概念模型

概念模型是概念化（conceptualization）或概括化（generalization）过程的直接产物，是对现实世界（包括物理现象与社会现象）的抽象表达。概念模型通过一组概念来描述某个系统，也可借助其他形式（如图表、数学方程式、计算机仿真等）来帮助人们理解事物的运作方式。

概念模型的价值在于能够“合理地对应实际，又同时简单明了地说明描述的对象”。一个好的概念模型必须在与现实的对应程度（准确性）和简洁性（易用性）之间取得平衡。

概念模型的主要用途包括：
*科学研究：当直接实验因物理条件、法律限制、时间或经费等因素受到制约时，模型可用于解释理论和验证假设。
*预测：将已知数据代入理论框架，推算未知量，为未来事件的决策提供依据。
*解释与说明：借助图表、示教模型和比例模型，将复杂概念以直观形式传达。
*概念组织：在信息科学领域，概念模型（有时称为领域模型）用于管理产品结构和系统可行性，常采用统一建模语言（UML）等方法。

概念模型的常见形式包括：思想实验、数学模型、计算机仿真、图表和比例缩放模型。

概述
概念模型与概念的模型
概念模型（conceptual model）与“概念的模型”（concept model，即关于概念本身的模型）存在重要区别。概念模型的价值在于它与现实状态（过去、现在、未来的真实或潜在状态）的对应关系；而“概念的模型”则不需要与现实保持这种对应，可仅凭内部逻辑一致性独立存在。
在人工智能领域，概念模型和概念图（conceptual graphs）被用于开发专家系统和知识库系统。在此类应用中，分析师的目标是忠实捕获领域专家对真实情况的判断，而非强加自己的诠释。

类型与范围
概念模型涵盖的范围极为广泛，从具体到抽象皆有：既可以是对熟悉物理对象（如自由女神像）的心理表象，也可以是高度形式化的数学模型。最抽象的概念模型甚至不产生任何可视化的心理图像。
在表达范围上，概念模型可以描述单一事物（如某座建筑），也可以表达一类事物（如电子），乃至整个物理宇宙这样宏大的领域。这种多样性正反映了人们创建和使用模型的不同目的。
概念建模（conceptual modeling）本身被定义为：以理解和沟通为目的，对我们周围物理世界和社会世界的某些方面进行形式化描述的活动。

基本目标
一个合理实施的概念模型应当实现以下四个核心目标：
*增进理解：提升个体对所表达系统的理解深度。
*促进沟通：使系统各利益相关方能够高效地共享系统信息。
*提供设计参考：为设计人员提取系统规格说明提供基础依据。
*留存文档：为系统建立持久记录，方便未来的参考与协作。
在系统开发实践中，概念建模处于核心位置。工业系统失败的案例常可追溯至概念建模环节的缺陷——包括用户参与不足、需求表述模糊或需求频繁变更等问题。因此，扎实的概念建模是成功系统开发的重要前提。

建模技术
功能
概念模型可以用在科學研究、說明、預測、整理概念等等。

科學研究
概念模型可以用來說明一個科學理論或假說，或是驗證某個假說是否正確。許多時候，做實驗是有困難的，所以用概念模型或預測模型代替實驗，避免物理、法律、時間、經費等限制。好的概念模型可以清楚地說明系統運行的基本原理、排除不必要的資訊。如同實驗中的控制環境，科學模型排除多餘的變因，讓因果關係變得因顯。

預測
預測模型將已知的數據套入理論中，計算出未知數。根據預測結果可以協助應對未來事件、比較不同決策的優劣等等。

說明模型
例如示意圖、教學模型、比例模型等等，用來說明一個概念。

整理概念
概念模型有時是在製作產品的前置步驟，用來管理產品的整體構造、確定系統可以運作。例如用在資訊科學的概念模型有時又稱為領域模型，主要用表示電腦程式的結構，常用的方法表示方式包括統一塑模語言。

參考文獻
参见

• 概念

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