Meta图的相关研究与应用评述

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信息与管理研究
２０１９ 年
展趋势。
１ Ｍｅｔａ图的相关研究文献情况
采用数据库检索与引文追踪的方式收集中英文文献 。使用的数据库包括：中国知网、万方数据知 识 服务平台、Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｉｌｌａｇｅ（ＥＩ 工 程 索 引 ）网 络 版、ＩＮＦＯＲＭＳ 运 筹 学 和 管 理 学 研 究 协 会 期 刊、 ＳｐｒｉｎｇｅｒＬｉｎｋ 全 文 数 据 库、Ｗｅｂ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＳＣＩ 网 络 版 ）、ＩＥＥＥ／ＩＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｉｂｒａｒｙ（ＩＥＬ）、 ＳｃｉｅｎｃｅＤｉｒｅｃｔ等。中文检索 主 题 为：“Ｍｅｔａ图”或 “元 图”，英 文 检 索 主 题 为：“Ｍｅｔａｇｒａｐｈ”，时 间 跨 度 为 １９９０—２０１８年。通过对文献的研究内容进行分析，删除 重 复 与 不 相 关 文 献，最 终 共 得 到 ６６篇 文 献。以 每５年为一时间段对发表的文献数 量 进 行 统 计，结 果 如 图 １ 所 示。 虽 然 Ｍｅｔａ图 的 相 关 论 文 数 量 并 不 多，仍属于小众的研究领域，但从图１中可以看到，Ｍｅｔａ图应用领域的文献在近年基本 呈 现 持 续 增 长 趋 势，说明 Ｍｅｔａ图的应用正逐渐受到重 视。新 兴 信 息 技 术 与 通 讯 技 术 的 发 展 将 带 来 一 些 相 关 的 研 究 问 题和研究机会，未来预计会出现更多的 Ｍｅｔａ图理论 的 相 关 研 究 和 应 用 文 献。通 过 文 献 整 理 与 分 类，将 目前 Ｍｅｔａ图的主要应用领域分为八个，包括业务流程 建 模、供 应 链 建 模、制 造 过 程 建 模、基 于 图 的 数 据 挖掘、规则表示与推理、复杂系统建模、信息网络分析、数据存贮及算法。每个应用领域相关论文数 以 及 占总论文数的比例如图２所示。由图２可见，Ｍｅｔａ图理论在规则表示与推理、复杂 系 统 建 模、业 务 流 程 建模和供应链建模等领域的应用相对较多。
第 ４ 卷 第 ２－３期 ２０１９ 年 ６ 月
信息与管理研究
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
Ｖｏｌ．４ Ｎｏ．２－３ Ｊｕｎ．２０１９
Ｍｅｔａ图的相关研究与应用评述
汪紫薇，雒，浙江 杭州 ３１００１８）
摘要：Ｍｅｔａ图是一种具有强大系 统 表 示 能 力 与 数 据 分 析 能 力 的 理 论 和 图 形 化 工 具 。 文 章介绍了 Ｍｅｔａ图的基本理论和 Ｍｅｔａ图的一些主要理论扩展，将 Ｍｅｔａ图 的 相关 应 用研 究划分为八个领域分类，针对每个分类对 Ｍｅｔａ图应用研究进展进行了评述。最后，结合 新信息技术的发展趋势，分析了 当 前 研 究 的 不 足，从 四 个 方 面 指 出 了 未 来 需 要 重 点 关 注 的 Ｍｅｔａ图研究方向。 关 键 词 ：Ｍｅｔａ图 ；研 究 综 述 ；系 统 分 析 ；邻 接 矩 阵 中图分类号：Ｃ９３１．９ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９６－２８２７（２０１９）０２／０３－００６９－１５
０ 引 言
Ｍｅｔａ图（Ｍｅｔａｇｒａｐｈ）是 Ｂａｓｕ和 Ｂｌａｎｎｉｎｇ［１］于１９９２年提出的一种具有系统表示能力与 数 据 分 析 能 力的理论和图形化工具。Ｍｅｔａ图是一种在传统图论（如无向图、有向图、超图、与或图等）基 础 之 上 的 延 伸和扩展，涵盖了传统图论的特征和优点。Ｍｅｔａ图与传统图论最大的不同在于其不再局 限 于 单 个 元 素 之间的关系，而是研究元素集合之间的复杂 关 系。Ｍｅｔａ图 自 被 提 出 以 来，最 初 主 要 应 用 于 解 决 决 策 支 持系统的建模问题，后来逐渐推广到多个应用领域，例 如 工 作 流 分 析、供 应 链 优 化、业 务 流 程 重 组、知 识 表 示 与 推 理 、复 杂 系 统 建 模 等 。
经过数十年的发展，Ｍｅｔａ图已经形成了比较系统的理论体系，但 Ｍｅｔａ图的基础理论仍然存在一些 不足，例如分析过程中矩阵计算较为繁琐，缺乏对任务 优 先 级 与 控 制 流 的 管 理，图 要 素 之 间 的 与 或 关 系 表述不明确，量化性能分析的工 具 较 弱 等。为 了 改 善 Ｍｅｔａ图 的 上 述 问 题，很 多 学 者 在 Ｍｅｔａ图 的 基 本 理论与研究框架上进行了延伸和发展，同时也扩展了 Ｍｅｔａ图在一些新学科领域中的使用，进一步扩大 了 Ｍｅｔａ图的应用范围。本文整理了近 年 来 国 内 外 相 关 文 献 中 关 于 Ｍｅｔａ图 理 论 与 应 用 的 相 关 研 究 工 作，对这些文献进行了总结，并进行了 分 析 和 分 类 评 述，给 出 了 Ｍｅｔａ图 理 论 可 能 的 未 来 研 究 方 向 和 发
Ｍｅｔａ图最重要的特点之一是既可以系统直观地表示元素集合间复杂的有向关系 ，同 时 也 拥 有 强 大 的定量分析能力。在图形化表示方面，Ｍｅｔａ图 采 用 了 以 元 素 集 为 核 心 的 数 据 结 构，因 此 可 以 将 元 素 集 之间的有向关系可视化。同时，Ｍｅｔａ图还具有一些独特的概念和性 质，如 Ｍｅｔａ路、Ｍｅｔａ投 影、逆 Ｍｅｔａ 图等，可以系统完整地构建拥有复杂逻辑关 系 的 流 程 或 模 型 结 构 。 在 定 量 分 析 方 面，Ｍｅｔａ图 可 采 用 邻 接矩阵计算和传递闭包等方法进行代数分 析。 因 此，Ｍｅｔａ图 是 一 种 集 系 统 描 述、定 量 分 析 与 图 形 化 表 示 于 一 体 的 理 论 与 方 法 ，已 经 被 广 泛 地 应 用 到 各 个 学 科 领 域 中 。
基金项目：国家自然科 学 基 金 重 点 项 目 （７１８３１００６）；国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 （７１７７１０７０）；国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 基 金 （７１８０１０６５）
作 者 简 介 ：汪 紫 薇 （１９９５－ ），女 ，安 徽 淮 北 人 ，硕 士 ，主 要 从 事 产 品 开 发 与 设 计 等 方 面 的 研 究 。