? 背景：
模型重要么？
陸奇在《我的大模型世界觀》中有兩個(gè)重要的觀點(diǎn)：三位一體和人是模型的組合；這也啟發(fā)了我關(guān)于'模型觀'的一系列思考，以及整理了三個(gè)領(lǐng)域的眾多模型，希望可以暗示模型在過去和未來的重要性。
《戰(zhàn)略經(jīng)營(yíng)的23個(gè)模型》
但這些內(nèi)容只是'魚'，而不是'漁'，所以，這篇內(nèi)容就是關(guān)于'模型漁具'的內(nèi)容，即模型的理論以及如何建構(gòu)模型的內(nèi)容，希望我們不僅可以學(xué)習(xí)和使用模型，也可以修正和建構(gòu)自己需要的模型。
模型與建模的理論
1. 模型與建模的定義
模型被視為是一種觀念的，過程的，或系統(tǒng)的表征，模型的目的是表征一個(gè)目標(biāo)物，并且用來協(xié)作概念化。模型能夠被檢驗(yàn)，且根據(jù)檢驗(yàn)來改變。
建模是以'模型'為基礎(chǔ)的模型建構(gòu)，是透過形成，使用，修正與詳細(xì)闡述的反復(fù)過程。
2. 模型與現(xiàn)象間的交互關(guān)系
模型是對(duì)現(xiàn)象，概念，過程，事件或物體等的表征，可以以不同的方式來呈現(xiàn)（如圖像，文字，符號(hào)，動(dòng)作等多元方式）以達(dá)到不同功能和目的（如解釋性，描述性，溝通，模擬，抽象化，預(yù)測(cè)性，推理性，問題解決等）
實(shí)體包括具體物體的屬性和結(jié)構(gòu)，自然與物質(zhì)現(xiàn)象可以是宏觀或微觀的；在心智模式部分則是長(zhǎng)期記憶中的元素與外在環(huán)境交互作用所產(chǎn)生的內(nèi)在表征，會(huì)隨著外在人和事物的變動(dòng)而改變。
實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)象是客觀存在，心智模式是主觀意識(shí)，模型是連接客觀世界與主觀意識(shí)的中介，即模型是對(duì)客觀世界的抽象，方便人類認(rèn)識(shí)世界；模型也是主觀意識(shí)對(duì)客觀世界指導(dǎo)或改造的工具。
3. 模型的分類
其一，類比模型，是最常見，最通用的模型形式，對(duì)不同事物的屬性或特征進(jìn)行抽象，具有共同屬性的事物就可以進(jìn)行類比。類比是人類增多知識(shí)和發(fā)明創(chuàng)造最有力的思維工具。
其二，圖像模型，數(shù)學(xué)模型，理論模型，概念過程模型，模型的分類 ≠ 模型單一的存在，我們常見的模型通常是多種屬性模型的組合。
例如:《阿里PNES模型和抖音5A模型》中的兩個(gè)用戶模型，就都包括了圖像，數(shù)學(xué)，理論，以及概念-過程等內(nèi)容。
其三，模擬模型，這個(gè)一種很特殊形式的模型，在《科學(xué)研究方法論-總》中的第三層計(jì)算機(jī)方法體系中，就有模擬這個(gè)方法，是思維實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
其四，綜合模型，是一種很COOL的模型，在《問題解決的28個(gè)模型》中我并沒有簡(jiǎn)單的列舉模型，而是將28個(gè)模型按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)建構(gòu)了一個(gè)系統(tǒng)性問題解決的綜合模型。
4. 模型的價(jià)值（7個(gè)功能）
模型與建模是科學(xué)研究的重要內(nèi)容，也是科學(xué)學(xué)習(xí)中不可或缺的認(rèn)知與能力，模型是整合經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)與科學(xué)思考的中介產(chǎn)物。模型在科學(xué)研究中有七個(gè)功能：
其一，簡(jiǎn)化復(fù)雜現(xiàn)象，便于思考，
如，GMV=用戶數(shù)??客單價(jià)×復(fù)購(gòu)率
其二，提供更容易理解的方式了解理論，
如，用AIDMA模型解釋消費(fèi)者心理過程。
其三，提供理論的預(yù)測(cè)能力，一個(gè)結(jié)構(gòu)化與機(jī)械化的向度，如，科學(xué)家用開普勒行星軌道和牛頓吸引力預(yù)測(cè)了海王星的發(fā)現(xiàn)。
其四，強(qiáng)化理論的預(yù)測(cè)能力，
如，基于大數(shù)據(jù)的推薦引擎模型。
其五，關(guān)于理論相關(guān)性提出問題，如，利用電腦模型解釋二氧化碳對(duì)全球暖化上升的問題。
其六，提供相關(guān)理論深刻理解與想象的媒介，
如，用足球來描述C60的結(jié)構(gòu)。
其七，提供實(shí)驗(yàn)與觀察的理論推導(dǎo)，
如，利用氣體分子模型來推導(dǎo)查理定律。
建模過程 與 聯(lián)結(jié)的推理
關(guān)于模型有兩種能力：一種是模型認(rèn)知能力，一種是建構(gòu)模型能力，前者是后者的基礎(chǔ)，后者是前者的發(fā)展。這兩種能力我們都需要培養(yǎng)和鍛煉。
1. 建模過程的六個(gè)環(huán)節(jié)
其一，模型選擇
面對(duì)特定問題，能自動(dòng)從腦中選出能解決該問題的模型類型。
其二，模型建立
在認(rèn)知問題后，進(jìn)行歸納推理的階段，確認(rèn)第一步所選模型的相關(guān)要素與結(jié)構(gòu)，以及表征具體的模型。
其三，模型效化
在建立初步模型后，要開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或測(cè)驗(yàn)階段，利用各種方式檢驗(yàn)初步模型內(nèi)部的一致性，借以判斷是否要修正模型。
其四，模型應(yīng)用
對(duì)心智模型修正后，利用已效化的模型求得問題的解答，并對(duì)相似情景的問題加以詮釋，來判斷模型的有效性。
其五，模型調(diào)度
當(dāng)應(yīng)用的模型有迫切性時(shí)，就會(huì)試圖使用該模型解決各種新情景的問題。在此階段，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，借以評(píng)估該模型的使用廣度，對(duì)新問題情景作推論的測(cè)試。
其六，模型重建
模型重建是個(gè)體擴(kuò)大或精細(xì)其模型解釋力時(shí)，相當(dāng)重要的元素，只有模型重建，透過修正，強(qiáng)化，或延伸其結(jié)構(gòu)或功能，才能使建模變成持續(xù)循環(huán)作用的一套思考過程及趨向科學(xué)化。
2. 與建模有聯(lián)結(jié)的推理
其一，分析：將現(xiàn)象分析分解是在執(zhí)行模型時(shí)確認(rèn)模型的重要元素，此外，用圖表或?qū)嶒?yàn)資料詮釋模型的意義。大部分與推理相關(guān)的建模活動(dòng)是在建模任務(wù)時(shí)執(zhí)行。
其二，歸納推理：當(dāng)推測(cè)假說在模型元素中交互作用時(shí)，會(huì)發(fā)生歸納推理，此過程意味著模型結(jié)構(gòu)與現(xiàn)象之間的關(guān)系。
其三，量化：當(dāng)建構(gòu)一個(gè)初步模型，借由數(shù)學(xué)關(guān)系的形式來對(duì)模型元素與相關(guān)的想法更為精確。
其四，解釋：區(qū)分為什么模型的元素是相關(guān)的，即為什么某一因素會(huì)影響另一元素。
其五，評(píng)估：為了評(píng)估與檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，需要?lián)結(jié)模型與實(shí)驗(yàn)所獲得的結(jié)果，且在這個(gè)過程中不斷的修正模型。
在《科學(xué)研究方法論-總》中列舉了模型與其他要素的關(guān)系，如，分析，歸納，演繹和解釋等，在建構(gòu)模型的過程中這些推理方法也發(fā)揮了重要作用，也充分說明了在科學(xué)研究方法體系中，各層級(jí)的方法不是獨(dú)立存在，而是相互交叉，互相作用的。
建模模式之架構(gòu)
1. 建構(gòu)模型的開始和結(jié)束都是目的：模型作為聯(lián)結(jié)客觀世界與主觀意識(shí)的中介，承擔(dān)認(rèn)識(shí)和改造世界的目的，所以，模型的建構(gòu)以解決問題為起點(diǎn)，以完成解決問題為終點(diǎn)。
2. 心智模式既是建模的結(jié)果也是建模的工具：建模過程中對(duì)資源和經(jīng)驗(yàn)的分析需要已有的心智模式作為工具，建模后的模型也可以成為新的心智模式。
3. 思維實(shí)驗(yàn)：在建模過程中對(duì)初步的表征模式進(jìn)行設(shè)計(jì)和制定時(shí)，有一個(gè)前提過程 - 思維實(shí)驗(yàn)，是一個(gè)可逆行為，節(jié)省成本，提高實(shí)驗(yàn)效率的步驟。
4. 模型考量：完成建模后除了對(duì)問題的解決，還包括對(duì)模型應(yīng)用范圍和限制的考量，這樣現(xiàn)實(shí)模型才升級(jí)為理論模型。
建模能力的6個(gè)層次（理論和案例）
科學(xué)哲學(xué)大師Hempel-1958認(rèn)為人們必須依靠科學(xué)理論才能系統(tǒng)地，精確地，深入地理解自然界的現(xiàn)象和過程。
1. 經(jīng)驗(yàn)反應(yīng) - Lecel0
面對(duì)特定問題無法解決時(shí)，語無倫次，答出與問題情景毫無相關(guān)的想法，執(zhí)著于非理論的經(jīng)驗(yàn)觀察。只有個(gè)人習(xí)慣動(dòng)作，或是直接經(jīng)驗(yàn)的反射，無法回答出與理論結(jié)構(gòu)相關(guān)的因素，都屬于最底層次的能力。
2. 單一因素 - Level1
面對(duì)特定問題運(yùn)用到科學(xué)理論相關(guān)知識(shí)時(shí)，能反省自身的經(jīng)驗(yàn)，借由過去的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)去回答問題。對(duì)特定問題反應(yīng)出一種與理論相關(guān)的因素，能力定義為L(zhǎng)evel2。
3. 多重因素 - Level2
面對(duì)特定問題開始理解已知理論相關(guān)的構(gòu)成元素時(shí)，借由自身的思考或經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，將多個(gè)與問題相關(guān)的知識(shí)提取后，再去回答問題。
對(duì)特定問題反應(yīng)出兩種以上與理論相關(guān)的因素，但不涉及因素間的關(guān)系時(shí)，能力定義為L(zhǎng)evel2.
4. 關(guān)系層次 - Level3
面對(duì)特定問題開始應(yīng)用和分析已知理論相關(guān)的多個(gè)知識(shí)時(shí)，通過反省或再次學(xué)習(xí)，將多個(gè)與問題相關(guān)的知識(shí)聯(lián)結(jié)后，建構(gòu)出關(guān)系層次的概念去回答問題。
對(duì)特定問題反應(yīng)出多個(gè)因素間的關(guān)系，交互作用或影響時(shí)，能力定義為L(zhǎng)evel3。
5. 延伸關(guān)系 - Level4
面對(duì)特定問題能以綜合的觀點(diǎn)，重復(fù)反思多個(gè)知識(shí)關(guān)系間延伸抽象的概念，建構(gòu)出延伸關(guān)系的概念去回答問題。
對(duì)特定問題能將多個(gè)因素關(guān)系間的概念做進(jìn)一步延伸抽象的反應(yīng)時(shí)，能力定義為L(zhǎng)evel4。
6. 科學(xué)理論 - Level5
通過存在檢視，評(píng)估層次，假定反思等行為，對(duì)自我建構(gòu)的理論會(huì)謹(jǐn)慎地思考存在的價(jià)值并反復(fù)地進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證。
對(duì)特定問題能以幾近完整的科學(xué)理論作答，或用更多高階，復(fù)雜的延伸抽象概念作探討時(shí)，能力定位為L(zhǎng)evel5。
案例分析 - 解決問題過程的建模能力層次
問題：如何解決問題？《問題解決的28個(gè)模型系統(tǒng)化》
其一，Level0層次：只能回答相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，沒有任何理論，模型或體系知識(shí)，屬于最低層次。
其二，Level1層次：可以聯(lián)想起一個(gè)工具或理論，例如，采用5W2H模型。
其三，Level2層次：可以聯(lián)想起多個(gè)工具或理論，例如，5WHY模型，魚骨圖模型等。
其四，Level3層次：面對(duì)問題，不僅可以聯(lián)想起多個(gè)理論，并且可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況建立多個(gè)理論的關(guān)系，例如，面對(duì)多個(gè)問題時(shí)，可以結(jié)合柏拉圖模型和20%-80%模型找出主要問題或頻繁問題。
其五，Level4層次：面對(duì)多個(gè)問題，不僅可以根據(jù)柏拉圖和20-80%模型找出主要問題，還可以根據(jù)5WHY和魚骨圖模型找出主要問題的主要原因。
其六，Level5層次：面對(duì)復(fù)雜問題，可以根據(jù)問題現(xiàn)況，不僅可以綜合應(yīng)用多個(gè)模型解決問題，還可以通過復(fù)雜問題的解決，建構(gòu)提高具有邏輯結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化模型組合。
以模型為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)理論架構(gòu)
國(guó)立臺(tái)灣師范大學(xué)的邱美虹教授建構(gòu)了一個(gè)三面向的建模理論架構(gòu)：本體論，認(rèn)識(shí)論和方法論。
在模型與現(xiàn)象和心智模式的關(guān)系中，認(rèn)識(shí)到模型在客觀世界與主觀意識(shí)中的中介作用 - 認(rèn)識(shí)和改造世界，就揭示了模型背后的理論一定涉及認(rèn)識(shí)論和方法論，再加上其本體，就形成了邱教授的三面向的理論架構(gòu)。
1. 本體論
模型被視為一個(gè)物件，事件，想法或現(xiàn)象的表征，然后科學(xué)的模型有時(shí)是抽象的或模擬的，以用來對(duì)未知事物架構(gòu)與過程做描述或預(yù)測(cè)。
以本體地位作為區(qū)分模型的指標(biāo)：心智模型，表達(dá)模型，共識(shí)模型，歷史模型，課程模型，教學(xué)模型，混合模型等。
以表征作為區(qū)分模型的指標(biāo)：具體模型，言語模型，視覺模型，動(dòng)作模型等。
2. 認(rèn)識(shí)論
以模型為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)是透過形成，使用，修正與詳細(xì)闡述的反復(fù)過程來建構(gòu)模式的。從模型與建模的認(rèn)識(shí)觀點(diǎn)看，理解模型是思考與科學(xué)的產(chǎn)物，也是學(xué)習(xí)與教學(xué)的主要工具。
科學(xué)知識(shí)的發(fā)展即為一個(gè)不斷產(chǎn)生模型與修正模型的過程，使用已知的知識(shí)去整合新的訊息，進(jìn)而延伸他們的知識(shí)。在整合的過程中，來自現(xiàn)象觀察，直接經(jīng)驗(yàn)，或是許多表征的交互作用由心智的運(yùn)作建立模型。
同時(shí)模型的建立也可以透過討論，理解，評(píng)估他人的模型，進(jìn)一步了解我們的心智模式是否能讓我們進(jìn)一步理解，描述，解釋和預(yù)測(cè)現(xiàn)象或事件。
3. 方法論
模型在科學(xué)上有七個(gè)功能：1. 簡(jiǎn)化復(fù)雜現(xiàn)象，便于思考。2. 提供更容易理解的方式了解理論。3. 提供理論的預(yù)測(cè)能力，一個(gè)結(jié)構(gòu)化與機(jī)械化的向度。4. 強(qiáng)化理論的預(yù)測(cè)能力。5. 提供理論發(fā)展的方式。6. 提供相關(guān)理論深刻理解與想象的媒介。7. 提供實(shí)驗(yàn)與觀察的理論推導(dǎo)。
為了發(fā)揮模型的功能，建立模型的能力就是必須的，模型建構(gòu)是一種較為進(jìn)階的過程技能。
在這個(gè)過程中，主要的認(rèn)知活動(dòng)有：確認(rèn)與描述情景中的每個(gè)現(xiàn)象系統(tǒng)的組成；確認(rèn)建模的目的，且所期望結(jié)果的有效性；選擇適當(dāng)?shù)睦碚搧碓u(píng)價(jià)，選擇和建構(gòu)一個(gè)適當(dāng)?shù)哪Ｐ秃徒?gòu)；處理與分析模型的有效性，根據(jù)分析對(duì)問題給予適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。
參考目錄：
在華人學(xué)界關(guān)于模型與建模的理論真的很少，我也尋找了很多，終于在堅(jiān)持不懈下找到了邱美虹，國(guó)立臺(tái)灣師范大學(xué)科學(xué)教育研究所的教授，她應(yīng)該是我國(guó)為數(shù)不多的專門研究'模型與建模'領(lǐng)域的專家，有興趣可以追蹤。
1. 《模型與建模能力之理論架構(gòu)》
2. 《從科學(xué)學(xué)習(xí)的觀點(diǎn)討論模型與建模能力》
3. 《建模能力分析指標(biāo)的發(fā)展與應(yīng)用》
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