控制系统提升决策效率的三大方法

工程本质上是决策的过程。工程师需要就产品设计、项目管理、技术路线图、研究方向以及技术团队领导等方面做出决策。作为某控制协会前主席和某技术工程管理协会2026年候任主席，同时在工业界和学术界担任领导职务，作者深入思考过控制系统与技术管理之间的联系。

飞机、航天器、汽车、卡车、住宅、建筑、化工厂、制造设施、通信和金融网络等许多复杂系统的安全可靠性能依赖于自动化和控制系统。但控制工程的概念同样适用于技术管理中的人类决策。

无论在工程还是管理领域，不确定性无处不在。在后一领域，我们永远无法确定创新过程、市场预测以及人员的个性和能力。事实上，不确定性可能如此巨大，以至于有些人可能倾向于通过抛硬币来做决定。

但大多数决策并非随机做出，控制工程为不确定性下的管理决策提供了见解。

心理模型与不确定性

我们依赖心理模型——我们的知识、信念、假设、经验、观察和推理。但任何类型的模型都不是现实。它们最多是准确的近似值，最坏的情况下则完全错误。所有决策者都必须认识到他们的心理模型与现实之间的差异，然后采取行动减少不匹配。

以控制工程为例。要为飞机开发控制系统，需要开发飞机机身的数学模型（而非心理模型）。为了数值准确性，模型需要“充分激励”，这意味着提供各种输入（例如飞行控制面的偏转）并测量飞机如何反应。

基于这些数据，可以创建所需精度的模型并将其纳入飞行控制器设计。数据必须足够丰富，以便相关信号能够超越无关噪声。

决策很少是一次性事务。领导团队、管理项目、分配资源和进行设计都需要与他人定期互动，初始决策会随时间定期调整。

这同样适用于人类决策的心理模型。监控组织或项目的日常运营可能无法提供足够高信噪比的信息来可靠地更新心理模型。

相反，特殊任务和情况可能有助于实现目标。例如，管理者可以给团队成员一项具有挑战性的任务，主要是为了改进对员工的心理模型，而不是解决紧迫的组织需求。改进的心理模型可以帮助领导者在实际挑战情况出现时为员工确定最佳角色。

无论付出多少努力，心理模型永远不会完美。总会有不确定性。因此，决策者要记住的一个关键教训是：无论你知道什么，你都只是认为你知道。抵制相信你真的知道真相的诱惑。

作为决策者，心理模型的对象包括你的组织、其他利益相关者和外部环境。但它们也包括你的自我模型。你需要清楚了解自己的能力、偏好和情况。例如包括你的工作量、最佳工作节奏、根据其他优先事项的灵活性以及激励你的因素。当然，你需要认识到你的自我模型也是不确定的。

人们通常不像自己认为的那样了解自己。对自己诚实，并向值得信赖的同事和朋友寻求反馈。不要防御性地反应；倾听反馈，然后反思。这样做可以加强你对自己的理解。

有时决策的效果不会立即显现。可能需要几天甚至几年时间。在此期间，观察可以提供效果指示，但也可能是错误的。例如，在控制理论中，我们教授逆响应的概念，即对决策的初始响应与最终效果相反。

一个简单的例子是，如果公司大幅增加研发投资，其利润会发生什么变化。在接下来的几个季度，由于研发费用，利润可能会降低。一旦新产品推出，盈利能力可能会增加。

如果管理者没有认识到暂时的逆响应趋势并削减研发资源，可能会通过牺牲公司的长期活力而使情况恶化而不是改善。这种短视的决策经常发生。

决策很少是一次性事务。领导团队、管理项目、分配资源和进行设计都需要与他人定期互动，初始决策会随时间定期调整。

在复杂的决策情况中必须考虑这些动态。调整基于对活动的监控，从而闭合反馈循环。

时间延迟可能特别难以管理。如前所述，关于项目和流程的决策需要时间才能产生影响。延迟可能来自各种来源，包括沟通问题、新政策、人员问题、采购时间和报告流程。

要成为有效的决策者，你的心理模型应包括延迟估计。反馈过程中未预料到的挫折引起的复杂性在控制工程和系统工程中都是众所周知的。预测延迟的能力——并在可能的情况下减少延迟——对决策者来说是一项宝贵的技能。

心理模型、不确定性、动态和反馈概念之间的相互联系深刻而迷人。它们为决策提供了许多见解。

一个例子是控制工程中的鲁棒性-性能权衡。该权衡指的是，在高度不确定性时期，无法在保持鲁棒性的同时达到最高性能水平。这一见解是优化中“没有免费午餐”定理的基础，意味着没有决策方法可以在所有情况下都是最优的。

当心理模型与现实不匹配、存在噪声数据或外部干扰导致不确定性水平增加时，决策应该不那么激进。相反，你应该通过逐步改变并等待反馈信号来响应。换句话说，情况越不确定，越应该对冲风险。