。在企业的具体运作中, 应虚实结合, 实力应先于虚力, 重于虚力, 虚为实服务。

3) 虚力又有正效应和负效应, 利用正效应, 巧妙避免、转化负效应。即在产品知名度提高的同时, 一定要注重产品质量及维护企业形象。广告、传媒可以使产品、企业一夜之间天下闻名, 亦可加速危机和消亡。

4) 一定条件下可拓力可以转化为实力和虚力。即转换桥方法[7]

在统一集变换控制中还需要考虑在经济体状态变换的过程中其各个元素的变换程度不一样, 可以在各个元素前加上不同的权重因子α1, α2, …, αn, 其权重可以用权重分析系统 (WAS) [8] 来确定。WAS是根据集值统计和模糊区间分析, 并考虑到专家权重中的 “权威质量”, “熟悉度”, “谨慎度”等指标提出的权重分析系统。指标的权重应该是指标在决策中相对重要程度的一种主观评价和客观反映的综合度量。WAS系统既弥补了主观经验法不符合实际的不足, 又解决了层次分析法易产生循环从而不满足传递性公理的问题。具体方法见文献[8]。接下来就可以根据权重, 有针对的对初始统一集进行变换了。

《3.2消错学、可拓学与状态变换》

3.2消错学、可拓学与状态变换

在对初始状态进行变换时可以用到消错学15-6-3法和可拓3-4-4法。

《3.2.1 消错学的15-6-3法[9]》

3.2.1 消错学的15-6-3法[9]

当一些矛盾因某些原因或在一定条件下发展到某一程度, 即表现为冲突。而如今社会发展为复杂大系统, 使错误增加, 矛盾、冲突也由然剧增。

消错学的15-6-3法可以找到一系列消除错误的方案, 但它是针对已找到错误或错误已发生的情况而进行的。要避免错误, 首先要在错误发生之前预测它。其次是在预测错误的基础上, 针对发现的错误采取消错方法进行“错误”的消除。这可用到避错简图[9]

《3.2.2可拓3-4-4法[10]》

3.2.2可拓3-4-4法[10]

它是可拓方法解决创新问题的一种方法。它通过3条路径 (变换条件, 变换目的, 同时变换目的和条件) 、4种创新的变换 (能否置换, 能否分解, 能否增加或减少, 能否扩大或缩小) 、4种组合方式 (即对上述问题的变换用积、与、或、逆4种形式组合起来, 得到更多的创新方案) 的灵活应用来改变联系势, 以达到所期望的效果。

《3.3确定目标状态集B》

3.3确定目标状态集B

有了对经济体初始条件的分析, 就需要确定当前的目标状态集B。首先可以利用集对分析, 分析初始统一集A和目标统一集B两者的相同点, 不同点及对立点, 计算SPA (A, B) , 若目标状态可行, 选择适当的控制对象, 建立初始控制器R0。控制器R0是一组关于如何进行调控的经验和规则, 根据实际的需要选择相应的控制。例如模糊可拓经济控制 (FEEC) [6]、可拓学3-4-4法[10] 、物元变换[11], 灰色关联分析[12]、虚实变换等。建立好初始控制器R0后, 用FHW对R0进行评估, 看目标状态是否可行。如果不可行, 则需返回重新搜集分析信息, 建立控制器;如果可行就根据以上的方法选择企业的下一步发展目标, 并通过评估选出一级控制器R1。接着重复上述步骤, 并将以上步骤综合起来, 用集合论并集表示, 最后应用于实际, 指导控制企业的发展。

《3.4控制过程的统一集描述》

3.4控制过程的统一集描述

当对一个经济体进行统一集变换时, 每一个初始统一集中的元素用一个物元来表示。假设一个初始统一集由n个元素构成了物元集A。而每个的物元集中的物元都是可拓的, 那么初始状态的变换过程就可以看作是若干个可拓变换。如果最终变换的结果构成了它的物元集为B, 那么A中的所有物元到B中的变换看成映射F, 映射F可以由控制器R0来代替。

然而为了求解目标统一集B, 可能需要一些中间环节, 双方协商时要对集合A中的元素进行物元变换, 在通过映射得到B中的对应元素, 但是协商过程一般不是经过一次物元变换就可以达到最终结果的, 需要一个中间统一集

Sx=(Ax,Bx,Fx,Jx),

如将Fx, Jx合并考虑, 则

Sx=(Ax,Bx,Fx)

再依靠这个统一集得到Bx中的元素到B的映射。这个过程可以用统一集的点乘运算[13]表示

S=SxS1=(A,B,F1˚Fx)

其中。为映射的合成运算。上面的过程还可以进一步扩展, 也就是最后的统一集是由若干个中间过渡统一集点乘的结果, 即

S=i=0n-1Si=S0S1Sn-1=(A,B,Fn-1˚˚F1˚F0)

《3.5界壳论与智能经济控制》

3.5界壳论与智能经济控制

智能经济控制中, 界壳理论[14] 将发挥它的作用。界壳是系统的周界, 维护系统的生存和发展, 是环境和系统之间的交换的周界。界壳由界壁和界门组成, 界壁是“绝缘”的, 不容许物质、能量和信息通过, 发挥防卫的作用;界门是系统与环境间交换场所, 发挥交换的作用, 对系统的形成与发展起着决定性的作用。为了控制经济体向有利的方向发展, 又不影响它正常的发展动力, 需要寻求一个最优的防御界壳J1和冲击它的约束界壳J2, 使界壳的开放度和交换率调控在最佳状态。

《3.6用可拓力调整界壳》

3.6用可拓力调整界壳

《3.6.1 可拓力[10]的基本性质》

3.6.1 可拓力[10]的基本性质

可拓力所代表的是事物之间的广义作用, 例如:组织力、权力、物力、财力、亲和力、等等, 具有很强的可拓性。处理物元的一切方法都可应用于其上, 使其具有很强的可操作性。

1) 大小

可用模糊语言描述{NB, NM, NS, 0, PS, PN, PB}其具体评估及取值可由专家群体通过WAS系统给出。

2) 方向

可根据需要确定正负, 并可用平行四边形法则来合成。

3) 作用点

现代社会已不再可能出现经典物理中的“理想状态”了。每一个事物都不是孤立存在的, 常常出现牵一发而动全局的情况。用物元分析的思想, 确定某一个力在具体局部范围的隶属度。设:各局部为A1, A2, …, An, 可拓力可表示为模糊集:

F=μ1/A1+μ2/A2++μn/An

《3.6.2 控制可拓力调整界壳》

3.6.2 控制可拓力调整界壳

要使用可拓力调整界壳, 就必须要对它进行控制。控制的方法一般选用模糊控制的方法来调整可拓力来加强或冲击界壳。

《3.7可拓力的集对分析》

3.7可拓力的集对分析

集对分析[4]是一种用联系数统一处理不确定性的系统理论和方法。其特点是把不确定性与确定性作为一个既确定又不确定的同异反系统进行辩证分析和数学处理。对可拓力建立四元联系数为[4]

μ=a+b1i1+b2i2+cj

其中i1∈[0, 1], i2∈[-1, 0], j赋值-1, (其中a+b+c=1) 。a表示正力的大小, c表示负力的大小, b1表示有正向趋势的不确定的力的大小, b2表示有负向趋势的不确定的力的大小。并有shi (H) =a/c来衡量其联系趋势。

将集对分析和物元变换联合应用, 调整联系势, 将负可拓力转化为正力。这也可以用到可拓学“3-4-4法[10]”。

《4 应用实例》

4 应用实例

应用统一集控制理论按图1步骤对实例进行分析。

《4.1正例[15]》

4.1正例[15]

南方某鞋厂在市场竞争中的效益很差, 面临倒闭。该厂想要扭转局面, 搞活企业。于是诚请FEEC的创立者进行实地指导, 提出可行建议。工作人员经过充分的市场调查和分析, 发现该企业知名度很差, 积压产品多, 产品价格一般, 花色单一, 鞋的质量较好, 不能满足顾客的需求。于是将以上5点确定为需要调整的5个指标。调整后的理想目标为:

实指标——市场存量少, 市场价格最高, 花色好, 质量较好;

虚指标——顾客心理最高, 广告宣传一般;

可拓指标——歌星、体育明星来此地出演节目。

理想情况——SPA:A= (产品市场存量少, 价格最高, 花色好, 鞋的质量较好, 顾客心理最高) ;

目前实际情况——SPB:B= (产品市存数量多, 价格一般, 花色一般, 质量较好, 顾客心理很低) 。

对这两组指标进行集对分析, 进行同、异、反的比较, 运用FEEC控制器建立关于逐级调整Ri的模型。

基本的控制步骤为:

未控制——R0初始状态;

控制步骤Ⅰ——R1收回积压产品;

控制步骤Ⅱ——R2加花边, 做广告;

控制步骤Ⅲ——R3邀请歌星作宣传, 加大影响。具体调整过程如表1所示。调整结果与理想目标相符, 其中。

R+=i=0nRi

调整之后, 产品存量少、质量好、花色好、价格最高, 深受顾客欢迎, 产品热销不衰, 企业大大获利。例中主要是应用了物元变换, 可拓力, FEEC, 转换桥等方法对经济体进行控制。

由表1可看出控制后的效果和目标一样。

表1 调整过程

Table 1 Process of regulation

《表1》

控制步骤实指标虚指标
标准经济空间市存数量市场价花色质量顾客心理广告宣传
目 标很高较好很高一般
初始状态很多一般一般较好很低
初始状态R0未控制很多一般一般较好很低
中间状态ⅠR1收回很少一般一般较好
中间状态ⅡR2花色加工很少一般较好较好一般
中间状态ⅢR3广告宣传很少较高较好较好较高
中间状态ⅣR4展销送明星很少较好很大
目标状态R5很高较好很高一般

《4.2反例》

4.2反例

面对复杂的经济形势, 一个企业的良好发展往往取决于使用适合的控制方法。对可拓力进行正确控制关系到企业的兴衰成败, 促进正力和抑制负力可保证企业的良性发展。

昔日辉煌的企业——“巨人集团”曾创造了诸多奇迹, 同时巨人集团的坍塌也有着重要的研究价值。从巨人集团大事记中可看出其经营管理办法不符合统一集控制的具体之处, 由于篇幅和数据有限, 在此仅以“巨人大厦”问题为例来说明统一集控制问题, 见表2, 结果与目标完全相反, 导致崩溃。

《4.3程序框图》

4.3程序框图

为了阐述解决问题的步骤, 在此探讨性的给出程序框图, 见图1。

表2 调整过程

Table 2 Process of regulation

《表2》

控制步骤实指标虚指标
标准经济空间楼层资金期望收益媒体宣传社会评价
目 标正大正大较大正大
初始状态未控制18层正大正大正大
中间状态Ⅰ修改计划64层0未知正大0
中间状态Ⅱ银行不支持64层负小很小负中负小
中间状态Ⅲ决策管理失败64层负中负中负大负中
结果Ⅳ购楼人讨债64层负大负大负大负大

《图1》

图1 程序框图

图1 程序框图  

Fig.1 Map of program

《5 展望》

5 展望

笔者探讨性地将统一集方法同市场经济系统联系起来, 并期望将其应用于实际问题, 发挥出各自的优势。具体的市场智能经济控制方法可依据具体的约束环境进行选择, 在统一集论的基础之上建立模型, 确定相关的智能控制方案, 利用统一集, 根据条件“造集”, 量体裁衣。概括地说, 统一集控制是模型加经验, 而且控制的模式软件应与实际相匹配。如果在统一集论的基础上建立经济模型, 确定相关的市场智能经济控制方案, 这样, 统一集论可能在经济控制中会发挥更大的作用。