泛代數與格論

恆等式(泛代數)

恆等式是一條無論代入什麼都成立的律。「x + y = y + x」不是要為特定值去解的方程;它是對每一對元素同時作出的承諾。泛代數把這種恆真等式當作基本貨幣,因為大量代數內容——交換律、結合律、分配律、冪等律——無非就是這類被全稱量化的等式所刻畫。

嚴格地說,給定簽名 Σ,一個恆等式是一對 Σ-項,記作 s ≈ t(或 s = t),理解為全稱量化語句「對所有變元,s = t」。稱代數 A 滿足該恆等式,記作 A ⊨ s ≈ t,若把載體元素任意指派給變元,都使兩側的項求值為同一元素。注意兩側僅由運算符號與變元構造;恆等式內部沒有量詞、沒有關係、沒有否定。

正是這種狹窄形式賦予等式邏輯以威力。伯克霍夫完備性定理說:由一組 E 經自反、對稱、傳遞、代入與替換所導出的恆等式,恰好就是在 E 的每個模型中為真者——一個乾淨而完備的證明演算。其反面是表達力的薄弱:「x ≠ y」或「x 有逆」都不是恆等式,許多自然條件(是體、可消去)也無法以等式寫出。

結合律 x·(y·z) ≈ (x·y)·z 是恆等式;消去律(x·z = y·z 蘊含 x = y)則不是,因為它含有蘊含。

只有項之間無量詞的等式才算恆等式。

又稱
equation, equational law等式,等式律等式,等式律