预序关系

预序关系(简称预序,又称先序,preorder)、在数学中,是一类接近于偏序关系的二元关系,但仅满足自反性和传递性而不满足反对称性。偏序的大多数理论均可扩展到预序。

定义

考虑集合 P 及其上的二元关系  。若   具有自反性和传递性,则称   为预序。具体来说,对任意 P 的元素 a,b 和 c,下列性质成立:

a   a (自反性)
若 a   b 且 b   c,则 a   c (传递性)

带预序的集合称为预序集合。同时满足反对称性(若 a   b 且 b   a,则 a = b)的预序为偏序。

说明

作为特例,空集上的空关系为一预序。空集加上空关系构成一预序集。

导出偏序

将预序集的等价元素等同起来,可得到由该预序集所导出的偏序集。具体过程如下:定义预序集 X 上的等价关系  ,使得 a   b 当且仅当 a   b 且 b   a。定义所得商集  (所有   的等价类构成的集合)上的序关系   ,使得[x]   [y] 当且仅当 x   y。由   的构造可知,  的定义与所选等价类的代表元素无关,故上述定义明确。易证该关系为一偏序。

举例

  • 拓扑学中,网收敛的定义使用预序比使用偏序可避免重要特征的丢失。
  • 可数全序的嵌入关系。
  • 图论中的图子式关系(罗伯逊-西摩定理(英语:Robertson–Seymour theorem))
  • 多种经济学模型的偏好。

参见

参考文献

  • Schröder, Bernd S. W., Ordered Sets: An Introduction, Boston: Birkhäuser, 2002, ISBN 0-8176-4128-9