离散事件系统仿真
建立描述系统的非形式模型，如逻辑的、概率的模 型；
采用专门的数值方法“执行”(Run)仿真模型，而非 求解(Solve)方程；
由数据驱动(Data Driven)
四、系统仿真的发展与应用
年代
发展的主要特点
1600-1940
物理科学基础上的建模
20世纪40年代
电子计算机出现，冯·诺依曼正式提出了系统仿真的概念，
Simulation？
研究的两类手段
直接在实际系统上研究 建立模型，在模型上研究
两类研究
静态研究 动态研究
自古以来的仿真应用
中外古代战争对仿真基本原理的应用，这种 远时代的作战模拟后来以各种棋类（比如 中国象棋、围棋）流传了下来。
建筑中用木模研究建筑物的结构与承载性能 军事沙盘——古代沙盘和现代的沙盘仿真模
统的特征、性能、规律等
对其它研究方法得到的研究
对于存在但由于各种因素难 结果进行验证
以在实际系统上进行实验的 系统
其它
作为沟通工具；
培训；……
仿真的优势
对复杂性问题的优势 对随机性问题的优势 安全性优势 成本优势
可视化优势 重复性优势 时间优势 风险优势 ……
仿真的劣势或局限性？？…
二、相关基本概念
目前，系统仿真多数是在计算机上进行的。 系统仿真可定义为：建立研究对象的计算机模型，在模型上
进行数字试验，把数字试验得出的结论应用于真实系统的 设计、评价和优化等。
Байду номын сангаас
M&S的基本原理
系统仿真三要素
对象系统 系统模型 计算机（软硬件）
三个基本活动：
系统建模 仿真建模 仿真实验
对象 系统
系统建模
仿真试验
Modeling & Simulation, M&S
M&S是21世纪制造业的一项关键支撑技术 IMTR将M&S列为能够影响美国整个制造业的发
展，全面提升制造企业技术水平和快速反应能 力的技术领域之一。
课程概要
围绕这个理论框架的基 本原理
掌握一种仿真语言 / 仿 真软件的应用 AutoMod软件和 Flexsim软件
系统
按照某些规律结合起来、相互作用、相互依存的所有实 体的有机组合。
模型
对应的真实对象、真实关系中那些有用的、令人感兴趣 的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述，以各 种可用的形式提供被研究系统的描述信息。
仿真 Simulation
仿真(Simulation)是对实际过程或系统随时间变化的运作的 模仿(imitation, mimic)。仿真通过建立系统模型(System model)来描述实际系统的行为。
出版 社
《物流系统模拟与仿真》课件
第1章 概论 第2章 离散系统(事件)仿真基础 第3章 典型物流系统仿真与建模方法 第4章 仿真数据分析与模型验证 第5章 典型物流系统仿真软件 第6章 Em-Plant 物流仿真系统
走信息路 读北邮书
本书的 封面
第一章 概论
物流系统建模与仿真实验 （一）
课程导言
仿真的发展与应用实例
你了解哪些仿真的新发展？ 你参观过北邮的虚拟现实实验室吗？ 体验过与虚拟现实仿真系统的人机交互吗？
头盔显示器 头部跟踪器
虚拟现实技术
数据手套
模拟飞行驾驶
虚拟人
游戏娱乐
6自由度飞行模拟器
飞行模拟
虚拟现实仿真技术用于治疗心理恐惧症——公 共演讲恐惧症
美国乔治亚大学使用虚拟现实技术来临床治疗 公共演讲恐惧症：很多人，仅仅是想象一下 在公共场合演讲就会手心出汗、心跳加速、 胃部抽搐。通过使用电脑生成图像、声音的 头盔虚拟现实技术来帮助治疗。乔治亚大学 的心理学助理教授Page Anderson，进行临 床应用研究，研究这种新科技能够将公共演 讲的恐惧和忧虑降低到什么程度。
系统 仿真建模 模型
仿真 模型
三、连续与离散事件系统仿真
按照状态变量取值变化 方式可分为连续事件系 统和离散事件系统。
连续系统(Continuous System)：状态变量随 时间连续变化。
离散事件系统(Discrete Event System)：状态 变量只是在离散的时间
点上发生变化，而且这
20世纪40年代中期 仿真应用于航空领域
20世纪60年代
出版了仿真领域最具权威性的学术刊物“SIMULATION”； 工业操作过程仿真；
20世纪70年代
包括经济、社会、环境的大系统仿真
20世纪70年代中期
系统与仿真结合，如用于随机网络建模的SLAM仿真系统； 系统仿真与更高级的决策结合，如决策支持系统；
对象 系统
系统建模
仿真试验
系统 仿真建模 模型
仿真 模型
本章内容简介
系统仿真的作用和优缺点 相关基本概念 连续系统和离散事件系统仿真 系统仿真的发展与应用 物流现代化与仿真
一、系统仿真作用与优缺点
对一个复杂的实际系统，人们通常采用什么 方式研究？
一个未执行的军事行动 一个正常运行的核电站放射泄漏应急方案 一台尚未有前例的临床手术 一个待建的物流配送中心
些离散的时间点是不确 定的。
连续？离散？
多数工程系统是属于连续系统，如电力系统、 发电机组、航空发动机、液压系统等。
银行、配送中心等属于离散系统
按照研究对象状态变量的变化方式，系统仿真 分为连续系统仿真和离散事件系统仿真。
连续系统仿真
建立描绘系统的数学方程式，如微分方程、状态方 程或传递函数；
用数值方法求解方程。
20世纪80年代中期 集成化建模与仿真环境
20世纪90年代
可视化建模仿真，虚拟现实仿真，分布交互仿真
系统建模与仿真的发展趋势
90年代以来，计算机仿真技术朝着一体化建模与仿真环境 的方向稳步发展。新的研究热点如：
面向对象仿真（object-oriented simulation, OOS） 定性仿真（qualitative simulation, QS） 智能仿真（intelligence simulation, IS） 分布交互仿真（distributed interactive simulation, DIS） 可视化仿真（visual simulation, VS） 多媒体仿真（multimedia simulation, MS） 虚拟现实仿真（virtual reality simulation, VRS） Internet网上仿真
型；
中国人口问题？
SARS!
2003的记忆
仿真的作用与优缺点
仿真的作用？ 仿真的优点？ 仿真的缺点？
——到学期中和学期末再来讨论一下
仿真的作用
对已经发生的系统历史过程， 用于理解实际系统，进行
通过仿真进行再现，以研究 What if分析
其规律
用于对一个系统的多种方案
研究一个尚未存在的对象系 对比研究