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论系统的统一模型

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    群组西安交大数学建模

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    发表于 2013-12-24 10:43 |只看该作者 |倒序浏览
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    推倒多米诺骨牌链的第一块,最后一块必定会倒下——这就是铁的规律。


    2 N) V' }; V" |* s8 `+ j6 b7 R7 H# ~  N7 `) ]8 i

    所谓规律,就是由二个或二个以上的起因事物和结果事物,按照某种固定的模式或结构,进行排列与组合,生成和互动,演化出来的事物。

    % R5 J6 S7 i( K3 u$ I1 [9 [) t) W
    , I; ?" m0 J/ j. ~

    系统或体系结构的共同本质就是:预设和封装了一条主规律,和一条或几条为主规律配套服务,以完善主规律功能的副规律。主规律的第一块骨牌起因事物,通常一定是由人在操控启动,主规律的最后一块骨牌结果事物,即是系统的功能,也是人类的目的。系统或体系结构的整个架构,仅仅是为了容纳和封装预设的几条规律而已。


    4 N& ^  L' i$ l% K: M9 Z
    ( w" X  ~6 }  Y

    系统或体系结构的本质一旦确定,则模型自然天成:这就是预设和封装其中的规律的集合模型。可用集合式子表示如下:

    2 P( V, U9 U- ?1 o- q# G; `' u
    . a4 |8 H; F' m& Q. e+ O# ^9 q" b- P

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    * J) T) D2 b' Q/ _  G! w

    7 R4 e. R) B8 _

    式中:① A表示预设和封装于任一系统或体系结构中的主规律。


    # W7 W9 k3 ], @. a! `( H+ m, W5 }  g3 O, Z1 U

    ②a1表示主规律中的第一个起因事物,相当于多米诺骨牌链中的第一块骨牌。在人类制造的系统中,它们通常一定是由人类操控启动的开关、按钮、命令一类的简单易行的事物。

    3 h9 a. H* v7 a; }
    5 f( Z# `6 N' J: _$ n! Q

    ③ an表示主规律中的最后一个结果事物,相当于骨牌链中的最后一块骨牌。它就是系统的功能体现,是人类藉系统达成的目的性事物。

    . t% C% o; Q6 F0 `& h

    0 k& ?* h$ I* h0 G7 Q. `

    ④ a2……an-1表示在主规律的运行过程中,起着接力传递作用的既因又果的事物,相当于骨牌链中第一块和最后一块之间的中间骨牌。


    + q) X3 e! _6 z
    8 Q5 R" ^* y0 m" s- p" N

    ⑤R1Rn表示它们前后二个事物之间的因果关系。相当于骨牌链中前一块骨牌倒向后一块骨牌,并用重力推倒后一块骨牌的作用关系。


    ' e7 T% m! i1 f- I
    7 ?. r, _8 u: K( C

    这条规律的集合式子,就是放之所有系统而皆准的统一集合模型。

    ; L4 c3 t! \/ ^. w
    * [0 E2 C0 B+ p

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

    7 n# @, d2 ~4 k

    9 Q' t" |; X' U1 V. c

    A=a1 R1 a2 R2, O( ?$ D, }# z' ?3 B$ u: ~
    a3R3 a4 R4 a5R5+ n0 R: Z6 L& @1 L2 {0 t; o, L
    a6 R6 a7

    5 x/ w  j! `* e4 r% R0 P+ S' y

    # u) P1 Z# l8 S, \

    式中:

    " Z6 [) o% r/ n0 d) h
    - n, S4 c2 Q( l6 e4 W& ?/ g3 k

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。


    9 e1 @" V9 u- x( R6 `  d9 i$ [  u5 J) ?; s  ?0 Q8 L) Y, R

    ② a1表示脚蹬转动,相当于骨牌链中的第一块骨牌,由人类操控启动。


    7 @; k7 J4 c* Y# I1 X
    # A- K- i: \: E( l- ^/ J

    ③ a2表示链盘转动。

    ) ~7 V2 l) M' \5 w  }% j# U6 D
    . K% n% v0 j+ Y1 M' S

    ④ a3表示链条转动。

    % G2 N! o! L, b7 \

    ) S0 j/ E6 M% U" T

    ⑤ a4表示棘轮转动。


      d# N2 L$ H& }4 J2 n% t7 l6 s+ ?4 V4 h' D! x

    ⑥ a5表示后轮转动。


    8 ?) r" N& ~1 V2 V' N4 A; ~- E! h* L8 N" X  r9 ~

    ⑦ a6表示前轮转动。


    3 S- O, e8 x8 f2 d7 A) U0 m+ k: V& g" _

    ⑧ a7表示车辆前行。

    , f0 X, A) d% ]5 q& ^5 n0 e

    5 p8 j/ ~* a: Q" }3 m) h9 r/ d7 ~

    ⑨ R1
    / P8 w7 ]' R9 Q  {/ cR2 R3 R4 R5 R6 分别表示位于它们前后的二个事物之间的因果关系,或者也可说是接力传递的事理或原理。


    - Q$ _7 [  B* r3 W' p8 _! j( D7 b7 p! f. e3 Q- H2 Y) a

    当然,任一系统或体系结构中,除主规律之外,通常还预设和封装了一条或几条为主规律配套服务,以完善主规律功能的副规律。副规律和主规律都是规律,都可以用集合模型表示。以自行车为例,普通的自行车中,都封装了转向装置规律,刹车装置规律,有的山地车还封装了避振装置规律,变速装置规律,以更好地服务于主规律的运行到位。

    0 C. }$ o5 ~+ N" R" B4 x

    3 E$ A) U+ c) D0 K9 Y

    由一因一果的二个骨牌事物构成的最短规律,我们称之为一节规律。自行车的主规律就是由六节规律链接而成的。或者说,自行车主规律的长度有六节长。


    $ ^) E2 [6 p7 i* T" `3 n
    8 H0 M" y2 }2 z( R8 a% }1 z' z

    以机载战斧巡航导弹为例。战机飞行员按下施放导弹的按钮——这是主规律的第一个起因骨牌事物。导弹击中目标爆炸——这是主规律的最后一个结果骨牌事物。当然,要保证这条巡航导弹主规律的运行到位,少不了几条副规律的帮忙。这里要问的是:这条主规律有多长?假设是二百节长。那么,把这条叹为观止的主规律分解成二百节的最短规律时,就会发现,这些机械的、电子的、激光的、化学的、等等规律,其接力传递的事理原理,就跟“灯光→肉”一样的简单,没啥了不起。


      F, M' C' v7 D+ K4 E9 u& k
    5 v/ S9 b, r9 a, R3 X( E

    被传统的系统论者视为复杂性的人文系统,其实比机器系统更简单。不同的是,在机器系统的运行过程中,仅有1%的人为规则和99%的自然规律在合力起作用。而在人文系统的运行过程中,却有99%的人为规则和1%的自然规律在合力起作用。在人文系统中,规则权当规律——就这么个意思。

    & |! e) I7 O: g
    ; {7 G1 h( r. n5 N7 x1 y

    学术探索,纯属亏本。目前而言,也就是抢占理论高地,圈地为主,点到为止。不可以种为主,劳耕累作。


    & X7 K! O% O! z# N) T! W! K! K, S" o+ w% D3 ~  ~/ [- U& D, @" G& X

    白白,还……


    % S) k' q  Y( Q6 x3 q! H; I1 L0 B. K1 M2 n# @- S: R
    , [; H7 N1 J% t4 w" P$ x+ W" n+ D
    2013年12月15日

    ) s, J- ^& ^# V" W
    zan
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