軟件測試面向系統建模的模型集成[2]

　　• 模型集成與集成式建模環境

　　• 模型表達

　　在過去的十幾年間模型管理的主要成就體現在模型表達，有三個主要流派：結構建模、邏輯建模和圖建模。結構建模 (structured modeling) 是一種基于圖論的標準的描述型模板，它擴充了數據庫技術中的語義數據模型以描述數學模型中的復雜性 [6] 。結構建模允許用戶在不同的抽象層面上以圖形、文本或代數形式察看模型。邏輯建模 (logic modeling) 是人工智能和數學規劃的一種結合，主要是應用一階邏輯表達模型知識 [7] 。圖建模 (graph grammars) 將模型比喻為圖，從而提供了一種形象化的模型表達方式 [8] 。這種描述和操縱模型的方式在使用可視化程序設計技術時特別有利于模型的實現。這三種模型表達方式相互借鑒，相互融合也是模型表達重要的研究領域 [9,10] 。

　　• 集成方式

　　模型集成有兩類廣泛的議題，即結構 (scheme) 集成和過程 (process ) 或求解器的集成 [11] 。這是從技術角度根據傳統的程序設計語言考慮的。結構集成指合并兩個模型的體系以創立一個新模型。過程集成指求解過程的連接;簡單地可理解為一個模型的輸入是另一個模型的輸出，問題是求解過程的組織序列是否可以推理出來。這里值得研究的問題很多，如化解沖突、模型表達、求解控制等。這時模型不再被視為黑盒子，而是玻璃盒子。允許訪問模型的全部結構的設計是極為復雜的。目前有關研究主要在化解沖突和模型表達上。給定模型結構變化的范圍，人們怎樣才能判定集成的模型是有效的?在這方面最著名的工作是 Geoffrion 的結構建模。文 [11] 則是過程集成方面的先驅性的工作，其中也討論了從組織視角和實現視角等方面的考察。當一個組織有模型集成的動機時一般立足于戰略性建模，因為有效的戰略規劃需要集成有關特定功能和操作的各種模型，如后勤管理系統中的復雜操作。而實現視角則關注于面向對象的集成式建模環境。不過目前大多數的理論研究集中于技術角度。

　　Geoffrion 從結構建模的角度對應于結構 / 過程集成對模型集成方式作了一種劃分：縱深 (deep) 集成和功能 (functional) 集成 [12] �？v深集成合成兩個以上的模型以創建一個新的模型;新模型采用同樣的表達方式。功能集成并不產生同樣表達方式的新模型。通過疊加一個計算議程而協調模型的運算，議程規定了如何實現功能集成。典型的如指定某些已有模型的輸出是另外一些模型的輸入但需要明確模型運算的順序。

　　區分這兩種集成很重要，更重要的是辨明什么需要集成。 Geoffrion 解釋了四種層次的模型抽象：模型實例 (instance), 模型類 (class), 模型或問題模板 (paradigm) 和模型領域 (tradition) [13] 。如一個傳統的運輸模型可視為 Hitchcock -Koopmans 運輸模型類的一個實例，后者又是運籌 / 管理領域的網絡流建模問題;其他一些相關的建模領域可能包括數據庫管理和人工智能。以下為 10 種可能的集成類型(其中兩個指兩個或兩個以上)：

　　• 兩個建模領域的接合;

　　• 一個建模領域中兩個問題的接合;

　　• 不同建模領域中兩個問題的接合;

　　• 同一領域同一問題的兩個模型類的接合;

　　• 同一領域不同問題的兩個模型類的接合;

　　• 不同領域和問題的兩個模型類的接合;