模型方法

模型一词，源出于拉丁文Modulus，意思是尺度、样本、标准。模型方法是以研究模型来揭示原型（被模拟的对象）的形态、特征和本质的方法。人们之所以能用模型来模拟原型，是由于客观事物、现象和过程之间存在着相似性。相似性是模型方法的客观依据。模型一般可分为物质模型和思想模型两大类。物质模型是以某种程度、形式相似的模型实体去再现原型。它可以是人工构造的，如地球仪、船模等，也可以是从自然界获取的，如动植物标本。按照以物质模型模拟原型的性质和内容，模拟方法分为以下五个类型：①外型结构模拟，即通过与原型外型结构相似的模型来研究原型性能，例如人们用橡胶和硅树脂制造的人工海豚皮包在鱼雷外壳上，可使鱼雷的推进器速度提高20—25％。②物理模拟，是以模型和原型之间的物理相似为基础的模拟方法，如水坝模型、风洞中的飞机和火箭模型等。③动物模拟，是以模型（动物）和原型（人）之间的生理过程、病理过程、心理过程的某些相似为基础的模拟。它是医学和心理学研究中常用的实验方法。④数学模拟，是以模型和原型之间具有相同的数学关系的一种模拟方法，例如设计飞机时，用数学模拟考察空气动力学的性质。用电子计算机进行系统模拟则是数学模拟的新发展。⑤功能模拟，是以功能和行为的相似为基础，用模型模拟原型的功能、行为的实验方法。在传统模拟中，模型只是一种认识原型的手段，而在功能模拟中，模型是具有生物目的性行为的机器，它本身就是研究的目的。思想模型是客体在人们思想中的理想化的映象、摹写。思想模型是在人们的头脑中创造出来的，并且运用它在思维中进行逻辑推理、数学演算和“理想实验”。模型方法有许多优点，可以使人们对事过境迁的自然现象进行研究，可以将自然现象放大或缩小，可以作为工程设计的辅助手段，可以用来训练各种复杂技术的操作人员等。随着科学的发展，模型方法的应用领域日益广阔，不仅用于研究宏观领域，如质点模型、理想刚体模型、理想气体模型等，而且也用于研究微观世界，如原子结构模型、基本粒子模型。近年来，模型方法又推广应用于研究社会领域的一些现象，如在政治、经济、军事、生态、人口等方面，都有成功的范例。