TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN KINH TẾ
BÀI GIẢNG
LÝTHUYẾT HỆ THỐNG VÀ ĐIỀU KHIỂN
HỌC
Biên soạn: Nguyễn Văn Huân
Vũ Xuân Nam
Nguyễn Thu Hằng
TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - 2012
1
MỤC LỤC
MỤC LỤC ......................................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU .............................................................................. 5
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 7
Chương 1 ........................................................................................................................... 8
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG ............................................................. 8
1.1 Quan niệm về hệ thống ............................................................................................. 8
1.2 Mô tả hệ thống ........................................................................................................ 11
1.2.1 Phần tử của hệ thống ........................................................................................ 11
1.2.2 Liên kết giữa các phần tử của hệ thống và tính trội của hệ thống ...................... 13
1.2.3 Hệ thống con và sự phân cấp của hệ thống ....................................................... 14
1.2.4 Môi trường và hệ thống .................................................................................... 15
1.2.5 Mục tiêu và chức năng của hệ thống................................................................. 17
1.2.6 Tính cưỡng bức của hệ thống và hệ thống bị cưỡng bức ................................... 18
1.3 Các đặc trưng của hệ thống ..................................................................................... 19
1.3.1 Cấu trúc của hệ thống ....................................................................................... 19
1.3.2 Hành vi của hệ thống ...................................................................................... 22
1.3.3 Quan hệ giữa cấu trúc và hành vi ..................................................................... 23
1.4 Các bài toán cơ bản về hệ thống .............................................................................. 24
1.4.1 Bài toán phân tích hệ thống .............................................................................. 24
1.4.2 Bài toán tổng hợp hệ thống .............................................................................. 25
1.4.3 Bái toán chiếc hộp đen ..................................................................................... 26
1.5 Một số hệ thống quan trọng trong tin học và quản lý ............................................... 27
1.5.1. Hệ thống máy móc .......................................................................................... 27
1.5.2. Con người và xã hội ........................................................................................ 28
1.5.3 Hệ thống kinh tế xã hội .................................................................................... 28
1.5.4. Hệ thống thông tin quản lý .............................................................................. 28
1.5.5. Hệ thống người máy ........................................................................................ 29
1.5.6. Ôtômát hữu hạn .............................................................................................. 29
1.5.7. Ngôn ngữ hình thức ........................................................................................ 30
1.6. Kết luận ................................................................................................................. 31
Chương 2 ......................................................................................................................... 33
TIẾP CẬN CÁC HỆ THỐNG PHỨC TẠP ...................................................................... 33
2.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................. 33
2.2 Thế nào là một hệ thống phức tạp ........................................................................... 34
2.3 Tiếp cận các hệ thống phức tạp ............................................................................... 36
2.3.1 Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 37
2
2.3.2 Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 37
2.3.3 Mức độ nghiên cứu về hệ thống ....................................................................... 37
2.3.4 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 38
2.4 Các nguyên lý tiếp cận hệ thống.............................................................................. 38
2.4.1 Nguyên lý 1 ..................................................................................................... 38
2.4.2 Nguyên lý 2 – Nguyên lý phân cấp ................................................................... 46
2.4.3 Nguyên lý 3- Nguyên lý cân bằng nội .............................................................. 48
2.4.4 Nguyên lý 4 – Nguyên lý bổ sung ngoài ........................................................... 53
2.5 Kết luận .................................................................................................................. 55
Chương 3 ......................................................................................................................... 57
ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ CÁC HỆ THỐNG PHỨC TẠP ......................................... 57
3.1 Thông tin và điều khiển học .................................................................................... 57
3.1.1 Thông tin là gì? ................................................................................................ 57
3.1.2. Khái niệm về thông tin kinh tế ........................................................................ 60
3.1.3. Phân loại thông tin kinh tế ............................................................................... 60
3.1.4. Cách đánh giá thông tin kinh tế ....................................................................... 65
3.1.5 Điều khiển học là gì? ....................................................................................... 66
3.1.6 Nội dung của điều khiển học ............................................................................ 68
3.1.7 Ứng dụng của điều khiển học ........................................................................... 68
3.1.8 Điều khiển học kinh tế là gì? ............................................................................ 69
3.1.9 Các hình thái của chủ thể quá trình kinh tế ....................................................... 70
3.1.10 Các nguồn lực được sử dụng trong quá trình kinh tế ....................................... 71
3.2 Hệ thống điều khiển ................................................................................................ 73
3.2.1 Định nghĩa 1 .................................................................................................... 73
3.2.2 Định nghĩa 2 .................................................................................................... 73
3.3 Quá trình điều khiển ............................................................................................... 75
3.3.1 Xác định mục tiêu điều khiển ........................................................................... 75
3.3.2 Nghiên cứu các đặc trưng của đối tượng điều khiển ......................................... 75
3.3.3 Chọn tác động điều khiển ................................................................................. 76
3.3.4 Điều chỉnh ....................................................................................................... 77
3.4 Các nguyên lý điều khiển hệ thống phức tạp ........................................................... 77
3.4.1 Nguyên lý thông tin phản hồi ........................................................................... 77
3.4.2 Nguyên lý đa dạng tương xứng ........................................................................ 78
3.4.3 Nguyên lý phân cấp ......................................................................................... 79
3.4.4 Nguyên lý dự trữ .............................................................................................. 80
3.4.5. Nguyên lý bổ sung ngoài ................................................................................. 81
3.5 Một số loại hình điều khiển ..................................................................................... 82
3.5.1 Điều khiển theo mục tiêu cố định ..................................................................... 82
3.5.2 Điều khiển theo chương trình ........................................................................... 82
3
3.5.3 Điều khiển săn đuổi ......................................................................................... 83
3.5.4 Điều khiển tối ưu ............................................................................................. 84
3.5.5 Điều khiển trực tiếp và gián tiếp ....................................................................... 84
3.6 Kết luận .................................................................................................................. 85
Chương 4 ......................................................................................................................... 87
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU QUAN TRỌNG ........................................ 87
4.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................. 87
4.2 Điều khiển tối ưu của hệ động cỡ lớn nhiều bước .................................................... 89
4.3 Điều khiển tối ưu mờ .............................................................................................. 92
4.3.1 Vấn đề ............................................................................................................. 92
4.3.2 Một số khái niệm cơ bản trong lý thuyết mờ..................................................... 92
4.3.3 Bài toán tối ưu mờ ........................................................................................... 96
4.4 Bài toán tối ưu mờ trong quản lý ........................................................................... 101
4.4.1 Bài toán tối ưu đa mục tiêu............................................................................. 103
4.4.2 Tìm tập Pareto ............................................................................................... 104
4.4.3 Xử lý tập Pareto ............................................................................................. 104
4.5 Tối ưu đa mục tiêu của một hệ phân cấp ............................................................... 106
4.6 Kết luận ................................................................................................................ 107
4.6.1 Về bài toán cỡ lớn và nhiều bước ................................................................... 108
4.6.2 Về bài toán tối ưu mờ ..................................................................................... 108
4.6.3 Về bài toán tối ưu đa mục tiêu ........................................................................ 109
Chương 5 ....................................................................................................................... 110
TỔ CHỨC XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG KINH TẾ ................................... 110
5.1 Khái niệm về quản lý hệ thống .............................................................................. 110
5.1.1 Đặc điểm chung nhất của các hệ thống quản lý .............................................. 111
5.1.2 Quy trình quản lý ........................................................................................... 111
5.2 Khái niệm hệ thống kinh tế ................................................................................... 112
5.3. Mô hình tổng quát nền kinh tế quốc dân ............................................................... 113
5.3.1. Mô tả về mô hình .......................................................................................... 113
5.3.2. Mô tả tổng quát mô hình của Ezaki ............................................................... 115
5.4. Thị trường cung và cầu ........................................................................................ 117
5.4.1. Thị trường ..................................................................................................... 117
5.4.2. Các yếu tố cơ bản của hệ thống thị trường ..................................................... 118
5.4.4. Sự cạnh tranh trên thị trường ......................................................................... 121
5.5. Quản lý kinh tế .................................................................................................... 123
5.5.1. Các khái niệm cơ bản .................................................................................... 123
5.5.2. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống quản lý kinh tế ................................................... 123
5.5.3. Nội dung quản lý - các nguyên tắc và phương pháp quản lý kinh tế ............... 124
5.5.4. Kế hoạch hóa ................................................................................................ 128
4
5.5.5. Vận dụng các quy luật trong quản lý kinh tế .................................................. 132
5.5.6. Vài nét về sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam trong thời kỳ đổi mới(1986-
2004) ...................................................................................................................... 135
5.5.7 Chu trình phát triển dự án............................................................................... 137
5.5.8 Chu trình và môi trường dự án ....................................................................... 138
5.6 Hệ thống quản lý .................................................................................................. 139
5.7 Hệ thống điều khiển tự động hóa........................................................................... 139
5.8 Hệ thống kinh tế mở ............................................................................................. 140
5.9 Hệ thống thông tin ................................................................................................ 140
5.9.1 Hệ thống thông tin quản lý ............................................................................. 140
5.9.2 Quản lý dự án phát triển một hệ thống thông tin ............................................. 142
5.10 Kết luận .............................................................................................................. 145
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 147