模型与原型

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第337页（776字）

随着技术研究方法的发展，工程技术研究越来越多地利用模拟方法。

模拟是通过模型和原型之间建立某种相似关系，用模型代替原型的方法。

模型是实际原型的抽象、简化和类比。有时模型比原型小巧，简单或更价廉；有时模型又比原型更笨拙，庞大和昂贵。

模型与原型的关系可以总结为以下几个方面：

(1)模型与原型必须相象。

也就是说模型和原型必须是以某种相似关系为基础。模型是按照这种相似关系及其理论仿造原型制作的，并且在某些方面确实相象。

(2)原型的本质、属性和功能必须能部分地通过模型来表现。

(3)模型和原型的关系依据相似基础的不同而有不同种类的模拟。

比如：以物理相似理论建造的物理模型，可以在研究中，通过模型认识原型的物理属性和本质；以数学关系表达式的相似为基础的数学模拟，为研究原型开辟了一条道路，计算机优化设计和计算机模拟，本质上都是数学模拟；还有变形的模拟，比如图表模拟；原型和模型之间最相似的是几何模拟；如果按照在时间过程中模型的行为表现，又有确定模型、随机模型、静态模型和动态模型之分。

(4)模型在认识过程中往往替代原型而成为人们的认识对象；而在人类改造自然的技术发明创造中，原型又是人们创造的模特，模型又成了人们创造的目的。

比如仿生学中，人们把蝙蝠当原型，设计了雷达系统来探寻和鉴测空间。

(5)模型不仅可以反映现实的原型，而且可以对已经消失的原型或尚未产生的原型进行模拟，使人的认识能力不仅超越空间，而且超越时间。