仿真建模技术fangzhen jianmo jishusimulation modelling technology

将研究对象按照研究目的的需求进行抽象或类比处理形成仿真模型的技术。研究对象可以是物理系统或某类问题，例如防空导弹武器系统或社会经济问题等。抽象处理指的是将对象的本质属性给以抽象的描述，例如数学模型等。类比处理一般包括两种方式，一种是在对象实体外形尺寸上进行缩放处理；另一种是以具有类似特性模拟对象代替原型对象，例如以电子系统模拟机械系统等。仿真建模是系统仿真的重要组成部分，它将直接影响系统仿真的逼真程度。
仿真模型一般可分为物理模型和抽象模型两类。实体的缩比模型和特性的类比模型等属物理模型；系统的数学模型和符号模型等属抽象模型。仿真建模是认识、分析和研究物理系统或问题的重要手段。
仿真建模的基本方法通常有如下几类：
❶理论推演法。运用一些物理定律和数学定理，经推演、综合导出对象的模型。此法适用于组成结构和特性参数均为已知的对象；
❷实验确定法。运用实体试验的方法获取对象的有关特性参数，通过对这些参数的分析综合形成对象的模型。此法适用于在组成结构和参数上不是全部已知的对象；
❸统计归纳法。在对象的实际运行中收集其有关的特征数据，通过对这些数据的统计处理和归纳综合形成对象的模型。此法适用于在结构和参数上含有不确定因素或者不能直接进行试验辨识部分的对象；
❹混合建模法。把上述三种方法以适当的形式联合使用于模型的建立。这是在实际建模工作中经常使用的方法。
在系统工程中通常将对象分为两种基本类型，一类为良性结构系统，其组成结构和运行机理基本已知，可建立较为严格的抽象模型予以描述。例如导弹武器系统即属此类；另一类为不良结构系统，其组成结构和运行机理不是确切已知，难于建立严格的抽象模型，例如军事指挥的战略战术问题即属此类。这两类对象在建模问题上各有不同的特点，良性结构系统的建模以理论推演分析和试验统计归纳相结合为主，并可随着系统试验或实际运行次数的增加，获取更多的观测数据，据此对所建模型进行反复修正，直至达到预定的逼真程度为止；而不良结构系统的建模通常需要根据经验提出一些假设性的前提和原则，在它们的制约下依靠专家经验和有关的理论基础，逐步形成半经验半理论半定量半定性的仿真模型。
仿真模型的验证与确认是建模中的重要技术环节。通过模型在仿真试验中的表现和与对象实际运行结果的对比分析，验证仿真系统组成的正确性；同时据此评定模型的逼真程度，确认其可用性。只有经过验证和确认的模型，才能用于仿真试验，提供有效的仿真结果。
20世纪50年代，仿真建模技术已开始用于军事工程中。随着计算机技术的发展，仿真建模已扩展至社会、经济、生态和环境等各个领域，已形成近代科学发展的一个重要方面。而建模技术亦将逐步向计算机辅助建模和智能建模等方向发展。在形式上将通过数据库、模型库和专家系统的建立，而逐步形成模型系列化和通用化。在理论和方法上，建模理论的深化和完善、不良结构系统的建模方法以及模型验证与确认方法的实用化等，都将是重要的研究课题。