在系统研究中的基本假定

显然,模型仅仅是实际世界的一个十分简单的局部映射,即仅仅是一小部分成分或一小部分概念表示成抽象的集合—数学描述。由于模型通常只具有一个有限的目的,所以这种简单的、局部的抽象也就足够了。

这里,有一个基本的假设,就是说,对于整个世界被研究的过程或被建模的目标,当用于某种特殊的目的时,它至少是“部分可分解”的。

事实上,实际系统是介于不可分解系统和完全可分解系统两个极端之间,是部分可分解的。一个完全可分解的系统允许从系统中取出任何一部分,而不影响系统的其他部分。仅仅对于在一个整体上可分解的系统,才有可能完全忽略其他部分的影响。而现代科学,往往假定特定的领域是高度可分解的。但是,对于要解决涉及多领域问题的决策者来讲,必须注意每种“特定”的有限能力,以便获得有关的非偶然的信息。所以“部分可分解的”系统在实际应用中有着明显的用途。

因此,建模者应将系统看做是具有许多方面的多面体。建模目标将决定临界的“方面”,一旦实际系统在建模者的框架中是部分可分解的,则可利用系统的观点建立起它的模型。因此,实际世界的分解总是局部的。

根据不同的目的,实际世界的研究对象是人为给定的。实际上,构造一个综合模型可以通过许多局部模型集合起来,而其中每一个只对应一个或几个研究对象。

除可分解性之外,另一个假设是状态的存在,即:状态捕获了系统过去的历史状态,以便计算出在已知的输入作用下今后的状态,至少是今后的输出。有了状态的存在这个基本假设,就可使所建立的模型能应用于许多情况。对于某种确定的数学公式,状态集维数是有限的。但有时却不是这样,例如,偏微分方程就具有无限维的状态集。不管整个实际世界系统是否能用一个状态结构来合适地加以描述,其基本方程总是无限的。

思考题

1.系统的特征有哪些?

2.系统建模一般有哪些方法?

3.请说明系统、模型、仿真之间的关系。