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升级   21.75% TA的每日心情 | 无聊 2014-8-17 13:48 |
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签到天数: 4 天 [LV.2]偶尔看看I
 群组: 西安交大数学建模 |
原子和太阳系的本质结构,可用数学集合式子表示:
z0 x0 ]: {) F5 R7 r) q) O6 S8 E
: h! }3 @: \' S) [% S: ?原子 = 核子1 R电子14 f1 r& N: j/ D
8 V" F3 }0 A! ]3 `; W太阳系 = 恒星1 R行星11 W1 G! f* c* [" D6 s
4 K3 Y+ K# I; z
式中,R表示原理或规律。例如,核子和电子是按照强力的原理组合成原子;恒星和行星是按照万有引力的原理组合成太阳系。
9 Q `1 U$ k* o& |$ |" a! G8 U- I
8 L6 I# L* O6 {" ~( I& \7 z1 }核子是由中子和质子组合而成。那么,为什么不说原子是由质子、中子和电子组合而成呢?这就是关键:中子和质子只有先组合成核子后,才能和电子再组合成原子。这种演化时序上的先后,正是万物演化的本质结构分析的关键细节。核子是构成原子的一级元素事物,而中子和质子则是构成原子的二级元素事物。原子的本质结构是由一级元素事物,而不是由二级元素事物来决定的。所以,上述二条集合式子中,1就是表示一级元素事物的意思。
9 z1 m+ A! L, ]) W. J4 _7 I2 |. ~( E. J5 A' F4 D7 b
把原子和太阳系的明示启迪推广至万事万物,则导出如下式子:9 Y- a0 ~9 E) c2 l% ^; { s
$ m; T) h8 P ?8 N3 B; ^
A = a1 R b1 R c1……, u2 F: d6 n- l5 l* `1 F1 v
O# d6 ^- @1 D9 i6 u! h
式中,A表示任一事物;a1、b1、c1……表示二个或二个以上的一级元素事物;R表示一级元素事物之所以会组合成任一事物A的原理或规律。
" W" X! S9 n' t
7 T/ e8 @" @6 I" S: e Z/ ^对集合式子的哲学顺解读是:任一事物,都是由二个或二个以上的其他事物(一级元素事物),按照某种固定的模式或结构,排列与组合、生成和互动,演化而成。; }& U% F7 p+ t; M# v, `; c4 W
. k* B( S5 T. q5 I6 G
也可以对集合式子倒解读:什么样的排列与组合,就会演化出什么样的事物。' ?* f5 ~' `% m/ l4 V# Q7 I$ u+ ?
+ p; I- \; I# @$ e) K3 X
系统工程学,因为没有这种本质结构理论的指导,而身陷无解的复杂性理论的怪圈。6 T! n2 a+ w& m- |1 A/ Z& ?( N; N
K( [5 m9 n. J
系统工程论认为:
+ J% b3 e+ D- X& `* q; A6 l4 n! I8 w7 @) ~5 M$ ]4 j0 \
“系统的结构可以有以下式子表示:
O, J9 y; S0 W5 {
1 v/ i; v0 U4 B( x! ]0 WS = { E,R}6 j' w6 W0 m3 T
" q( V. |9 Y7 N0 I4 T: |
式中,S表示系统,E表示要素的集合,R表示建立在集合E上的各种关系的集合。
, { f* @' h2 t& L+ O! O- U! b. ]
$ p; V* T3 d# `1 Y5 C4 B: l; G要素集合E可以分为若干子集Ei ,例如一个企业,其要素集合E可分为人员子集E1、设备子集E2、原材料子集E3、产品子集E4等;而人员子集E1,又可分为工人子集E11、技术人员子集E12、管理人员子集E13等,4 s# \ l/ ?8 E: _! U) E
; H7 @. C$ g0 ?, [8 {0 f即 E = E1 U E2 U E3 U E4……
( D; f5 Z0 ^' p* D; q9 t1 U% _- z- \0 F
E1 = E11 U E12 U E13 U E14……
! ~4 F( s* C7 O9 w8 K1 e9 \0 u" w! S: |$ n
另 R= R1 U R2 U R3 U R4……
, ]7 a+ p% u) R- _, w
+ `# X& u( i9 t' [0 N式中:R1——要素与要素之间、局部与局部之间的关系(横向联系);
: A7 D0 k' D8 L8 e
) `7 F1 U8 H7 f( k/ D. aR2——局部与全局(系统整体)之间的关系(纵向联系);
4 }0 E( }% O/ r0 ]6 ]; T2 ^4 ~
& \1 W) y6 `; i o6 CR3——系统整体与环境之间的关系;
# g) I0 x& F6 Q5 R7 M
1 g" v9 E+ y/ P9 M9 X) {) u$ jR4——其他各种关系”[注]1
2 j* p( b; k, ?* s) J/ P/ f" x, z0 N1 Z. l
照教课书的说法:
S' Z) E5 t1 C
' ^ H: l8 e P, X: d' n- d& b企业 = { E1 U E2 U E3 U E4,R1 U R2 U R3 U R4}
9 ^! q" v$ `9 i+ _7 U v8 q2 w3 E5 U9 S# U$ d
事实上,根据本质结构规律的理论,分析企业应得出如下式子:$ M+ b- P; g3 U! C9 a$ h
& Q: _2 m+ _/ X$ L; M- d企业 = 领导1 R供销1 R生产1 R财务1
! t2 n8 v6 `- N* a5 e; q5 p1 `3 ^
( J; W2 Z$ K0 G6 S" b, E式中,R表示按照统一部署,协调互动,使4个部门(一级元素之间)组合成一个系统整体,去完成某种功能任务。
" d4 |, E7 l! }4 w" O& E% ~
% _" a+ ]5 q1 ^5 Z( ~: X为什么简单的企业系统,会被盲人摸象成无解的复杂性集合式子?问题在于:系统工程论没有“本质“的概念,不知道构成企业系统的一级元素事物;却人为随意地把企业还原成人员子集、设备子集、原材料子集、产品子集。这好比说:原子的要素集合,可分为上夸克子集、下夸克子集、中夸克子集、电子子集——这不是很好笑吗?
5 T z3 F0 l* J! @$ x. J9 V8 n9 u& P X, H
因此,系统结构分析的第一个技术标准就是:给出系统的二个或二个以上的一级元素事物,及其排列与组合的事理(原理、规律)。
* h6 Y6 _7 D. g! J6 T' A8 a, o" D5 {5 K0 L! I C# X
系统的一级元素事物及其排列与组合的模式或结构,实质上是一种架构。在这样的架构中,预设或封装了一条或几条主要的多米诺骨牌链。骨牌链的第一块由创建者启动,最后一块则是创建者的目的。例如,在企业系统中:资金投入→产品样本→采购材料→生产加工→销售产品→回收货款→资本增值。又如,在自行车系统中:脚蹬转动→链盘转动→链条转动→棘轮转动→后轮转动→前轮转动→人车前行。企业和自行车中的这些骨牌链的往复轮回的正常运行,体现了系统存在的功能或价值。这也正是系统结构分析的第二个技术标准。- g4 c' \3 y) x9 k/ D
4 R& @# d7 j- u8 `" ^关于系统的功能,现有系统工程理论认为“系统的功能包括:接受外界的输入;在系统内部进行处理和转换(加工、组装);向外界输出”[注2] 。这又是一种似是而非、是非又似的盲人摸象论;很难驳倒,不值一驳,尽量避开,点到为止。倒是有关大型石化企业的生产流程,被摸成什么“过程系统论”,还是较符合上述第二个技术标准。
8 u0 `# N% K8 j2 C6 o7 E
) ^& e; N, s2 O9 E" T3 C9 y预设封装于系统中的骨牌链,其往复轮回的正常运行,是由系统中分处于一级、二级、三级、四级……等等各级别的某些元素事物之间的同步一致的协调动作来完成的。由于内外因素的影响,这些协调动作的差错有一个量变累积至质变的过程,终使系统骨牌链的某一块中断正常运行。因此,找出这些可能的量变质变临界点,便于计算机监测预警,就成了系统分析的第三个技术标准。
5 Q' j$ V1 m- Z1 P
% ^2 o6 u: i0 E建模与仿真的理论和方法,种类早已泛滥成灾。但是,真正科学的理论只有一种:本质结构理论;真正科学的模型只有一种:一级元素集合;真正科学的仿真只有一种:本质模型仿真。- a/ M, i$ I+ e+ _1 x
( j5 v! b! z1 i 0 m1 y* B$ n8 c) K
$ |0 N+ K Q. T: {
% g. e/ `- h. j; X# g/ V& G7 N2 W+ f9 ? x/ [
注1——《系统工程引论》清华大学出版社2009.5版P11页。* }$ J2 s3 B+ G# n5 g% c$ Q
; `3 t/ U/ b- F5 A- b0 H2 M
注2——同上,P12页。
/ c* s) F) B( k0 \2 g0 O
3 h3 k! N$ p D. t7 w$ O* J3 Z
+ C) C1 N: H; F; i! U+ m8 _7 @# N' a" O7 g; J
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