和谐系统定量研究方法

乌杰教授在《系统哲学之数学原理》中给出了定理:"凡是符合最小作用量原理的物质和系统都是和谐的"。应用上述定理,对和谐稳定系统的定量研究的方法进行探索,可以给出和谐系统定量研究思路、系统稳定判据、系统状态函数确定方法。并以高校会计核算系统为例,应用最小作用量原理定量地研究了收入成本关系,得了一些初步结论。     

乌杰系统哲学的最新发展——简评乌杰新论著《系统美学》

系统美学是乌杰教授的新书,同时也是系统哲学发展的最新阶段。本文简单评述了《系统美学》这本书,并对书中的三大问题进行简要品读和概括,即:1.宇宙本体的和谐美;2.科学认知的数学美与最小作用量原理;3.宇宙本体的结构美与科学认知的数学美的前定和谐。     

系统哲学、最小作用量原理和自然的目的性

系统科学发展到今天,关于它的哲学问题与哲学理论的研究也在进行之中。根据近年来国内学者对系统哲学及其数学原理的研究,不难看出系统哲学的基本数学原理正是最小作用量原理。通过对最小作用量原理发展史的梳理,也不难发现在这个过程中自然神学秉承的目的论观点与无神论的冲突。这种冲突在系统科学为基础的框架内可以通过重新解释亚里士多德内在目的论的方法得到比较好的调和,最终得到的则是系统哲学、最小作用量原理和内在目的论协调一致的理论结构。     

构建和谐社会的理论基础探讨——系统辩证学原理的应用

旨在根据系统辩证学原理探讨和谐社会的理论基础，文中证实构建和谐社会应遵循系统辩证学的基本规律，进而分析了系统的整体性和稳定性的重要意义。同时证实乌杰教授的论断：凡是符合‘最小作用量原理’的物质都是和谐的。对此给出了必要的数学证明。     

最小决定集与Arrow不可能性定理

本文研究了社会选择理论中最小决定集的唯一存在性条件,分析了最小决定集与选择函数之间的相互联系.首先给出了完全理性选择函数的最小决定集唯一存在的充分必要条件,并应用其充分性条件得到了Arrow不可能性定理的一个较为简单的证明,然后通过分析Arrow不可能性定理中的"不可能性"的形成机理,指出要设计出更为合理的选择程序可以首先考虑从弱化最小决定集的唯一性入手.     

再论系统复杂与创新的势科学机制及其应对战略

势科学理论的基础是势科学原理,即对称性原理。势的运行机制是差别促进联系,联系扩大差别,所以,差别越来越大,联系越来越紧,差别最大是相反,联系最紧是相同,既相反又相同即相反相成,即对称,所以,对称信息量最大,作用量最小,营造最大的信息势,可以应对最大的不确定性,因而,应对复杂系统的根本战略就是对称化战略。     

β-GPC闭环特性分析

推导了 β GPC(β增量型广义预测控制 )的内模结构描述 ,并据此分析了 β GPC的闭环稳定特性。根据最小增益定理分析了闭环系统鲁棒稳定条件。通过一个详尽的仿真例子证明 β GPC具有优秀的控制性能 ,同时指出 β参数对GPC(广义预测控制 )闭环系统动态特性、闭环稳定性和鲁棒性的影响 ,说明 β参数在GPC控制中具有重要作用 ,对 β GPC设计参数的选取有指导意义。     

大系统视角下“互联网+老年康养体系”的构建

中国人口的迅速老龄化正成为一个日益紧迫并受社会广泛关注的社会问题。信息技术快速发展、互联网全面普及,为建立线上、线下统筹协作的老年康养服务体系提供了强大技术支撑。面对老龄化问题,要树立大系统观念,将老年康养体系看作是一个大系统,建立"互联网+老年康养体系",满足老年人的多样化需求。这个体系定义为"一核、两翼、8+N服务模块",包含教育学习模块、运动养生模块、健康监控模块、医疗服务模块、生活服务模块、定制旅游模块、社交服务模块、金融规划模块、N个拓展模块。老年康养体系在构建中要遵循线上、线下服务特点,遵循系统科学规律,遵循自组(织)涌现律、最小作用量原理,从而实现体系的有序协同发展,最终为老年人提供更高质量、更高效的康养服务。     

协同论与和谐社会

凡是符合最小作用量原理的物质及其思想都应该是和谐的。以不和谐的思想为指导,要想达到和谐社会是不可能的,因此必须进行思想范式的转换。为了达到相对终极态的和谐社会,中国必须要有总体的改革设计,并系统的实施、系统的调控与反馈、还要求操作的适时性、成果的准确性和时效性。这就意味着:政策的系统配套。否则,中国现在改革过程中产生的弊端将无法消除,还将会不断扩大,并严重影响中国的稳定发展。     

基于“学习曲线”理论的投产量决策模型研究

为了有效配备人员资源以提高订单式生产(Make-To-Order,MTO)企业的产能与效率,根据"学习曲线"原理,建立了学习率与不合格率之间的函数关系。在此基础上,以降低产品不合格率和生产成本作为生产优化目标,考虑员工学习曲线对不合格率的动态作用特征,构建了基于"学习曲线"原理的投产量数学模型。通过不合格率服从均匀分布对该数学模型进行分析,得到:最优投产量随着需求量和欠产再投产准备费用的增加而增加,随着产品不合格单位处理成本增加而减少。以某铝业生产某种产品为例,具体分析了投产量数学模型的求解过程,得到工人学习率的提高降低了投产量和企业的投产期望成本。所提出的不合格率均匀分布基于"学习曲线"原理的投产量数学模型和数学分析求导方法对求解投产量问题是可行和有效的。     

大数据背景下社会系统优化定量研究

社会优化的思想自古有之,东西方哲人都对此进行了积极的探索。但是,以往的优化思想多以主观描述为主,缺乏科学性。系统科学、系统哲学的出现为优化问题奠定了科学基础,最小作用量原理的提出为优化问题提供了理论依据,变分法成为解决优化问题时可以使用的数学工具,基于这三个条件,本文给出了社会系统优化问题定量研究的一般方法。大数据时代的到来,标志着人类在量化认识世界的道路上迈出了一大步,过去不可计量、分析、存储和共享的很多东西都被数据化了,这无疑为社会系统的定量研究提供了极大的便利。     

哥德尔定理证明对自指悖论的化解及其自组织涌现机理

哥德尔定理证明的核心思路可以概括为以化解"说谎者悖论"中蕴含的"真假自指悖论"为目标,区分思维层次,发现新概念/逻辑(即"可证"概念)的创新过程,这一"利用悖论""消解悖论"的过程可以用思维的自组织涌现机理进行系统概括。在分析总结哥德尔定理证明过程对自指悖论化解机制的基础上,结合自组织分析框架,分别从系统自组织的形成条件、内部诱因、动力机制、涌现形成、演化机制5个方面分别对哥德尔定理证明的自组织涌现机理进行具体阐释。     

指令制导导弹脱靶量的分析

本文给出了一种估计综合比例导航指令制导导弹系统最小可能脱靶量的简洁的理论技术。分析表明系统参数值对系统能力的影响是拦截距离的函数。系统的设计和分析人员可以利用这项技术对系统的性能进行定量分析,对指令制导系统在各个拦截距离上的性能限制有一个系统的理解。本文根据伴随理论推导出由目标机动、伺服、闪烁、大气以及取决于距离的指令制导系统噪声所引起的统计脱靶量的新解析式。本文引出了一个最佳的系统总时间常数,在这种情况下可以获得最小的统计脱靶量。本文还考虑了可实现的最小系统时间常数的实际限制。为最佳系统总时间常数所推导出的一系列公式对于系统设计人员尽量减小各种系统参数和限制以及拦截条件下的脱靶量是很有价值的。     

考虑非最小相位特性的高超声速飞行器轨迹跟踪控制

针对带有非最小相位特性的吸气式高超声速飞行器控制问题,提出了一种输出跟踪控制方法。对于不具有非最小相位特性的速度子系统,运用动态逆控制技术设计了状态反馈控制器;针对具有非最小相位特性的高度子系统,首先选取合理的内外动态变量,通过坐标变换,将纵向俯仰通道模型转换为正则形式。然后通过对内动态进行稳定性分析,提出了飞行器系统非最小相位特性的判定定理。最后通过在动态逆控制器中加入正则变换后的状态反馈,实现了内动态的镇定,并基于Lyapunov方程证明了系统稳定性。仿真结果表明,该方法实现了良好的跟踪控制效果,并有效地镇定了系统的内动态。     

基于广义功原理弹道最优控制方法研究

针对弹道修正弹的弹道最优控制问题,结合弹道控制中脱靶量最小和能量损耗最小的双重准则推导出弹道修正最优控制策略,提出基于最优控制理论广义功原理解决该最优控制问题的新方法,得到了最优解,并给出仿真算例.算例的分析表明,在给定初始修正点和目标点条件下,得到的弹道修正最优控制量能够通过弹道修正执行机构在能量损耗最小的条件下,控制弹丸以最小的脱靶量击中目标位置.该最优控制结果为弹道修正执行机构的设计提供了理论依据.     

最小一乘线性回归模型研究

用5个定理给出最小一乘线性回归的相关性质,为其工程应用奠定了基础。文中首先证明了“由“最小一乘”准则确定的直线y=b1x1+ b2x2经过其两个样本点”以及“由最小一乘准则确定的直线y=b1x1+ b2x2+a经过其三个样本点”。然后应用数学归纳法得到如下定理:设有n(n>P)个样本点(x1i, x2i, ? xP i, yi,),则由最小一乘准则确定的线性非奇次模型y=b1x1+b2x2+?bPxP+a经过其P+1个样本点,而相应的奇次模型必经过其P个样本点。通过大量工程实例证实了最小一乘具有较强的稳健性,同时也证实了定理的正确性。     

动物体形结构的对称性

首先对两个具体的物理系统进行分析，揭示了结构对称与能量最小之间的关系，在此基础上分析和解释了动物体形结构的对称性。并认为动物体形结构的对称性是由最小能量原理决定的。     

基于观测器的非线性系统直接自适应模糊控制

针对状态不可测的一类不确定非线性系统,利用模糊系统的逼近能力,提出一种基于观测器的直接自适应模糊控制方案。该方案通过引入观测量的调制函数,使得模糊系统的输入集在有界闭区域上,从而取消了观测量有界的假设。利用Kalman Yacubovitch Popov定理及李亚普诺夫函数,证明了闭环控制系统所有信号是有界的,跟踪误差收敛到零。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于杜芬系统的线性化准则与振动机理研究

基于等效化误差率和熵值误差率两种评估指标并分别利用响应矩受限和方程差均方最小等效化准则,对比分析了高斯白噪声作用的杜芬系统稳态响应分布线性化解析解的预测精度;探讨了系统参数和激励强度的相关性及其对系统振动的综合影响.结果表明,线性化解的预测精度受最大熵原理支配;方程差均方最小准则规定了线性化解的基本属性,而采用已知矩信息可以改善线性化解的预测精度;上述两种评估指标的结论具有一致性;系统参数和激励强度对系统响应的影响可按相对刚度硬化系数综合表述.     

灰色微分动态多变量预测模型及其应用

针对数据驱动建模方法在表征系统特性时的不足,提出了灰色微分动态多变量预测模型.新模型将系统特性的行为序列与影响序列用于建模,增强了系统动态性和非线性性;同时运用最小二乘原理获得模型参数估计式,利用拉普拉斯变换推导模型的近似时间响应式.在此基础上,将新模型应用于欧洲货币联盟、中东与北非及撒哈拉以南非洲三个典型地区的碳排放量预测,应用实例表明:灰色微分动态多变量预测模型预测效果优于其它三种经典的灰色预测模型,能有效预测三个地区未来五年的碳排放量.与此同时说明新模型能够更好地描述多因素系统动态性问题,从而有效地提升传统灰色多变量模型的建模精度.