灰箱模型(Gray box)或概念模型(conceptual model),指那些內部規律尚不十分清楚,在建立和改善模型方面都還不同程度地有許多工作要做的問題。通常採用演繹方法或專家知識,確定模型類別、結構,然後用歸納法計算模型參數。如氣象學生態學經濟學等領域的模型。

在水利學上,結合流域觀測數據和試驗數據,根據物理過程為基礎建立起來的模型,握力基礎的結構和方程可能是經驗或半經驗方程。由於物理意義不是很明確,參數和變量很難通過實測數據獲得。經常需要模擬(simulate),檢驗(verification),驗證(validation)評估(evaluate)。通常概念模型是集總模型