信息模型建模方法(IDEF1X)资料共48页

信息系统建模方法大型信息系统通常十分复杂，很难直接对它进行分析设计，人们经常借助模型来设计分析系统。

模型是现实世界中的某些事物的一种抽象表示。

抽象的含义是抽取事物的本质特性，忽略事物的其他次要因素。

因此，模型既反映事物的原型，又不等于该原型。

模型是理解、分析、开发或改造事物原型的一种常用手段。

例如，建造大楼前常先做大楼的模型，以便在大楼动工前就能使人们对未来的大楼有一个十分清晰的感性认识，显然，大楼模型还可以用来改进大楼的设计方案。

在信息系统中，模型是开发过程中的一个不可缺少的工具。

信息系统包括数据处理、事务管理和决策支持。

实质上，信息系统可以看成是由一系列有序的模型构成的，这些有序模型通常为:功能模型、信息模型、数据模型、控制模型和决策模型，所谓有序是指这些模型上分别在系统的不同开发阶段、不同开发层次上建立的。

一、信息建模方法介绍模型的表示形式可以是数学公式、缩小的物理装置、图表文字说明，也可以是专用的形式化语言。

模型建立的思路有两种:自顶向下、逐步求精和自底向上、综合集成。

模型的目标即模型研究的目的，知识是指现实系统的知识和模型构造知识，数据是指系统的原始信息，这三方面构成了建模过程的输入。

模型构造是具体的建模技术的运用过程。

可信性分析是指分析所建模型能否满足系统目标。

信息系统模型的表现形式与普通系统模型是有区别的。

描述信息系统模型最常见的方法是形式化描述和图示化描述。

形式化描述方法非常精确、严谨，易于系统以后的实现，但难以掌握和理解，模型可读性差，往往只有专业人员才会使用，因而难于推广。

图示化方法直观、自然，易于描述系统的层次结构、功能组成，且简单易学，通常还有工具软件支持，因而成为信息系统的主要描述工具，但这种方法的精确性和严谨性不够。

信息系统的建模方法可以分为:面向过程的建模、面向数据的建模、面向信息的建模、面向决策的建模和面向对象的建模五种。

面向过程的建模方法是把过程看作系统模型的基本部分，数据是随着过程而产生的。

2017年计算机四级考试数据库复习笔记：IDEF1X 建模方法4.4 IDEF1X 建模方法4.4.1 IDEF1X概述1、 IDEF0侧重描述系统功能，被称为功能建模方法;IDEF1X 侧重分析、抽象和概括应用领域中的数据，称为数据建模方法;2、 IDEF1X方法具有丰富的语法和语义;3、实体集分为(1)独立标识符实体集;(2)从属标识符实体集;4、实体集之间的联系分为：(1)标定型联系;(2)非标定型联系;(3)分类联系;(4)不确定联系4.4.2 IDEF1X模型元素1、实体集：(1) 实体集语义：如果一个实体集的每一个实例都能被惟一地标识，而不决定于它与其他实体的联系，那么该实体集称为独立实体集;否则就叫从属实体集;(2) 实体集语法：IDEF1X用矩形框来表示独立实体集，用圆角矩形框来表示从属实体集;2、联系：(1) 联系语义：(A) 标定型联系：一个“确定型联系”中，如果子女实体集中的每个实例都是由它与双亲的联系而确定的，这个关系称为“标定型联系”;(B) 非标定型联系：一个“确定型联系”中，如果子女实体集中的每一个实例都能被惟一地确认而无需了解与之相联系的双亲实体集的实例，这个问题关系叫“非标定型联系”。

(C) 分类联系：是两个或多个实体集之间的联系，且在这些实体集中存在一个一般实体集，它的每一个实例都恰好与一个且仅一个分类实体集的一个实例相联系。

(D) 不确定联系：一个非确定联系又称为多对多联系，这种联系关联的两个实体集之间，任一实体集的一个实例都将对应另一实体集的0个、1个或多个实例。

(2) 联系的语法：(A) 标定联系语法：在IDEF1X图中，联系的语法用直线表示，在一个标定型联系中，子女实体集总是一个从属实体集，用圆角矩形框表示;(B) 非标定联系语法：如果两个实体集之间有关系，并且是一个非标定联系，就用一条虚线把它们连接起来。

(C) 分类联系语法：一般实体集的一个实例只能与分类实体集的一个实例相对应;(D) 不确定联系m:n的语法：不确定联系用一个两端带有实心圆的线段描述，表示多对多的连接关系。

介绍IDEF1x建模方法IDEF的含义是集成计算机辅助制造（Integrated Computer－AidedManufacturing，ICAM)DEFinition。

最初的IDEF方法是在美国空军ICAM项目建立的。

根据用途，可以把IDEF族方法分成两类：第一类IDEF方法的作用是沟通系统集成人员之间的信息交流。

主要有：IDEF0、IDEF1、IDEF3、IDEF5。

IDEF0通过对功能的分解、功能之间关系的分类（如按照输入、输出、控制和机制分类）来描述系统功能。

IDEF1用来描述企业运作过程中的重要信息。

IDEF3支持系统用户视图的结构化描述。

IDEF5用来采集事实和获取知识。

第二类IDEF方法的重点是系统开发过程中的设计部分。

目前有两种IDEF设计方法：IDEF1X和IDEF4。

IDEF1X可以辅助语义数据模型的设计。

IDEF4可以产生面向对象实现方法所需的高质量的设计产品。

IDEF1X是IDEF系列方法中IDEF1的扩展版本，是在E-R(实体联系)方法的原则基础上,增加了一些规则，使语义更为丰富的一种方法。

概念模型设计常用IDEF1X方法，它就是把实体-联系方法应用到语义数据模型中的一种语义模型化技术，用于建立系统信息模型。

IDEF1的最初形式是在P.P.S (Peter) Chen的实体联系模型化概念与P.P.(Ted) Codd的关系理论的基础上发展起来的。

IDEF1X是IDEF1的扩展版本，除在图形表达和模型化过程方面的改进外，还对语义进行了增强和丰富。

例如：分类联系 (Categorization Relationships)的引入。

IDEF1X是语义数据模型化技术，它具有以下的特性：(1) 支持概念模式的开发。

IDEF1X语法支持概念模式开发所必需的语义结构，完善的IDEF1X模型具有所期望的一致性、可扩展性和可变换性。

(2) IDEF1X是一种相关语言。

IDEF1X对于不同的语义概念都具有简明的一致结构。

模型建立方法哇塞，模型建立方法，这可真是个超级有趣的话题呢！首先，模型建立可是有一套清晰明确的步骤哒。

第一步要明确目标，搞清楚到底要解决啥问题，这就像射箭得先知道靶心在哪儿一样重要。

然后就是收集数据啦，数据就像是食材，得丰富新鲜才有好味道。

接着对数据进行预处理，把那些杂质啥的都清理掉，让数据变得干干净净、整整齐齐。

再接下来就是选择合适的模型啦，这可不能马虎，得像挑衣服一样找到最适合的那一款。

之后就是训练模型啦，让它不断学习成长。

最后验证模型，看看它是不是真的厉害。

这里面的注意事项也不少呢，比如数据的质量一定要高，不然模型就像建在沙滩上的城堡，随时可能倒塌。

还有模型的选择可不能盲目跟风，得根据实际情况来。

说到模型建立的过程，安全性和稳定性那可是至关重要的呀！就像走钢丝一样，稍有不慎就可能掉下去。

数据的安全得保证，不能被别人偷走或者破坏。

模型的稳定性也很关键，不能今天好用明天就不行了。

这就需要我们小心翼翼地呵护，像照顾宝贝一样对待它。

模型建立的应用场景那可多了去了。

在科学研究中，它能帮助我们发现新的规律和现象；在商业领域，能帮企业做出更明智的决策；在日常生活中，也能给我们带来很多便利。

它的优势也是显而易见的呀，比如可以快速处理大量数据，可以发现我们人类不容易发现的东西，可以不断学习进步。

举个实际案例吧，在医疗领域，通过建立疾病预测模型，可以提前发现疾病的风险，这不是超级厉害吗？就像有了一双提前预警的眼睛，能让患者早早得到治疗，挽回生命。

看看，这实际应用效果多棒啊！模型建立方法真的是超级重要，超级有用的呀！它就像一把神奇的钥匙，可以打开无数未知的大门，让我们看到更广阔的世界。

让我们好好利用它，创造更美好的未来吧！。

软件系统的建模的方法和介绍
1、结构化建模方法：
结构化建模方法是已过程为中心的技术，可用于分析一个现有的系统以及定义新系统的业务需求。

结构化建模方法所绘制的模型称之为数据流图（DFD）,对于流程比较稳定的系统可以采用结构话建模的方法.
补充知识点：数据流图，它从数据传递和加工角度，已图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变化过程，是结构化系统分析方法的主要表达工具急用于表示软件模型的一种图示方法.
2、信息工程建模方法（或者叫做数据库建模）
信息工程建模是一种已数据为中心，但过程敏感的数据，他强调在分析和研究过程需求之前，首先研究和分析数据需求，信息工程建模方法所创建的模型称之为实体联系图（ERD），主要用于数据建模补充知识点：E-R图，是指提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述显示世界的概念模型。

E-R方法：“实体”-“联系”方法的简称，它是描述显示世界概念结构模型的有效方法，其中联系可分：1对1联系、1对多联系、多对多联系。

3、面对对象建模
面对对象建模方法将‘数据’和‘过程’集成到一个称之为对象的结构中，消除了数据和过程的人为分离现象。

面向对象建模方法所创建的模型称之为对象模型、随着面向对象技术的不断发展和应用，形成
了面向对象的建模标准。

即UML(统一建模语言)。

UML定义1了几种不同类型的模型图，这些模型图以对象的形式共建一个信息系统或者应用系统，目前比较常用的一个建模方法
补充知识点：简单的描述下UML:UML分两类：结构型、行为型。

结构型：类图、对象图、构件图、部署图、包图。

行为型：活动图、状态机图、顺序图、通信图、用例图、时间图。

IDEF1X数据建模方法读书报告IDEF1x数据建模方法读书报告1.IDEF1X的发展历史与组成结构1.1 发展历史IDEF是ICAM DEFinition method的缩写，是美国空军在70年代末80年代初ICAM(Integrated Computer Aided Manufacturing)工程在结构化分析和设计方法基础上发展的一种用于进行复杂系统分析与设计的方法工具。

其宗旨是通过系统地应用计算机技术来提高机械制造业的生产率，是目前世界上最先进的复杂系统分析设计方法之一。

最初为3种方法：功能建模(IDEF0)、信息建模(IDEFl)、动态建模(IDEF2)，后来，随着信息系统相继开发，又开发出了数据建模(IDEFlX)、过程描述获取(IDEF3)、面向对象设计(IDEF4)、实体描述获取(IDEF5)、设计原理获取(IDEF6)、人与系统接口设计(IDEF8)、业务约束发现(IDEF9)、信息制品建模(IDEFl0)、信息工具建模(IDEFll)、组织设计(IDEFl2)、三模式映射设计(IDEFl3)、网络设计(IDEFl4)等。

IDEFl方法的作用是在需求分析时对所建系统的信息资源进行分析和交流，通常用来：(1)确定组织中当前管理的是什么信息；(2)对需求分析过程中发现的问题确定哪些是由于缺乏合适的信息引起的；(3)指定在TO—BE实施中，哪些信息需要管理。

IDEFl使用简单的图形约定来表达复杂的规则集合。

这些规则有助于建模者区分：(1)现实世界的对象；(2)现实世界对象之间的物理或抽象的联系；(3)现实世界对象的信息管理；(4)用来表示信息的需求、应用和管理的数据结构。

IDEFl的目标之一就是为信息分析提供一个结构化的、规程化的方法。

IDEFl可以减少建模过程中的不完整性、不精确性、不一致性和不准确性。

IDEFl是描述企业信息需求的一个有效方法。

IDEFl建模奠定了数据库设计基础，给出了信息结构定义。

制造业信息化建模方法
一、综述
制造业信息化建模方法是应用信息技术为制造业提供信息建模支持的
一类技术方法。

在此基础上，制造业信息化建模方法可根据企业的产品、
生产、物流、财务、企业管理等环节的信息建模，可以有效地实现对制造
业各种环节的有效控制和管理，从而提高企业的效率和效益。

二、信息建模方法
1、静态信息建模方法:
静态信息建模方法是根据企业实际的经营情况，通过信息收集、数据
分析建立企业的正常业务过程和数据流动规则，从而提出企业的静态信息
建模方法。

2、动态信息建模方法：
动态信息建模方法是根据实时信息获取建立企业的实时信息建模方法，实时信息建模可以运用循环神经网络、支持向量机等技术，实现设备、物
流等实时信息的建模，从而为企业的实时监控、决策提供支持。

三、制造业信息建模应用
1、产品建模:
产品建模是指根据原材料，利用CAD、CAM等技术，实现产品结构的
三维建模及信息的分层管理，从而构建产品结构的数字化数据库；
2、流程建模：
流程建模是指根据企业的现有设备、工艺流程等。

建筑工程中使用的建筑信息建模技术教程建筑信息建模(BIM)是一种在建筑工程中使用的集成设计、协调与管理的技术。

它通过创建一个全面的数字建筑模型，将设计、施工和维护的过程整合在一起。

本文将介绍建筑信息建模的基本概念、工作流程以及常用的软件工具。

1. 建筑信息建模的基本概念建筑信息建模是一种利用计算机技术对建筑进行可视化的方法。

它不仅仅是三维建模的过程，还包括对建筑元素的属性和关联关系的建模。

与传统的设计方法相比，建筑信息建模可以提供更加准确和全面的信息，帮助设计师、施工人员和业主实现更好的沟通和合作。

2. 建筑信息建模的工作流程建筑信息建模的工作流程一般包括四个主要步骤：模型创建、模型分析、模型管理和模型协调。

模型创建：这是建筑信息建模的第一步，设计师利用专业的软件工具创建建筑的三维模型。

在创建模型的同时，设计师还要添加建筑元素的属性、材料、尺寸等信息。

模型分析：在建筑信息建模中，模型的分析非常重要。

通过利用专业软件工具对模型进行分析，可以评估建筑的能源消耗、结构强度等关键参数，从而优化设计方案。

模型管理：建筑信息建模的有效管理是保证项目顺利进行的关键。

设计师和施工人员可以通过中央模型库或者云平台来共享和管理项目中的模型。

这样，不同部门的人员可以在同一个模型上进行协作，减少沟通过程和信息丢失的可能性。

模型协调：建筑信息建模能够帮助设计师和施工人员实现更好的协调。

通过在模型中添加碰撞检测和冲突解决的功能，可以在施工前发现和解决潜在的问题，从而提高施工效率和质量。

3. 常用的建筑信息建模软件工具在建筑信息建模领域，有许多可选的软件工具可以使用。

以下是一些常用的建筑信息建模软件工具：Revit：Autodesk公司开发的Revit是目前市场上最流行的建筑信息建模软件之一。

它提供了一个综合的模型创建、分析和协调的平台。

ArchiCAD：ArchiCAD是由Graphisoft公司开发的建筑信息建模软件。

它在模型创建和可视化方面非常强大，可以满足不同项目的需求。

iDef模型是集成描述语言(iDef)建模的简称，它是一种基于IEC 61360-1标准的建模方法。

iDef模型可以帮助用户以图形方式描述一个系统或设备的结构和行为，以及与其他系统和设备的交互关系。

它是一种面向对象的建模方法，可以支持多种抽象层次，包括概念、功能和物理模型。

在iDef建模中，通常使用iDef标准符号来表示模型元素和它们之间的关系。

例如，可以使用箭头符号表示信号传输方向，使用矩形符号表示功能模块，使用椭圆符号表示数据对象等。

此外，iDef标准还提供了一组标准化的接口和协议，用于描述不同系统或设备之间的交互关系。

iDef建模方法通常用于描述复杂系统和设备的结构和行为，例如通信网络、控制系统、工业自动化系统等。

通过iDef建模，可以更好地理解系统的整体架构和各个组件之间的关系，从而更好地进行系统设计和维护。

同时，iDef建模还可以帮助用户进行系统仿真和测试，以及与其他系统和设备的集成和交互。

第二章制造业信息化的建模方法制造业信息化中很重要的工作是对信息化对象进行建模，包括功能模型、组织模型、过程模型、信息模型和知识模型的建模，其作用是帮助信息化咨询人员、开发人员和用户进行沟通和知识转移，帮助确定信息化的需求，帮助进行信息化系统的总体设计和详细设计等。

制造业信息化建模需要一套体系结构的支持。

2.1节将首先讨论制造业信息化建模方法的需求，然后介绍国际上两个著名的制造业信息化建模体系结构，以及制造业信息化的L3型体系结构.2.2节将介绍若干制造业信息化模型设计方法，包括制造业信息化系统功能模型设计方法、社会-技术系统模型设计方法、面向软件开发的建模方法等。

2.3节将分别介绍一些常用的功能、组织、过程、信息和知识模型。

2.1 制造业信息化建模需求和体系结构2。

1.1 制造业信息化建模方法的需求制造业信息化建模方法的需求主要是：不同专业技术和知识交流的需要、软件工程的需要、制造企业间信息交流的需要。

1. 不同专业技术和知识交流的需要制造业信息化需要信息技术、管理技术、产品设计技术和制造技术的深度融合。

例如，企业管理信息系统需要熟悉信息技术和管理技术的人员协同开发;产品数据管理系统需要熟悉信息技术和产品设计技术的人员协同开发;计算机辅助工艺设计系统需要熟悉信息技术和产品工艺技术的人员协同开发。

如果对整个企业进行信息集成，则需要熟悉信息技术、管理技术、产品设计技术和制造技术。

事实上不可能每个人都熟悉各种技术。

因此需要建立包括有关方面人员的项目组，在项目开发和实施中，进行各种业务知识的交流.为此，需要有一套能够完整描述业务过程、信息系统等的模型。

2. 软件工程的需要软件工程就是采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护计算机软件系统。

软件工程是一门指导计算机软件开发和维护的工程学科.软件工程主要包括三个要素，即：方法、工具和过程。

在早期计算机系统的发展过程中，计算机软件纯属一种开发人员个体单干的智力产品。

建筑信息模型创建方案建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一种数字化建筑数据管理和信息共享的方法，通过将建筑元素和系统的几何形状、空间关系、材料和性能属性等信息整合到一个统一的模型中，实现对建筑全生命周期的管理。

建筑信息模型创建是BIM实施的第一步，为项目团队提供了一个共同的参考框架，促进了设计、施工和运营过程之间的协作和沟通。

建筑信息模型创建方案应包括以下几个关键步骤：1. 确定项目目标和需求：在开始建筑信息模型创建之前，需要明确项目的目标和需求。

这可以包括项目的类型、规模、预算、时间限制等方面的要求。

通过明确项目目标和需求，可以为建模过程提供指导和约束，确保BIM模型满足实际需求。

2. 收集和整理建筑相关数据：在模型创建过程中，需要收集和整理与建筑相关的数据。

这可以包括建筑设计图纸、技术规范、材料和设备信息等。

收集和整理建筑相关数据的目的是为了确保模型准确地反映真实的建筑物。

3. 创建建筑模型：在收集和整理建筑相关数据之后，可以开始创建建筑模型。

建筑模型是BIM的核心组成部分，它包括建筑元素的几何形状、空间关系和属性信息。

模型可以使用专业的建模软件进行创建，例如Autodesk Revit、Graphisoft ArchiCAD等。

在创建建筑模型的过程中，需要使用收集和整理的建筑相关数据，将其转化为模型中的元素和属性。

4. 进行模型校核和修正：在创建建筑模型之后，需要进行模型校核和修正。

这可以通过与建筑设计图纸进行对比，检查模型的正确性和完整性。

校核和修正模型的目的是确保模型与实际建筑物一致，并满足项目的需求。

5. 导入模型至BIM协作平台：完成模型校核和修正之后，可以将模型导入至BIM协作平台。

BIM协作平台是项目团队协作、沟通和共享建筑信息的关键平台。

通过将建筑模型导入至BIM协作平台，可以让项目团队实时地查看、修改和共享建筑信息，促进项目各方之间的协作和沟通。