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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 |正序浏览
    |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。


    - N; ]. B6 @" c1 f& G: J3 z. _! |: f. M4 n# p' J

    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。

    7 y# |( N: @+ f; D+ D# ?+ H

    / Y% x% I, J4 h/ B

    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。

    7 i- P+ i* H' \, @

    - P; K) \  y! K9 E

    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:

    1 K9 @* z6 ?  i: F- O4 K
    9 H) g7 A" p/ J/ g

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an


    : Z9 _; n, f9 Z) l  u8 ], `' ]# w/ z. k, H. M6 H/ B6 Z

    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。

    / ^% _# @; O2 K0 [
    ( c5 h0 F2 D% D8 w3 l

    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。


    6 r1 t: E+ S6 E  i0 K3 E  I) J
    7 w3 W: b- l0 K5 y

    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: v4 f$ T! j+ @  x

    9 C7 c2 D8 t/ t' U* h" t

    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。


    3 _, I, L  N4 E- s( S% G% a7 p8 P
    " q# \7 a' _' C

    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。

    8 U) J) v/ Q" ~% Q4 G  G
    % X/ P' w* Z+ q$ j% q9 w

    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 V  J# y1 n. y0 k. L2 e' S$ m
    " E1 ~1 T' i/ p( l9 U6 s, f

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:


    : v; I3 S" b5 O" |4 V1 X3 ?2 G- z6 V6 W! H& W' J) p8 i9 L, R" o

    A=a1 R1 a2 R2
    % O% c# R( `4 O7 G- [' t* ja3R3 a4 R4 a5R5
    . M+ T& P$ b6 y+ `# ]  ba6 R6 a7

    + e6 ^; @" p" P2 h; b+ M

    . z, }, P1 q- x1 B: v* R! L+ w3 ~* l

    式中:

      v# n, M2 S7 H, D0 y
    ( L1 ^1 `# N7 U# @0 ^

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。

    6 Q1 a6 r. I& \" j
    ; m8 t5 h! Z" }- Q

    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。

    ' L6 q) C, p" t- H

    1 ?$ I8 D+ H0 W7 Y

    ③ a2表示链盘转动。


    8 n+ D4 `/ S2 n: R  _) ?2 ~
    & X# N$ y2 M% K. e* ~' P

    ④ a3表示链条转动。


    8 f& {% K+ P0 ]- q0 E( Q$ l* F9 l- Y( w' Z) R) m/ ?4 q. n

    ⑤ a4表示棘轮转动。


    ) J, D# I+ M# |4 q* J1 m7 J' W' X
    ; ^3 s6 V, b+ \: w7 C

    ⑥ a5表示后轮转动。

    * Z; x7 L; q" r( w$ N
      j/ H, E5 |, b! l& V9 t7 f& H" L

    ⑦ a6表示前轮转动。


    % l- [% H+ T0 E  D/ O  {, u" P! g

    ⑧ a7表示车辆前行。

    4 F! V- {6 N+ z* ^6 f
    6 {( }$ U* N3 D# Y# n8 A) N) Y

    ⑨ R1
    ; K" d  t& y/ uR2 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。

    , f4 a# J6 l* z
    2 h7 a& m; Z0 B! y6 k4 F

    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。

    ( N8 t$ g4 Q3 L. ?. [
    . r( _6 A/ N7 H* H& H0 e- o8 C

    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。

    0 q( z  T3 Y7 o3 c1 u* C

    3 U: ^4 P& m/ P9 j# K5 d, m9 I

    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。


    6 F6 X8 g7 [; I; K$ M' F" n# v" K
    7 k! M6 S# Q+ E8 C6 d

    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。


    ; z6 |& X$ R. c) r5 @# k
    * I0 a, C  |2 P* f1 g" v2 p

    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。

    7 s7 Q% _% y$ \8 g9 s- j
    # S& x& F) f( A  o' p

    白白,还……


    ) A  O% x: g: m' c; d  g+ ]9 Q- T; D# h7 q3 Y2 V* r2 X
    % w0 s  _# [9 _; C6 C1 u
    2013年12月15日
    0 L+ Q, |6 K7 x; G2 ?5 I
    zan
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