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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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    1#
    发表于 2013-12-24 10:43 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta

    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。

    ( U8 n5 M% V1 Y: [5 o
    7 U% T# T* f* c- d# q

    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。


      X4 k  B- k4 z* c5 g
    5 J# D% @3 }9 g: |

    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。


    & M6 ~2 M" ^+ \6 A
    * v# @+ K" m- E2 [1 |1 O

    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 S' j, I! e4 g  O+ ^
    8 r' z5 W3 x  e  ^& M

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an


    , L' @' W- m0 |# V3 Q. l: L6 ^/ }/ ~

    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。


    $ ]' ~3 P* @4 ?& V
    % {: x' D! ]( j' k5 M! J

    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。


    " f- f5 }. E2 d* G
    * G* k( Q7 f& x6 S' h* R: 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。


    & l# l* W: J; b6 i1 P4 T' c4 u% p( R

    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。


    ( t4 x: h# l4 A! V8 W: }3 V( F* r5 `0 _: V* |

    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。

    4 w; n. W, s/ \5 x; ?" r! f4 k. ?

    # D8 h# h+ S! Y! w7 @& S0 @) n9 L

    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。

    6 @5 c! B& t0 X/ G/ h! B6 Y1 q

    4 M+ }; }" z- Z: w/ Y; W% c/ t

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:


    + f" f8 m8 ^! ^4 b) O9 ^
    : N3 ]- q" a- R4 D: [

    A=a1 R1 a2 R2
    # ~1 H3 n4 |0 i4 [& W) xa3R3 a4 R4 a5R5$ P5 _) t6 {4 }4 ^( L+ r8 M
    a6 R6 a7

    7 D+ v! F) Q0 G  V" F
    & J: {- m* R. h6 R# R8 Z$ @+ o0 Q  k

    式中:


    $ U, D# k8 A" n. Y
    0 @  N2 z" |, v6 a

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。


    ; ~( v0 J9 P& |! l
    % Z* i' E2 k8 V  p* U

    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 A4 q0 s1 B3 h1 S8 r$ z, z! W5 s5 o
      ]% ^+ ~% R& v2 z6 a+ h

    ③ a2表示链盘转动。

    , C: L, D0 G% E. u

    2 I* H! c' B( v* s

    ④ a3表示链条转动。


    & p* @  Y* w2 @7 Q4 e; e) C. ^( V+ ~
    8 M; k0 T  J8 i! N

    ⑤ a4表示棘轮转动。

    ( K' ]% h/ K# K, N5 P4 D

    : b( z" o5 [: O& d: P1 i

    ⑥ a5表示后轮转动。


    * E- w& S. V8 a3 j* C
    . r8 U' Z' |6 Y3 `- P, J) R8 Q1 t

    ⑦ a6表示前轮转动。

    ' V7 V- N5 w6 I& f: B* y) {

    + X" I  P* I; B2 Y7 D9 w

    ⑧ a7表示车辆前行。

    6 p  ^) k& u6 H- J. x- B# x& G

    ! f5 S% T4 G' O1 q6 L

    ⑨ R1
    8 V% q# x$ h% Z# U6 eR2 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。

    0 w* \& S" X$ U

    ' T! u. J3 K- o3 h# r) 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。


    / V2 p5 d+ x3 o1 }# `" z8 u2 r* h
    + \& K+ h" b$ z7 x4 z. x7 p: {& @

    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。

    2 P0 Z- I, D& d7 z, g4 S. d

    8 U( Q& r! i& B  t8 r

    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。


    # y. Z- K& M/ J, f# S% |- J, Q3 ?% ]

    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。

    ; ^7 U. q) ~! n: ~& h: I( W. D
    5 X0 x' q6 \  j" K4 o

    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。


    : ^9 V7 E$ L, ~! p
    : c( C& ?! y2 {3 J& A

    白白,还……

    : ?4 v1 V& Z8 q. E8 D- y6 O( }
    , R3 O$ d7 j) s: x
    3 \. c# D2 C1 n3 k
    2013年12月15日
    & M  W$ e1 }1 M
    zan
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