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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。

    4 W. U( G! }  o; p: K" F
    - D1 p% O8 i$ ~& D

    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。


    - F- M; J8 K( T" N* w* L
    ) B) q0 b0 w$ M; T# H* R

    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。

    - U7 E% u. y9 b" j: `; q& s
    ( z9 J1 N, [, z3 ~  {+ [1 e8 V6 y

    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:


    . a( t3 ]3 W8 }- g+ p% [7 f' J& `5 U/ L8 N2 Q3 j7 `

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    4 x0 t9 m! n" C" C3 L) r
    : E) x% f" f' s' A

    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。

    ! i" s, U. z# v' R

    9 M8 t  E9 ~; x/ w  `, W

    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。


    1 N. ]5 t, d8 y# E/ V- _& ?/ T
    8 `8 d$ A% Q( y/ W5 d) y  ^4 x- S

    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。


    7 z* n" {1 j: d2 O" y$ f+ ?; g2 Q  u$ N, J

    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。

    * @. L& R% I' k. v( P

    9 }% G6 m1 E0 [: i

    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。

    5 D( H5 N, s  T* y- c% T$ M

    ) I4 Z; I7 \7 n7 `  |

    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。

    . t* S' [9 L7 m* i5 C2 U

    - z( K/ |0 r2 m

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

    , ^# M0 H) r3 a2 F% S2 S
    7 b* c) P. M5 s6 s. q

    A=a1 R1 a2 R2
    ( C7 i6 R. Z8 V2 Pa3R3 a4 R4 a5R5
    0 ?% Z5 Y9 a" b% na6 R6 a7

    # `0 U( L, |9 ?9 Y; z; S, C6 R
    + H" X. {3 M" V8 d; o

    式中:


    ( t- ]+ f! \, O, K6 Q2 t& ~9 n7 D
    ) l/ h" A+ p2 t" T, f, E

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。

    4 n# \! y. m- ^

    0 S& d; l1 W0 M% r3 W

    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。


    , T  V3 `2 L8 z2 `: w: r( ~  }: j0 A2 c6 A) H5 p+ z

    ③ a2表示链盘转动。


    + M5 u% @3 u9 \% @
    : e; w, |' D. I: ]& ]

    ④ a3表示链条转动。


    ' e2 l1 v, K$ r; Y! J- A
    ( V( @0 J8 M! b& N0 ]. L$ x- a; e

    ⑤ a4表示棘轮转动。

    ; q' u* C4 U3 B

    ! |# e. C/ }" ?/ a& R( B7 a

    ⑥ a5表示后轮转动。

    & U5 S! D7 U  r$ H5 ^5 ]1 m. Y

    ; Z% a6 R; |- c9 m$ @7 P1 {

    ⑦ a6表示前轮转动。

    $ V1 F0 H0 d2 q$ R$ l

    ; [/ Q/ Q0 y3 V6 X2 A1 d6 R" B, M1 A9 s

    ⑧ a7表示车辆前行。

    % y6 T9 S' [! y4 E

    0 }% h) m8 |5 C

    ⑨ R14 J) q. z. u8 i/ [. X) W
    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。

    9 R. S% S* L  C2 ~! x
      @- w' C6 ?, f2 O& S

    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& q2 o' y. s$ c& F. f  F) c
    ( F/ [6 \. Y3 V, z% L

    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。

    4 J( g+ O- T/ y$ O( s! H& r0 E7 M

    4 j, T. h! w* i2 I% `+ J. E

    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。


    8 G1 O# S0 X+ K/ t$ U, e1 m0 c5 [( t- p, _, F; c, i

    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。

    2 s. X6 F" j. p4 H* b* W

    ) q3 n7 ^9 k5 d, B) n* z9 I

    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。

    # I. s' C5 \  ]7 c; a
    ! A* Q! U" i* G$ Q  f

    白白,还……


    % Z- d# s& n! A1 h* B( N2 k) _: n, K  l$ s0 {/ ~% y8 s3 H: Q

    5 \/ E- V( o0 t) }% n% H( i) a, h  Q
    2013年12月15日
    . W+ N, w6 A+ p- H6 j+ c0 x8 v8 B
    zan
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