目标导向程序的应用与优势

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：目标导向程序的中心概念是分类的概念，即它不仅要描述目标物的结构，还要描述一系列初始程序并将其应用到模型中去。OOP用不同的模块定义不同的过程，这可以在不同的种类中应用。尽管OOP已发展了数十年，但只是在最近才被广泛关注。如今有许多案例可以支持OOP。对于生态建模者，OOP具有很多优点：首先目标与自然群体间关系密切。OOP能更加简单地解释已构建的模型并能够很容易进行修改。

目标导向模型（OOM）基于这样一种思想，即这种程序应该能够代表从真实事物中抽象出来的各种相互作用关系，而不是一般与程序有关的线性计算序列。也可以表示为“模型的结构要能够反映建模系统的结构”。

目标导向程序（object-oriented programming，OOP）的中心概念是分类的概念，即它不仅要描述目标物的结构，还要描述一系列初始程序并将其应用到模型中去。分类中一个很明显的例子就是种群的定义，这是许多生态模型的基石。种群具有变量的特性，如平均大小、年龄数量和展现过程如繁殖、生长、死亡等。每一类型的种群都是独特的，尽管有许多相似的地方，如上述的一些过程。因此，我们可以相应地处理不同的种群类型并且将模型中应该不同的特征加进去。

OOP用不同的模块定义不同的过程，这可以在不同的种类中应用。这过程可能有不同的表述。比如，程序中可以有不同的生长规则（growth routine）。这种生长规则是从种类遗传中继承下来的，但是也可重新定义为包括所有其他的生长表达式。这就是说，我们可以使每个种群用一个种类代表，包括相应的描述生长规则的程序而不需要知道如何计算生长的细节，并且某一种类的生长过程的变化不需要改变整个生态模型的结构，这自然导致产生了等级（herarchy）的概念。生态建模中，区别模型的相关过程和那些不同层级的作用之间常常是很困难的，而后者不应该包括在模型中。OOP提供了一个机制，能够使我们将内部描述对象的更为详细的内容隐藏起来，因此我们在建模时可以直接应用，而不需要在模型中再对其进行详细描述。

等级可以通过描述即首先种群，其次植被，再者藻类，最后栅药属以包括物种来构建。这就给出了四大类的等级，每一等级都是基于上等级之上的。在每一阶段我们可以应用所谓的遗传对所描述的等级进行合理的信息添加或者修改。植被除了拥有所有的种群共有的参数之外，还可以包括两个参数，即生长速率和承载力。于是藻类也可以使用这些特征，但是仍有以半饱和常数为特征的营养物限制，因此在藻类等级的生长不得不重新定义。不同物种的分类可能最终给出沉降速率的信息，此时对于不同的物种给出的沉降速率不同，可是所有藻类都拥有藻类、植被和种群的共同特征。(https://www.chuimin.cn)

尽管OOP已发展了数十年，但只是在最近才被广泛关注。如今有许多案例可以支持OOP。可以期望在不久的将来，作为一个构建生态模型更加方便的方法，对它的应用会不断增加。

对于生态建模者，OOP具有很多优点：首先目标与自然群体间关系密切。遗传的概念是直接从生物学中借鉴而来的。OOP能更加简单地解释已构建的模型并能够很容易进行修改。

目标导向程序的应用与优势

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