który dla krótkości oznacza przez (z). Wyobraźmy sobie proces, za pomocą którego układ (z) przechodzi w inny równoważny układ (z′), przy zachowaniu warunku, że z równoważności
wynika równoważność
Jeżeli w szczególności układ (z″) jest identyczny z układem (z′), to stąd wyniknie, że każdy układ jest równoważny samemu sobie; jeżeli zaś układ (z″) jest identyczny z układem (z), to otrzymujemy
jako wynik dwóch równoważności
Niechaj (z), (z′), (z″) . . . będą układy różne i niechaj
1. | φ((z), (z′)) ~ z″. |
wyraża, że układ z″ za pomocą pewnego procesu powstaje z układów (z) i (z′). Załóżmy przytem, że zachodzi warunek
2. | φ[(z), φ((z′), (z″))] ~ φ[(z′), φ((z), (z″)) |
t. j. że dochodzimy do tego samego wyniku, łącząc układ (z) z wynikiem połączenia układów (z′) i (z″), czy też łącząc układ (z′) z wynikiem połączenia układów (z) i (z″).
Niechaj będą dwa układy (z0) i (z′), dla których
Jeżeli więc zachodzi związek
to zachodzi także związek
Uwzględniając tu warunek 2., otrzymamy
Dodając teraz nowy warunek
3. | φ((z), (z′)) ~ φ((z′), (z)), |
z łatwością dochodzimy do wniosku, że wynik połączenia ilukolwiek układów nie zależy wcale od porządku, w jakim je łączymy.
Jeżeli mamy układ (z(1)) i oznaczymy wyniki połączeń: φ((z¹), (z¹)) przez (z(2)), φ((z(1)), (z(2))) przez (z(3)) . . . i ogólnie