[科普中国]-信息模型

信息模型是面向对象分析的基础。它的基本思想是描述三个内容:对象、对象属性和对象之间的关系。对象之间存在一定的关系，关系是以属性的形式表现的。信息模型用两种基本的形式描述:一种是文本说明形式，包括对系统中所有的对象、关系的描述与说明;一种是图形表示形式，它提供一种全局的观点,考虑系统中的相干性、完全性和一致性。1

概述信息模型，是一种用来定义信息常规表示方式的方法。

通过使用信息模型， 我们可以使用不同的应用程序对所管理的数据进行重用，变更以及分享。 使用信息模型的意义不仅仅存在于对象的建模，同时也在于对对象间相关性的描述。 除此之外，建模的对象描述了系统中不同的实体以及他们的行为以及他们之间（系统间）数据流动的方式。 这些将帮助我们更好的理解系统。对于开发者以及厂商来说， 信息模型提供了必要的通用语言来表示对象的特性以及一些功能，以便进行更有效的交流。

信息模型的建立关注建模对象的一些重要的不变的，具有共性的性质, 而对象间的一些不同的性质（比如说一些厂商特定的性质）可以通过对通用模型框架的扩展来进行描述。 如果缺少信息建模， 对一个新对象的描述将会增加很多重复的工作。

建立一个放之四海而皆准的信息模型是不切实际的，因为不同对象间性质的区别较大，需要不同领域的专家知识。 因此，在多数情况下，信息模型是以层的形式来表示。 层化的信息模型包括一个用来支持不同领域信息的通用框架。

信息模型的意义信息模型：是从信息的角度对企业进行描述，企业信息系统是信息模型的一个体现，用于存储/维护/处理与企业相关的所有信息，这些信息是联系各个功能元素的纽带。

信息模型是从信息的角度对企业进行描述。企业信息系统用于存储/维护/处理与企业相关的所有信息，而信息是集成的基础，是联系各个功能元素的纽带，因此建立企业信息模型是非常重要的，它为信息共享提供了帮助。通过对系统决策过程的建模，可以了解系统的决策制定原则和机理，了解系统的组织机构和人员配置。组织模型描述组织结构树、团队、能力、角色和权限等。资源模型描述企业的各种资源实体、资源类型、资源池、资源分类树、资源活动矩阵等。产品模型描述产品类型和产品结构等信息，也包括产品和其它企业要素之间的关系。

信息建模的目标信息建模的目标是用面向对象的方法刻划企业数据和信息的需求,并同时确定企业的关键信息,明确其主要内容,以形成企业信息系统集成的依据。

信息模型的基本构件信息模型的基本构件包括企业对象、对象视图和对象关系。

对象视图简单的说就是企业现存的各种报表和资料,它在功能模型中表现为伴随事件发生的信息。

对象视图的描述包括三个方面:文字描述和说明数据的特性、相关的企业对象以及数据的属性。对象视图是信息建模的基础,是企业现状数据的直接反映。

企业对象是企业实体的抽象和泛化,它是具有代表性的概念,并且可以提供确定的一组属性来描述。

在企业中,对象可以是用户、雇员、产品、零部件、车床和工具等。对象的属性可以用明确的数据结构来描述。

对象关系用来定义企业对象之间的语义联系。这里主要使用两种抽象机制:继承和类聚。继承即IS-A联接,类聚即PART-OF联接。

对象关系又分为聚合关系和产生关系,产生关系分为强关系和弱关系。

信息建模语言1976年，Peter Chen引入了实体关系（ER）图形符号。他强调，这是一种“语义”建模技术，独立于任何数据库建模技术，如Hierarchical，CODASYL，Relational等。从那时起，信息模型的语言不断发展。一些示例是集成定义语言1扩展（IDEF1X），EXPRESS语言和统一建模语言（UML）。

Peter Chen的同时代人如J.R.Abrial（1974）和G.M Nijssen（1976）的研究导致的事实导向建模语言基于语言命题而不是“实体”。 FOM工具可用于生成ER模型，这意味着建模者可以避免手动标准化的耗时且容易出错的做法。基于早期研究，对象 - 角色建模语言（ORM）和完全面向通信的信息建模（FCO-IM）都是研究成果。

在20世纪80年代，有几种方法可以扩展陈的实体关系模型。在这十年中，重要的还有科莱特罗兰的REMORA。ICAM定义（IDEF）语言是在1976年至1982年期间从美国空军ICAM计划开发的。根据Lee（1999）的说法，ICAM计划的目标是通过系统应用计算机技术来提高制造生产率。 IDEF包括三种不同的建模方法：IDEF0，IDEF1和IDEF2，分别用于生成功能模型，信息模型和动态模型。 IDEF1X是IDEF1的扩展版本。该语言属于公共领域。它是一种图形表示，使用ER方法和关系理论设计。它用于根据实体，属性和实体之间的关系来表示“现实世界”。标准化由KEY Structures和KEY Migration强制执行。该语言识别属性分组（聚合）以形成完整的实体定义。

EXPRESS创建为ISO 10303-11，用于正式指定产品数据模型的信息要求。它是一套标准的一部分，非正式地称为产品交换模型数据标准（STEP）。它最早是在20世纪90年代初引入的。[5] [6] Lee（1999）认为，这种语言是一种文本表现形式。此外，还提供名为EXPRESS-G的EXPRESS图形子集。 EXPRESS基于编程语言和O-O范例。许多语言都为EXPRESS做出了贡献。特别是，Ada，Algol，C，C ++，Euler，Modula-2，Pascal，PL / 1和SQL。 EXPRESS由语言元素组成，这些元素允许明确的对象定义和对定义的对象的约束规范。它使用SCHEMA声明来提供分区，它支持数据属性，约束和操作的规范。

UML是一种建模语言，用于指定，可视化，构建和记录软件系统的工件而不是过程。它最初由Grady Booch，James Rumbaugh和Ivar Jacobson构思。 UML于1997年被对象管理组（OMG）批准为标准。根据Lee（1999）的说法，该语言是非专有的，并且向公众开放。它是一种图形表示。该语言基于面向对象的范式。 UML包含符号和规则，旨在根据O-O图表示数据要求。 UML在许多视图中组织模型，这些视图呈现系统的不同方面。视图的内容在图表中描述，图表是具有模型元素的图表。图表包含表示公共O-O概念的模型元素，例如类，对象，消息以及这些概念之间的关系2。

IDEF1X，EXPRESS和UML都可用于创建概念模型，并且根据Lee（1999），每个都有自己的特征。虽然有些可能导致自然使用（例如，实施），但一个不一定比另一个好。实际上，当应用程序很复杂时，可能需要多种语言来开发所有信息模型。事实上，建模实践通常比选择的语言更重要。

信息模型也可以用形式化的自然语言表达，例如Gellish。 Gellish，具有自然语言变体Gellish Formal English，Gellish Formal Dutch（Gellish Formeel Nederlands）等，是一种信息表示语言或建模语言，在Gellish smart Dictionary-Taxonomy中定义，具有分类/本体论的形式。 Gellish数据库不仅适用于存储信息模型，还适用于知识模型，需求模型和词典，分类法和本体。 Gellish English的信息模型使用Gellish Formal English表达。例如，地理信息模型可能包含许多Gellish Formal English表达式，例如：

• the Eiffel tower Paris- Paris city而信息要求和知识可以表示如下：

• tower geographical area- city geographical area这样的Gellish表达式使用概念的名称（例如“城市”）和关系类型（例如中并且），应该从Gellish Formal English Dictionary-Taxonomy（或您自己的）中选择 域名字典）。 Gellish English Dictionary-Taxonomy可以创建语义丰富的信息模型，因为该字典包含超过40000个概念的定义，包括600多种标准关系类型。 因此，Gellish中的信息模型由一组Gellish表达式组成，这些表达式使用这些短语和字典概念来表达事实或进行陈述，查询和回答。

标准信息模型集分布式管理任务组（DMTF）在公共信息模型（CIM）的总标题下为各种企业域提供标准的信息模型集。 针对特定管理域，从CIM派生特定信息模型。

TeleManagement Forum（TMF）已将电信域的高级模型（共享信息/数据模型或SID）定义为另一个模型。 这包括来自电信行业内的业务，服务和资源域的视图。 TMF已经建立了一套OSS集成应采用的原则，以及一组提供标准化方法的模型。

模型通过流程模型（业务流程框架（eTOM）或eTOM）和生命周期模型与信息模型（共享信息/数据模型或SID）交互。

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学