第８卷第４期 复杂系统与复杂性科学 Ｖｏｌ．８Ｎｏ．４２０１１年１２月 ＣＯＭＰＬＥＸＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＣＯＭＰＬＥＸＩＴＹＳＣＩＥＮＣＥＤｅｃ．２０１１
文章编号：１６７２－３８１３（２０１１）０４－００５９－０９
基于Ａｇｅｎｔ的经济社会系统建模与仿真研究
赵剑冬１，黄 战２
（１．广东技术师范学院，广州５１０６６５；２．暨南大学计算机系，广州５１０６３２）
摘要：讨论基于Ａｇｅｎｔ的人工社会建模方法学流程，然后采用基于Ａｇｅｎｔ的建模
与仿真方法对产业集群这种具体的经济社会系统进行建模，并给出产业集群中企
业生产营销行为的仿真描述，最终建立的计算机仿真模型可以帮助分析影响产业
集群发展的多个因素。建立这个仿真模型的过程是探索将ＡＢＭＳ方法应用于具
体经济社会系统建模的新尝试。
关键词：产业集群；仿真；决策；主体；企业
中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ
Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ａｇｅｎｔ Ｂａｓｅｄ Ｓｏｃｉａｌ－Ｅｃｏｎｏｍｉｃ
Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ＺＨＡＯ Ｊｉａｎ－ｄｏｎｇ１，ＨＵＡＮＧ Ｚｈａｎ２
（１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６６５，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｊｉ’ｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６３２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇｅｎｔ－ｂａｓｅｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｏｃｉｅｔｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄｔｏ ｍｏｄｅｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃｌｕｓｔｅｒｓ，ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｓ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｒｋｅｔｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｏ ｉｎ ａ ｃｌｕｓｔｅｒ ｉｓ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｈｅｌｐ ｔｏ ａｎａｌｙｓｉｚｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕ－ｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｃｌｕｓｔｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ａ ｎｅｗ ａｔｔｅｍｐｔ ｔｏ ａｐｐｌｙ ＡＢＭＳ（ＡｇｅｎｔＢａｓｅｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）ｉｎｔｏ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｓｏｃｉａｌ ｏｂｊｅｃｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃｌｕｓｔｅｒ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｄｅｃｉｓｉｏｎ；ａｇｅｎｔ；ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ
０ 引言
２０世纪９０年代中后期随着复杂系统研究的不断发展，基于Ａｇｅｎｔ的建模与仿真方法（Ａｇｅｎｔ－ＢａｓｅｄＭｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＡＢＭＳ）为研究人员在计算机上创建“人工社会”［１］对现实经济社会系统进行研究提供了新的研究手段。目前ＡＢＭＳ方法在被广泛应用于人工股市、产业集群、供应链系统、新产品市场扩散［２］等研究当中，近年来在国内外受到广泛的关注。例如在产业集群仿真方面，Ｍ．Ｚｅｉｄｅｎｂｅｒｇ使用Ａｇｅｎｔ仿真研究产业集群的自组织涌现［３］，仿真思路借鉴了经典的Ｓｃｈｅｌｌｉｎｇ种族隔离模型。Ｖｉｔｏ Ａｌｂｉｎｏ等人使用Ａｇｅｎｔ仿真技术研究产业集群中创新过程的涌现和演化［４］。乐建兵使用Ａｇｅｎｔ仿真技术研究产业集群
收稿日期：２０１１－０４－２６
基金项目：广东教育厅资助项目（ＷＹＭ０９１１０）；广东技术师范学院资助项目（ＧＤＩＮ２０１１）
作者简介：赵剑冬（１９７７－），男，广东湛江人，博士，讲师，主要研究方向为管理信息系统与管理系统仿真、计算机网络及多媒体技术应用。
复杂系统与复杂性科学２０１１年１２月
中企业投资行为以及成长机制［５］
。周庆等人使用Ｓｗａｒｍ仿真平台模拟零售商的动态竞争行为和演化过程［６］
。Ｖｉｔｏ Ａｌｂｉｎｏ等人采用Ａｇｅｎｔ仿真技术研究供应链合作对产业集群的影响［７］。张彪用Ａｇ
ｅｎｔ仿真技术分析竞争性创新技术扩散，剖析了不同的企业多因素能量强度（企业基础）和竞争作用强度对扩散过程的
影响［
８］
。但这些研究建立的大多数是概念模型或者演示模型，主要通过假设模型输入并观察输出进行研究，缺乏规范的方法学流程，还不能真正地实现对现实中复杂系统的解释、分析和控制。
因此，本文提出基于Ａｇｅｎｔ的人工社会建模及应用流程，并结合产业集群这种具体的经济社会系统进行了仿真实践，尝试弥补以上研究的不足。本文后续部分的内容组织如下，第２部分讨论基于Ａｇｅｎｔ的人工社会建模流程，
第３部分结合产业集群建模对这一流程进行了说明，第４部分给出产业集群建模中企业生产营销行为的仿真描述，
第５部分对仿真结果以及仿真过程中的关键难点进行了讨论。１ 基于Ａｇ
ｅｎｔ的人工社会建模我们认为经济社会系统可以理解为多个不同种类主体通过相互作用而构成的演化系统，那么就可以采用Ａｇｅｎｔ仿真技术在计算机中对这些主体进行建模。Ａｇｅｎｔ是一个具有自主性、适应性的计算机程序体，它们会在计算机环境中像现实的经济主体一样自主地完成生产、
销售和买卖等决策行为，这样就在计算机中虚拟了一个仿真的经济社会系统。作为一个虚拟经济社会系统的整体，它便能够映射现实经济社会系统的普遍规律和现象。例如美国Ｉｏｗａ Ｓｔａｔｅ大学的Ｌｅｉｇｈ Ｔｅｓｆａｔｓｉｏｎ教授等人将经济系统看作由相互交互的自主Ａｇ
ｅｎｔ组成的演化系统，将ＡＢＭＳ应用到能源批发市场设计、消费者市场、劳动力市场及失业情况分析等方面的研究中［９］
。所以采用ＡＢＭＳ方法对经济社会系统进行仿真所构建的“人工社会”实际是一个复杂的多Ａｇｅｎｔ模型，在模型中Ａｇ
ｅｎｔ代表个体（例如消费者，销售者，投标者）或者社会团体（例如家庭，公司，社团和政府代理）。依赖于相当简单的行为规则，Ａｇｅｎｔ之间的交互导致了社会结构和群体行为的涌现。与常见Ａｇｅｎｔ仿真应用不同，基于Ａｇｅｎｔ的人工社会建模主要是利用大量的Ａｇｅｎｔ以及建立Ａｇ
ｅｎｔ间的交互
规图１ 人工社会模型构建及应用流程
则建立复杂适应系统的整体演化模型，并借助计算机仿真工具来研究从小规模性质到大规模性质的复杂适应系统涌现行为。其核心是研究局部细节变化如何涌现出复杂的全局行为，体现了一种自底向上的建模思想。而常见的Ａｇ
ｅｎｔ仿真主要是基于多Ａｇｅｎｔ合作求解的观点，也即由于实际系统的分布性、复杂性、动态性而希望通过对单个个体能力的有效分工、协调、组织而达到系统整体优化的目的，体现的是一种自上而下的建模
观点。参考人工社会的概念模型［１０］
，本文提出基于Ａｇ
ｅｎｔ的人工社会建模及应用流程如图１所示。
１
）模型边界定义。即明确研究的目标，明确研究问题，定义模型的边界，相对普通模型，人工社会模型边界不容易确定。
２
）经济社会系统主体互动分析。即对所研究的经济社会小系统中各种类型的主体之间的交互行为进行分析，区别各类主体的层次和关系。
３
）所研究问题的评价指标体系建立。人工社会模型一般应用于经济和社会问题的分析，而经济社会类问题的分析必须首先确定评价指标体系，然后才能进行定量的仿真分析。４
）微观主体决策行为分析。复杂适应系统理论的核心思想是“适应性造就复杂性”，适应性表明了相互作用在系统存在和演化中的基础地位和主要作用，人工社会模型中Ａｇｅｎｔ的适应性行为主要以行为决策的方式体现。
５
）模型假设定义。经济社会系统是一个复杂系统，为了简化模型必须作一些假设。·０６·
第８卷第４期 赵剑冬，等：基于Ａｇｅｎｔ的经济社会系统建模与仿真研究６）模型环境定义。定义Ａｇ
ｅｎｔ所处的环境，模型环境可能直接采用地理平面定义或者间接采用关系网络定义。
７）时间行为定义。随着时间的推移，Ａｇｅｎｔ根据自身的目标执行各种的行为，模型环境参数也会随着时间的变化而发生变化。
８
）主体属性定义。在经济社会系统研究中，根据实际调查对应设置主体的各种属性。９）主体行为定义。主体的适应性行为可以采用基于知识的系统（Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ－Ｂａｓｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＫＢＳ）或基于行为的系统（Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ－Ｂａｓｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＢＢＳ）两种方法进行建模。例如通过分类器系统（Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｃｌａｓ－ｓｉｆｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＬＣＳｓ）实现了Ａｇｅｎｔ适应性行为。这时候适应能力表现在Ａｇ
ｅｎｔ能够根据行为的效果修改自己的行为规则，
靠不断变化其规则来适应环境。１０）仿真模型实现。可以考虑采用Ｓｗａｒｍ、Ｒｅｐａｓｔ、Ｓｔａｒｌｏｇｏ、Ａｓｃａｐｅ或Ｎｅｔｌｏｇｏ等Ａｇ
ｅｎｔ仿真平台进行实现。
１１
）参数初始化。人工社会模型的参数需要通过社会调查收集一定的现实数据作支撑，使得初始参数符合现实条件。
１２
）人工社会模型应用。人工社会模型可以帮助更好地理解某些社会现象和过程。比如通过计算机重复囚徒困境博弈试验，人们发现了合作会在竞争的环境中产生。除此以外，还可以帮助预测，例如预测人口的变化趋势，
以及政策制定与评估等等。其中，步骤１）～４）属于经济社会系统分析阶段，步骤５）～９
）属于计算机建模阶段。２ 产业集群建模示例
以下以产业集群这种具体的经济社会系统为例说明人工社会模型构建及应用流程。产业集群是由同一
产业或几个相关产业的很多企业在某个地理空间集中所形成的一个经济社会系统［
１１］
。传统的经济学研究方法大多都是定性地研究产业集群或者是通过社会调查方式采集数据进行定量的统计分析，但这些方法都不能探索集群内各主体之间的复杂的交互行为、直观地预测集群发展的趋势和检验产业集群政策的效果。我们考虑模型的边界定义是在计算机上建立一个产业集群内部企业竞争的仿真模型，然后通过该模型分析各种产业集群政策因素对产业集群宏观状态的影响。
然后采用传统经济学理论，并在ＣＡＳ理论指导下进行产业集群主体互动分析。产业集群中的行为主体主要包括政府、行业协会、企业、金融机构、培训机构、技术中心、高校等，在仿真模型中对应为一类型Ａｇｅｎｔ。产业集群所有生产企业位于同一个层次。企业之间的联系区分为垂直联系和水平联系，具体的互动关系表现为合作与竞争。合作性互动将扩展企业资源利用的边界，激励共同利益的形成，减少企业间的协调成本，发挥集群的协同效应。竞争性互动具有双重性，如果理性竞争，将有利于企业创新和集群整体竞争力的提升；如果恶性竞争，将给企业和集群带来灾难。行业协会、地方政府、高校和科研院、金融机构所位于产业集群的另一个层次。行业协会和地方政府通过其职能的发挥与集群内企业及其他相关主体之间发生互动关系，
为产业集群的发展营造良好的环境；高校、科研院所与集群内企业之间的互动是建立在知识、技术供求关系基础之上，二者之间是以技术为纽带的合作关系。
接着确定所研究问题的评价指标体系。在本研究中具体就是指如何采用定量化指标衡量产业集群的宏观状态。产业集群宏观状态由以下两个指标来衡量是否有利于企业资本积累：１）集群最终企业数，仿真周期结束存活的企业数越多，这样的环境下企业更容易积累资金；２）企业拥有展位数，企业展位数越多说明企业的资本实力越雄厚，更容易进行资本积累。对政府而言，产业集群可持续发展意味着较为稳定的政府税收收入以及提高地方的就业率。所以我们增加两项指标衡量产业集群的宏观状态：１）一段时间内政府税收累计金额；２）产业集群累计雇用员工总数，每个仿真周期表示一个劳动力时间单位，例如一个企业存活了１２个月，每个月分别雇用１０个员工，那么累计雇用员工总数是１２×１０＝１２０个人月。
接着需要进行微观主体决策行为分析。本模型以广东佛山纺织服装产业集群作为背景，通过走访了十
·
１６·
复杂系统与复杂性科学２０１１年１２月
多家的中小型企业。并深入企业与企业负责人交流企业管理和行为决策流程，例如在人员招聘、企业兼并、生产规模确定和财务分析等方面的决策流程。决策流程的建模是确定主体行为规则的基础，主要包括确定影响因素和采用回归统计方法确定各影响因素的权值。
最后在计算机上创建基于Ａｇｅｎｔ的产业集群企业生产营销仿真模型（Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ Ｓｉｍｕ－ｌａｔｉｏｎ
Ｍｏｄｅｌ，简称为ＰＭＳ模型）。即计算机建模阶段具体分为５个步骤：１）模型假设定义。（１）在一定范围内分布着的众多企业生产同一种产品，产品质量并不存在明显的差异；（２）我们观察这些企业在一段时间内的生产经营情况，这一时间段为０～Ｅｎｄｔｉｍｅ
，单位时间为月份；（３）
为了简化模型，假设整个市场不存在欺诈行为，生产企业的产品都能销售出去，而且销售出去以后都能够顺利回款，同时并不考虑回款的延时情况。总而言之，假设尽量地少，使得仿真尽可能地与实际相吻合。
２
）模型环境定义。在ＰＭＳ模型中的环境主要是指整个产业集群的宏观环境，个体企业就是在这样的环境下进行生产、销售等各方面的决策。ＰＭＳ模型的环境由表１中的参数进行定义。
表１ 产业集群环境参数表
序号参数类型初始值解释
１ｗｏｒｌｄＸＳｉｚｅ Ｉｎｔ １００产业集群地理环境的东西长度，便于与真实环境对应２ｗｏｒｌｄＹＳｉｚｅ Ｉｎｔ １００产业集群地理环境的南北宽度，便于与真实环境对应３ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅＮｕｍ Ｉｎｔ ９０产业集群的企业总数
４ｍａｒｋｅｔＰｒｉｃｅ Ｄｏｕｂｌｅ ４０产业集群中企业生产的同一类产品的平均价格５ｐ
ｒｏｆｉｔＰｅｒｃｅｎｔ Ｄｏｕｂｌｅ ０．０８产业集群中企业的平均利润率６ｔａｘＲａｔｅ Ｄｏｕｂｌｅ ０．０５政府对产品和生产销售征收的税率７
ｄｅｍａｎｄＮｕｍ
Ｉｎｔ
１ ８００
０００整个市场对该产品的需求总量
８ｖｅｔｕｒｅＣ Ｄｏｕｂｌｅ ０．５
市场风险稳定系数，反映市场对个体企业订单的影响，取值范围为０～１，０表示市场风险最大，１表示市场风险最小，市场对企业订单的影响比较稳定９ｅｘｈｉｂｉｔＦｅｅ Ｄｏｕｂｌｅ １００ ０００每个产品展位的费用
１０ｅｘｈｉｂｉｔＲｅｎｔ Ｉｎｔ ２ ０００产品展位每个单位时间的租金１１ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ Ｉｎｔ １８０市场中产品展位的总数１２ｐｒｏｄｕｃｅＡｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｔ １００企业员工单位时间的生产能力１３ｅｎｐｌｏｙｅｅＳｕｍ Ｉｎｔ ０产业集群累计雇用员工数
１４ｍｏｒｅＮｕｍ Ｉｎｔ １每单位时间新进入产业集群的企业数量１５ｔａｘＳｕｍ Ｉｎｔ ０政府累计税收总额
１６ｅｎｄＴｉｍｅ Ｉｎｔ １２０每一周期相当于１个月，１２０相当于１０年１７
ｕｎｅｎｐｌｏｙ
Ｎｕｍ Ｉｎｔ
０
集群中失业的劳动力数
３）时间行为定义。在每一生产销售周期，市场随机生成各企业的订单数，订单数与企业的产品展位具有一定的正比的关系，但会受到市场风险的影响。每一生产销售周期，可能会有新的企业进入产业集群。
４）主体属性定义。以企业Ａｇ
ｅｎｔ属性为例，企业的属性由访谈以及调查的资料总结得出，并根据仿真的需要进行了一定筛选。通过企业属性大致可以了解该企业的整体实力和背景，企业的属性如表２所示。本模型仅仅需要研究企业之间竞争，并不需要定义产业集群中另一层次中其它主体的属性。
·２６·
第８卷第４期 赵剑冬，等：基于Ａｇ
ｅｎｔ的经济社会系统建模与仿真研究表２ 企业属性参数表
序号属性类型初始值解释
１ｂｕｇＮｕｍｂｅｒ Ｉｎｔ随机企业编号，相当于企业的营业执照编号，取值范围１～９０２ｓｔａｔｕｓ Ｂｏｏｌｅａｎ Ｔｒｕｅ企业经营状态，ｔｒｕｅ表示企业不正常运作，ｆａｌｓｅ表示企业倒闭
３ｗｅａｌｔｈ Ｄｏｕｂｌｅ ６０
０００资金额度，企业流动资金等于资金额度的一定倍数，不同行业的资金额度不一样，
相当于投资门槛金额４ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ Ｄｏｕｂｌｅ企业的流动资金，初始值等于ｗｅａｌｔｈ＊ｅ
ｘｈｉｂｉｔＮｕｍ５ｅｍｐｌｏｙ
ｅｅＮｕｍ Ｉｎｔ－企业员工总数，初始值等于ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ＊１０６ｓａｌａｒｙ Ｄｏｕｂｌｅ １ ０００企业员工的平均工资
７ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ Ｉｎｔ １～３企业拥有的产品展位数，根据企业规模分别为１～３８ｄｉｓｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎＤ
Ｄｏｕｂｌｅ ０企业的客户不满意度９ｆａｉｌＮｕｍ Ｉｎｔ ０企业最近亏损的次数１０ｏｒｄｅｒＮｕｍ Ｉｎｔ ０企业当前的产品订单数
１１ｂａｎｋＡｃｃｒｅｄｉｔ Ｉｎｔ ０企业信贷授权金额，银行根据企业规模等进行信用授权的最大贷款金额１２ｏｐ
ｅｒａｔｉｏｎＫ Ｉｎｔ ３累计最近几个月的客户满意度达到一定限度必须扩大生产规模１３ｔｈｒｅｓｈｏｌｄＤ Ｉｎｔ ３００客户不满意度门槛值
１４ｍａｘＭ Ｉｎｔ ６企业保留最多月数的流动资金１５
ｍｉｎＭ
Ｉｎｔ
１
企业保留最少月数的流动资金
图２ 企业生命周期
５
）主体行为定义。本模型中主体主要包括政府、行业协会、金融机构、培训机构、高校（技术中心）和企业。政府行为主要是调整税率，对企业征税。行业协会定期调查企业，统计整个产业集群企业总数、
市场需求总量和企业产品展位总数的变化情况。金融机构通过贷款或者授予信用额度影响企业的流动资金。培训机构（技术中心）培训企业员工提高员工的生产效率。高校和技术中心主要通过技术转让和合作研发提高员工整体的生产效率。企业的行为主要包括创办企业、企业获取订单、企业按订单生产、企业财务分析和企业运营决策等一系列的行为。主体行为采用行为规则进行定义，企业行为规则如第３节所描述。企业的生命周期如图２所示，企业在每一仿真周期都获得一定利润并消耗一定经营成本。有些企业可能由于经营不善导致裁员，也可能
由于经营不善而倒闭。倒闭企业的人员分流到其他企业中，该企业的市场份额被邻近的企业分享。
３ 企业生产营销行为仿真描述
产业集群中企业之间的生产营销竞争行为通过行为规则进行模拟。行为规则越接近现实企业决策行
·
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复杂系统与复杂性科学２０１１年１２月
为，整个仿真模型的真实度越高。ＰＭＳ模型中，时间规则行为规则主要是对宏观市场系统对企业订单分配的模拟定义。各行为主体行为规则主要包括政府调整税率、规范行业进入门槛和实施金融政策措施等行为模拟的定义，行业协会定期收集行业产量价格数据进行分类统计行为模拟的定义，企业进行生产、销售、招聘行为模拟的定义。以下给出ＰＭＳ模型中最主要的５条行为规则。３．１ 时间行为中订单的分配规则
每个企业获得的订单数量ｏｒｄｅｒＮｕｍ与该企业的产品展位数ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ成一定的正比关系，但也受到市场稳定风险系数ｖｅｔｕｒｅＣ的影响。当市场风险比较大的时候，拥有产品展位多的企业的订单数也可能少于拥有产品展位少的企业的订单数。ｏｒｄｅｒＮｕｍ的计算公式为
ｏｒｄｅｒＮｕｍ＝ｐｅｒＯｒｄｅｒ×ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ×ｖｅｔｕｒｅＣ其中，ｐ
ｅｒＯｒｄｅｒ为每个展位不存在市场风险的情况下获得的订单数。ｐｅｒＯｒｄｅｒ的计算公式为ｐ
ｅｒＯｒｄｅｒ＝ｄｅｍａｎｄＮｕｍ／ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ此处ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ是整个产业集群的展位数。３．２ 企业主体生产行为中的流动资金的计算规则
每个企业由于在每次订单生产中获得一定的利润，并在生产中存在支出成本，所以企业的流动资金ｅｎ－ｔｅｒｐｒｉｚｅＷ会发生变化。ｅｎｔｅｒｐ
ｒｉｚｅＷ的计算公式为ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ＝ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ＋ｍａｒｋｅｔＰｒｉｃｅ×ｏｒｄｅｒＮｕｍ×ｐｒｏｆｉｔｐ
ｅｒｃｅｎｔ；／／新增生产利润ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ＝ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ－ｅｘｈｉｂｉｔＲｅｎｔ×ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ－ｓａｌａｒｙ×ｅｍｐｌｏｙ
ｅｅＮｕｍ；／／扣除产品展位租金以及员工工资开销
３．３ 企业主体产品销售行为中的客户满意度调整规则
企业的客户满意度ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎＤ采用企业生产力不满足订单生产量的百分数的累加和来计算，数值约大，表示客户满意度越低。企业客户满意度每次的变化公式为
ｐｒｏｄｕｃｅＡｌｌ＝ｅｍｐｌｏｙｅｅＮｕｍ×ｐｒｏｄｕｃｅＡｂｉｌｉｔｙ
；／／企业生产能力ｐｒｏｄｕｃｔＭｏｒｅ＝（ｏｒｄｅｒＮｕｍ／ｐ
ｒｏｄｕｃｅＡｌｌ－１）＊１００；／／订单是否超出企业生产能力的百分数ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎＤ＝ｍｏｒｅＰｅｒｃｅｎｔ＋ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎＤ；
／／每次百分数累加和３．４ 企业主体调整生产规模行为中的决策规则
企业扩大生产规模主要考虑的因素有企业的流动资金、对未来市场需求量的预测。企业减少生产规模主要考虑的因素有企业的流动资金、对未来市场需求量的预测和企业现拥有的展位数。
１）如果企业有足够的流动资金资本以及最近ｏｐｅｒａｔｉｏｎＫ次（ｏｐ
ｅｒａｔｉｏｎＫ＝１，２，３，……）客户不满意度ｄｉｓｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎＤ达到一定的数量ｔｈｒｅｓｈｏｌｄＤ，
就扩招员工和购买一个展位。足够的流动资金指在无订单的情况下，企业确保能支付ｍａｘＭ个月企业员工工资和展位租金。
Ｉｆ（ｄｉｓｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎＤ＞ｔｈｒｅｓｈｏｌｄＤ）｛
／／如果不满意度超过一定程度
ｐｒｅｐａｒｅＭ＝［（ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ＋１）×ｅｘｈｉｂｉｔＲｅｎｔ＋（ｅｍｐｌｏｙｅｅＮｕｍ＋１０）×ｓａｌａｒｙ］×ｍａｘＭ；／／预备的流动资金
ｐｒｏｆｉｔ＝ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ－ｐｒｅｐ
ａｒｅＭ；／／计算剩余利润／／判断
Ｉｆ（ｐｒｏｆｉｔ＞ｅｘｈｉｂｉｔＦｅｅ）｛
／
／购买新的展位，招聘新的员工，扩大生产规模｝｝
·４６·
第８卷第４期 赵剑冬，等：基于Ａｇｅｎｔ的经济社会系统建模与仿真研究２）如果企业流动资金低于ｍｉｎＭ个月的企业员工工资和展位租金，
而且展位超过２个以上则考虑减少生产规模。
ｐｒｅｐａｒｅＭ＝（ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ×ｅｘｈｉｂｉｔＲｅｎｔ＋ｅｍｐｌｏｙｅｅＮｕｍ×ｓａｌａｒｙ
）×ｍｉｎＭ；Ｉｆ（（ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅＷ＜ｐｒｅｐａｒｅＭ）＆＆（ｅｘｈｉｂｉｔＮｕｍ＞１））｛
／／转让展位，辞退部分员工，减少生产规模｝
３．５ 企业主体破产行为中企业兼并的规则某个企业破产后，由与它相邻的企业中实力最强的企业进行并购。实力最强指的是企业拥有的展位价值以及流动资金的价值总和最大。该企业的流动资金和银行贷款额总和必须能够承担原企业的债务。该企业安置原企业的员工和收购原企业的所有展位。
４ 仿真结果与讨论
建立ＰＭＳ模型后，具体选择合适仿真软件平台并进行程序实现（可以参见本项目组的前期研究成
果［１２－
１３］），最终通过仿真得到市场需求、政府税率、展位价格租金（代表商用地价格因素）、市场风险、行业利润
率、
行业门槛以及劳动力市场这７个因素对产业集群发展的影响，如图３～图８所示（除劳动力市场）。以展位价格租金因素分析为例，通过仿真结果分析可以得出以下与商用地价格因素相关的结论：
展位价格对政
图３ 市场需求对产业集群企业数、
税收金额的影响图５
展位价格对产业集群企业积累的影响图７
行业利润率对企业数和展位数的影响
图４ 政府税率对产业集群企业数、
税收金额的影响
图６
市场风险系数对产业集群企业积累的影响
图８ 行业门槛对产业集群企业数的影响
·
５６·
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府累计税收没有影响，但对累计雇用员工数有直接的影响，展位价格越高，产业集群累计雇用员工数越少，不利于劳动力就业。结论有助于我们分析报纸上经常刊登生产用地价格高涨，企业经营困难破产导致劳动力失业的现象。而行业门槛的仿真结果说明一定行业门槛才能保证企业获得基本的发展资金，否则整个产业集群会缺乏进一步发展的动力。同时一定的行业门槛能保障产业集群不会出现大面积倒闭亏损的情况，从而保证政府的税收。研究结论与文献［１４］使用问卷调查及统计分析得出的“各地方政府致力于推动本地企业集聚的发展，某些产业存在多个地方企业集聚，导致产业过度进入，产生恶性竞争”的结论是类似的，而仿真能直观地展现恶性竞争是企业集聚发展涌现的结果。产业集群如果新企业进入壁垒低，研发费用比例低，产品差异化小，必然导致激烈的价格竞争，长此以往必然损害产业集群的可持续化发展能力。仿真结论说明了即使金融环境非常的好，
非常方便中小企业融资，但如果不在开拓市场、规范行业门槛等其他方面努力，产业集群可持续化发展还是难以实现的。
基于Ａｇｅｎｔ的经济社会系统仿真的主要困难包括如何结合系统主体互动性分析进行时间行为定义、主体属性和行为定义，
如何将一些人文社科的评价指标进行定量描述以及如何提高仿真的真实度，使得仿真模型更容易被传统经济管理学研究人员理解和接受。其中第一个困难的解决思路如上所述，后面两点困难的解决思路分别叙述如下：１）为了对一些指标进行定量描述可以采用指标分解并转义的方法。例如模型中市场需求数量、政府税率、展位价格租金、市场风险系数、行业利润率都可以直接在仿真模型中进行定量描述。而劳动力市场对整个产业集群发展的影响，无法直接进行定量描述。所以劳动力市场必须细分为劳动力是否充足、
劳动力工资、劳动生产率３个指标进行衡量。劳动力工资和劳动率两个指标可以定量描述，而劳动力不足直接导致的结果是企业无法在市场上招聘到足够的劳动力，无法满足订单的生产，被迫丢弃部分的订单，所以对仿真模型企业行为添加一条规则：订单超过企业生产能力的情况下，企业丢弃订单，进行转义处理。除此外，
行业门槛（包括创建企业的启动资金、必要的技术条件、政府的审批手续等）也不能直接进行定量描述。所以在仿真模型中，我们采用转义处理，即采用每个仿真周期是否有新的企业进入产业集群来表示行业门槛的高与低。例如每个仿真周期有新的企业进入产业集群表示行业门槛低，
所以不断有企业进入集群寻找商机，反之每个仿真周期没有新企业进入集群表示行业门槛高；２）为了提高仿真研究的真实度，我们采用微观企业案例分析作为仿真模型建立的前提，
仿真模型环境参数利用行业统计数据，企业参数利用实际案例的数据，仿真模型中Ａｇｅｎｔ行为直接模拟对应企业的决策行为，对暂时无法获得的数据采用通过仿真平衡态探取获得的方式，
这一系列的措施和创新办法提高了仿真的真实度，使得仿真结果更加可信。总而言之，参考本文提出的基于Ａｇｅｎｔ的人工社会建模及应用流程可以创建更多的人工社会模型应用于经济社会系统分析。
参考文献：
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７６·
系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 2. 假定系统为： )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现，如果不是最小实现，请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现，并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程：
)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= （1）试将该模型输入到MATLAB 空间，并求出该模型相应的传递函数矩阵。 （2）将该状态空间模型转化为零极点增益模型，确定该系统是否为最小实现模型。如果不是，请将该模型的传递函数实现最小实现。 （3）若选择采样周期为s T 1.0=，求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 （4）对离散的状态空间模型进行连续变化，测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为： 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21，假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 （1）将该传递函数模型转化为状态空间模型。 （2）利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 （3）根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 （4）采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线，并与（3）的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A （1）取1:1.0:0=t ，利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵，看运行的速度如何？ （2）采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线，看运行的速度如何？ clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);
交通系统建模与仿真学习总结 《道路交通系统建模与仿真》是面向交通工程、交通运输、车辆工程等专业高年级学生的必修专业基础课。它为该专业学生进一步学习、研究道路交通问题打下了基础。其目的是通过对系统仿真的一般理论和研究方法的学习，了解应用系统仿真技术对各种道路交通问题进行仿真的基本方法，同时通过开发型试验，培养该专业学生今后从事交通工程、交通运输研究、应用的基本技能。 这门课对数学以及计算机程序编写都有较高的要求，但经过一个学期的学习，通过老师的讲解、多媒体教案的演示以及小组讨论完成作业，我对道路交通系统建模与仿真有了一些初步的认识和粗浅的理解，下面我把学习的心得体会作如下总结。 一、系统建模 随着智能交通系统(ITS)在全球范围内的兴起，作为其核心内容之一的交通仿真正成为国内外的研究热点。传统的交通仿真系统存在对道路、交通环境信息的管理能力不足等问题，而地理信息系统(GIS)作为一种新兴的、迅速发展的技术，具有很强的信息管理能力和信息可视化能力。 系统建模主要向我们介绍了传统的科学方法与建模、系统建模以及建模的一些方法。 系统建模是通过计算机技术开发一些软件通过程序语言实现对一些实体系统进行模拟来达到研究学习的目的。系统的建模有很多种软件和语言，其中一种为UML（统一建模语言）。 公认的面向对象建模语言出现于70年代中期。从1989年到1994年，其数量从不到十种增加到了五十多种。在众多的建模语言中，语言的创造者努力推崇自己的产品，并在实践中不断完善。但是，OO方法的用户并不了解不同建模语言的优缺点及相互之间的差异，因而很难根据应用特点选择合适的建模语言，于是爆发了一场“方法大战”。90年代中，一批新方法出现了，其中最引人注目的是Booch 1993、OOSE和OMT-2等。此外，还有Coad/Y ourdon方法，即著名的OOA/OOD，它是最早的面向对象的分析和设计方法之一。该方法简单、易学，适合于面向对象技术的初学者使用，但由于该方法在处理能力方面的局限，目前已很少使用。概括起来，首先，面对众多的建模语言，用户由于没有能力区别不同语言之间的差别，因此很难找到一种比较适合其应用特点的语言；其次，众多的建模语言实际上各有千秋；第三，虽然不同的建模语言大多类同，但仍存在某些细微的差别，极大地妨碍了用户之间的交流。因此在客观上，极有必要在精心比较不同的建模语言优缺点及总结面向对象技术应用实践的基础上，组织联合设计小组，根据应用需求，取其精华，去其糟粕，求同存异，统一建模语言。 二、关于仿真技术 所谓系统仿真（system simulation），就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。 系统仿真的实质是一种对系统问题求数值解的计算技术。尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。仿真是一种人为的试验手段。它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要功能。仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。 仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统，可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。通过系统仿真，可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。通过系统仿真，能启发新的思想或产生新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。 仿真软件包括为仿真服务的仿真程序、仿真程序包、仿真语言和以数据库为核心的仿真软件系统。仿真软件的种类很多，在工程领域，用于系统性能评估，如机构动力学分析、控制力学分析、结构分析、热分析、加工仿真等的仿真软件系统MSC Software在航空航天
物流系统仿真 期末作业 题目：Manufacturing System Planning and Scheduling 班级：物流工程131 学号：1311393003 1311393008 姓名：黎宇帆张力夫 日期：2015-09-19 成绩：
制造系统规划与调度 翻译 2.1引言 现代生产调度工具是非常强大的，提供了广阔的范围内调整工具的行为的真实过程要求的选项和参数。 然而，更多的选项的存在，它就在实践中找到的工具的最佳配置更加困难。 即专家们经常无法预测的多种可能性的影响。 测试甚至一小部分在现实中可能的配置，对实际生产过程的影响可能需要几个月的时间，可能会严重降低整体性能。 因此，这样的试验在实践中是不可行的。 优化的生产调度仿真模型比使用真正的过程更安全，更便宜,更快，更容易测试。为了在一个中等规模的制造公司充分使用先进的调度工具的优势，找到它的一个最佳的规则和参数的优化配置。 模块化仿真模型的整个业务的制造系统和生产过程中阳极氧化阶段是建立以测试不同的调度配置的影响。调度工具的配置测试和优化进行了离线使用的仿真模型。实际生产过程不受干扰，可以非常快速、低成本的找到最优配置。 2.2问题描述 位于英国的一个中型制造商，生产一系列的不同的小压铝零件和一系列大批量的其他面向消费者的产品。典型的应用包括香水的喷雾组件和哮喘患者的分配器。这是一个高度竞争的行业，成功取决于是否能实现高效率和低成本制造。所以生产调度是非常重要的。 在过去，该公司安装的软件工具可以支持生产过程中的各个区域调度。全面提高公司绩效，增加产量和减少产品的交货时间，他们计划建立自动电抗器的供应链规划服务器–总调度系统协调当地所有的业务和生产区。为了提供最好的解决方案，调度工具供应商，预优国际（https://www.doczj.com/doc/e417577679.html,）决定使用模拟求解调度工具的优化配置。 问题是建立一个仿真工具，它将接受的到来客户订单和生产订单排序以满足这些需求。一个重要的地方是模型的生产过程本身，以确保它的主要阶段的最佳时刻加载。阳极氧化阶段是整个生产过程中特别重要的，因此，它必须是非常详细的模拟，以测试到整体订单的交货时间可以通过阳极氧化过程阶段优化减少到什么程度。 在这种情况下的研究主要目标是以下几个： （1）为了确定公司模型间的相关业务和生产过程和确定订单和交货时间， （2）在规划部门分析和优化业务流程，为了处理传入的需求和规划生产订单。 （3）测试的整体生产时间，提高灵敏度，特别是确定是否引入特定排序规则的生产订单将减少在阳极氧化处理阶段总的处理时间。
1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__ 仿真___）。 2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、 （__离散系统__）。 3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。 4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、 属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这 三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。 6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据 __）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__） ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿 真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、 （______FLEXSIM___）。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大 提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服 务台数量、D为系统容量；E为排队规则。 11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服 务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。 先进先出FIFO 后进先出LIFO 随机服务SIRO 最短处理时间优先SPT 优先级服务PR ?阶段性知识测试 12.模型中，习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的 随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必 然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。 14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。排队系统主要活动有 （_______）和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表 示。 仿真策略，也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据
一曲柄滑块机构运动学仿真 1、设计任务描述 通过分析求解曲柄滑块机构动力学方程，编写matlab程序并建立Simulink 模型，由已知的连杆长度和曲柄输入角速度或角加速度求解滑块位移与时间的关系，滑块速度和时间的关系，连杆转角和时间的关系以及滑块位移和滑块速度与加速度之间的关系，从而实现运动学仿真目的。 2、系统结构简图与矢量模型 下图所示是只有一个自由度的曲柄滑块机构，连杆与长度已知。 图2-1 曲柄滑块机构简图 设每一连杆（包括固定杆件）均由一位移矢量表示，下图给出了该机构各个杆件之间的矢量关系 图2-2 曲柄滑块机构的矢量环
3．匀角速度输入时系统仿真 3.1 系统动力学方程 系统为匀角速度输入的时候，其输入为输出为；。 (1) 曲柄滑块机构闭环位移矢量方程为: (2)曲柄滑块机构的位置方程 (3)曲柄滑块机构的运动学方程 通过对位置方程进行求导，可得 由于系统的输出是与，为了便于建立A*x=B形式的矩阵，使x=[], 将运动学方程两边进行整理，得到 将上述方程的v1与w3提取出来，即可建立运动学方程的矩阵形式 3.2 M函数编写与Simulink仿真模型建立 3.2.1 滑块速度与时间的变化情况以及滑块位移与时间的变化情况 仿真的基本思路：已知输入w2与，由运动学方程求出w3和v1，再通过积分，即可求出与r1。 （1）编写Matlab函数求解运动学方程 将该机构的运动学方程的矩阵形式用M函数compv（u）来表示。 设r2=15mm，r3=55mm，r1（0）=70mm，。 其中各个零时刻的初始值可以在Simulink模型的积分器初始值里设置
M函数如下： function[x]=compv(u) %u(1)=w2 %u(2)=sita2 %u(3)=sita3 r2=15; r3=55; a=[r3*sin(u(3)) 1;-r3*cos(u(3)) 0]; b=[-r2*u(1)*sin(u(2));r2*u(1)*cos(u(2))]; x=inv(a)*b; （2）建立Simulink模型 M函数创建完毕后，根据之前的运动学方程建立Simulink模型，如下图： 图3-1 Simulink模型 同时不要忘记设置r1初始值70，如下图： 图3-2 r1初始值设置
系统建模与仿真习题三及答案 1.已知系统 )24(32)(21+++=s s s s s G 、2 103)(2+-=s s s G 求G 1(s)和G 2(s)分别进行串联、并联和反馈连接后的系统模型。 解： clc;clear; num1=[2 3]; den1=[1 4 2 0]; num2=[1 -3]; den2=[10 2]; G1=tf(num1,den1); G2=tf(num2,den2); Gs1=series(G1,G2) Gp1=parallel(G1,G2) Gf=feedback(G1,G2) 结果： Transfer function: 2 s^2 - 3 s - 9 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: s^4 + s^3 + 10 s^2 + 28 s + 6 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: 20 s^2 + 34 s + 6 -------------------------------- 10 s^4 + 42 s^3 + 30 s^2 + s – 9 2.某双闭环直流电动机控制系统如图所示：
利用feedback( )函数求系统的总模型。 解： 模型等价为： 编写程序： clc;clear; s=tf('s'); G1=1/(0.01*s+1); G2=(0.17*s+1)/(0.085*s); G3=G1; G4=(0.15*s+1)/(0.051*s); G5=70/(0.0067*s+1); G6=0.21/(0.15*s+1); G7=(s+2)/s; G8=0.1*G1; G9=0.0044/(0.01*s+1); sys1=feedback(G6*G7,0.212); sys2=feedback(sys1*G4*G5,G8*inv(G7)); sys=G1*feedback(sys2*G2*G3,G9) 结果： Transfer function:
《生产系统建模与仿真》教学大纲 （理论课程） 开课系（部）：工程学院课程编号：010396 课程类型：专业课总学时：48 学分：3 适用专业：工业工程开课学期：2014-2015学年第一学期 先修课程：概率论与数理统计、C语言程序设计、系统工程导论 一、课程简述 《生产系统建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程，是工业工程系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高生产能力和生产效率。 本课程具有较强的理论性，同时具有较强的实践性和应用性，能够有效增强学生的系统仿真理论基础，提高学生对系统仿真、分析工作的适应性，培养其开发创新能力。 本课程的教学目标是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识。课程以制造型生产企业为核心，通过理论教学和实践环节相结合，阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。其容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍，重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练，能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理；并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能；使学生了解计算机仿真的基本步骤。 二、课程要求 （一）教学方法 1、启发式课堂讨论 针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动思考的习惯，启发学生的探索精神。 2、重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解 提高学生的逻辑思维能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。 3、加强计算机辅助设计、分析 将Flexsim仿真软件引入教学中。应用计算机辅助设计、分析，能方便的改变系统
系统建模与仿真 开课对象：工业工程开课学期：6 学分：2学分；总学时：48学时；理论课学时：40学时； 实验学时：0 学时；上机学时：8学时 先修课程：概率论与数理统计 教材：系统建模与发展，齐欢，王小平编著，清华大学出版社，2004.7 参考书： 【1】离散事件系统建模与仿真，顾启泰，清华大学出版社 【2】现代系统建模与仿真技术，刘兴堂，西北工业大学出版社 【3】离散事件系统建模与仿真，王维平，国防科技大学出版社 【4】系统仿真导论，肖田元，清华大学出版社 【5】建模与仿真，王卫红，科学出版社 【6】仿真建模与分析(Simulaton Modeling and Analysis)(3rd eds.)，Averill M. Law, W.David Kelton，清华大学出版社/McGraw-Hill 一、课程的性质、目的和任务 建模与仿真是当代现代科学技术的主要内容，其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本课程以一般系统理论为基础，让学生掌握适用于任何领域的建模与仿真的一般理论框架和基本方法。 本课程的目的和任务是使学生： 1．掌握建模基本理论； 2．掌握仿真的基本方法； 3．掌握一种仿真语言及仿真软件； 4．能够运用建模与仿真方法分析、解决工业工程领域的各种常见问题。 二、课程的基本要求 1．了解建模与仿真的作用和发展，理解组成要素。 2．掌握建模的几种基本方法，及模型简化的技术手段。 3．掌握建模的一般系统理论，认识随机数的产生的原因及统计控制方式。 4．能对离散事件进行仿真，并能分析运行结果。 三、课程的基本内容及学时分配 第一章绪论（3学时） 1．系统、模型、仿真的基本概念
物流系统建模与仿真考前复习题 1、名词解释（5*4分） （1）系统：系统是由若干可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素所组成，在一定的阶层结构形成中分布，在给定的环境约束下，为达到整体的目的而存在的有机集合体。 （2）物流系统模型：物流系统模型是对物流系统特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表达，描述了系统各要素之间的相互关系、系统与环境之间的相互作用，以反映系统的某些本质。 （3）系统仿真：应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定系统；或者利用这种仿真训练给定系统的专业人员。 （4）离散事件系统：指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。离散事件动态系统，本质上属于人造系统 （4）实体：实体是描述系统的三个基本要素(实体、属性、活动)之一。在离散事件系统中的实体可分为两大类：临时实体及永久实体。在系统中只存在一段时间的实体叫临时实体。这类实体由系统外部到达系统，通过系统，最终离开系统。临时实体按一定规律不断地到达(产生)，在永久实体作用下通过系统，最后离开系统，整个系统呈现出动态过程。 （5）事件：事件就是引起系统状态发生变化的行为。从某种意义上说，这类系统是由
事件来驱动的。在一个系统中，往往有许多类事件，而事件的发生一般与某一类实体相联系，某一类事件的发生还可能会引起别的事件发生，或者是另一类事件发生的条件等，为了实现对系统中的事件进行管理，仿真模型中必须建立事件表，表中记录每一发生了的或将要发生的事件类型和发生时问，以及与该事件相联的实体的有关属性等。 （6）仿真时钟：仿真钟用于表示仿真时间的变化。离散事件动态系统的状态是在离散时间点上发生变化的，并且由于引起状态变化的事件发生时间的随机性，仿真钟的推进步长是随机的。如果两个相邻发生的事件之间系统状态不发生任何变化，则仿真钟可以跨过这些“不活动”周期。从一个事件发生时刻推进到下一事件发生时刻，仿真钟的推进呈跳跃性，推进速度具有随机性。 （7）事件调度法：仿真模型中的时间控制部件用于控制仿真钟的推进。在事件调度法中，事件表按事件发生时间先后顺序安排事件。时间控制部件始终从事件表中选择具有最早发生时问的事件记录，然后将仿真钟修改到该事件发生时刻。对每一类事件，仿真模型有相应的事件子程序。每一个事件记录包含该事件的若干个属性，其中事件类型是必不可少的，要根据事件类型调用相应的事件子程序。在事件子程序中，处理该事件发生时系统状态的变化，进行用户所需要的统计计算；如果是条件事件，则应首先进行条件测试，以确定该事件是否确能发生。如果条件不满足，则推迟或取消该事件。该事件子程序处理完后返回时问控制部件。 （8）进程交互法：一个进程包含若干个有序事件及有序活动。进程交互法采用进程描述系统，它将模型中的主动成分所发生的事件及活动按时间顺序进行组合，从而形成进程表，一个成分一旦进入进程，它将完成该进程的全部活动。 （9）连接：通过对象之间的连接定义仿真模型的流程，模型中对象之间是通过端口来
上海海洋大学试卷 姓名：学号：专业班名： 一．简述题（共40分） 1.什么是事件？在单通道排队系统中，哪两个典型事件影响系统的状态？这两个典型事件分别发生时，可能会改变系统哪些状态？（5分） 事件是指引起系统状态发生变化的行为或者事情 在单通道派对系统中的典型事件是：顾客到达和服务结束 顾客到达发生，系统可能会由闲开始变为忙，可能引起队长发生变化 服务结束，系统的状态可能有忙变为闲，可能引起队长发生变化 2.分析FMS（柔性制造系统）中的实体、状态、事件和活动。要求每一项写出2个。（8分） 实体：机床、工件 状态：空闲、加工 事件：工件到达、加工结束 活动：工件到达与工件加工开始这之间的一段事件是一个活动
3．在排队模型中，假定用链表来存放排队等待服务的顾客。链表中只有“到达时间”这样的单属性，当前CLOCK ＝10，已用空间表和可用空间表的情形见下图1，并且任何时候队列中的顾客数不会超过4位。若已知排队系统中依次发生的事件如下表1。 请根据表1中列出的事件画出CLOCK ＝15，CLOCK ＝20，CLOCK ＝25时的已用空间表和可用空间表的情形（注意：画出的图形中必须标上行号）。（8分）
4．库存系统仿真中有哪4种类型的事件？当这4种事件同时发生时，系统如何处理4种事件？（4分） 1 货物到达 2 顾客需求 3 仿真结束 4 月初清库 5．请问输入数据分析的基本步骤有哪些，并简述各个步骤的基本内容？（6分） 输入数据收集 分布的识别 参数估计 拟合度检验 6．在稳态仿真中，哪两种方法能够提高仿真结果的精度？（4分） 重复运行次数和增加运行长度
新疆财经大学实验报告 课程名称：物流管理综合实验 实验项目名称：系统建模与仿真 学号： 2013104059 姓名：曾华艳 班级：物流管理11-1 指导教师：林秋平 2014年 6月 2日
新疆财经大学实验报告
《铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告》 一、实验目的 (一)通过对铁路局联通营业厅运作的观察，建立计算机仿真全过程，对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析，为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。 (二)通过这次实验活动，全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用，理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。 (三)通过分组合作的形式，提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验，培养协调工作、共同完成任务的能力。 二、系统描述 人们进入联通营业厅，首先要通过取票系统拿到自己的号，先在等待区等待叫号系统报自己的号。一共有2个服务台，2个服务台同时工作，哪个服务台叫到几号，拿这个号码的人就去哪个服务台，叫号系统按顺序叫号，2个服务台叫号不会发生重复现象。我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究，因此我们采集了仿真模型相关数据。记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。将收集的数据整理，录入excel中，并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间，再利用flexsim建立仿真模型进行仿真分析与优化。 三、小组分工 （一）本组成员 1.组长：曾华艳 2.组员：晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒 （二）小组分工 1.调查收集数据和模型优化：全体成员 2.数据录入：晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽 3.数据处理：宗泽宁、阿尔孜姑丽 4.仿真模型建立与分析：陈磊、曾华艳 5.实验报告：曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁 6.PPT 制作：张振恒、陈磊
控制系统仿真大作业 1、曲线拟合的Matlab实现和优化度检验 通过一个实际的例子，介绍最小二乘曲线拟合法的基本原理，对最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究，并给出曲线拟合Matlab实现的源程序。论述了Matlab软件在做曲线拟合时的用法，并进行曲线的拟合和相应的图像。 2、基于Matlab的液位串级控制系统 运用组态王和Matlab混合编程的方法设计了一个双容(两个水箱串联)液位串级在线控制系统，由组态王编制人机交互界面，用Matlab完成控制算法，二者通过DDE进行实时数据交换；采用串级控制策略,减小二次干扰的影响，验证其方法的有效性。 3、基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究 应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较.仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析. 4、基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真 根据直接转矩控制原理，利用MATLAB/SIMULINK软件构造了一个交流电机调速系统，该系统能够很好地模拟真实系统，实现高效的调速系统设计。仿真结果验证该方法的有效性。 5、基于MCGS和MATLAB的薄膜厚度控制系统仿真 以MCGS组态软件和MATLAB为平台,设计和仿真了一个薄膜厚度控制系统.MCGS完成硬件接口的设置、数据的实时采集、人机对话、以动画的方式显示控制系统的运行情况,MATLAB完成PID参数的自动整定,并利用动态数据交换(DDE)技术建立两者间的通讯.并分析其仿真结果。 6、Matlab在动态电路分析中的应用 用Matlab计算动态电路,可得到解析解和波形图.一阶电路先计算3要素,后合成解
研究生学位课 《工程系统建模与仿真》实验报告 （2017 年秋季学期） 姓名 学号 班级研一 专业机械电子 报告提交日期 哈尔滨工业大学
报告要求 1.实验报告统一用该模板撰写： (1)实验名称 (2)同组成员（必须写） (3)实验器材 (4)实验原理 (5)实验过程 (6)实验结果及分析 2.正文格式：小四号字体，行距单倍行距； 3.用A4纸单面打印；左侧装订； 4.报告需同时提交打印稿和电子文档进行存档，电子文档请发送至： xxx@https://www.doczj.com/doc/e417577679.html,。 5.此页不得删除。 评语： 教师签名： 年月日
实验一报告正文 一、 实验名称 TH －I 型智能转动惯量实验 二、 同组成员（必须写） 17S 三、 实验器材（简单列出） 1. 扭摆及几种有规则的待测转动惯量的物体 2. 转动惯量测试仪 3. 数字式电子台秤 4. 游标卡尺 四、 实验原理（简洁） 将物体在水平面内转过一角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。 根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正比，即 M ＝－K θ （1） 式中，K 为弹簧的扭转常数，根据转动定律 M ＝I β 式中，I 为物体绕转轴的转动惯量，β为 角加速度，由上式得 M I β= （2） 令2I K ω= ,忽略轴承的磨擦阻力矩，由式（1）、（2）得 222d K dt I θβθωθ==-=- 上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比， 且方向相反。此方程的解为： c o s () A t θωφ=+ 式中，A 为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动周期为 22T π ω = = （3） 由式（3）可知，只要实验测得物体扭摆的摆动周期，并在I 和K 中任何一个量已知时即可计算出另一个量。 五、 实验过程（简洁） 1. 用游标卡尺测出实心塑料圆柱体的外径D 1、空心金属圆筒的内、外径D 内、 D 外、木球直径D 直、金属细杆长度L ；用数字式电子秤测出各物体质量m （各测量3次求平均值）。
第一章习题 1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？ 答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别？各有什么特点？ 答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性。 仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？ 答: 通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题，统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验。 1-4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何？。 答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰，模拟仿真较数字仿真精度低 但模拟仿真具有如下优点： （1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。 （2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。 （3）能快速求解微分方程。模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关。 （4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进
第九讲系统建模与仿真(2) 四、仿真 1. 仿真(模拟)(Simulation)概念 1）定义 利用模型复现实际系统中发生的本质过程, 并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统. 2）分类 物理仿真：即实物仿真, 如风洞 计算机仿真(数学仿真): 模拟数字混合 半实物仿真: 控制器(实物)+计算机上实现的控制对象 3）建模、仿真与计算机 建模与仿真的五个组成部分（实际系统、试验框架、基本模型、集总模型、计算机模型）
实际系统：行为描述（可观测变量、不可观测变量） 试验框架：假设或条件集合，同模型有效性之间相关 基本模型：在试验框架下，解释实际系统的行为 集总模型：基本模型的简化 计算机：复杂（仿真） 4）基本要素 ●对仿真问题的描述 ●行为产生器 ●模型行为及其处理 5）仿真的发展阶段 ●模型驱动的仿真 ●含实物的仿真 ●人在回路中的仿真 6）仿真的发展趋势 ●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
7）仿真的对象 ●系统过于复杂（如存在过多的随机因素），难以采用解析法求解 时，通过仿真可得到系统的动态特征。 ●系统实际运行费用过高或无法作实际运行时，借助仿真可以得到 系统的有关参数。 优化设计、安全性和经济性、预测、完善系统模型、重复实验 8）仿真的一般过程 9）仿真的分类
●物理仿真，模拟机仿真，数字仿真，数字机与模拟机混合仿 真，仿真器仿真 ●连续和离散系统仿真 ●静态和动态系统仿真 ●稳态和终态仿真 ●确定性和随机性仿真 10）仿真的输出类型 ●确定型和随机型 ●连续观测值和离散观测值 ●连续分布和离散分布观测值 ●一元和多元输出 ●稳态型仿真和终止型仿真输出 11）仿真的局限性 1) 往往只能得到特解，而得不到通解 2) 结果往往是间接的，而不是直接的 12）仿真的技术工具 连续系统仿真：DYNAMO, CSMP 离散事件系统仿真：GPSS, SIMSCRIPT, SIMULA, GPSS-F 混合仿真：GASP-IV
概念-10 填空-20 数学运算-30 绘图--20 论述-20 系统建模与仿真基本概念 描述系统“三要素”：实体、属性、活动 ――实体确定了系统的构成，也就确定了系统的边界； ――属性也称为描述变量，描述每一实体的特征； ――活动定义了系统内部实体之间的相互作用，从而确定了系统内部发生变化的过程。 按照系统的时间特性对系统的分类 连续系统：系统的状态是随时间连续变化的。可以使用微分方程或一组状态方程来描述。有时，在连续系统中可能要使用一些离散的数据，这时也可以用差分方程或一组离散状态方程来描述。 离散系统：系统的状态变化只在系统离散的时刻发生，而且往往又是随机的。是人造系统中比较常见的一种系统形式。如：管理系统、计算机系统、软件系统、交通系统等 混合系统：系统中既有连续成份又有离散成分。一般为人造系统与自然系统相互作用而生成的新系统。如：连续过程的生产系统、流体机械等。 建立系统模型的原因：1-复杂系统设计。如：软件设计 2-更新或优化设计。如：高效低噪声的风扇的设计 3-情势推演或者游戏。如：兵棋推演 4-低成本预测。如：设计效果预测 5-在线设计。如：单片机仿真系统 系统仿真的基本步骤
系统的定义：为了达到某种目的的一组具有特定的功能、彼此互相联系的若干要素的有机整体。 系统的两种分类方法： 系统分类之1——按照系统的生成方式：自然系统、人造系统 系统分类方法之2——按系统中起主导作用的变化是否连续：连续系统、离散系统 系统的特点： 第1——系统的整体性。系统由许多要素组成的，各部分是不可分割的。（最小原则） 第2——系统的相关性。系统内部的各个要素之间互相以一定的规律联系着，它们之间的特定关系就形成了特定定能的系统（依赖原则） 系统模型：是为了研究系统的一种表示，是系统的内在规律及它与外界的相互作用关系的描述。 模型的分类及其描述：物理模型、数学模型 物理模型：又称实体模型，是实际系统在尺寸上的缩小或放大后的相似体 数学模型：用数学方程（常用代数方程和微分方程的组合）或其它图形与符号手段来描述实际系统的结构和性能的方法。与时间有关称为动态模型，与时间无关则称为静态模型。 数学模型的特点 “数学模型”是人们对自然世界的一种抽象理解，它与自然世界/现象/问题具有“性能相似”的特点，人们可利用“数学模型”来研究/分析自然世界的问题与现象，以达到认识世界与改造世界的目的。 模型验证 在仿真实验过程中，其结果的有效性取决于“系统模型”的可靠性；因此，模型验证是一项十分重要的工作，它应该贯穿于“系统建模—仿真实验”这一过程中，直到仿真实验取得满意的结果。 模型验证的内容 验证“系统模型”能否准确地描述实际系统的性能与行为；
系统建模仿真技术的历史现状和发展趋势分析 工程133 胡浩3130212026 【摘要】：经过半个多世纪的发展,仿真技术已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性技术学科。本文对建模与仿真技术发展趋势作了较全面分析。仿真建模方法更加丰富,更加需要仿真模型具有互操作性和可重用性,仿真建模VVA与可信度评估成为仿真建模发展的重要支柱;仿真体系结构逐渐形成标准,仿真系统层次化、网络化已成为现实,仿真网格将是下一个重要发展方向;仿真应用领域 更加丰富,向复杂系统科学领域发展,并将更加贴近人们的生活。 工程系统的仿真，起源于自动控制技术领域。从最初的简单电子、机械系统，逐步发展到今天涵盖机、电、液、热、气、电、磁等各个专业领域，并且在控制器和执行机构两个方向上飞速发展。 控制器的仿真软件，在研究控制策略、控制算法、控制系统的品质方面提供了强大的支持。随着执行机构技术的发展，机、电、液、热、气、磁等驱动技术的进步，以高可靠性、高精度、高反应速度和稳定性为代表的先进特征，将工程系统的执行品质提升到了前所未有的水平。相对控制器本身的发展，凭借新的加工制造技术的支持，执行机构技术的发展更加富于创新和挑战，而对于设计、制造和维护高性能执行机构，以及构建一个包括控制器和执行机构的完整的自动化系统也提出了更高的要求。 AMESIM软件正是能够提供平台级仿真技术的工具。从根据用户需求，提供液压、机械、气动等设计分析到复杂系统的全系统分析，
到引领协同仿真技术的发展方向，AMESIM的发展轨迹和方向代表了工程系统仿真技术的发展历程和趋势。 一、系统仿真技术发展的现状 工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部分，与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起，在贯穿产品的设计、制造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中，发挥着重要的作用，同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求。因此，工程系统仿真技术也就迅速地发展到了协同仿真阶段。其主要特征表现为： 1、控制器和被控对象的联合仿真：MATLAB＋AMESIM，可以覆盖整个自动控制系统的全部要求。 2、被控对象的多学科、跨专业的联合仿真：AMESIM＋机构动力学＋CFD＋THERMAL＋电磁分析 3、实时仿真技术 实时仿真技术是由仿真软件与仿真机等半实物仿真系统联合实现的，通过物理系统的实时模型来测试成型或者硬件控制器。 4、集成进设计平台 现代研发制造单位，尤其是设计研发和制造一体化的大型单位，引进PDM/PLM系统已经成为信息化建设的潮流。在复杂的数据管理流程中，系统仿真作为CAE工作的一部分，被要求嵌入流程，与上下游工具配合。
《系统建模与仿真》复习题样例：考试内容主要但不 限于如下内容 一、单项选择题(每题.5分,共32题) 1、下列哪个图标表示输送链Conveyor元素（C）。----序号17 A、 B、 C、 D、 2、某条生产线生产产品A，生产速率为1件/3分钟，生产的产品将送入仓库Buf 存储起来，假设生产线产出的第一件A在仿真时刻3，则运行至仿真时刻60，统计进入Buf的零件A的数量可以使用下面的函数(B)。----序号507 A、NPARTS(Buf) B、NPARTS(A) C、NPARTS2(Buf,A,1) D、APARTS(Buf) 3、一次能处理多个部件，即n个部件输入n个部件输出的是：（B ）。----序号218 A、单处理机 B、批处理机 C、装配机 D、生产机 4、在模型中有一属性元素process_time，表示不同的零件在某一机器上所需要的加工时间，那么，在机器详细设计中，对机器的加工时间cycle time栏中应输入（）----序号144 A、process_time B、process_time（） C、match D、cycle time 5、对缓冲器（buffer）中几个缓冲区用矩形框框起来的可视化设计，其所需要使用的可视化属性是（B ）。----序号134 A、name B、rectangle C、patch D、part queue 6、零件（part）到达系统的时间间隔规律在零件详细设计对话框的（ C）中进行设置。----序号148 A、type B、first arrival C、inter arrival D、to 7、有3个零件nut一次性进入系统缓冲区buf1中等待机器加工，机器加工该零部件的时间为3分钟，则计算Bmaxtime（buf1）的结果是（）。----序号261 A、3 B、6 C、8 D、9 8、可以用于机器（machine）输入（from）规则的是（ A）。----序号80 A、pull B、push C、send D、take 9、下列哪个图标表示时间序列曲线Timeseries元素（A ）。----序号21 A、 B、 C、 D、
西安理工大学 研究生课程论文/研究报告 课程名称：电力电子系统建模与分析 任课教师： 完成日期：2016 年7 月 5 日 专业：电力电子与电力传动 学号： 姓名： 同组成员： 成绩：
题目要求 某用户需要一直流电源，要求：直流输出24V/200W，输出电压波动及纹波均<1%。用户有220V交流电网（±10%波动变化）可供使用： (1) 设计电源主电路及其参数； (2) 建立电路数学模型，获得开关变换器传函模型； (3) 设计控制器参数，给出控制补偿器前和补偿后开环传递函数波特图，分 析系统的动态和稳态性能； (4) 根据设计的控制补偿器参数进行电路仿真，实现电源要求； (5) 讨论建模中忽略或近似因素对数学模型的影响，得出适应性结论(量化 性结论：如具体开关频率、具体允许扰动幅值及频率等）。 主要工作 本次设计主要负责电源主电路及其参数的的设计，以及建立电路数学模型并获得开关变换器传函模型这两部分内容，具体如下： (1) 本次设计电源主电路及其参数，采用从后向前的逆向设计思想。首先根据系统输出要求，设计了后级DC/DC型Buck电路的参数。接着设计了前级不控整流电路以及工频变压器的参数。考虑到主电路启动运行时的安全性，在主电路中加入了软启动电路； (2) 本次DC/DC变换器的建模并没有采用传统的状态空间平均方法，而是采用更为简单、直观的平均开关建模方法，建立了Buck变换器小信号交流模型。最后，推到出了开关变换器的传递函数模型，并给出了Buck电路闭环控制框图。
1 设计主电路及其参数 1.1主电路设计 根据题目要求，系统为单相交流220V/50Hz 输入，直流24V/200W 输出。对于小功率单相交流输入的场合，由于二极管不控整流电路简单，可靠性高，产生的高次谐波较少，广泛应用于不间断电源(UPS)、开关电源等场合。所以初步确定本系统主电路拓扑为：前级AC-DC 电路为电源经变压器降压后的二极管不控整流，后级DC-DC 电路为Buck 斩波电路，其中Buck 电路工作在电感电流连续模式（CCM ），前后级之间通过直流母线和直流电容连接在一起。系统主电路结构如图1-1所示。 AC 220V/50Hz L C 1 C 2R D S 图1-1 系统主电路结构图 1.2主电路参数设计 本次设计电源主电路参数，采用从后向前的逆向设计思想。先对后级DC/DC 型Buck 电路的参数进行设计，接着对前级不控整流电路以及工频变压器的参数进行设计。下面分别对后级的Buck 电路和前级经变压器降压后的不控整流电路各参数进行分析设计。 1.2.1 输出电阻计算 根据系统电路参数：220,50;24;200i o U V Hz U V P W ===，可计算： 输出电流： /200/248.33O O I P U W V A ==≈ （1-1） 负载等值电阻： /24/8.33 2.88O O R U I V A ==≈Ω （1-2）