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| 內容簡介： |
内容提要
管理系统模拟是计算机模拟技术在经济管理领域中的应用，是分析复杂管理系统及决策支持的重要手段。本书面向经济管理系统在战略、战术及运作层面的决策需求，介绍了离散事件系统模拟、连续系统模拟、系统动力学模拟、Agent模拟技术的基本原理，随机变量的生成、模拟输入输出数据的分析及方案的比较和优化等模拟技术，并介绍了各种模拟方法在经济管理领域中的应用。
教材特色
1.“互联网 ”时代的新形态教材。本书是本领域第一部新形态教材。按新形态教材的要求，教材中包含可通过二维码获取的多种形式的辅助教学材料，如：即测即练题、辅助阅读材料等，适合读者线上线下学习。
2.面向“中国特色”，包含中国元素的新型教材。引入钱学森的学术思想，引入中国学者的研究成果。
3.面向“中国创新”，配套自有实验系统的教材。本书是第一本自带实验系统的教科书。提供自带的模拟实验系统，可以针对课程的知识点，形象展示系统模拟的原理与实施过程，使读者能够摆脱对系统模拟只是用工具反复“拖拽”（drag and drop）过程的印象，更深入地理解管理系统模拟的核心技术，做到“知其然知其所以然”；
读者对象
本书可供高等院校管理科学与工程、工业工程、物流管理及相关专业本科生、硕士生的教材，也可供相关专业领域的研究者、技术人员及管理决策者参考。
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| 關於作者： |
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金淳，大连理工大学经济管理学院，教授，博士生导师。2000年在日本长冈技术科学大学信息与控制工程专业获工学博士学位。中国系统工程学会物流系统工程分会委员，福建省“闽江学者”特聘讲座教授，日本福岛大学客座教授，悉尼大学商学院交通与物流研究所访问教授。从事学科领域为管理科学与工程、系统工程、企业管理，主要研究方向为系统建模仿真及优化，物流系统运作优化，电子商务与商务智能。主持国家自然科学基金面上项目3项，省部级项目3项，参加国家自然科学基金重大重点项目多项；主持企业委托开发及咨询项目20余项。发表论文140余篇，其中SCI、SSCI、EI收录50余篇。撰写专著2部，参编教材3部，其中辽宁省精品课程教材1部。授权发明专利1项，软件著作权4项。获得省级科研奖2项（一等奖），省级教学成果奖2项（二等奖）。
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| 目錄：
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第一篇 管理系统模拟的基本原理
第1章 管理系统模拟概述2
学习目标2
1.1 管理决策的特点和挑战2
1.1.1 管理决策及其特点2
1.1.2 现实问题的新挑战2
1.1.3 问题的求解对策3
1.2 系统及模型概述4
1.2.1 系统的定义和分类4
1.2.2 系统模型概述4
1.3 系统模拟概述6
1.3.1 系统模拟的概念6
1.3.2 系统模拟的分类7
1.3.3 系统模拟的特点8
1.4 管理系统模拟及其应用 9
1.4.1 管理系统模拟的含义9
1.4.2 主要应用领域10
1.4.3 管理问题和对应的模拟方法10
1.5 系统模拟的实施过程11
1.5.1 系统模拟的三个阶段11
1.5.2 系统模拟实施的步骤12
本章小结13
即测即练题13
思考练习题14
第2章 概率统计基础与蒙特卡
罗法15
学习目标15
2.1 概述15
2.2 随机变量的性质15
2.2.1 随机变量的性质及数字
特征15
2.2.2 常用概率分布函数18
2.3 统计分析基础24
2.3.1 统计推断概述24
2.3.2 参数估计24
2.3.3 假设检验27
2.3.4 中心极限定理与大数定律29
2.4 蒙特卡罗方法30
2.4.1 基本思想30
2.4.2 勃丰投针实验30
2.4.3 蒙特卡罗法的应用32
本章小结33
即测即练题33
思考练习题33
第3章 离散事件系统模拟35
学习目标35
3.1 离散事件系统的基本概念35
3.1.1 离散事件系统35
3.1.2 离散事件系统建模35
3.2 排队系统 36
3.2.1 排队系统的构成36
3.2.2 排队系统模型36
3.2.3 排队系统的性能指标41
3.2.4 M/M/1模型44
3.2.5 排队网络46
3.3 存储系统47
3.3.1 存储系统的构成47
3.3.2 确定性存储系统模型49
3.3.3 随机性存储系统模型51
3.4 网络计划模型55
3.4.1 基本概念55
3.4.2 网络计划图55
3.5 离散事件系统模拟方法57
3.5.1 基本术语57
3.5.2 模拟策略概述61
3.5.3 事件调度法62
3.5.4 模拟程序的构成64
3.6 一个手动的模拟推演过程65
3.6.1 系统的描述65
3.6.2 系统建模66
3.6.3 手动模拟过程67
3.7 其他模拟策略简介74
3.7.1 活动扫描法74
3.7.2 三段扫描法76
3.7.3 进程交互法78
3.8 Petri网模型79
3.8.1 Petri网概述79
3.8.2 Petri网与系统分析82
本章小结83
即测即练题83
思考练习题83
第4章 连续系统模拟86
学习目标86
4.1 连续系统的建模86
4.1.1 连续系统的数学模型86
4.1.2 连续系统建模方法87
4.2 连续系统的模拟89
4.2.1 连续系统模拟方法89
4.2.2 方法的选择及误差控制 94
4.3 系统动力学的基本原理95
4.3.1 系统动力学基础95
4.3.2 动力学系统的行为模式与
结构96
4.4 系统动力学的建模过程99
4.4.1 建模过程概述99
4.4.2 系统框图100
4.4.3 因果回路图的构建100
4.4.4 流图的构建102
4.4.5 建立模型方程104
4.4.6 系统的行为分析108
本章小结112
即测即练题112
思考练习题112
第5章 Agent建模与模拟114
学习目标114
5.1 复杂系统分析方法概述114
5.1.1 复杂系统的概念114
5.1.2 复杂系统的研究方法117
5.2 元胞自动机模型119
5.2.1 基本概念119
5.2.2 模型的构成与模拟规则122
5.2.3 模型案例：康威生命游戏123
5.3 Agent的概念126
5.3.1 Agent的定义与分类126
5.3.2 Agent的构成内容129
5.4 基于Agent的建模及模拟方法131
5.4.1 基于Agent的建模131
5.4.2 基于Agent的模拟132
5.4.3 Agent建模及模拟的实例133
本章小结137
即测即练题137
思考练习题138
第二篇 管理系统模拟的数据及分析
第6章 随机数与随机变量的生成140
学习目标140
6.1 随机数的生成140
6.1.1 随机数的作用与性质140
6.1.2 随机数的生成方法141
6.1.3 随机数的检验142
6.2 随机变量的生成145
6.2.1 生成方法概述145
6.2.2 逆变换法146
6.2.3 函数变换法149
6.2.4 卷积法150
6.2.5 组合法151
6.2.6 舍选法152
6.3 到达过程的生成153
6.3.1 泊松到达过程153
6.3.2 批到达过程154
本章小结154
即测即练题154
思考练习题155
第7章 模拟输入数据分析156
学习目标156
7.1 输入数据分析概述156
7.1.1 输入数据分析的意义156
7.1.2 输入数据分析的步骤156
7.2 数据收集过程157
7.2.1 数据收集的作用157
7.2.2 数据收集注意事项157
7.3 分布的识别158
7.3.1 分布识别的任务158
7.3.2 直方图的构筑158
7.4 参数估计160
7.5 拟合优度检验161
7.5.1 卡方检验161
7.5.2 K-S检验164
7.6 相关性分析165
7.6.1 协方差和相关性分析165
7.6.2 单变量线性回归166
本章小结167
即测即练题168
思考练习题168
第8章 单系统模拟输出数据分析169
学习目标169
8.1 输出分析概述169
8.1.1 输出分析的意义169
8.1.2 模拟输出数据的随机性169
8.1.3 系统性能的测度171
8.1.4 模拟输出分析的分类171
8.2 终止型模拟的输出分析172
8.2.1 终止型模拟的特点172
8.2.2 独立重复运行法172
8.3 稳态型模拟的输出分析174
8.3.1 稳态型模拟概述174
8.3.2 批均值法175
8.3.3 重复删除法176
8.4 方差减缩技术177
8.4.1 方差减缩的意义177
8.4.2 对偶变量法177
8.4.3 公共随机数法178
8.5 模拟模型的验证和确认179
8.5.1 概述179
8.5.2 模拟模型的验证179
8.5.3 模拟模型的确认180
8.5.4 实际数据与模拟数据的统计
比较181
本章小结184
即测即练题184
思考练习题184
第9章 多系统方案比较与优化186
学习目标186
9.1 概述186
9.2 两个系统方案的比较186
9.2.1 基本思想186
9.2.2 独立采样法比较188
9.2.3 相关采样法比较191
9.2.4 各种比较方法的选择192
9.3 多系统方案的比较192
9.3.1 多系统比较的置信区间192
9.3.2 多系统方案比较方法194
9.4 模拟优化方法194
9.4.1 模拟优化问题概述194
9.4.2 模拟优化问题求解195
9.4.3 模拟优化例198
本章小结203
即测即练题203
思考练习题203
第三篇 管理系统模拟的应用
第10章 系统模拟工具介绍206
学习目标206
10.1 系统模拟工具的功能206
10.1.1 功能概述206
10.1.2 系统模拟工具的分类206
10.1.3 系统模拟工具的发展趋势207
10.2 系统模拟工具Arena208
10.2.1 Arena基本介绍208
10.2.2 Arena建模环境210
10.2.3 Arena建模及模拟过程213
10.3 系统模拟工具FlexSim215
10.3.1 FlexSim基本介绍215
10.3.2 FlexSim建模环境217
10.3.3 FlexSim建模及模拟过程218
10.4 系统模拟工具AnyLogic220
10.4.1 AnyLogic基本介绍220
10.4.2 AnyLogic建模环境221
10.4.3 AnyLogic建模及模拟过程223
10.5 系统模拟工具Vensim224
10.5.1 Vensim基本介绍224
10.5.2 Vensim建模环境225
10.5.3 Vensim建模及模拟过程226
10.6 系统模拟工具NetLogo227
10.6.1 NetLogo基本介绍227
10.6.2 NetLogo建模环境228
10.6.3 NetLogo建模及模拟过程228
10.7 其他系统模拟工具简介230
10.7.1 系统模拟工具
Plant Simulation230
10.7.2 系统模拟工具Simio230
本章小结230
即测即练题231
思考练习题231
第11章 系统模拟应用实例232
学习目标232
11.1 Arena建模实例：集装箱码头海
侧作业模拟232
11.1.1 问题概要232
11.1.2 模拟模型的构建234
11.1.3 模型运行与模拟结果237
11.2 FlexSim建模实例：汽车零件
生产线瓶颈工序鉴别239
11.2.1 问题概要239
11.2.2 模拟模型的构建240
11.2.3 模拟结果分析与优化244
11.3 AnyLogic建模实例：库存控制
模型246
11.3.1 问题概要246
11.3.2 模拟模型的构建248
11.3.3 模拟结果分析251
11.4 Vensim建模实例：新产品的销
售过程建模253
11.4.1 问题概要253
11.4.2 模拟模型的构建254
11.4.3 模型的测试256
11.5 NetLogo建模实例：突发公共
卫生事件模拟 258
11.5.1 问题概要258
11.5.2 模拟模型的构建259
11.5.3 模拟运行及结果分析261
本章小结264
参考文献265
附录A t分布表266
附录B χ2分布表268
附录C 管理系统模拟实验系统270
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| 內容試閱：
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随着经济及管理系统的日趋复杂化，借助计算机技术分析复杂管理系统并解决管理决策问题成为当代管理决策领域的迫切需求。管理系统模拟是计算机模拟技术在经济管理领域中的应用，是分析复杂管理系统及决策支持的重要手段，是当代管理决策者所的专业知识。本书的目的是使读者通过对本书的学习，掌握管理系统模拟的基本原理、基本方法、基本技术和实际模拟项目的实施流程，并能够使用计算机模拟工具完成针对管理系统分析的全过程。此外，也希望通过对本书的学习，读者能够建立系统化的思维方式，理解计算机动态实验的方法论以及复杂系统演化的认识论。
管理系统模拟技术涉及计算机技术、信息与软件技术、概率论与数理统计、系统科学、经济学、管理学等相关学科知识和技术。21世纪以来，新一代信息技术、数据科学、人工智能技术的发展促进了管理系统模拟技术的发展，本书在内容编排上力求反映当代计算机模拟技术在管理系统战略、战术及运作层面的应用特点和决策需求，本书分为三篇，共11章。第一篇“管理系统模拟的基本原理”（第1~5章）介绍了管理系统模拟的基本概念，梳理了管理系统模拟中常用的概率论和数理统计知识以及蒙特卡罗法的基本原理，在此基础上，介绍了离散事件系统模拟、连续系统模拟、系统动力学模拟、Agent模拟的基本原理。第二篇“管理系统模拟的数据及分析”（第6~9章）介绍了管理系统模拟中用到的数据及其统计分析技术，包括随机变量的生成、模拟输入数据与输出数据的分析及方案的比较和优化等。第三篇“管理系统模拟的应用”（第10、11章）介绍了管理系统模拟的工具、发展趋势以及各种模拟方法在经济管理领域中的应用。通过上述内容，力图使读者能够全方位掌握各种模拟技术在管理系统中的适用特点和应用方法。
管理系统模拟是一门理论性与实践性并举的学科，因此，除了在理论方面对管理系统模拟的原理进行介绍外，本书注重通过计算机模拟工具的实践，深入理解解决实际问题的方法和过程。管理系统模拟技术随着现代信息技术的发展而不断更新换代，为此需要一种能适应技术发展演变的载体形式和阅读方式。本书的主要特点是：①按新形态教材的要求组织内容。本书包含可通过二维码获取的多种形式的辅助教学材料，如即测即练题、辅助阅读材料、视频材料等，适合读者线上线下学习；此外，在课程思政建设方面，注重介绍本领域中国学者的观点和我国的进展与成就，如钱学森先生提出的“开放的复杂巨系统”概念及从定性到定量的综合集成方法论等。②提供了可供读者自行下载的本书自带的课程实验系统（参见附录C“管理系统模拟实验系统”的说明）。该系统可以针对课程的知识点，可视化展示系统模拟各个环节的原理与实施过程，使读者摆脱对系统模拟只是一个用软件工具反复“拖放”（drag and drop）过程的印象，更深入地理解管理系统模拟的核心技术，做到“知其然，知其所以然”。
教材的内容体系由金淳构思、设计并统稿。全书由大连理工大学经济管理学院叶鑫教授、孙丽君教授主审。作者的博士生李承融、吴世萍、徐士林，硕士生刘瑞、唐萌、王光辉等参加了本书的编辑整理工作。在此向大家的支持和帮助表示感谢。本书在编写过程中参考了大量的相关教材、著作、论文中的资料，主要参考资料请参见书后的文献目录。在此向这些国内外专家学者表示衷心的感谢。本书得到大连理工大学本科精品教材专项的资助，在此深表感谢。最后，感谢清华大学出版社为本书的出版所提供的大力支持。
由于编者知识范围和学术水平所限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。
编著者
2024年5月
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