什么是概念模型?


来自brcommunity的文章:在很多情况下,对某些业务或组织中的概念进行形式(formal)表述是很有帮助的。这种形式的表述被称为概念模型。

在本文中,Mike Bennett 将讨论概念模型在业务领域中的含义和意义。

  • 在业务报告或管理信息系统中,概念模型可以确保这些报告和界面中的信息始终如一地反映所报告的业务概念。
  • 概念模型在信息系统开发中也很重要,因为概念模型提供了与计算无关的主题视图,这些主题将用数据表示并由应用程序操作。
  • 同样,在数据集成中,概念模型可以代表整个企业对不同数据源和系统输出中数据含义的共同看法。

什么是概念模型
概念是什么意思?它可以是现实世界或可能世界中的任何事物。

什么叫模型?模型是对事物本身之外的任何形式化、结构化的表述。

模型中的每个元素或特征都与它所代表的事物有关。

需要注意的是,这与底层的模型形式无关,无论它是图形丰富的计算机辅助设计(CAD)模型(如 UML 类模型)、音乐符号表还是结构化词汇表。模型表示什么和如何表示是两码事。

概念模型的目的是正式定义特定事物的含义。这至少包括解决两个问题:

  • "它是什么样的事物?"
  • "它与其他事物的区别是什么?"
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这些问题提供了必要的(或必要且充分的)条件,被称为该种或该类事物的意向。

例如,我们可以说:

  • 有一组事物是哺乳动物(本身是脊椎动物的一种,以此类推)


  • 要成为这个特定集合的成员,一个东西必须有软软的耳朵、摇摆的尾巴和湿湿的鼻子。

这是对所有属于狗的事物的一种(有点非形式的)意向。

请注意,我们并不需要依靠 "狗 "这个词来定义世界上的这种事物。

用集合论的术语来说,符合内延中所列标准的事物集合构成了该集合的外延。概念模型告诉你成为那种事物意味着什么。无论是否存在这类事物,例如,如果为了避免或预测这类事物而对其进行描述,情况都是如此。

这些内涵定义必然会提及同一模型中定义的其他种类的事物。这样,概念模型就为业务所关注的事物提供了一个内部一致的描述。

为了制定规则、声明或定义 "可以是什么 "或 "应该是什么",这些规则不能引用“数据或词语”,而只能引用“概念”。

概念模型通过为这些规则和声明提供谓词,使之成为可能。

概念模型和本体论
这种概念模型通常被称为本体。

顾名思义,任何对事物进行形式化内维定义的模型都是本体--就像那些鼻子湿湿的东西顾名思义就是狗一样。这与我们用什么底层形式主义来做出这些内维陈述无关,前提是形式主义能够明确地做出这类内涵陈述。

有些模型形式主义比其他模型形式主义更适合做这样的表述:许多本体使用描述逻辑(DL)或一阶逻辑(FOL),用带有特殊符号(如∀或∃)的文本表达式来表达。结构化商业词汇表(例如 SBVR 中的结构化商业词汇表)也可以做到这一点,因为它使用本身已正式定义的词来提供必要类型的正式表达。

这不应与用于在链接数据或知识图谱中表示意义的本体相混淆,例如使用 W3C 的网络Web本体语言(OWL)。它们也是一种本体,但不是概念模型,因为它们代表的是数据。原则上,OWL 也可以用来表达概念模型,因为它表达了与描述逻辑学相同的形式主义。不过,在这样做的时候,我们应该非常清楚,它所代表的是真实的事物,而且它的构建方式与用于数据推理的本体会有很大不同。

商业领域的概念模型
请注意,概念模型并不是通过获取一个逻辑数据模型,去掉所有 "复杂 "的部分,然后将其呈现给业务部门。这是 "概念模型 "一词在信息技术领域的一种常见用法,这也是我们在此使用 "概念模型 "一词的原因。概念模型不是对逻辑数据模型的抽象,而是对现实的具体呈现。

业务部门常用的一种工具就是业务词汇表,它可以扮演概念模型的角色。但是,仅仅基于文字的模型无法替代概念的逻辑表示,因此业务词汇表不是概念模型。但 SBVR 是个例外,它之所以能起作用,是因为 SBVR 结构化业务词汇表中定义的概念是用逻辑上不明确的意图语句来表示的。

总之,概念模型是对世界上可能存在的事物,或需要考虑、避免、允许等事物的表示。它使用形式逻辑毫不含糊地表示这些事物。因此,概念模型也为业务领域中更高阶的逻辑表达提供了基石。