论文部分内容阅读
本论文以复杂系统作为研究对象,首次提出脆性是复杂系统的一个基本特性,即复杂系统除了具有开放性、复杂性、巨量性、进化与涌现性、层次性之外,还具有脆性.而且指出脆性作为复杂系统的一个基本特性是客观存在的.首先,针对复杂系统脆性的定义和特点进行研究.从材料力学领域关于脆性的定义出发,将其引申到复杂系统特性的研究中.复杂系统脆性重点强调崩溃的连锁效应,即由于复杂系统中的某一子系统的崩溃,引发的连锁的崩溃效应,会使整个复杂系统崩溃.以脆性定义为基础,分析了复杂系统脆性的基本特点.脆性具有以下的特点:隐藏性、伴随性、作用结果的表现形式的多样性、作用结果危害的严重性、子系统之间的非合作博弈关系是复杂系统脆性的一个根源、连锁性、延时性、整合性.其次,为了形象化说明复杂系统脆性的概念,提出了多米诺骨牌模型、金字塔与倒金字塔模型、元胞自动机模型等几种基本模型.同时,为了分析各个子系统间的脆性联系,以脆性联系函数为基础建立了脆性同一度、对立度、波动度、脆性变化率和子系统的脆性相关序列等一系列的相关的概念,定性地分析了各个子系统之间的脆性联系.再次,建立了复杂系统脆性研究的理论基础.根据集对分析的理论和方法,在复杂系统的一个脆性基元内,建立了脆性联系熵的概念.即当一个脆性基元内的子系统崩溃后,其它子系统功能与状态,受崩溃的子系统所影响的程度,体现在脆性同一熵、对立熵、波动熵三个方面.在崩溃的子系统的影响下,未崩溃的子系统为了自己的生存,需要从外界环境获得负熵流,来降低而由于脆性联系熵导致它们的熵增,且它们之间的关系属于非合作博弈.若外界环境的负熵流无法满足时,它们的脆性熵将达到使它们发生崩溃的临界值.利用元胞自动机模拟整个复杂系统的脆性,将每一个子系统作为一个元胞,建立以Von.Neumann型为基础的复杂系统的元胞自动机脆性仿真规则.以突变级数法为基础,在一个脆性基元内,利用尖点突变级数法和燕尾突变级数法进行脆性评价.当一个子系统在干扰下崩溃后,根据尚未崩溃的子系统与崩溃的子系统之间的同一度、对立度、波动度来评价它们之间的脆性关系.最后,将复杂系统脆性理论应用于非典型性肺炎危机的脆性研究.