科技项目信息化管理模式研究：解读模型和元模型

模型是一定的观念、思想和语义之精确的形式化解释，是建立以计算机为核心的信息系统的核心基石，建立任何软件，都不可避免地要对其进行建模活动。如果期望研发一个支持科技项目信息化管理的软件系统，则科技项目管理模型是其成败的关键因素。

在语言学的研究中，形式语义学就是以汉语、英语等人类语言的模型为研究对象的学科；在计算机科学中，计算机语言的形式语义的研究对象是计算机系统所使用的语言模型。这些研究成果都在各自的领域中发挥了十分重要的作用。

模型的主要作用是为建立信息系统服务的，其一般形式为半格偏序集的同构形式，有的文献称为“结构化”，有的文献称为“伞形”或“树形”结构，总而言之，就是在≥关系没有产生传递的情况下，任意两个对象a和b最多有唯一对象c≥a而且c≥b。例如：行政管辖关系中，如果把“管辖”视为≥关系，两个区级行政区域的唯一直接管辖机构就是市级行政区域，这样的例子不胜枚举，也无需过多赘述（如图6-1）。

图6-1　树形结构

更为重要的是，计算机科学的基础理论揭示了上下文无关文法语言才是通用计算机能够顺利处理的语言，而上下文无关文法语言恰是上述树形结构的同构对象。因此，以计算机为核心的信息系统的模型必定是这种树形结构的模型，即使其复杂程度超越树形结构，最终也会被程序设计者转换成此类结构而进行处理。模型就是树形结构偏序集的各种同构形式，目的是为建立信息系统提供语义支持。建立一个信息系统之前，都必须首先建立计算机语言的语义模型。

是否存在科技项目管理的模型？在我国，科技项目管理一般用汉语写成，在汉语形式语义学层面，其必定有对应的语义模型。当科技管理部门期望用信息系统辅助执行科技项目管理时，其又被赋予了计算机语言的语义模型。这样拥有汉语语义和计算机语义的科技项目管理模型迄今为止没有被明确地提出来，在社会普遍期待用信息系统辅助执行科技项目管理的时代需求之下，科技项目管理的模型是值得研究的一个重要方向。

但科技项目管理是一个内容十分丰富的范畴体系，如果有一个信息系统能够提供科技项目管理的辅助执行服务，则可以预见其模型必定体量庞大，不仅难以用传统的建模方法去建立，也难以用传统的方法去维护和变更，最终仍然不能满足需要。因此，要研究科技项目管理的信息系统模型，就必须采用高于模型的元模型方法才能到达预期的目标，事半功倍地建立灵活有效的信息系统模型，进而推进科技项目信息化管理系统的建设工作。

元模型的概念目前依然莫衷一是，有的文献称其为“解释模型的模型”，有的文献认为元模型是不同的模型之间沟通的桥梁和工具。总的来说，元模型与模型相比是通用程度更高、语义表达能力更强的形式化工具，对体量庞大、内容丰富的科技项目管理范畴体系而言，显然采用元模型这种理论工具是更恰当的选择。(www.xing528.com)

元模型的理论自2005年前后在提出“模型驱动构架”这种软件工程方法中，被软件工程学者所提倡。自其被提出来之后，这种理论仍然处于不断的发展当中。

2000年前后，OMG（对象管理组织）定义了一种建模领域的4层构架MOF，由抽象到具体分别是M3、M2、M1和M0，其中M0称为实例层，M1称为模型层，M2称为元模型层，M3称为元-元层。M1定义了M0的语义，M2定义了M1的语义，M3定义了M2的语义。OMG使用MOF定义元模型，而MOF自身也用MOF定义（如图6-2所示）。

图6-2　建模领域的4层构架

然而，MOF使用的是模型层的方法来描述元模型的问题，虽然对元模型理论的研究具有开创意义，但迄今为止，没有文献指出能够用MOF解决模型沟通中的问题，可见其并不是一种十分成熟的元模型理论。

在本书中，我们采用了一种类型论的元模型以解决对科技项目管理的形式化描述，这种理论基于四种主要视图（模范对象视图、类型结构视图、变体迁转视图、染色传播视图），比基于偏序集和一阶逻辑的传统模型理论更能深入地刻画对象的特征，其具有沟通模型的能力，是一种更先进的元模型方法。

虽然大多数人都能预见，模型是软件系统的关键，那为什么不直接以开发科技项目管理模型为目标展开工作呢？

这是因为：模型毕竟是面向软件系统的，是软件工程的产品；只为某一个或少数几个相关的科技项目管理建立模型固然是可行的，但即使如此，也是相当耗时耗力的工作，况且它们还会受到新发布政策的影响，导致被动变更，使原来的模型失效。例如：科技税收政策规定“高新技术企业减按15%征收企业所得税”，这必然使原有的税收政策模型发生改变。同样其他政策也会相互影响，导致模型系统不可能总是处于一个稳定状态，而最终只能用自动化的办法产生模型，这就必须采用元模型方法。