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本质模型的技术标准

投稿时间:2011-08-29 19:31 投稿人:林纪平 【字号: 访问量:

为什么同一个系统的同一个问题,可以建出不同的模型?

为什么社会经济系统中的问题,不能建出准确可能的模型?

为什么决策者必须通过建模者和仿真者才能介入对系统的仿真分析中?

上述问题,看似仿真学问题,实则系统学问题。系统学无力破解系统的本质,不能为仿真学提供一套放之所有系统事物而皆准的本质结构理论。使得建模无据可依,无规可循。只能建出万人万模的现象模型,无能建出万人一模的本质模型。现在的仿真学,就象是没有阿基米德浮力定律的造船业。虽然也能造船,但对船的吨位,你算你的,我算我的,他算他的,没有一个基于科学理论的统一技术标准。名曰“仿真”,实则“仿假”,其缺陷和性价比可想而知。

本文所要探讨的问题,就是系统学无力解决,仿真学有意回避的系统本质问题。揭开系统本质结构的科学理论,对于仿真学的意义,如同阿基米德浮力定律对造船业的意义一样,是决定胜的关键。

系统的本质在于:由二个或二个以上的其他事物,按照某种固定的模式或结构、排列与组合、生成和互动、演化而成。

例如,一个营的本质在于:它是由三个连,按照某种固定的模式或结构,排列与组合,生成和互动,演化而成。我们把构成营的三个连,称之为三个一级元素事物。

同样,一个连的本质在于:它是由三个排,按照某种固定的模式或结构,排列与组合,生成和互动,演化而成。如此,我们把九个排称之为构成营的二级元素事物。

同理可得:二十七个班是构成营的三级元素事物。

这样,作为系统本质的一个重要特征:级别——就自然而生。这就是说,系统的本质结构,就是由一级、二级、三级……等等各级别的元素事物,按照某种固定的模式或结构,排列与组合、生成与互动,演化而成。构成所有系统事物的最未几级元素事物,都是共同的,它们依次是:分子、原子、核子、电子……

按照这种本质理论确立的系统级别结构,是一种等级森严、不容错位的自然天成的结构。相反,传统的系统学和仿真学对这种级别结构的认知,处于一种盲人摸象论的混沌状态。设计如下的简单实验,能让人容易理解这一点。

实验问题:自行车的所有零部件,分属系统的什么级别?——请十个系统学和仿真学的教授,用五个小时来回答这一问题。

实验的结果一定是这样的:①十个教授有十种不同的答案。②同样的一个零部件,有的教授会置于第一级别,有的教授会置于第二级别,有的教授会置于第三级别……

或者,让一个教授分三次回答,每次间隔三个月。实验的结果一定是:三次回答三个样,不可能完全同一。

这是一个非常简单的实验,却能够替代几十万字的理论证明:在等级森严的本质结构问题上,他们思维混乱。

系统虽然由各级别的元素事物演化而成。但是,系统的本质却是由一级元素事物及其排列与组合的模式或结构来决定的。

系统的这一本质结构理论,是受到大自然无时不在的明示,才从混沌中侥幸萌发的灵感。恒星(太阳)和行星(地球等),这二种一级元素事物,按照某种固定的模式或结构,排列与组合,生成和互动,演化成太阳系;核子和电子,这二种一级元素事物,按照某种固定的模式或结构,排列与组合、生成与互动,演化成原子……

几个一级元素事物,之所以按照某种固定的模式或结构,必然会排列与组合,生成和互动,演化出太阳系或原子,个中原由,必有其事理。这种事理,是由分门别类的几千门科学去探索解释的。例如,太阳和地球,是由万有引力的原理,进行排列与组合的。核子和电子,是由于强力的原理,排列与组合成原子。三个连,则是依靠军令建制,排列与组合成一个营的。

系统事物的这种本质结构,是从有限的个例分析中悟出,却可以推广到无限的系统事物分析中。依据这种本质结构理论,仿真学所要制订的有关模型的第一个技术标准就是:分析并给出系统的一级、二级、三级……等等各级别的元素事物及其排列与组合的模式或结构。至于具体分析到第几级为止,则视和系统的本质关联度的大小。

由于演化的无限性,构成系统的各级别的元素事物会发生这样那样的变化。例如,一个连伤了几个人,另一个连死了几个人,还有一个连丢失了些武器、这些变化都是质变。但是,这些质变都不足以根本改变三个连及其排列与组合的模式或结构,对一个营的本质而言影响不大。我们把这种发生在系统各级别的元素事物身上的,还没有严重到改变系统本质的质变,称之为量变。把量变累积到足以改变系统本质的严重程度,称之为量变质变的临界点。

如此,依据这种系统的本质结构理论,仿真学所要制订的有关模型的第二个技术标准是:建立系统的各个量变质变临界点。

系统内部各级别的元素事物,排列与组合、生成和互动,演化出某种固定的模式或结构。在这种独特的模式或结构中,封装了一条或几条类似于因果链的多米诺骨牌链。这些多米诺骨牌链的第一块,是用来给人类操控,而最后一块多米诺骨牌,则是人类的目的。例如,在自行车系统中,封装了如下的多米诺骨牌链:脚蹬转动→链盘转动→链条转动→棘轮转动→后轮转动→前轮转动→人车前行。“脚蹬转动”是第一块多米诺骨牌,“人车前行”是最后一块多米诺骨牌。自行车系统的各级别结构,正是这一多米诺骨牌链顺利倒下的保证。

因此,依据这种本质结构的理论,仿真学所要制订的有关模型的第三个技术标准应该是:分析并给出封装在系统本质结构中的,承载着人类旨意的多米诺骨牌链。

大道至简,小道至杂。一旦按照上述的三个技术标准建模,不仅本文开头的问题将迎刃而解,还会产生下面的效果:

一、被圣菲研究所渲染的复杂性将变成简单性。

二、仿真技术将从象牙塔中走出,变为修理汽车一样的普通活。

三、由于极大地简化和减少模拟量,有可能使超级计算机的速度无形中大大提高。

仿真学与这种本质结构理论隔行如隔山。同样,本人与仿真技术也是隔行如隔山。一旦这种本质结构的理论与仿真技术,按照某种固定的模式或结构,排列与组合、生成和互动,必将演化出革命性的仿真学。系统仿真的时代,正期待着这种革命性的排列与组合,尽快出现。