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人们的认识关系也不一定有传递性。例如A认识B，B认识C，但A不一定认识C，即此时有A～B，B～C，但是A～C不一定成立。
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数学中把满足上述三个性质的关系称为等价关系。同乡、同年、相同的血型等关系都满足这些要求，都是等价关系。
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在实践中，我们常常利用等价关系对所研究的事物进行分类。分类是人们认识事物性质的一种方法，而按等价关系分类恰是一种分类的抽象方法，广泛地应用于各种具体情况。这种分类方法首先要找到事物间的等价关系，再按照等价关系把事物分类，使得属于同一类的事物相互之间都是等价的，不同类的事物都没有等价关系。这样得到的每一类称为一个等价类。例如，可以证明血型相同关系是一种等价关系。按此等价关系分类，就可以把人们分为四类：
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A型、B型、AB型和O型。
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等价关系是数学中最基本的研究对象。例如，几何学中三角形的全等，三角形的相似都是等价关系。在算术中，数的相等显然是等价关系。分数的相等，尤其引人注目。教科书中说的“分数基本性质”，实际上是一个相等性质。分数的一个重要特点是，一个分数可以有无限多种表示方式，例如
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这一系列的分数都是彼此相等的，组成了一个等价类。
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在初中代数学中，代数式的恒等、函数的相等以及方程变形中的同解关系，也都是一种等价关系。进一步，我们会在现代数学中看到“命题的等价”、“群的同构”、“拓扑结构的等价”、“图的等价”等大量的等价关系。
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2.序关系
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先看所有自然数所组成的集合
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N={1,2,3,…}.
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两个自然数x和y之间的不等式x≥y表示了自然数x和y的大小关系，亦称序关系。这个不等式的含义是：或者x比y大，或者两者相等。序关系有下面的性质：
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1）反对称性 若有两个自然数x和y同时有不等式：x≥y，y≥x则必然x=y。
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2）传递性 若自然数x，y和z之间满足x≥y，y≥z，则必然x≥z。
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设想居住在某个山区的人群之间有某种血缘关系。我们现在规定，若某人x是另一个人y的长辈或与y同辈，我们就记为x≥y。若两个人同辈，则记为x=y。在这种体系下，长辈的长辈也是长辈。这种长辈、晚辈的关系（辈分关系）也是一种序关系。可以证明这样的辈分关系“≥”满足上面的两个要求。
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但是，许多关系并非序关系。例如同学关系，就不满足传递性，除非他们都在同一所学校同学。
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如果一个集合的序关系还满足如下的要求，则称该集合为有全序关系，称该集合为全序集。
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3）二歧性 对于集合中的任何两个事物x和y，如果没有x≥y，则必有y≥x。
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这个性质意味着，集合内的任意两个事物都可以按“≥”关系加以比较。没有二歧性的序关系称为偏序关系，有偏序关系的集合称为偏序集。在偏序集内的任意两个事物不一定都能比较。
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任何两个英语单词可以按照词典序分出先后次序，这种关系满足上述三个要求，英语单词集合是一个全序集，其序称为字典序。
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自然数、有理数、实数，按其大小都是全序关系。但是，复数没有大小关系。有人会说，可以给复数规定字典序成为全序集合，即复数可以先按实部、再按虚部排成字典序，例如i和0实部相同，但i的虚部为1，大于0的虚部0，所以按照字典序为i＞0。但是，我们知道两个大于0的数相乘必须大于0，可是i×i=-1，却小于0了，因此字典序不合适。复数找不到合适的全序定义，只好放弃了。于是我们退而求其次，规定a+bi≤c+di是指a≤c且b≤d。这样规定的偏序≤满足偏序关系，于是复数可以成为偏序集合。
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3.相关关系和函数关系
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我们先来观察现实生活中一些量的关系。例如一个人的身高与体重，一般说来，身材比较高的人身体也会比较重。又如，一个学生的数学成绩也会和他的物理成绩有一些关系，一般来说，数学成绩比较好的学生物理成绩也会比较好。有许多类似的实际例子说明有些量之间是有关系的。但是它们之间的关系和我们熟知的函数关系不同。函数关系是两个量之间确定的一种关系。当一个量（自变量）取一个值后，另一个变量（因变量）按一定的法则也随之取定一个值与之对应。例如，圆半径R和圆面积S的函数关系为
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S=πR2.
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当半径R确定后，圆的面积S按照上述公式随之确定。但是在身高和体重的关系中，由一个人的身高并不能完全确定他的体重：不同的人身高虽然一样，体重却可以不同。这样的关系我们称之为相关关系。我们把观察到的一个量的值xi和另一个量对应的值yi（例如一个人的身高和体重）看作一个数据对（xi，yi），并作为坐标在平面上标出相应的点，则一系列的观察数据对（x i ，yi ）（i=1，2，…，n）就可以用坐标面上点的一个集合来表示。这个点的集合的图形称为相关图。在图3.2.1所示的六种情况下分别称两个量为强正相关、弱正相关、强负相关、弱负相关、曲线相关和不相关。