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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 |正序浏览
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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- [) Z  z4 q- q$ L' q# g8 s- H6 Q! \1 \

    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。


    & V, H3 _1 d% P9 @# V8 A
    " _* t$ D5 N) \; p

    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。

    $ ^" z/ W% m+ ^/ z; o  s# g
    . p5 d, M. q/ T6 T: {) U

    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:

    ; i: M8 \- p# s, z. ]+ A7 {" j

    ) O9 ~8 O4 ^. p- J7 ?& z, y

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    6 @; I9 Y% U! k8 x. R( e! E2 l

    $ K. M2 I& K9 R! A# F

    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。


    1 J3 b% \$ _; X4 x1 ?7 p
    4 q7 H5 b# d9 x7 B

    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。


    0 P/ Z0 }( Q' `3 @4 w- \6 W" _/ [7 R6 K' p5 w0 ^

    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。


    1 B3 v% V, j; C0 u
    % }& x- z" C  ^1 W0 Y( D! w

    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。

    % t( N/ b7 j0 T8 k
    . R7 x5 ^. ?  f

    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。

    ; B1 w! O+ {1 q6 e

    " W* z8 H2 q3 K4 |( u$ t# C; H) Z# n

    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。


    ) d6 d& x5 B/ C5 q1 V, x6 P$ A
    - {7 c2 \4 l# d

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

    4 Z# U* A4 N) a# B
    ; {8 Y" s, V& G0 u/ Y/ p

    A=a1 R1 a2 R2
    2 o7 F, x. ~3 @% Fa3R3 a4 R4 a5R5! J6 D5 A% i8 U/ }$ i  O
    a6 R6 a7

    / A2 H% l: a9 F# G8 W
    ! d1 C4 u2 [5 P

    式中:


    ( g7 }9 R1 B: ]" h  S3 y. `4 H5 w& ]3 b0 [+ b  c

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。

    ; B/ o& Y* G/ @
    " w& u* L5 j( @* O4 f1 t

    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。


    9 Z4 X' C: }! R3 Q; U2 o+ [% Z9 x

    ③ a2表示链盘转动。


    $ ~' F6 ~* T& X- l. |; ?: r8 T. i4 `$ K, k( O7 z9 t

    ④ a3表示链条转动。


    , r/ J* A* i4 h
      v. C  {9 j, d  Q% X$ w& I

    ⑤ a4表示棘轮转动。


    - C) c7 P% Q; B' f! B/ m
    & w9 r3 U( z9 v" {9 S' h- X; D

    ⑥ a5表示后轮转动。


    ( d$ A6 G  q& b
    , t, l# v9 D8 k# p7 [- O) k

    ⑦ a6表示前轮转动。

    , ]4 E, u; e$ s
    8 }/ u" q5 z$ X) L

    ⑧ a7表示车辆前行。

    7 q6 m  u4 L) n) u- o/ B7 G" y1 _
    7 ]  O( T4 R8 R- E' K' D

    ⑨ R1- Q2 Q0 S2 \( a4 y* e  @
    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。

    : Q2 ^+ k% ~6 F

    - o9 }& c6 C) R" v

    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。


    : I+ a3 f$ `* f3 z# t
    # v) f" M2 N- t2 X

    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。

    * i8 M1 N5 V- s2 Y; _! q$ _
    - d, n/ ?) {1 E6 l' b

    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。


    % e+ N- ]" `# u# r* P/ H6 z3 m7 [

    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。

    0 l! a* o. W! M1 c" f
    " ]! P7 k$ v3 e- _2 U- y$ O. h

    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。

    ; L- ^0 a; E# a+ l. E: q* N9 B
    6 V  M3 z  V+ x6 |  A: ^7 o5 h

    白白,还……


    7 r% y% E( g1 N/ I" h9 N+ v+ `, V9 m
    ; q5 B* v" z. e/ p
    . @1 _5 z& r1 s7 M1 y( U8 U' y1 }
    2013年12月15日
    ! ^) L9 j/ k6 ?( ?# u; f4 \
    zan
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