[科普中国]-灰箱模型

灰箱模型（Gray box）或概念模型（conceptual model），指那些内部规律尚不十分清楚，在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做的问题。如气象学、生态学、经济学等领域的模型。

释义灰箱模型介于白箱模型与黑箱模型之间，它所针对的研究对象是那些知识背景不完全清晰的问题，一般难以完全提取模型暗含的规律性信息及经过训练学习的知识。白箱模型，灰箱模型和黑箱模型分别对应于人类认知的不同阶段与水平，对应于问题的复杂程度以及求解问题所允许的简化近似。1

类似模型白箱模型是在能够依所掌握的知识，了解所研究的对象的内部运动变化规律的情况下，运用数学工具建立的能够明确反映输入信息与输出信息内在联系的模型。其最大的特点在于：研究者不仅可以通过给予模型成对输人·输出信号使其掌握输入信息与输出信息之间的内在联系，继而对于新的输入信号绐出预计的输出，而且可以从模型获取输入与输出之间相互依存关系的信息。这种模型具有高度的透明度，其物理直观性很好，一般可获得输人与输出之间明确的函数关系。1

应用在水利学上，结合流域观测数据和试验数据，根据物理过程为基础建立起来的模型，握力基础的结构和方程可能是经验或半经验方程。由于物理意义不是很明确，参数和变量很难通过实测数据获得，经常需要模拟(simulate)，检验(verification)，验证(validation)评估(evaluate).通常概念模型是集总模型。

灰箱模型的步骤

1、模型识别

2、参数识别

3、用选定的模型与参数进行验证

4、计算预测

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学