现有大多数关于有限状态自动机(finite state machines, FSM)状态空间的优化方法不便甚至不能给出优化的数学意义。本文将FSM视为逻辑动态系统,借鉴控制论中动态系统平衡点的概念,引入t-等价状态和t-源等价状态概念。基于近年提出的FSM状态转移动力学方程,得到t-等价状态和t-源等价状态的数学描述(该数学描述可类比于控制论中关于动态系统平衡点的充要条件),进而给出该优化问题的数学解释。基于这些数学描述,设计了求解FSM所有t-等价状态和t-源等价状态的两种方法。此外,找到降低FSM状态空间的两种路径。可不借助计算机,仅用纸笔以数学推演方式实现。并且,为使所设计的方法借助计算机能完全以无人值守方式运行,提出一个开放性问题。最后,采用实际语言模型验证了结论的正确性和有效性。