Předpokládejme, že jsou
R
1
{\displaystyle R_{1}\,\!}
a
R
2
{\displaystyle R_{2}\,\!}
dva rozklady množiny
X
{\displaystyle X\,\!}
(množina podmnožin množiny
X
{\displaystyle X\,\!}
je rozklad, pokud její sjednocení je rovno
X
{\displaystyle X\,\!}
a každé dva její prvky jsou disjunktní množiny ).
Řekneme, že rozklad
R
1
{\displaystyle R_{1}\,\!}
je zjemněním rozkladu
R
2
{\displaystyle R_{2}\,\!}
, pokud
R
1
{\displaystyle R_{1}\,\!}
vznikl z
R
2
{\displaystyle R_{2}\,\!}
rozdělením některých jeho množin na podmnožiny . Přesněji zapsáno
(
∀
a
∈
R
1
)
(
∃
b
∈
R
2
)
(
a
⊆
b
)
{\displaystyle (\forall a\in R_{1})(\exists b\in R_{2})(a\subseteq b)\,\!}
Tuto skutečnost zapisujeme symbolem
R
1
≪
R
2
{\displaystyle R_{1}\ll R_{2}\,\!}
.
Uvažujme o rozkladech množiny
ω
{\displaystyle \omega \,\!}
všech přirozených čísel .
Rozklad na všechny jednoprvkové podmnožiny
ω
/
i
d
=
{
{
0
}
,
{
1
}
,
{
2
}
,
…
}
{\displaystyle \omega /id=\{\{0\},\{1\},\{2\},\ldots \}\,\!}
je nejjemnější rozklad množiny
ω
{\displaystyle \omega \,\!}
– pro každý jiný rozklad
R
{\displaystyle R\,\!}
platí
ω
/
i
d
≪
R
{\displaystyle \omega /id\ll R\,\!}
.
Rozklad množiny
ω
{\displaystyle \omega \,\!}
na jednu jedinou množinu obsahující všechny prvky
ω
{\displaystyle \omega \,\!}
, značenou
R
1
=
{
ω
}
{\displaystyle R_{1}=\{\omega \}\,\!}
, je nejhrubší rozklad množiny
ω
{\displaystyle \omega \,\!}
– pro každý jiný rozklad
R
{\displaystyle R\,\!}
platí
R
≪
R
1
{\displaystyle R\ll R_{1}\,\!}
.
Je-li
R
n
{\displaystyle R_{n}\,\!}
rozklad
ω
{\displaystyle \omega \,\!}
na zbytkové třídy po dělení číslem n (tj. například
R
3
=
{
{
0
,
3
,
6
,
…
}
,
{
1
,
4
,
7
,
…
}
,
{
2
,
5
,
8
,
…
}
}
{\displaystyle R_{3}=\{\{0,3,6,\ldots \},\{1,4,7,\ldots \},\{2,5,8,\ldots \}\}\,\!}
), pak platí, že
R
a
≪
R
b
{\displaystyle R_{a}\ll R_{b}\,\!}
, právě když b dělí a. Například
R
8
≪
R
4
≪
R
2
≪
R
1
{\displaystyle R_{8}\ll R_{4}\ll R_{2}\ll R_{1}\,\!}
nebo
R
1500
≪
R
30
{\displaystyle R_{1500}\ll R_{30}\,\!}
.
Dá se poměrně snadno ověřit, že relace
≪
{\displaystyle \ll \,\!}
je neostré uspořádání množiny
R
(
X
)
{\displaystyle R(X)\,\!}
všech možných rozkladů množiny
X
{\displaystyle X\,\!}
. Určitě se ale nejedná o lineární uspořádání – pokud se vrátíme k předchozímu příkladu, tak neplatí ani
R
2
≪
R
3
{\displaystyle R_{2}\ll R_{3}\,\!}
, ani
R
3
≪
R
2
{\displaystyle R_{3}\ll R_{2}\,\!}
.
Uvažujme o tříprvkové množině
X
=
{
1
,
2
,
3
}
{\displaystyle X=\{1,2,3\}\,\!}
. Tato množina má celkem pět rozkladů
R
(
X
)
=
{
R
a
,
R
b
,
R
c
,
R
d
,
R
e
}
{\displaystyle R(X)=\{R_{a},R_{b},R_{c},R_{d},R_{e}\}\,\!}
, kde
R
a
=
{
{
1
}
,
{
2
}
,
{
3
}
}
{\displaystyle R_{a}=\{\{1\},\{2\},\{3\}\}\,\!}
R
b
=
{
{
1
,
2
}
,
{
3
}
}
{\displaystyle R_{b}=\{\{1,2\},\{3\}\}\,\!}
R
c
=
{
{
1
,
3
}
,
{
2
}
}
{\displaystyle R_{c}=\{\{1,3\},\{2\}\}\,\!}
R
d
=
{
{
2
,
3
}
,
{
1
}
}
{\displaystyle R_{d}=\{\{2,3\},\{1\}\}\,\!}
R
e
=
{
{
1
,
2
,
3
}
}
{\displaystyle R_{e}=\{\{1,2,3\}\}\,\!}
Je vidět, že
R
a
≪
R
b
≪
R
e
{\displaystyle R_{a}\ll R_{b}\ll R_{e}\,\!}
R
a
≪
R
c
≪
R
e
{\displaystyle R_{a}\ll R_{c}\ll R_{e}\,\!}
R
a
≪
R
d
≪
R
e
{\displaystyle R_{a}\ll R_{d}\ll R_{e}\,\!}
R
b
,
R
c
,
R
d
{\displaystyle R_{b},R_{c},R_{d}\,\!}
nelze porovnat
Jak je uvedeno v článku Ekvivalence (matematika) , odpovídá každý rozklad na množině
X
{\displaystyle X\,\!}
vzájemně jednoznačně nějaké ekvivalenci na množině
X
{\displaystyle X\,\!}
.
Je-li
R
{\displaystyle R\,\!}
rozklad a
∼
R
{\displaystyle \sim _{R}\,\!}
jemu odpovídající ekvivalence, potom R je shodný s množinou tříd ekvivalence
∼
R
{\displaystyle \sim _{R}\,\!}
a naopak –
∼
R
{\displaystyle \sim _{R}\,\!}
lze definovat pomocí rozkladu
R
{\displaystyle R\,\!}
takto:
a
∼
R
b
⇔
(
∃
y
∈
R
)
(
a
∈
y
∧
b
∈
y
)
{\displaystyle a\sim _{R}b\Leftrightarrow (\exists y\in R)(a\in y\land b\in y)\,\!}
Lidsky: dva prvky jsou ekvivalentní, pokud náleží do stejné množiny v rozkladu
R
{\displaystyle R\,\!}
Označme
E
(
X
)
{\displaystyle E(X)\,\!}
množinu všech možných ekvivalencí na množině
X
{\displaystyle X\,\!}
.
Dá se ukázat, že relace
⊆
{\displaystyle \subseteq \,\!}
(tj. "být podmnožinou ) se chová na množině
E
(
X
)
{\displaystyle E(X)\,\!}
úplně stejně, jako relace
≪
{\displaystyle \ll \,\!}
na množině
R
(
X
)
{\displaystyle R(X)\,\!}
, jinými slovy:
Množina
R
(
X
)
{\displaystyle R(X)\,\!}
při uspořádání
≪
{\displaystyle \ll \,\!}
je izomorfní s množinou
E
(
X
)
{\displaystyle E(X)\,\!}
při uspořádání
⊆
{\displaystyle \subseteq \,\!}
.
Příklad množiny všech ekvivalencí
editovat
Vraťme se k tříprvkové množině
X
=
{
1
,
2
,
3
}
{\displaystyle X=\{1,2,3\}\,\!}
a spočítejme všechny ekvivalence, které na ní lze vytvořit. Žádný div, že jich je zase pět:
E
(
X
)
=
{
E
a
,
E
b
,
E
c
,
E
d
,
E
e
}
{\displaystyle E(X)=\{E_{a},E_{b},E_{c},E_{d},E_{e}\}\,\!}
E
a
=
{
[
1
,
1
]
,
[
2
,
2
]
,
[
3
,
3
]
}
{\displaystyle E_{a}=\{[1,1],[2,2],[3,3]\}\,\!}
E
b
=
{
[
1
,
1
]
,
[
2
,
2
]
,
[
3
,
3
]
,
[
1
,
2
]
,
[
2
,
1
]
}
{\displaystyle E_{b}=\{[1,1],[2,2],[3,3],[1,2],[2,1]\}\,\!}
E
c
=
{
[
1
,
1
]
,
[
2
,
2
]
,
[
3
,
3
]
,
[
1
,
3
]
,
[
3
,
1
]
}
{\displaystyle E_{c}=\{[1,1],[2,2],[3,3],[1,3],[3,1]\}\,\!}
E
d
=
{
[
1
,
1
]
,
[
2
,
2
]
,
[
3
,
3
]
,
[
2
,
3
]
,
[
3
,
2
]
}
{\displaystyle E_{d}=\{[1,1],[2,2],[3,3],[2,3],[3,2]\}\,\!}
E
e
=
{
[
1
,
1
]
,
[
2
,
2
]
,
[
3
,
3
]
,
[
1
,
2
]
,
[
2
,
1
]
,
[
1
,
3
]
,
[
3
,
1
]
,
[
2
,
3
]
,
[
3
,
2
]
}
{\displaystyle E_{e}=\{[1,1],[2,2],[3,3],[1,2],[2,1],[1,3],[3,1],[2,3],[3,2]\}\,\!}
Není ani příliš překvapivé, že mezi těmito ekvivalencemi platí stejné vztahy, jako mezi rozklady – tak už to u izomorfních struktur chodí:
E
a
⊆
E
b
⊆
E
e
{\displaystyle E_{a}\subseteq E_{b}\subseteq E_{e}\,\!}
E
a
⊆
E
c
⊆
E
e
{\displaystyle E_{a}\subseteq E_{c}\subseteq E_{e}\,\!}
E
a
⊆
E
d
⊆
E
e
{\displaystyle E_{a}\subseteq E_{d}\subseteq E_{e}\,\!}
E
b
,
E
c
,
E
d
{\displaystyle E_{b},E_{c},E_{d}\,\!}
nelze porovnat
Množina všech rozkladů jako úplný svaz
editovat
Na závěr ještě podotkněme, že množina všech rozkladů s uspořádáním pomocí zjemnění tvoří algebraickou strukturu nazývanou úplný svaz – lze na ní tedy zavést operace součtu a součinu a s rozklady počítat podobně, jako by to byla čísla.