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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。

    1 z" h& Z1 S  q
    - s3 D3 u$ M; b; Y+ B% u1 b) x8 L

    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。


    3 H1 g: J7 h3 X$ p. ^  j
    ! r* b( h, l( ~2 ]6 V8 q! w3 s

    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。

    ' r. p, k4 U5 \% i8 P2 l5 J
    9 F/ x" \4 {6 f. _- T& c8 x3 z

    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 l1 i' q( \  W  M( d0 G9 a4 w

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    ; ]& {/ I5 g+ c5 k5 A2 E/ ?
    * G# Y: R3 b7 C& y, a: D

    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。

    + j5 j4 a; G; z2 a! q7 K2 q' s1 z+ p
    0 c* N+ W7 P# r3 d, c& t

    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。

    0 [& e/ [9 X: t0 s! `+ n

    ! E% Z2 z2 y" k" A% c

    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。

    ) U' x2 I. v# U# `
    3 C9 p( N, b- T6 q& e

    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。


    ) q- ?4 D& w+ {! j+ |5 X0 c: `9 g
    ' Y4 q6 v. ^7 G( T& T

    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。


    - W5 j4 o$ o: N' g$ E" a
    * W, n2 j% H6 t/ d9 H2 g

    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 A9 X: d! @3 G7 Y4 ^  A
    & e* Y: C7 ^# o) v

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

      L1 y5 _) p; m

    5 b9 N8 G* ~. w4 P" C  u

    A=a1 R1 a2 R2
    ! O& Y( I, i( h  C* O) c% ?: W2 E6 sa3R3 a4 R4 a5R5* J' D4 J/ U1 ?  p
    a6 R6 a7


    % J" u6 e* S2 l2 `. Y6 F3 w! t' ]1 P4 J3 Q0 I4 O: D

    式中:


    5 t5 P7 x  M! C; U4 [6 C! G
    ; [! _, u+ M% }# {

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。


    2 V6 o8 m4 p7 P1 F0 `* T
    ( n8 I# |. i! z; 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。


    9 g) H' Q( x* {% ?' l1 i' h6 O5 g! Y& q+ f" g

    ③ a2表示链盘转动。

      k! N1 T1 M. t6 D2 s6 y

    0 W: Q: Q; R+ P8 X. V! l

    ④ a3表示链条转动。

    ( G4 \. q2 e  x8 f9 i* g
      J1 X7 u0 s/ X% {

    ⑤ a4表示棘轮转动。

    $ Q" s0 V/ N, V) m# m- z7 [% M
    " }1 ?3 N4 _+ `# p/ n0 |" ?& k

    ⑥ a5表示后轮转动。


    4 h! U# @* R7 N+ ~5 `& D) B$ Z9 N% s5 V! o& y) S( ^9 j

    ⑦ a6表示前轮转动。


    8 T  e0 B9 _- o& P" D
    9 ~" ?- c* ]& w3 }: C

    ⑧ a7表示车辆前行。

    " G4 p$ F' c- w

    + u( F9 d3 j+ M# z8 z( c2 x+ \. ]

    ⑨ R1
    ; S: E: Z; E+ l6 N1 ]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。


    . i: U1 Z7 J$ i9 [# p& g# T4 U4 `
    9 b# s* \  r8 D

    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。

    4 S. B  Q# {% K/ D8 `: Q1 O' D
    ; o! @  N9 V, T# w  S& {1 S

    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。

    5 H4 Q% C9 \  ~3 w4 O% ?
    8 u/ O* z6 \+ e: J% R3 z' v1 [

    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。


    + ]1 n! P8 e3 o% C+ d* N" n: A+ Q& r* O. ]  K8 \' J6 p. ]! 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。

    8 G' g- B; k) u$ Z

    $ `) L0 ?- l+ F/ O! 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。


    % s' g; `; _9 U/ S6 A* }- ~% p2 |4 {

    白白,还……

    # Z6 y. L) g7 i
    4 F; `7 R; _: C  D

    / W# Q* f) Z8 p* Y* l5 h, a- e
    2013年12月15日

    % d. }' ?5 C* O
    zan
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