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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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    1#
    发表于 2013-12-24 10:43 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta

    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。

    $ R' r* X5 v0 w- u) ^$ }
    4 Z0 r  t$ p/ S; ]; V8 w) D5 }" F

    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。


    0 D6 M$ K3 {+ ^5 W! `2 u# y
    ) X6 f1 f' Y0 t3 ?% k4 H# 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。


    . A9 c* S- S8 T; \; ~+ m! l9 u, @1 }) `0 I- d/ i  R8 @; N) ~9 _

    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:


    0 L; X  {* L5 m( T0 O; X& }$ a2 q. d3 H4 J

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    , o* ]6 z# h+ G, [* j1 f) w
    3 s& ^3 A3 v9 V  q; v6 F

    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。


    1 p  I( X; |# e7 i
      A# P2 z/ O  \  B

    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。


    ; i2 U: B9 R  [: L, ]: ^7 n
    6 X3 y" |# o8 Q) k

    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。

    ' m& ]1 T" u) N! c7 z# x
    % [7 e/ U( S( d6 S5 X

    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。

    4 V% q* J' _7 y+ E' E$ A$ o

    1 Y+ [3 B, [4 }' 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。

    3 _& F2 b" ^2 `$ ]) E& `
    " G; w' K1 R# o' a! T

    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。

    . I! |  |( n8 b; ~1 _
    6 [# h4 j8 I1 @% C) e. m+ K- M8 _3 D

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:


    * e6 n7 h4 h- d& P
    ' h5 I2 x8 c% k4 \5 n

    A=a1 R1 a2 R2- n: F* E1 m: c% Y) a) z- U; `
    a3R3 a4 R4 a5R5
    0 ~" i' D. \! W" Na6 R6 a7

    , @- L8 K+ e7 D9 F. Y

    , P, m8 i% e; \+ c

    式中:


    7 X/ R+ m$ |& u' p
    5 ?# T5 B; G# l2 g6 ]* P

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。

    ! V# N# I9 ~% w/ L) F- }7 E
    " ~# T# X; Q+ c( e

    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。

    : _) o8 K6 O5 Z$ X9 g) z
    % S( E6 p" q8 Y% X7 s

    ③ a2表示链盘转动。

    ' |: Z9 o: y# j  s7 H" P

    $ X+ \7 Y& [3 E4 D- ]! q

    ④ a3表示链条转动。

      m, X- g& a' q" `& H

    % p+ w1 C" Z9 t! J

    ⑤ a4表示棘轮转动。

    ! S& ^; D! V4 k2 G- T

    : R1 e3 O3 @3 I" x0 J

    ⑥ a5表示后轮转动。

    , z( S7 L) J* Q, |& x

    1 Z+ V) L* Q* ~" s1 l/ H: k5 A

    ⑦ a6表示前轮转动。

    , X2 m$ T1 [% o. q' q4 @/ P5 q6 ~8 o2 @* A
    . l4 p; I+ L0 m; ^) r

    ⑧ a7表示车辆前行。

    : V# x4 [4 O, l
    + o0 r0 k8 H/ G. ~0 p3 ]4 \

    ⑨ R1  h5 O2 g, J1 K+ k3 O. I
    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。

    & @6 M4 @. h3 t8 n. j' x

    4 }9 q. q* D0 n/ A* \) W! 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。


    + |) W  a* r* |! k- H& A. n- O  n. I
    " ^) a0 A3 c. v6 g. j

    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。

    . v/ H. X& k6 l: q( A

    2 m+ _& d# z7 z, X

    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 G3 L3 f; U4 d# X8 e
    % w8 I3 i& W9 \) 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。


    , ^7 Q0 U7 I3 L. x) A% e" T# ]' j2 G/ k3 \" }7 k0 s

    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。

    & w9 z1 |  F  F2 |
    : H" ~6 P" |/ ]$ P

    白白,还……

    % Z, N% {& U$ h: ^) @/ k+ u! I

    ; ~) y8 {$ `  C( X/ M+ r# u5 s% Y" R' C+ I% P& Q
    2013年12月15日

    + N; S/ u! v' p; z5 ]8 A/ v
    zan
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