设M=(E,ℓ)是模糊拟阵,0=r0<r1<…<rn≤1为其基本序列,Mr1=(E,Ir1)⊃Mr2=(E,Ir2)⊃…⊃Mrn=(E,Irn)为其导出拟阵序列.其中ri=(ri-1+ri)/2,Iri={Cri(μ)|∀μ∈ℓ}i=1,2,…,n.
记ζ={μ∈F(E)|μ是M的模糊圈},称ζ是模糊拟阵M的模糊圈集.记
$ \mathscr{C}$={C⊆E|存在r∈[0, 1],使得C是Mr的圈},称$\mathscr{C} $是模糊拟阵M的导出拟阵圈集.
定理2 设M=(E,ℓ)是闭模糊拟阵,则M无非环模糊圈的充要条件是M有且只有一个模糊基.
证 首先证明必要性.
由M是闭模糊拟阵和文献[12]的定理1.10知,M存在模糊基,取其一个模糊基μ.令ν为M的任何一个模糊基,我们要证明μ=ν.
由文献[12]的定理1.9,有R+(μ)⊆{r1,…,rn},R+(ν)⊆{r1,…,rn}.因此,由模糊集的分解定理[13]得出
用文献[11]的定理2.1.1(增广定理)可以证明:对∀i(1≤i≤n),Cri(μ)都是Cri-1(μ)在Mri中的极大独立子集.
用文献[3]的定理2.2(ⅱ)和归纳法证明Cri(μ)=Cri(ν)(1≤i≤n).
所以,μ=ν.
再证充分性.如果M有且只有一个模糊基μ,则有
下面证明,M无非环模糊圈.
用文献[12]的定理1.10、文献[11]的定理2.1.1和归纳法可以证明:对∀i(1≤i≤n),Cri(μ)都是Mri的唯一基.
用文献[11]的定理2.1.1和归纳法可以证明:对∀i(1≤i≤n),Mri都没有非环圈.
最后证明M无非环模糊圈.反证,如果M有非环模糊圈μ,则Cm(μ)(μ)就是Mm(μ)的非环圈.
由Im(μ)≠∅,存在i(1≤i≤n),使得m(μ)∈(ri-1,ri],则由定理1知Mm(μ)=Mri.因此Cm(μ)(μ)是Mri的非环圈,矛盾.
故M无非环模糊圈.
命题1(导出拟阵圈的连贯性)设M=(E,ℓ)是闭模糊拟阵,取A∈ $\mathscr{C} $,如果A是Mri和Mri+2(假定i+2≤n)的圈,则A也是Mri+1的圈.
证 由A是Mri的圈,则A∉Iri⊃Iri+1,得出A是Mri+1的相关集.又由A是Mri+2的圈,则∀x∈A,都有A\{x}∈Iri+2 Iri+1.因此A是Mri+1的圈.
定理3 设M=(E,ℓ)是闭模糊拟阵,取A∈ $ \mathscr{C}$,则有两个整数j,k(j,k=0,1,2,…,n;j<k),使得:
(ⅰ)∀λ∈(rj,rk],A都是Mλ的圈;
(ⅱ)∀λ∈[0, 1]\(rj,rk],A都不是Mλ的圈.
证 根据$ \mathscr{C}$的定义知,必有r∈(0,1],使得A是Mr的圈.也存在i(1≤i≤n或n+1,rn<1时,令rn+1=1),使得r∈(ri-1,ri].因此A是Mri的圈.
令I0=Ir0={X|X⊆E}(自由拟阵[11]).
(ⅰ)我们先找j.考察A是否为Mri-1(i-1>0时)的圈.如果A不是Mri-1的圈,则终止.如果A是Mri-1的圈,则继续考察A是否为Mri-2(i-2>0时)的圈,以此继续.由于Mr0=(E,Ir0)无圈,因此,这个过程结束时,会找到j(j=0,1,2,…,i-1),使得A是Mrj+1的圈,但不是Mrj的圈.
再找k.考察A是否为Mri+1(i+1≤n时)的圈.如果A不是Mri+1的圈,则终止.如果A是Mri+1的圈,则继续考察A是否为Mri+2(i+2≤n时)的圈,以此继续.由于n的有限性,会找到k(k=i,i+1,…,n),使得A是Mrk的圈.如果k<n,则A不是Mrk+1的圈.
根据前面的证明知,A是Mrj+1,…,Mri,…,Mrk的圈.而且,∀λ∈(rj,rk],必有l(l=j,…,k-1),使得λ∈(rl,rl+1].根据导出拟阵的性质知,Mλ=Mrl+1.因此,A是Mλ的圈.
(ⅱ)∀λ∈[0,rn]\(rj,rk],我们采用反证法.如果存在λ,使得A是Mλ的圈,存在l,使得λ∈(rl,rl+1].根据λ的取法,必有l+1≤j<k,或l≥k>j且l≤n-1.又由于Mλ=Mrl+1,因此A是Mrl+1的圈.
当l+1≤j<k时,A是Mrl+1和Mrk的圈.因此,由命题1,A也是Mrj的圈.这与j的选取矛盾.
当l≥k>j且l≤n-1时,A是Mrk和Mrl+1的圈,而且l+1>k.因此,由命题1,A是Mrk+1的圈.这与k的选取矛盾.即∀λ∈[0,rn]\(rj,rk],A都不是Mλ的圈.
如果rn=1,前面已经说明∀λ∈[0, 1]\(rj,rk],A都不是Mλ的圈.
如果rn<1,对∀λ∈(rn,1],由定理1,都有Iλ={∅}.所以,∀x∈E,{x}都是Mλ的圈(环).而且Mλ没有非环圈.
若|A|>1,∀λ∈(rn,1]\(rj,rk],A不是Mλ的圈.
若|A|=1,A是M1的圈(环).因此,与A对应的j≤n<k,rk=1(k=n+1). (rn,1]\(rj,rk]=(rn,1]\(rj,1]=∅.没有λ使得λ∈(rn,1]\(rj,rk].