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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。


    , `- c* l: ^* A2 N* e" x
    - d& ?6 z% Y4 |. s. y; I) s

    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。

    ' C2 G! ?, N( ]
    * Y( f+ ]$ W' u0 G$ n0 X

    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。

    3 e8 H" N5 S& I& c& M  H* I. P( _; I" ^
    8 p. N: I8 c3 Y( X1 |9 w

    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, t1 f* P3 f$ L& J
    ! ^7 N. z8 T+ R) ~4 O

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an


    % ]7 r) g. v8 A- _" [
    $ R% N6 B2 g: U

    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。


    % W* u1 v1 L1 D! C! b9 g) v* ?- D& f2 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。

    4 v  l; q2 ~# B6 Y) M, R7 |

    6 f8 w  X, p2 A$ U  j

    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。

    ; ], }$ J) z9 L4 b/ G7 O6 q1 R4 E( j

    & N6 ^" v" n7 j! T' X2 F; 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。

    . o  _5 t# r0 \" r+ j

    9 m" x" N6 y9 V4 X* J

    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。


    7 X3 B- \3 C$ l: q3 D6 k$ L" H  P% L/ y( N' s

    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。


    , V+ Z9 I/ j9 @  H/ h1 `/ @. J; B4 g- ?. s2 e  L

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:


    # }" C' Q4 F; g, q$ Y6 ?  k  g: |) C6 o5 u6 H

    A=a1 R1 a2 R2' m1 S# j3 }9 O" o1 _1 x! ~4 s
    a3R3 a4 R4 a5R5
      x4 z) H8 j' ~1 L# La6 R6 a7


    $ D# D! z" G6 `4 a
    . D8 l) z* H8 D0 {! _$ H! ~

    式中:


    7 j# n5 o2 J( Z* t% \: f( }/ p4 e4 [3 ]' {1 R& Z7 b

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。


    * }6 }2 n  N: K! |1 f- r/ a8 ]. S
    / }  g# ]% w8 S

    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。


    3 K1 B* b0 l) [- Y4 p7 r6 R
    0 Z1 c9 @7 P( y8 t3 Y6 S

    ③ a2表示链盘转动。

    % {. Q( p! |5 D9 A1 x" W

    8 B  g& S$ N. _  I1 w, z5 `2 K

    ④ a3表示链条转动。

    & A4 R6 O6 I3 ]+ W$ g

    ) w% ]. W6 W1 Y. q

    ⑤ a4表示棘轮转动。

    5 k" J: I  Q; P9 m5 q3 M" Z

    1 @1 Z8 n1 a! y

    ⑥ a5表示后轮转动。


    " t3 T+ }7 a% P* ?& D) N2 U& \
    & V* I+ M, ?3 W6 M' V) g' Z, @

    ⑦ a6表示前轮转动。


    ! h( n$ ?2 [* r# i6 M
    9 Y9 p5 a" F3 I2 u5 B- @

    ⑧ a7表示车辆前行。

    : p* y1 p9 E, R' N
    , j# y( I3 J. |/ o& j! z

    ⑨ R1" q: t3 s; |  N# L
    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。

    7 f9 @  t( G9 D& B
    # y# `2 M/ \  `3 q2 ^/ M  H

    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。

    - X& U3 C, W4 C# A
    ; t# d, C% E( J. A1 Q

    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。

    + x0 I& v- e4 L9 d

    # }/ n# d5 Q: a/ n7 |& z6 \+ s

    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。

    : _& b" F( e2 u& j' R

    " G7 t. N3 K' d* D) }3 c, a9 x

    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% V0 ~1 S: o) @* k9 S  w
    4 A. Z1 L2 \" G7 r0 o! o1 {

    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。

    ) W- G' q4 a: W0 d" o6 n: m& }

    " N8 H$ @0 M7 ~+ B: |2 O7 U- k2 q  y( b

    白白,还……

    / o9 p2 u6 ^" h" n4 s; s

    # G$ u7 A$ {; w0 Z, p& h( i9 ~  k8 u/ P! `! e4 {3 N. f6 T
    2013年12月15日
    ' r+ w/ E" Q, p# s: ^8 l
    zan
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