系统建模与仿真
第一章绪论
1、系统是指相互联系又相互作用者的对象的有机组合。系统包括工程系统和非工程系统，自然系统和人工系统，也可分为复杂系统和简单系统、中小系统和大系统。
2、系统具给定的边界、输入和输出，其三要素为：实体、属性、活动。
3、模型是实际系统本质的抽象和简化。分为：物理模型和数学模型。
4、建模：为了达到系统研究的目的，用于收集和描述系统有关信息的实体。
5、仿真的意义：系统是研究对象，建模是系统特性的描述，仿真则包含建立模型及对模型进行实验。
6、根据模型类型，系统仿真分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真。
7、系统仿真的步骤及基本功能：1）调研系统，明确问题；2）设立目标，制定计划；3）建立系统数学模型；4）模型校核、验证及确认；5）数据采集；6）数学模型与仿真模型的转换；7）仿真实验设计；8）编制程序，仿真实验，运行模型，计算结果；9）数据处理，统计分析；10）优化与决策。
8、仿真技术不足：建模方法尚不完善，须通过建模和仿真人员分析。
9、发展趋势：一体化建模与仿真环境。
10、研究热点：面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真、internet网上仿真。
11、相似：1绝对相似：两个系统全部几何尺寸和其他相应参数在时空域上产生的全部变化都是相似的。
2完全相似：两个系统在某一方面的过程在时空域上相似。
3不完全相似：仅保证研究部分的系统相似，非研究和不要求部分的过程可能被歪曲。
4近似相似。在某些简化假设下的现象相似。
12、系统辨识：在对被识系统进行输入和输出观测的基础上，从设定的一类系统中确定出一个与被识系统等价的系统。（两种方式：在线辨识和离线辨识）
13、系统辨识过程要解决：模型框架、模型结构、模型参数。
14、互逆的技术手段：系统辨识与系统分析。
15、系统分析：通过一系列步骤，帮助决策者选择决策方案的一种系统方法。（五大要素：目标、替代方案、费用、模型和准则）。方法：定性分析、定量分析
16、层次分析：是一种有效地处理那些难以完全用定量方法来解决复杂问题的手段。
17、系统建模与仿真难点：复杂系统理论基础抽象程度不高，数学模型可信度较低，复杂系统具有病态定义特征。难以以严格数学形式进行分析；具有病态结构，难以从空间和时间上分割并确定边界和水平；复杂系统观测和实验困难，数据反映的可信度和可接受性低。
18、系统建模与仿真方法：
参数优化方法、定性仿真方法、模糊仿真方法、归纳推理方法、系统动力学方法
第二章建模方法
1、系统定义：系统是指具有某些特定功能、按某些规律结合起来、相互作用、相互依存的所有实体的集合。
2、系统模型分类：1）按照变量情况：确定型模型、随机型模型；2）按数学方法：初等模型、微分方程模型、优化模型、控制模型；3）按实际问题：人口发展模型、生态模型、交通模型、经济模型。
3、建模关键是：全面、集中、精确地反映系统的状态、本质特征和变化规律。
4、系统建模原则：1）可分离原则2）假设的合理性原则3）因果性原则4）输入量和输出量的可测量性、可选择性原则，以及动态模型还应保证适应性原则。
5、建模步骤：1）准备阶段：弄清问题的复杂背景、建模的目的或目标；首先熟悉模型的所属领域，其次了解建模的目的，再次了解模型的实现方式。2）系统认识阶段：首先是建模的目标，包括类型及与建模的对应形式；其次是系统的规范，包括有效范围的确定、解决问题方式和工具要求、结果的精度和形式；再次是建模的要素，注意起作用的要素，筛去无关要素，注意要素类型；最后，系统建模的关系和限制。3）建模阶段：首先模型形式化问题；其次，模型的简化；再次，通常用一个略图定性的描述系统，并确定子系统和输出；最后，在模型假设的基础上，进一步分析建模假设的各个条件。4）模型求解阶段：复杂系统往往采用计算机模拟仿真。5）模型分析与检验：依据建模目的，对模型求解结果进行稳定性分析、参数灵敏度分析或者误差分析。
6、常用建模方法：逻辑思维方法、图解建模法、概率统计法。
7、建模应具备条件：分析综合能力、抽象概括能力、想象洞察力、运用数学工具的能力、通过实践验证模型的能力。
8、建模方法：分析与综合能力是系统建模常用思想。建模的关键主要是：抽象和概括。
从逻辑思维来看：抽象、归纳、演绎、类比、移植等方法大量被采用。
9、图的概念：如果V是一个非空集合，而E是V中元素的无序对组成的有限集合，则称G=（V,E）是一个图，并把V的元素叫做图的定点，E的元素叫做图的边。
10、树:若一个连通图中不存在任何回路，则称为树
11、网络控制技术:一种以网络图形来表达计划中各项工作之间相互依赖、相互制约的关系；分析其内在规律，寻求其最优方案的计划管理技术。
12、网络图:由剪线和节点组成的，用来表示工作的开展顺序及其相互依赖、相互制约关系的有向、有序的网状图形.
13、关键路径法：是一种通过分析哪个活动序列（哪条路线）进度安排的灵活性（总时差）最少来预测项目工期的网络分析技术。该方法依赖于项目网络图和活动持续时间估计，通过正推法计算活动的最早时间，通过逆推法计算活动的最迟时间，在此基础上确定关键线路，并对其进行优化，从而使项目工期最短，计划最优。
14、有向图、有向权图：1有向：有方向2权：赋值
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第三章连续系统
1、系统模型：一般是通过数学方程式来描述。例如用微分方程来描述连续系统，用差分方程来描述离散系统，或者用微分方程和差分方程联合描述混合系统。
连续系统：指的是系统的状态变量随时间连续变化的系统，主要特征是可以通过微分方程来描述。
2、建模评判原则：
稳定性：若原连续系统是稳定的，则离散后得到的仿真模型也是稳定的
准确性：绝对误差准则、相对误差准则
快速性：数字仿真是一步步推进的，每一步的计算时间决定了仿真速度。
