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 \lesssim。若 \lesssim 具有自反性和传递性,则称 \lesssim 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\lesssim a(自反性)
:若 a\lesssim b 且 b\lesssim c ,则 a\lesssim 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\lesssim b 且 b\lesssim 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 \sim \,,使得 a\sim b 当且仅当 a\lesssim b 且 b\lesssim a 。定义所得商集 X / \mathrm{\sim}(所有 \sim \, 的等价类构成的集合)上的序关系 \le ,使得[x]\le [y] 当且仅当 x\lesssim y。由 \sim \, 的构造可知,\le 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

  • 拓撲學中,網收敛的定义使用预序比使用偏序可避免重要特征的丢失。
  • 可數全序的嵌入關係。
  • 图论中的图子式关系()
  • 多種經濟學模型的偏好。

参见

  • 二元关系
  • 偏序关系
  • 全序关系
  • 等价关系
  • 有向集合
  • 预序范畴

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參考文獻
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