“设有限标签集 $X$,每个子集 $S$ 都有局部贡献 $a(S)$。累计量为 $b(T)=\sum {S\subseteq T}a(S)$ 时,总能用布尔格 Möbius 反演恢复。但只有…”
形式陈述
设
而
若函数
则 Möbius 反演给出
这是关联代数中 zeta 函数的卷积逆。为核对反演中系数的方向,可将
因而在所声明的有限求和条件下,可以交换次序并计算
阿贝尔群允许有限项换序及整数倍运算。若仅知
直觉
若
例子与边界
在正整数约数偏序上,
在三元素链
若
推论与应用
偏序的区间卷积统一容斥原理与数论除数和反演。它可从“至多”“包含于”“周期整除”等累计计数中恢复精确计数,并在格、多面体面格计数、特征多项式与组合物种中出现。选择正确偏序往往比代数展开本身更关键。
在布尔格上,如果函数值只依赖集合大小,子集累计便压缩成
环面周期点计数把“周期整除”落实为三种不同数量:
参考资料
- Richard P. Stanley, Enumerative Combinatorics, Vol. 1, 2nd ed., Cambridge University Press, 2011,Ch. 3, incidence algebras and Möbius inversion。
- Gian-Carlo Rota, “On the Foundations of Combinatorial Theory I: Theory of Möbius Functions,” Zeitschrift für Wahrscheinlichkeitstheorie und Verwandte Gebiete 2, 1964, pp. 340–368,Full paper, Möbius functions on locally finite posets。