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好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

何为仿真？

1定义

仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的一门多

学科综合性技术。它是它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用

的优点。

仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。人们利用这

样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助人们对现实

世界的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念，任何逼

真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。仿真是有层次的，

既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需

求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。

传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次

的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进

行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来

修改模型和有关的参数。如此迭代地进行，直到认为这个模型已

满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。

模型对系统某一层次特性的抽象描述包括：系统的组成；各

组成部分之间的静态、动态、逻辑关系；在某些输入条件下系统

的输出响应等。根据系统模型状态变量变化的特征，又可把系统

模型分为：连续系统模型——状态变量是连续变化的；离散（事

件）系统模型——状态变化在离散时间点（一般是不确定的）上

发生变化；混合型——上述两种的混合。

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2发展历程

仿真是一种特别有效的研究手段。20世纪初仿真技术已得到应

用。例如在实验室中建立水利模型，进行水利学方面的研究。40～

50年代航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。60

年代计算机技术的突飞猛进，为仿真技术提供了先进的工具，加速了

仿真技术的发展。利用计算机实现对于系统的仿真研究不仅方便、灵

活，而且也是经济的。因此计算机仿真在仿真技术中占有重要地位。

50年代初，连续系统的仿真研究绝大多数是在模拟计算机上进行的。

50年代中期，人们开始利用数字计算机实现数字仿真。计算机仿真

技术遂向模拟计算机仿真和数字计算机仿真两个方向发展。在模拟计

算机仿真中增加逻辑控制和模拟存储功能之后，又出现了混合模拟计

算机仿真，以及把混合模拟计算机和数字计算机联合在一起的混合计

算机仿真。在发展仿真技术的过程中已研制出大量仿真程序包和仿真

语言。70年代后期，还研制成功专用的全数字并行仿真计算机。仿

真技术来自于军事领域，但它不仅用于军事领域，在许多非军事领域

也到了广泛的应用。例如：在军事领域中的训练仿真；商业领域中的

商业活动预测、决策、规划、评估；工业领域中的工业系统规划、研

制、评估及模拟训练；农业领域中的农业系统规划、研制、评估，灾

情预报、环境保护；在交通领域中的驾驶模拟训练和交通管理中的应

用；医学领域中的临床诊断及医用图像识别等。

3主要仿真技术

1仿真建模

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仿真建模是一门建立仿真模型并进行仿真实验的技术。建模活动

是在忽略次要因素及不可测量变量的基础上，用物理或数学的方法对

实际系统进行描述，从而获得实际系统的简化或近似反映。

2面向对象的仿真

面向对象仿真是当前仿真