почему, в данном случае, отношение R является отношением эквивалентности
Потому, что оно рефлексивно, симметрично и транзитивно
Только не то R, пример которого привел ТС.
Цитата:
(отношением является не сама биекция, а существование хоть какой-нибудь биекции).
..., т.е. отношение равномощности.
PS: Я предпочитаю определять бинарное отношение, как подмножество декартова квадрата. А подмножество декартова произведения

называю соответствием из

в

. При таком подходе путаница с понятиями, произошедшая у ТС, исключена.
Впрочем, желающий запутаться найдет, как это сделать
