;互联网 时代的新形态教材。

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。

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）。

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21.1 管理决策的特点和挑战21.1.1 管理决策及其特点21.1.2 现实问题的新挑战21.1.3 问题的求解对策31.2 系统及模型概述41.2.1 系统的定义和分类41.2.2 系统模型概述41.3 系统模拟概述61.3.1 系统模拟的概念61.3.2 系统模拟的分类71.3.3 系统模拟的特点81.4 管理系统模拟及其应用 91.4.1　管理系统模拟的含义91.4.2　主要应用领域101.4.3　管理问题和对应的模拟方法101.5 系统模拟的实施过程111.5.1 系统模拟的三个阶段111.5.2 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152.1　概述152.2 随机变量的性质152.2.1 随机变量的性质及数字 特征152.2.2　常用概率分布函数182.3 统计分析基础242.3.1 统计推断概述242.3.2 参数估计242.3.3 假设检验272.3.4 中心极限定理与大数定律292.4 蒙特卡罗方法302.4.1 基本思想302.4.2 勃丰投针实验302.4.3 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353.1 离散事件系统的基本概念353.1.1　离散事件系统353.1.2　离散事件系统建模353.2 排队系统 363.2.1 排队系统的构成363.2.2 排队系统模型363.2.3　排队系统的性能指标413.2.4 M/M/1模型443.2.5 排队网络463.3 存储系统473.3.1 存储系统的构成473.3.2 确定性存储系统模型493.3.3 随机性存储系统模型513.4 网络计划模型553.4.1 基本概念553.4.2 网络计划图553.5 离散事件系统模拟方法573.5.1 基本术语573.5.2 模拟策略概述613.5.3 事件调度法623.5.4 模拟程序的构成643.6 一个手动的模拟推演过程653.6.1 系统的描述653.6.2 系统建模663.6.3 手动模拟过程673.7 其他模拟策略简介743.7.1 活动扫描法743.7.2 三段扫描法763.7.3 进程交互法783.8 Petri网模型793.8.1 Petri网概述793.8.2 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864.1 连续系统的建模864.1.1 连续系统的数学模型864.1.2 连续系统建模方法874.2 连续系统的模拟894.2.1 连续系统模拟方法894.2.2 方法的选择及误差控制 944.3 系统动力学的基本原理954.3.1 系统动力学基础954.3.2 动力学系统的行为模式与 结构964.4 系统动力学的建模过程994.4.1 建模过程概述994.4.2 系统框图1004.4.3 因果回路图的构建1004.4.4 流图的构建1024.4.5 建立模型方程1044.4.6 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1145.1 复杂系统分析方法概述1145.1.1 复杂系统的概念1145.1.2 复杂系统的研究方法1175.2 元胞自动机模型1195.2.1 基本概念1195.2.2 模型的构成与模拟规则1225.2.3 模型案例：康威生命游戏1235.3 Agent的概念1265.3.1 Agent的定义与分类1265.3.2 Agent的构成内容1295.4 基于Agent的建模及模拟方法1315.4.1 基于Agent的建模1315.4.2 基于Agent的模拟1325.4.3 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1406.1 随机数的生成1406.1.1 随机数的作用与性质1406.1.2 随机数的生成方法1416.1.3 随机数的检验1426.2 随机变量的生成1456.2.1 生成方法概述1456.2.2 逆变换法1466.2.3　函数变换法1496.2.4　卷积法1506.2.5 组合法1516.2.6　舍选法1526.3 到达过程的生成1536.3.1 泊松到达过程1536.3.2 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1567.1 输入数据分析概述1567.1.1　输入数据分析的意义1567.1.2　输入数据分析的步骤1567.2 数据收集过程1577.2.1　数据收集的作用1577.2.2　数据收集注意事项1577.3 分布的识别1587.3.1　分布识别的任务1587.3.2　直方图的构筑1587.4 参数估计1607.5 拟合优度检验1617.5.1 卡方检验1617.5.2 K_S检验1647.6 相关性分析1657.6.1 协方差和相关性分析1657.6.2　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1698.1 输出分析概述1698.1.1 输出分析的意义1698.1.2　模拟输出数据的随机性1698.1.3　系统性能的测度1718.1.4　模拟输出分析的分类1718.2 终止型模拟的输出分析1728.2.1 终止型模拟的特点1728.2.2 独立重复运行法1728.3 稳态型模拟的输出分析1748.3.1 稳态型模拟概述1748.3.2　批均值法1758.3.3　重复删除法1768.4 方差减缩技术1778.4.1　方差减缩的意义1778.4.2　对偶变量法1778.4.3　公共随机数法1788.5 模拟模型的验证和确认1798.5.1 概述1798.5.2　模拟模型的验证1798.5.3　模拟模型的确认1808.5.4　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1869.1 概述1869.2 两个系统方案的比较1869.2.1 基本思想1869.2.2　独立采样法比较1889.2.3　相关采样法比较1919.2.4　各种比较方法的选择1929.3　多系统方案的比较1929.3.1　多系统比较的置信区间1929.3.2　多系统方案比较方法1949.4 模拟优化方法1949.4.1 模拟优化问题概述1949.4.2 模拟优化问题求解1959.4.3 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20610.1 系统模拟工具的功能20610.1.1 功能概述20610.1.2 系统模拟工具的分类20610.1.3 系统模拟工具的发展趋势20710.2 系统模拟工具Arena20810.2.1 Arena基本介绍20810.2.2　Arena建模环境21010.2.3　Arena建模及模拟过程21310.3　系统模拟工具FlexSim21510.3.1　FlexSim基本介绍21510.3.2　FlexSim建模环境21710.3.3　FlexSim建模及模拟过程21810.4　系统模拟工具AnyLogic22010.4.1　AnyLogic基本介绍22010.4.2　AnyLogic建模环境22110.4.3　AnyLogic建模及模拟过程22310.5　系统模拟工具Vensim22410.5.1　Vensim基本介绍22410.5.2　Vensim建模环境22510.5.3　Vensim建模及模拟过程22610.6　系统模拟工具NetLogo22710.6.1　NetLogo基本介绍22710.6.2　NetLogo建模环境22810.6.3　NetLogo建模及模拟过程22810.7　其他系统模拟工具简介23010.7.1　系统模拟工具 Plant Simulation23010.7.2　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23211.1 Arena建模实例：集装箱码头海 侧作业模拟23211.1.1 问题概要23211.1.2　模拟模型的构建23411.1.3　模型运行与模拟结果23711.2　FlexSim建模实例：汽车零件 生产线瓶颈工序鉴别23911.2.1　问题概要23911.2.2　模拟模型的构建24011.2.3　模拟结果分析与优化24411.3　AnyLogic建模实例：库存控制 模型24611.3.1　问题概要24611.3.2　模拟模型的构建24811.3.3　模拟结果分析25111.4 Vensim建模实例：新产品的销 售过程建模25311.4.1 问题概要25311.4.2 模拟模型的构建25411.4.3 模型的测试25611.5 NetLogo建模实例：突发公共 卫生事件模拟 25811.5.1 问题概要25811.5.2 模拟模型的构建25911.5.3 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 chi;2分布表268附录C 管理系统模拟实验系统270

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