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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。

    . ^- k$ o' y% C/ a1 h3 ?) c* C% f5 J

    5 V/ ?; A! y; s& r, w5 ?6 U

    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。

    ( k; E/ s; U/ c" h, ^, l
    ( Z' ]$ [9 K5 I3 K: w

    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。


    : J  o! R; G  }, E1 T  o% ]
    6 v/ f# d3 U, {( I9 L4 R, f

    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:


    , j$ R$ i6 m5 M/ `7 C1 R8 L' ]: R
    ' [" e. A) N* l" }( Q! {

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an


    $ ~- q8 \$ m+ `" Q! u, t/ j9 s. J- ?

    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。


    " V: L. U4 [% w3 o6 j& @- Z  J+ k, S' S6 Q& |

    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。


    % b, `" Y+ G3 k8 d- W1 N+ Q/ r
    3 m: F( n5 {, q4 w& K" o

    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。

    # b2 d& G' x8 J0 Y
    3 n* G( T/ K0 R) i6 s9 @/ p

    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。

    6 P$ h& v; O; O  j; n

    7 }7 D. B. c- H) N# Z3 [7 {

    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。


    ; j/ V. Q2 C, N1 z  ]
    1 Y% v5 y. h0 j: r6 {& 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。


      h. n; J- R1 N- t4 Z- f
    : p( ?' l; O. F- a+ a' l$ s& U

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

    ' V2 U; p7 k4 ]8 i3 @

    ) D1 U, X0 Z" U# [, i7 _6 n

    A=a1 R1 a2 R2
    ) P7 _9 {& G6 J5 _a3R3 a4 R4 a5R5; C5 M5 L: T1 Z" O
    a6 R6 a7

    + D5 D) u: A" c$ r6 e/ `) f5 [

    6 V) w  E% H2 _1 _7 o# T  W+ n% ~

    式中:


    ' P' b: J6 I' |1 k6 C# G8 s& F( V% s: z! E. Z% |% o

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。


    : A6 o* g0 Z, ?, M! C, q# v# }3 y0 Y% j  L) 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。


    & B' ?/ z+ W+ `  k5 W) C+ d
    0 z( ]& ]$ Y2 ?: Q

    ③ a2表示链盘转动。

    4 ]' P& x: T2 E, O+ W
    & Q) _; ~6 w$ h7 E$ m

    ④ a3表示链条转动。

    ; n. h( K& L8 V/ N% ?
    ' o8 `9 P! t5 m& q  [

    ⑤ a4表示棘轮转动。


    ) _1 f$ @, m; ~8 S
    . ]! Q/ ]4 [0 A- w. ?

    ⑥ a5表示后轮转动。

    - }0 ?  [! }; f+ M! d( O
      X7 |5 |: r2 ^

    ⑦ a6表示前轮转动。

    2 @: E0 h" L5 L3 U' I

    ; k; q( w  \! g3 v: W  f

    ⑧ a7表示车辆前行。


    ( Q' M% q6 K& U) J! @' N% _2 m4 O. J* e* z6 J; O6 r9 Z* Z( W

    ⑨ R1$ A. {' [' J% n: ?1 H& U6 b
    R2 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。

    3 A( y$ P# m+ k/ J: W

    6 j+ }; A2 R1 j

    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。


    - q, D$ U7 M/ h: E! E" N! T
    % U) P4 U- I& D1 x  _/ ?0 {

    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。


    * L- q- D% E0 Z4 P1 R+ r7 d7 K  ]* E+ d' L8 R9 q# d# K% }

    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。


    * K3 q) @( ?+ Z: `$ ^, A' x9 r2 H5 l# m2 @

    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。

    ' w1 u: J( r7 i
    2 X  f0 W; P' p6 ]' f

    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。

    * q$ q( m' L7 f% l7 \' ^- L  [
    # ]2 s6 V* y1 s9 x/ C

    白白,还……

    ! _* n. [, r1 s$ p
    5 F# k. H6 G) f6 b/ x7 S1 M+ @
    , F) N  g+ O6 ~7 q
    2013年12月15日
    4 r2 w$ S/ z1 f9 e+ C8 X# r# \
    zan
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