未确知研究问题及存在隐忧

未确知性就客观事物本身讲，是确定的，但对决策者来说，却无法确切地回答，所以在决策者心目中，它又是不确定的，是主观的、认识上的不确定性。也就是说，它是由于决策者因条件限制，认识不清，所掌握的证据不足以确定事物的真实状态和数量关系而带来的纯主观的、认识上的不确定性，它既不同于只是针对未来将要发生的事物的随机性，也区别于由于不可能给某事物以明确的定义和评定标准而形成的某域上的模糊性，也不等同灰性。因此从决策者掌握的信息数量上讲，它多于灰信息的信息量。就像我们所看到的河流状态一样，可现实监测认识到它的量、质、水位、泥沙以及它的动态，可无法确切地回答和正确地把握预测它的变化，它的未来，它的影响等，不能完全认识它的真实状态或确定的数量关系，这是客观现实提供的又一种不确定性。这是一种有别于随机、模糊、灰色之外的一种不确定性。这样，在决策中，就不能将其看成是确定的，而必须当成不确定性事物对待，用不确定性的数学方法处理这类问题，才能得到更符合客观实际的结果。

事实上，任何同时具有状态因素和行为因素的系统，提供的信息基本上都是未确知信息。面对具有未确知性的信息，必须考虑它的不确定性，而不能把它简化为确定性信息加以处理。正因为如此，王光远教授深切地感到，为使他的建筑工程理论研究顺利进行，必须要研究未确知信息的数学表达和数学处理。1990年，在 《哈尔滨建筑工程学院学报》上，王光远教授发表了 《未确知信息及其数学处理》一文，迈出了未确知信息数学表达和数学处理研究的第一步，引起了学术界的极大兴趣。1990年以后，王光远教授等进一步对未确知数学进行研究，取得了未确知信息的证据合成，未确知测度和信比测度，未确知度等研究成果。在王光远教授的倡导下，从事该项研究的人越来越多，特别是以河北建筑科技学院不确定性数学研究所为主，以吴和琴教授、刘开第教授和王清印教授为代表的10多位数学工作者大力开展了这方面的研究。随后又有全国多所大专院校和研究单位的同志参加了这方面的研究。这些教授、研究员、工程师、企业家们的参与研究使“未确知数学”得以迅速地发展。在王光远教授的指导下，河北建筑科技学院吴和琴教授等对未确知数学进行了系统的研究，给出了表达和处理“未确知信息”的未确知数的精确定义，构思了未确知数学的框架，研究了未确知信息的数学表达、信息混沌、盲数、盲数的四则运算、复盲数及其应用等。后经众多同行的努力，完成了该框架的基本内容。目前，未确知数学中已经建立了未确知数学的公理化体系、盲动理论、未确知数、未确知顺序、未确知集合、未确知函数、未确知极限、未确知测度、未确知拓扑空间、未确知群等概念和未确知数学的应用理论、未确知数的运算程序，以及相依未确知信息的数学表达与运算、未确知系统的模糊模式识别方法等，开辟了研究有别于随机性、模糊性和灰性的未确知性的途径和方法，不但形成了较系统的理论，并且取得了可喜的应用成果。这些有关内容，称之为未确知数学。未确知数学的研究先后得到了“煤炭科学基金”、“国家自然科学基金”等的资助。其理论已应用于20多种科技和生产领域，有关方法已被有关科技信息事务所向全国推广应用。这些标志着已经初步建立了 “未确知数学”的理论体系。

关于未确知性在预测与决策中的应用，已经有了一定的研究成果。其中，在预测方面的研究成果相对较少，目前有王赛等利用未确知测度的评价、识别方法对矿井生产能力进行预测。在决策方面的研究成果相对较多，有未确知数学在水、火电混合电力系统可靠性分析中的应用，未确知有理数在建筑工程中的应用，未确知数学在研究混合配矿中的应用，未确知信息在河流纳污能力计算中的应用、未确知数学在空调热舒适理论中的应用。此外，还有未确知数学在企业投产可行性分析、股票短期操作、市场预算、整体优化、水电站发电量计算、地震地面运动、区间分析、煤矿构造复杂地区开拓掘进、煤矿立井施工等方面的应用以及盲数在投资项目不确定性分析中的应用、未确知数在仿真中的应用等。随着未确知数学的进一步开拓和完善，它定会和其他数学工具一样，将逐步地、更多地解决实际问题，从而获得更广泛的应用和更迅速的发展。

以上的研究成果多是在未确知数概念的基础上进行的。对于未确知数概念的进一步的应用有未确知期望的应用，周书敬等研究了未确知期望在投资方案决策中的应用，李炜和张忠诚在采购物品价格波动的概率分布未知、随机规划方法无能为力的情况下，建立了一个含有未确知状态变量的动态规划模型，解决了一类价格波动的采购问题。在未确知数学的应用研究中，成果最多的是未确知测度评价模型的应用。刘开第、庞彦军等首先给出了未确知测度评价模型，并在城市环境质量评价中取得了满意的结果。随后，未确知测度评价模型先后在煤炭矿井投资风险评价、水环境质量变权评价与识别、溢阳河水质综合评价、环境工程等许多领域都取得了有价值的应用成果。此外，未确知测度在多目标决策中也已有了初步的应用研究。

从以上研究中可以发现，未确知数学方法在决策领域中的应用研究还不多，在预测领域中的应用研究则更少。对已有的研究成果进行分析后，发现如下问题：

第一，缺乏有效的未确知数学应用方法。第二，未确知数学方法在预测领域中的应用仅是简单的应用，没有系统、完整的方法，一些方法缺乏理论依据。第三，不确定性系统的研究以及综合处理不确定性信息的问题，已经引起国际学术界的关注，但研究方法问题还未很好地解决。第四，对未确知数学在决策领域中的应用较多地只是未确知数的简单、初步应用，没有一些较有效、深入的方法。第五，对于未确知数学在优化决策等领域中的应用还没有研究。

总的来讲，从现在的研究现状来看仍带有很深的线性思维烙印。如描述性决策理论通过个体行为分析，预测在将来对相同或相似问题的决策行为，这实际上是一种机械决定论的思想。个体对未来决策环境的变化或对未来不确定条件下适应性决策的研究，也不是行为分析理论独自可以解决的，它需要广义进化论思维的指导。同时决策系统是一个由决策主体，决策客体，决策情境组成的复杂系统，因此既不是完全决策主体的，也不是完全决策客体和情境的，而是主客体间各因素之间非线性相互作用下交互规定的产物，需要决策者不断适应、学习、渐进调整、获取新知，需要形成以动力观、整体观、学习观为特征的复杂性认识论来冲破以往研究的禁锢。

《周易》（也可称《易经》）是我国古代最重要的哲学经典著作之一，苏威积指出《周易》具有如下特点：

（1）注重对客观信息的采集和提取。整个《周易》的数理体系，都是建筑在“观物取象”的基础上，观测大量事物的现象提取其共同的特征“象”。(www.xing528.com)

（2）运用类比推理。它首次提出“人以类聚，物以群分”的分类方法，即用阴阳、八卦、六十四卦这些范畴对万物进行分类；而且要求“引而伸之，触类而长之”，即要求触类旁通，由已知的事物推广到其他未知的事物。

（3）对观察和获取到的各种现象进行数字化处理。要求用数学方法去描述事物的规律，用数的变化去分析和考察事物的现象。《周易》的八卦和六十四卦本身就是一个排列组合的数学体系。

（4）重点研究高度抽象的普遍规律，而不是单一的某一个领域的规律。

（5）大量运用辩证思想。它的关于阴阳双方对立统一的思想，在中国古代很多科学领域中都大量体现。

《周易》思维方式遵循如下的规律：象—数—理—象。可以理解为：实际问题—概念方法—一般原理—实际问题，即从实际问题出发，然后提炼出解决这些问题的概念和方法，再由概念和方法上升到一般性原理，最后再把这些一般性原理放到实际问题中去应用和检验，并根据检验的结果加以修正和改进。中国古代的天文、数学、医学、农学等各门学科的发展，可以说基本上都遵循着这样一个方法论的模式。

分子生物学和遗传学是在分子水平上研究生物遗传和变异机制的遗传学分支学科。经典遗传学的研究课题主要是基因在亲代和子代之间的传递问题；分子遗传学则主要研究基因的本质 （包括基因的化学性质、结构和组织）、基因的功能以及基因的变化等问题。分子遗传学的早期研究都用微生物为材料，它的形成和发展与微生物遗传学和生物化学有密切关系。遗传密码是分子生物学和遗传学上的重大发现，它导致了分子生物学和遗传学以及遗传工程的崛起，其信息载体、转录、自我复制、信息传递和转译是分子生物学和遗传学的核心。

我们何尝不能换一种思路，跳出我们以前的 “线性思维”和 “逻辑思维”的框架，通过分子生物学和遗传学的研究途径和《周易》的思想，来分析研究不确定性信息的问题。本书就是在人们对河川径流认识的基础上，运用分子生物学、遗传学和《周易》的机理，借助协整理论、波谱分析与小波变换对河川径流的不确定性进行了一定的有益的尝试。