本文關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究；第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究；科學(xué)研究的基本方法不外乎三種：數(shù)學(xué)理論、試驗(yàn)技術(shù)；４．１．１系統(tǒng)仿真的基本概念１３５ｌ；根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ＩＳＯ）標(biāo)準(zhǔn)中的《數(shù)據(jù)處理詞；系統(tǒng)仿真技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像；第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究；仿真界專(zhuān)家和學(xué)者對(duì)仿真下過(guò)不少定義；在此基礎(chǔ)上形成了系統(tǒng)仿真方法

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究

科學(xué)研究的基本方法不外乎三種：數(shù)學(xué)理論、試驗(yàn)技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真。在經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)的研究中，由于學(xué)科本身的特點(diǎn)，使得科學(xué)家在對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)進(jìn)行研究時(shí)，不能象研究自然科學(xué)那樣進(jìn)行數(shù)學(xué)的分析和試驗(yàn)。在研究經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)時(shí)，如果片面地套用研究自然科學(xué)的方法，勢(shì)必造成理論與實(shí)踐相脫節(jié)，這也是經(jīng)典經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的局限之處。復(fù)雜性科學(xué)的發(fā)展為經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)的研究提供了新的契機(jī)，定性與定量相結(jié)合，理論研究和計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合成為研究經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)的主要手段，尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在科學(xué)研究中的應(yīng)用顯得越來(lái)越重要，基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的ＭＡＳ理論研究已經(jīng)成為當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的熱點(diǎn)，本章的研究重點(diǎn)集中在基于經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)之上的多主體系統(tǒng)仿真技術(shù)的研究，以及其仿真平臺(tái)ＳＷＡＲＭ的應(yīng)用研究上。４．１系統(tǒng)仿真理論概述

４．１．１系統(tǒng)仿真的基本概念１３５ｌ

根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ＩＳＯ）標(biāo)準(zhǔn)中的《數(shù)據(jù)處理詞匯》部分的名詞解釋。“模擬”（ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）與“仿真”（ｅｍｕｌａｔｉｏｎ）兩詞含義分別為：“模擬”即選取一個(gè)物理的或抽象的系統(tǒng)的某些行為特征，用另一系統(tǒng)來(lái)表示它們的過(guò)程�！胺抡妗奔从昧硪粩�(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，主要是用硬件來(lái)全部或部分地模仿某一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以致于模仿的系統(tǒng)能象被模仿的系統(tǒng)一樣接受同樣的數(shù)據(jù)，執(zhí)行同樣的程序，獲得同樣的結(jié)果。鑒于目前實(shí)際上己將上述“模擬”和“仿真”兩者所含的內(nèi)容都統(tǒng)歸于“仿真”的范疇，而且都用英文ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ一詞來(lái)代表，因此本書(shū)所討論的仿真概念也就這樣泛指。

系統(tǒng)仿真技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、多媒體、軟件工程、信息處理、自動(dòng)控制等多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)。是以數(shù)學(xué)理論、相似原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具。利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的一門(mén)綜合性技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真不僅限于系統(tǒng)生產(chǎn)集成后的性能測(cè)試試驗(yàn)，仿真技術(shù)還應(yīng)用于產(chǎn)品型號(hào)研制的全過(guò)程，包括方案論證、技術(shù)指標(biāo)論證、設(shè)計(jì)分析、生產(chǎn)制造、試驗(yàn)、維護(hù)、訓(xùn)練等各個(gè)階段。仿真技術(shù)不僅僅應(yīng)用于簡(jiǎn)單的單個(gè)系統(tǒng)，也應(yīng)用于由多個(gè)系統(tǒng)綜合構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。那么應(yīng)該如何對(duì)計(jì)算機(jī)仿真下一個(gè)明確的定義呢？９６

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究

仿真界專(zhuān)家和學(xué)者對(duì)仿真下過(guò)不少定義。艾倫（Ａ?Ａｌａｎ）在１９７９年８月出版的《仿真》期刊上對(duì)眾多的定義進(jìn)行了綜述，其中雷諾（Ｔ?Ｈ?Ｎａｙｌｏｒ）于１９６６年在其專(zhuān)著中對(duì)仿真作了如下定義：“仿真是在數(shù)字計(jì)算機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)的數(shù)字化技術(shù)，它包括數(shù)字與邏輯模型的某些模式，這些模型描述某一事件或經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)（或者它們的某些部分）在若干周期內(nèi)的特征。”其它一些定義只對(duì)仿真作一些概括的描述：仿真就是模仿真實(shí)系統(tǒng)；仿真就是利用模型來(lái)作實(shí)驗(yàn)等等。從這些有關(guān)仿真的定義中不難看出，要進(jìn)行仿真試驗(yàn)，系統(tǒng)和系統(tǒng)模型是兩個(gè)主要因素。同時(shí)由于對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的模型處理和模型求解離不開(kāi)高性能的信息處理裝置，而現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)又責(zé)無(wú)旁貸地充當(dāng)了這一角色，所以系統(tǒng)仿真（尤其是數(shù)學(xué)仿真）實(shí)質(zhì)上應(yīng)該包括三個(gè)基本要素：系統(tǒng)、系統(tǒng)模型、計(jì)算機(jī)。而聯(lián)系這三項(xiàng)要素的基本活動(dòng)則是：模型建立、模型程序化和仿真試驗(yàn)與分析。它們之間的關(guān)系如圖４—１所示。

在此基礎(chǔ)上形成了系統(tǒng)仿真方法學(xué)的三個(gè)分支：

（１）仿真建模方法學(xué)（演繹推理：歸納推理）：

（２）仿真語(yǔ)言構(gòu)造方法學(xué)（連續(xù)系統(tǒng)仿真方法和語(yǔ)言ＣＳＳＬ，離散事件仿真方法和語(yǔ)言ＤＥＳＬ，混合仿真語(yǔ)言ＨＣＳＬ）；

（３）仿真試驗(yàn)支撐環(huán)境構(gòu)造

方法學(xué)，（集成化仿真環(huán)境ＩＳＥ，

分布式仿真環(huán)境ＤＳＥ，虛擬仿真

環(huán)境ＶＳＥ，互連網(wǎng)仿真環(huán)境

ＷＳＥ）。

系統(tǒng)仿真技術(shù)作為分析和研

究系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)行為、揭示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)

過(guò)程和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要的手

段和方法，隨著２０世紀(jì)４０年代圖４—１仿真三要素

第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生而迅速發(fā)展。特別是近些年來(lái)，隨著系統(tǒng)科學(xué)研究的深入，控制理論、計(jì)算技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的突破，以及各個(gè)領(lǐng)域?qū)Ψ抡婕夹g(shù)的迫切需求，使得系統(tǒng)仿真技術(shù)有了許多突破性的進(jìn)展，在理論研究、工程應(yīng)用、仿真工程和工具開(kāi)發(fā)環(huán)境等許多方面都取得令人矚目的成就，形成一門(mén)獨(dú)立發(fā)展的綜合性科學(xué)。

文獻(xiàn)【３５］綜合國(guó)內(nèi)外仿真界學(xué)者對(duì)系統(tǒng)仿真的定義，提出了如下的系統(tǒng)仿真定義：

系統(tǒng)仿真是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術(shù)和計(jì)算披術(shù)等理論基礎(chǔ)之上的，以計(jì)算機(jī)和其它專(zhuān)用物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)或假

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究

想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，并借助于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和信息資料對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究，進(jìn)而做出決策的一門(mén)綜合性的和試驗(yàn)性的學(xué)科。

上述定義中的計(jì)算技術(shù)，除了包含通常意義下的計(jì)算理論和技術(shù)，還應(yīng)該包括現(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)的絕大部分內(nèi)容。對(duì)信息理論、控制理論、運(yùn)籌學(xué)等概念和術(shù)語(yǔ)，其它一些有關(guān)系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程的著作都給予了明確的解釋。定義中模型可以是定量的，也可以是定性的；可以是物理的，也可以是數(shù)學(xué)的，或者是它們的綜合。要對(duì)某一系統(tǒng)進(jìn)行研究，其“白色”部分，可以建立定量的解析模型；“灰色”部分則可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀測(cè)和歸納推理獲得其模型結(jié)構(gòu)．并根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來(lái)辨識(shí)其參數(shù)：而對(duì)于“黑色”部分則只能借助于各種信息知識(shí)（感性的、理性的、經(jīng)驗(yàn)的、意念的、行為的等）給予定性描述。

４．１．２系統(tǒng)仿真的分類(lèi)１３ｓｌ

依據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)淮，可將系統(tǒng)仿真進(jìn)行不同的分類(lèi)。如：

（１）根據(jù)被研究系統(tǒng)的特征可分為兩大類(lèi)，連續(xù)系統(tǒng)仿真及離散事件系統(tǒng)仿真。連續(xù)系統(tǒng)仿真是指對(duì)那些系統(tǒng)狀態(tài)量隨時(shí)間連續(xù)變化的系統(tǒng)的仿真研究，包括數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的仿真。這類(lèi)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型包括連續(xù)模型（微分方程等），離散時(shí)間模型（差分方程等）以及連續(xù)一離散混合模型。

離散事件系統(tǒng)仿真則是指對(duì)那些系統(tǒng)狀態(tài)只在一些時(shí)間點(diǎn)上由于某種隨機(jī)事件的驅(qū)動(dòng)而發(fā)生變化的系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)。這類(lèi)系統(tǒng)的狀態(tài)量是由于事件的驅(qū)動(dòng)而發(fā)生變化的，在兩個(gè)事件之間狀態(tài)量保持不變，因而是離散變化的，稱(chēng)之為離散事件系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常用流程圖或網(wǎng)絡(luò)圖來(lái)描述。

（２）按仿真實(shí)驗(yàn)中所取的時(shí)間標(biāo)尺ｒ（模型時(shí)間）與自然時(shí)間（原型）時(shí)間標(biāo)尺７１之間的比例關(guān)系可將仿真分為實(shí)時(shí)仿真和非實(shí)時(shí)仿真兩大類(lèi)。若ｆ／�。剑保瑒t稱(chēng)為實(shí)時(shí)仿真，否則稱(chēng)為非實(shí)時(shí)仿真。非實(shí)時(shí)仿真又分為超實(shí)時(shí)ｒＩＴ＞１和亞實(shí)時(shí)ｒＩＴ＜１兩種。

（３）按照參與仿真的模型的種類(lèi)不同，將系統(tǒng)仿真分為物理仿真、數(shù)學(xué)仿真及物理一數(shù)學(xué)仿真（又稱(chēng)半物理仿真或半實(shí)物仿真）。

物理仿真，又稱(chēng)物理效應(yīng)仿真，是指按照實(shí)際系統(tǒng)的物理性質(zhì)構(gòu)造系統(tǒng)的物理模型，并在物理模型上進(jìn)行試驗(yàn)研究。物理仿真直觀形象，逼真度高，但不如數(shù)學(xué)仿真方便；盡管不必采用昂貴的原型系統(tǒng)，但在某些情況下構(gòu)造一套物理模型也需花費(fèi)較大的投資，且周期也較長(zhǎng)，此外在物理模型上作試驗(yàn)不易修改系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。

數(shù)學(xué)仿真是指首先建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化成仿真計(jì)算模型，通過(guò)仿真模型的運(yùn)行達(dá)到對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的考察的目的�，F(xiàn)代數(shù)學(xué)仿真由仿真系統(tǒng)的軟件／硬件環(huán)境，動(dòng)畫(huà)與圖形顯示、輸入輸出等設(shè)備組成。數(shù)學(xué)仿真在

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究

系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)階段是十分重要的，通過(guò)它可以檢驗(yàn)理論設(shè)計(jì)的正確性與合理性。數(shù)學(xué)仿真具有經(jīng)濟(jì)性、靈活性和仿真模型通用性等特點(diǎn)，今后隨著并行處理技術(shù)、集成化軟件技術(shù)、圖形技術(shù)、人工智能技術(shù)、先進(jìn)的交互式建模和仿真軟硬件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)學(xué)仿真必將獲得飛速發(fā)展。

物理一數(shù)學(xué)仿真，又稱(chēng)為半實(shí)物仿真，準(zhǔn)確稱(chēng)謂是硬件（實(shí)物）在回路中（ｈａｒｄｗａｒｅｉｎｔｈｅｌｏｏｐ）的仿真。這種仿真將系統(tǒng)的一部分以數(shù)學(xué)模型描述，并把它轉(zhuǎn)化為仿真計(jì)算模型；另一部分以實(shí)物（或物理模型）方式引入仿真回路。半實(shí)物仿真有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

?原系統(tǒng)中的若干子系統(tǒng)或部件很難建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，再加上各種難以實(shí)現(xiàn)的非線(xiàn)性因素和隨機(jī)因素的影響，使得進(jìn)行純數(shù)學(xué)仿真十分困難或難以取得理想效果。在半實(shí)物仿真中，可將不易建模的部分以實(shí)物代之參與仿真試驗(yàn)，可以避免建模的困難。

?利用半實(shí)物仿真可以進(jìn)一步檢驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)

學(xué)模型的正確性和數(shù)學(xué)仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。

?利用半實(shí)物仿真可以檢驗(yàn)構(gòu)成真實(shí)系統(tǒng)

的某些實(shí)物部件乃至整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)及

可靠性，準(zhǔn)確調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)和控制規(guī)律。在航

空航天、武器系統(tǒng)等研究領(lǐng)域，半實(shí)物仿真是

不可缺少的重要手段。

４．１．３一般系統(tǒng)仿真步驟｜３５１

系統(tǒng)仿真的第一步是建立數(shù)學(xué)模型和仿真

模型，主要應(yīng)由專(zhuān)業(yè)人員完成：在計(jì)算機(jī)發(fā)展

的今天，一般的通用計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以完成小型

的系統(tǒng)仿真，大型的系統(tǒng)仿真也可以通過(guò)設(shè)計(jì)

成并行計(jì)算程序，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行

ＷＳＥ環(huán)境下的仿真。將仿真模型通過(guò)專(zhuān)用的仿

真語(yǔ)言，編制程序，這自然是軟件工作人員的

事。而模擬結(jié)果的分析，參數(shù)的調(diào)整，就要靠

專(zhuān)業(yè)人員與軟件人員共同來(lái)完成了。

具體的仿真步驟如圖４—２所示。

對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的仿真過(guò)程是一個(gè)不斷發(fā)展和

完善的過(guò)程，～般可分為以下幾步：

①問(wèn)題的提出：描述所研究問(wèn)題的定義和圖４—２系統(tǒng)仿真過(guò)程

求解目標(biāo)。

第四章經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真研究

②模型的建立：根據(jù)所提出的問(wèn)題及其闡述，，將系統(tǒng)抽象為數(shù)學(xué)上的邏輯關(guān)系。

③數(shù)據(jù)需求：數(shù)據(jù)的定義、標(biāo)識(shí)和收集。

④模型轉(zhuǎn)換：用文字、圖形和流程表示的邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)的仿真語(yǔ)句序列。

⑤論證和計(jì)劃：建立仿真模型和實(shí)際系統(tǒng)之間的關(guān)系，并為使用模型建立實(shí)驗(yàn)條件。

⑥實(shí)驗(yàn)：執(zhí)行仿真模型，輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，包括數(shù)據(jù)、表格和圖形等。

⑦分析結(jié)果：分析仿真輸出的結(jié)果，求得解決問(wèn)題的途徑。

⑧修改和完善模型：根據(jù)仿真輸出的結(jié)果，分析、修改和完善模型，驗(yàn)證分析，直到取得滿(mǎn)意的結(jié)果為止。

⑨實(shí)施和文檔：根據(jù)仿真結(jié)果做出決策，進(jìn)行實(shí)施，記載模型和它的使用情況。

⑨系統(tǒng)維護(hù)：使用模型或仿真結(jié)果，形成產(chǎn)品并進(jìn)行維護(hù)。

４．２經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真的基本框架

傳統(tǒng)的系統(tǒng)仿真方法學(xué)主要是面向工程系統(tǒng)如航空、航天、電力、化工等，一般說(shuō)來(lái)，這類(lèi)系統(tǒng)具有良好定義和良好結(jié)構(gòu)，具有充分可用的理論知識(shí)；可以采用演繹推理的方法建模。而復(fù)雜系統(tǒng)仿真主要是面向社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、生物等這些十分復(fù)雜的非工程系統(tǒng)。仿真這些復(fù)雜系統(tǒng)的難點(diǎn)主要在于系統(tǒng)的病態(tài)定義和病態(tài)結(jié)構(gòu)，以及無(wú)充分可用的理論和先驗(yàn)知識(shí)。傳統(tǒng)系統(tǒng)仿真方法中的建模，其側(cè)重點(diǎn)是對(duì)形式化模型進(jìn)行演繹推理，實(shí)驗(yàn)，分析。這顯然具有工程技術(shù)的特點(diǎn)。而在復(fù)雜系統(tǒng)仿真方法中，其側(cè)重點(diǎn)是解決如何建立系統(tǒng)的形式化模型，建立一種抽象的表示方法以獲得對(duì)客觀世界和自然現(xiàn)象的深刻認(rèn)識(shí)，這明顯是面向科學(xué)的。

４．２．１復(fù)雜系統(tǒng)仿真方法１３０㈣ｌ

近年來(lái)對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)（社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生物、生態(tài)）的研究，推動(dòng)了包括系統(tǒng)仿真在內(nèi)各相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。如果說(shuō)２０世紀(jì)７０年代以前，多數(shù)的仿真專(zhuān)著都是面向物理系統(tǒng)，并以討論基于演繹推理的傳統(tǒng)建模與仿真方法學(xué)為主。那么７０年代以后。許多重要的系統(tǒng)仿真專(zhuān)著，都已從不同方面討論了復(fù)雜系統(tǒng)仿真的方法學(xué)問(wèn)題。其中如理查森和普茨的《系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模導(dǎo)論》；齊格勒的《建模與仿真理論》；戈登的《系統(tǒng)仿真》；斯普里特及范斯蒂思斯基的《計(jì)算機(jī)輔助建模與仿真》。００

最新搜索

經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與仿真研究_圖文

題目b0dfdd335a8102d276a22fbc

董思哲5寫(xiě)話(huà)20131113

中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的影響因素分析__省略_融危機(jī)時(shí)代中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)

汽車(chē)制造設(shè)計(jì)與工藝標(biāo)準(zhǔn)

“單位”復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)

代數(shù)式和多項(xiàng)式

我國(guó)建立沉默權(quán)制度的論證

學(xué)生營(yíng)養(yǎng)食譜

楊浦區(qū)2015年高三英語(yǔ)一模試卷_圖文

  本文關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。