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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。

    : |2 h  U' P' |9 s

    : `! x+ m# l7 ?2 _

    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。


    ) N3 J# Q3 M  L  e- g* ?$ `! c$ C3 L  }, m

    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。


    ' _' v  C- t6 E9 F  r
    8 B4 Z' ~) J/ T

    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:


    & A% s9 `7 ]$ q9 W0 D! Y- m$ i; q8 ]- z$ E8 ^- k$ l

    A=a1 R1 a2……an-1 Rn an

    9 h0 M7 g, H# A2 w! a- j6 `
    6 [/ q1 A' S' f1 R& ?  ?& H6 \' L4 O

    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。

    / F/ V' @; C: r0 w9 @! ^5 ]

    : A# J+ s0 L* K/ k1 Y7 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。


    5 W, |% L' }  o) D5 n! Q- M2 A% Q# d. f2 p+ e

    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。

    2 E  g: p- s' |+ s8 N# r
    1 }$ U5 z$ r* t, ]/ b7 j9 |

    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。


    % S( @0 w* g1 p$ ~8 Y* Q% v. s% a# P: L; D% I8 b5 U9 b. ~

    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。

    6 f* f- u8 j. ]7 Y9 F7 A0 H
    : b/ E/ j) v9 ]# Z

    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。

    ' D2 F( x# Z( i2 o' N4 \7 M0 C! F

    ( W1 z$ b# v# Y( R' j+ T8 @0 ]4 w0 G

    以自行车的系统模型为例,可用以下集合式子表示:

    . q# [; u0 t- t8 e* F) k
    / v6 A* h  g1 J

    A=a1 R1 a2 R2
    ! p7 }' i, E% F& ~( v# Z+ }! _a3R3 a4 R4 a5R55 V1 q9 m1 L+ d* M; @
    a6 R6 a7


    7 {  F9 q/ d9 \5 I) ~
    0 Q/ `# c9 c9 S4 e5 L; L

    式中:


    4 k* A  n( t- ?& S1 s4 w1 j0 E1 q  W! ?5 ^; @7 m% V; T; Q) T

    ① A表示预设和封装于自行车系统中的主规律。

    / D* ]: i5 f1 Q0 `" T, D

    # @* J; }2 Y( r! T7 Z! I% L; r

    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。

    , H4 N, T  X* g" `# A- `, I

    / o* r1 R  y. r7 \

    ③ a2表示链盘转动。

    3 b% j/ _3 s4 Z2 n  x6 c9 p( v% J
    5 n' m, M! N5 G5 G. _

    ④ a3表示链条转动。

    4 ~' ^8 X& }) e% n

    $ G) a+ _) k' Q( u+ a* O

    ⑤ a4表示棘轮转动。

    " f# u7 h9 W5 r9 c: T' R. d+ o% G
    ) i9 S: }! x) _' e9 a4 J6 l

    ⑥ a5表示后轮转动。


    * l$ c& d8 Z% k3 E) u6 M
    $ r# q: _. q0 r% ?

    ⑦ a6表示前轮转动。


    ) x& {# I; g* |% J8 ?
    9 [# b1 x( q  j4 r% c6 c' L

    ⑧ a7表示车辆前行。


    $ q# @; ^( H# T+ N
    1 q9 c% d, L% C2 c1 N% z1 [* z/ s! X

    ⑨ R13 l! U5 k; X9 N1 x
    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。

    * u" m0 g* v1 E5 h" y
    " |/ H$ w3 \3 P( X7 |

    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。


    3 w! G3 x1 P3 W: S, X! ~* s0 k4 |2 h, _" p3 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。


    1 V% a. a' [0 B; d4 Z
    & p+ m: C$ h4 T3 \  m& _; A- l

    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。


    3 S* X5 l4 ^) e1 X/ R7 l
      u9 l1 P" J: r( }$ `1 h+ 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。

    4 A0 w) l: {) Q9 A- P- m3 ^

    ) ?' s, `8 x; ^# G( f! H

    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。


    / f4 P' ]% R7 z; E% J0 ~, p4 H# X
    - o4 ^' j, ?$ A& ~! o( ^5 ^

    白白,还……

    ( H8 I2 f3 M4 y
    ) i7 c# K1 Z3 M" `  Z2 p
    ' X  u/ Q% i8 G( Q, t6 v
    2013年12月15日

    5 [% R7 {7 B2 h, V& J/ D  }
    zan
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