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模型是所研究的系统、过程、事物或概念的一种表达形式,也可指根据实验、图样放大或缩小而制作的样品,一般用于展览或实验或铸造机器零件等用的模子。对于现实世界的事物、现象、过程或系统的简化描述,或其部分属性的模仿。在一般的意义下是指模仿实物或设计中的构造物的形状制成的雏型,其大小可以分为缩小型、实物型和放大型。

简介 

模型是对于现实世界的事物、现象过程或系统的简化描述,或其部分属性的模仿。在一般的意义下是指模仿实物或设计中的构造物的形状制成的雏型,其大小可以分为缩小型、实物型和放大型。有些模型甚至连细节都跟实物一模一样,有些则只是模仿实物的主要特征。模型的意义在于可通过视觉了解实物的形象,除了具有艺术欣赏价值外,在教育、科学研究、工业建设、土木建筑和军事等方面也有极大的效用。随着科学技术的进步,人们将研究的对象看成是一个系统,从整体的行为上对它进行研究。这种系统研究不在于列举所有的事实和细节,而在于识别出有显著影响的因素和相互关系,以便掌握本质的规律。对于所研究的系统可以通过类比、抽象等手段建立起各种模型。这称为建模。

如果把模型等价于英文中的Model来理解,可以概括出以下涵义:

(1)依实物的形状和结构按比例制成的物品,用于展览实验(a small copy or imitation of an existing object made to scale for exhibition or experiment);

(2)制造产品之前制作的参考雏型或结构(a preliminary work or construction that serves as a plan from which a final product is to be made);

(3)对系统、理论或现象的示意性描述,用来解释其已知的或推断的性质,也可用于进一步研究其特点(a schematic description of a system, theory, or phenomenon that accounts for its known or inferred properties and may be used for further study of its characteristics)。

种类

模型可以取各种不同的形式。模型可以分为物理性和非物理性两类。

物理模型,如“天坛·祈年殿”模型、汽车模型等;非物理模型,如经济学模型、软件模型、管理学模型等。物理模型是指现存的或构建中的真实物体的小型仿制品或雏型。非物理模型是指对一个系统、一种理论或一类现象概括、本质、抽象或直观的描述。

按照模型的表现形式可以分为物理模型、数学模型、结构模型和仿真模型。

物理模型

也称实体模型,又可以分为实物模型和类比模型。①实物模型:根据相似性理论制造的按原系统比例缩小(也可以是放大或与原系统尺寸一样)的实物,例如风洞实验中的飞机模型,水力系统实验模型,建筑模型,船舶模型等。②类比模型:在不同的物理学领域(力学的、电学的、热学的、流体力学的等)的系统中各自的变量有时服从相同的规律,根据这个共同规律可以制出物理意义完全不同的比拟和类推的模型。例如在一定条件下由节流阀和气容构成的气动系统的压力响应与一个由电阻和电容所构成的电路的输出电压特性具有相似的规律,因此可以用比较容易进行实验的电路来模拟气动系统。

数学模型

用数学语言描述的一类模型。数学模型可以是一个或一组代数方程、微分方程、差分方程、积分方程或统计学方程,也可以是它们的某种适当的组合,通过这些方程定量地或定性地描述系统各变量之间的相互关系或因果关系。除了用方程描述的数学模型外,还有用其他数学工具,如代数、几何、拓扑、数理逻辑等描述的模型。需要指出的是,数学模型描述的是系统的行为和特征而不是系统的实际结构。

结构模型

主要反映系统的结构特点和因果关系的模型。结构模型中的一类重要模型是图模型。此外生物系统分析中常用的房室模型(见房室模型辨识)等也属于结构模型。结构模型是研究复杂系统的有效手段。

仿真模型

通过数字计算机、模拟计算机或混合计算机上运行的程序表达的模型。采用适当的仿真语言或程序,物理模型、数学模型和结构模型一般能转变为仿真模型。关于不同控制策略或设计变量对系统的影响,或是系统受到某些扰动后可能产生的影响,最好是在系统本身上进行实验,但这并非永远可行。原因是多方面的,例如:实验费用可能是昂贵的;系统可能是不稳定的,实验可能破坏系统的平衡,造成危险;系统的时间常数很大,实验需要很长时间;待设计的系统尚不存在等。在这样的情况下,建立系统的仿真模型是有效的。例如,生物的甲烷化过程是一个绝氧发酵过程,由于细菌的作用分解而产生甲烷。根据生物化学的知识可以建立过程的仿真模型,通过计算机寻求过程的最优稳态值并且可以研究各种起动方法。这些研究几乎不可能在系统自身上完成,因为从技术上很难保持过程处于稳态,而且生物甲烷化反应的起动过程很慢,需要几周的时间。但如果利用(仿真)模型在计算机上仿真,则甲烷化反应的起动过程只需要几分钟的时间。

数字模型

数字模型又称数字沙盘,多媒体沙盘、数字沙盘系统等,它是以三维的手法进行建模,模拟出一个三维的建筑、场景、效果,可以在数字场景中任意游走、驰骋、飞行、缩放,从整体到局部再从局部到整体,无所限制。用三维数字技术搭建的三维数字城市、虚拟样板间,交通桥梁仿真、园林规划三维可视化、古建三维仿真、机械工业设备仿真演示借助 pc机、显示系统等起到展示、解说、指挥、讲解等作用。 多媒体沙盘是利用投影设备结合物理规划模型,通过精确对位,制作动态平面动画,并投射到物理沙盘,从而产生动态变化的新的物理模型表现形式。

数字模型通过声、光、电、图像、三维动画以及计算机程控技术与实体模型相融合,可以充分体现展示内容的特点,达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。对参观者来说是一种全新的体验,并能产生强烈的共鸣。数字模型是由国内最大、最早的模型设计制作公司深圳赛野模型提出的一个新概念。其自主开发的数字模拟技术已获得国家专利,并在其韶关规划厅、韶关城市整体规划项目上得到具体体现。数字模型这一新名词将在不远的未来取代传统建筑模型,跃身成为展示内容的另一个新亮点。数字模型超越了单调的实体模型沙盘展示方式,在传统的沙盘基础上,增加了多媒体自动化程序,充分表现出区位特点,四季变化等丰富的动态视效。对客户来说是一种全新的体验,能够产生强烈的视觉震憾感。客户还可通过触摸屏选择观看相应的展示内容,简单便捷,大大提高了整个展示的互动效果。

管理模型

大型组织中职能比较完整的人力资源管理模型,既有战略规划,员工的招聘与选拔、培训与发展,又有绩效管理、薪酬与福利管理和劳动关系管理,还有国际员工的管理,几乎涉及到人力资源管理职能的所有方面。

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