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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。


    ) u9 \, m6 ^7 z7 \& R. ]/ _0 Z2 @4 ]

    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。


    * U* q% G- b) T, _; h- H0 |1 b8 [8 t0 X/ c8 r+ H9 D$ }1 j5 H# A

    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。

    . W$ p3 X; X1 g( _/ O  Q- r9 M
    , G! [( h3 B# F

    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:


    7 B, {: Z6 L. k# K4 m! X  ^& V
    : J6 M4 B$ R7 e5 Z- C( [5 Y2 g% F( ]

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    / Y; o9 M  m4 X3 W; M8 s6 \( k
    * T& E9 b- V+ n0 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。


    ' `' U1 ~' G9 _+ E/ B: D. }' f/ ~: t! Z" l0 c% m# f1 {. 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。

    9 f! B% B' N4 }

    , U, `; `8 p/ U$ G0 s+ X

    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。


    8 _0 w) ]: a. H, T( Q- j1 T7 B- l; p& L5 w- v

    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。

    $ ]0 C' H7 N8 [, e+ h+ \4 F

    2 V* Y5 i3 {" s8 m( x% Z

    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。

    # J1 K) s1 Y. p0 k9 f& K

    ' y. s, N* [& `7 ^' [

    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。


    ) E+ C2 P6 e0 o/ n- _% e
    : g  \4 a4 l% S6 Q# l

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

    8 {1 X  f; i" m( b6 Y% R3 m

    : T: ?/ n0 D6 ^

    A=a1 R1 a2 R2
    6 d. E. B6 n* u# @8 Q, F5 p+ @a3R3 a4 R4 a5R5" H' P$ |+ S3 r$ R
    a6 R6 a7


    6 x" o6 B& ^' c6 p- ^9 e% {. |/ z7 k' s+ r" z+ F

    式中:


    & p% j$ p/ U5 Q: _; ~( o& x6 \/ R0 |7 E# o: Q3 W0 X+ g6 a7 Q

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。


    ( L& B  p6 R" ?7 R. E' `
    ' e$ T( N# L: I; C6 @1 M0 i% Y

    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。

    % v% ]* A$ f! S% U; {

    ( h. W- |7 }0 T. j

    ③ a2表示链盘转动。


    9 n) e% B+ n! {5 `  |( y$ M" J$ J; O! Z" A' ]

    ④ a3表示链条转动。

    & ^: t9 h, d; i4 K9 e4 @

    6 m& N' u- w+ B

    ⑤ a4表示棘轮转动。


    * F8 j( Z1 w9 f/ V/ q6 S5 g
    ; |: K  e- g& l4 s" Z

    ⑥ a5表示后轮转动。

    3 z" b, x  r# h# \1 Q

    ( E( u5 R- h2 t8 D2 D: w+ l

    ⑦ a6表示前轮转动。

    , r3 f0 h, F  E; g# A
    6 `0 E( ?. X# S$ n

    ⑧ a7表示车辆前行。


    6 |. B+ O- g; I# O# ~( _  v2 l6 L# q2 |, U* a

    ⑨ R1
    . ^2 U7 D- O. f; n, e$ [$ U5 wR2 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。

    " t/ g/ K, J6 d# N9 B

    4 L2 X( r. j% Q; g" a$ e

    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。

    9 K+ \/ H0 |, C  H
    ; W2 C! }! v4 u& C) w3 [

    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 {: b* c8 d6 J& a0 J; k  B2 N2 \, Z+ p1 v0 N7 R# R# t3 w+ J0 i8 V9 {

    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。

    $ C  L2 G- \8 D( D4 K( r/ b( a

    8 N/ U% Z1 O! S0 `

    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。


    9 u2 T0 J; q/ r2 O. I3 f" o2 G/ d* M" s. Y: J# S7 n7 w% Q

    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。


    0 {$ U& s: c8 X% h* D4 g) H" h+ g; O" [% J8 T: F0 v( T2 N4 e

    白白,还……

    , W2 {9 E6 f( y- }
    1 |( R5 a5 S" v  Z) F0 Q2 I% y3 H+ ^& V
    , H+ h1 K7 _( g# g& R" D
    2013年12月15日
    7 U( j3 P2 N# q% _8 @+ P$ S
    zan
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