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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。

    - J! F! N$ A3 A* Y  \- f& }/ Q1 w
    0 b! @( ^! B) w- e- d* Q' c

    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。

    * i+ F! M! w; m3 s5 N

    : Z- a  s* L/ Z; @' F- L

    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。

    # F) h$ r3 l' l/ }* n$ t3 i

    9 z1 `3 l7 F& c, y# I( A

    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:


    * U; }# Y- g+ U2 G, G2 l6 b
    + V( E# v$ H* H/ l- I/ ^8 e4 V

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    ) a' K$ c3 G' c, t) j
    , d$ Y1 f% u; b" h. A# V4 W

    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。


    " q" j" L+ |; q3 x7 u9 k5 P6 Y7 p& A3 E. H* v0 s

    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 e5 ]" u# J' \! D, m
    , r, Q) _- }# g* U/ L

    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。


    - I9 d+ ~2 O! O
    * c7 R9 Q/ [$ A; M9 [' ^/ O! B

    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。

    1 |8 U  P* ?' A0 {

    7 y5 D1 ?) M/ \7 T( P5 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。


    9 p' ~: b6 C  x/ J; U7 Y9 n1 M* t) W9 c0 i5 |( Q

    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。


      P) ~, V8 k( \. x2 ^, B. }% x3 U7 M

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:


    9 Z: ?" ~7 I7 ]6 }, m1 x7 \" i! j" D0 ~7 W9 G

    A=a1 R1 a2 R2
    , c* i4 n  R) U( x7 c6 O/ b" V/ Ba3R3 a4 R4 a5R5. n# i( `& P* n. q1 p8 j- ?# c7 p
    a6 R6 a7

    : o6 V$ [6 z' \2 l

    % C+ V6 B. _1 p. @

    式中:

    , C6 Q9 k. y# I6 {; _

    5 q1 B1 p5 \+ i) m* O* F9 L

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。

    ) ]0 y* }( b/ O) t! o
    ) Q  F( r' V( y% M

    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。

    ' N# ~8 u/ e! S& R4 h2 \

    & F0 C8 o5 V$ C3 Z. U2 X9 S5 d0 ^

    ③ a2表示链盘转动。

    % T# ^2 g  j$ ~. I$ u0 T7 Y

    $ S3 s' s+ \* u) C3 y1 d9 I3 a2 i

    ④ a3表示链条转动。

    ) L: S, Y+ k( Y7 I7 g7 c# @

    " Y$ c+ f5 K  |$ E9 ^1 d

    ⑤ a4表示棘轮转动。


    1 j& R1 t1 a- `4 r' j0 @6 E  L# W9 R& p2 x9 H  T6 e

    ⑥ a5表示后轮转动。


    ! {( R4 B0 d" l0 |% U- w+ \( S+ |/ ~4 @5 l4 p

    ⑦ a6表示前轮转动。


    % ~9 Z$ ?1 g( m" T3 ?  j% O- Y6 c2 i# i# _* S

    ⑧ a7表示车辆前行。

    ' ^9 n) a. u. x1 f" i
    4 V* r2 T, [4 i, W0 K8 M+ a" l( v

    ⑨ R1( X. w% D' D& A4 O
    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。


    ! Y3 _* T! {# Z% ?; l8 m5 f
    4 q4 {2 e/ Q/ U8 d3 R( x2 ?

    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。

    7 U. k% h' p' y! k9 F0 E2 o
    6 @: A4 }& v& H, n4 V; 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。


    " z# d' u. E% F3 J+ X  C
    % v# b# k2 \3 T6 k  C2 D

    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。


    - D0 W: |4 p8 T
    + g" a( n: I7 t3 ~, V1 K' ^/ V

    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 Q% s6 g- N+ k" a1 d

    & h$ S8 C0 S( {/ e5 [

    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。

    5 W1 t7 ~4 l8 Y2 W; H1 p: E

    0 q: \8 e% }- e# O7 A

    白白,还……


    / W; N8 e' P( k/ @6 P3 W8 M9 B4 w( n+ C  l

    + w# U7 L" U) J- n7 q! V+ j/ z2 N
    2013年12月15日

    ' V3 v/ O7 Q2 X2 v
    zan
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