什么是大系统结构

大系统结构方案取决于组成大系统的子系统集合和各子系统之间存在的各种关系。大系统的功能是通过互相关联的子系统所形成的一定结构来实现的。只有在组织结构合理的条件下，大系统才能有效地运行。大系统的结构决定大系统的功能。结构方案不同，大系统的总体功能也就不同。实现同样的功能，可采用不同的结构方案，但效果不同。最优结构方案就是选择能满足系统目标要求的、总体功能最优的可行的结构方案。

在大系统中由于受控对象分散和变量数目太多，故不宜采用集中控制结构。如果所有问题都集中到中央控制器解决，则整个大系统的建模和控制便难以进行。因此在各种工程和非工程大系统中存在着两种基本的结构方案，即递阶结构(层次结构)和分散结构。它们的共同特点是把大系统的总体功能和目标按一定关系分配给各子系统。这些子系统都具有各自的控制器，都有一定的决策能力。分解之后，子系统的阶数比整个大系统的阶数低得多，较易实现自身的最优化。然后再加以必要的协调或联系，最终取得全局的最优化或次优化。在递阶结构中上级系统可以调整、协调下级系统的参数。分散结构只能依靠各并行工作的子系统间的信息交换来调整。

根据研究问题的出发点不同，对子系统的分解、分级方法也不同。从控制的角度来说，递阶结构可区分为多重递阶控制结构、多层递阶控制结构和多级递阶控制结构。按照大系统内状态和特性以不同抽象程度来划分的称多重递阶控制结构（见图）。按照大系统内控制的功能和决策的性质来划分的称为多层递阶控制结构。子系统的分解可在垂直方向和水平方向上进行。同一水平的子系统形成“级”，此时递阶控制结构便是多级递阶控制结构。在多级递阶控制结构中上下级决策单元存在一定的支配关系。在真实系统中可能同时使用这些递阶形式，统称为递阶控制结构。

参考书目

M.G.辛格著,李敉安、邝硕等译:《大系统的动态递阶控制》,科学出版社,北京,1983。(h, DynamicalHierarchical　Control、，North　Holland Publ. Co.,Amsterdam,1980.)

M.G.辛、A.铁脱里编著，周斌等译：《大系统的最优化及控制》,机械工业出版社,北京，1983。(h,i,Systems: Decomposition， Optimisation and Control、, Pergamon Press, Oxford, 1978.)