第1章 仿真建模入门 1
1.1 仿真的本质 1
1.2 系统、模型及仿真 2
1.3 离散事件仿真 4
1.3.1 时间推进机制 4
1.3.2 离散事件仿真模型的组件与结构 6
1.4 单服务台排队系统的仿真 7
1.4.1 问题描述 7
1.4.2 直观解释 11
1.4.3 程序组织与逻辑 17
1.4.4 C程序 19
1.4.5 仿真输出与讨论 26
1.4.6 其他终止规则 27
1.4.7 事件和变量的确定 30
1.5 库存系统的仿真 31
1.5.1 问题描述 31
1.5.2 程序组织和逻辑 33
1.5.3 C程序 35
1.5.4 仿真输出和讨论 40
1.6 并行／分布式仿真和高层体系结构 42
1.6.1 并行仿真 42
1.6.2 分布式仿真和高层体系结构 43
1.7 一个有效的仿真研究的步骤 45
1.8 仿真的优点、缺点和缺陷 47
附录1A 固定增量时间推进 48
附录1B 排队系统入门 48
习题 51
第2章 复杂系统建模 56
2.1 引言 56
2.2 仿真中的表处理 56
2.2.1 计算机中存储表的方法 56
2.2.2 链式存储分配 57
2.3 简单仿真语言：Simlib 60
2.4 单服务台排队系统的Simlib仿真 66
2.4.1 问题描述 66
2.4.2 Simlib程序 66
2.4.3 仿真输出与讨论 71
2.5 分时计算机模型 72
2.5.1 问题描述 72
2.5.2 Simlib程序 72
2.5.3 仿真输出与讨论 78
2.6 可换队的多出纳台银行 80
2.6.1 问题描述 80
2.6.2 Simlib程序 81
2.6.3 仿真输出与讨论 89
2.7 加工车间模型 91
2.7.1 问题描述 91
2.7.2 Simlib程序 92
2.7.3 仿真输出与讨论 101
2.8 高效的事件表处理 102
附录2A Simlib的C代码 103
习题 115
第3章 仿真软件 126
3.1 引言 126
3.2 仿真软件包与编程语言的比较 126
3.3 仿真软件分类 127
3.3.1 通用与面向应用的仿真软件包的比较 127
3.3.2 建模方法 127
3.3.3 通用建模元素 128
3.4 期望的软件特点 129
3.4.1 通用能力 129
3.4.2 软硬件需求 130
3.4.3 动画和动态图形 130
3.4.4 统计能力 131
3.4.5 客户支持和文档 132
3.4.6 输出报告和图表 133
3.5 通用仿真软件包 133
3.5.1.Arena软件包 133
3.5.2 ExtendSim 135
3.5.3 Simio 140
3.5.4 其他通用仿真软件包 143
3.6 面向对象的仿真 144
3.7 面向应用的仿真软件包举例 144
第4章 基础概率与统计回顾 145
4.1 引言 145
4.2 随机变量及其性质 145
4.3 仿真输出数据和随机过程 152
4.4 均值、方差和相关系数的估计 153
4.5 均值的置信区间和假设检验 156
4.6 强大数定律 160
4.7 用均值来替代概率分布的危险性 160
附录4A 协方差平稳过程的说明 161
习题 161
第5章 建立有效、可信、适度详细的仿真模型 164
5.1 引言及定义 164
5.2 确定模型详细程度的准则 166
5.3 仿真计算机程序校验 167
5.4 提高模型有效性和可信性的方法 170
5.4.1 收集系统高质量的信息和数据 170
5.4.2 与管理者定期沟通 171
5.4.3 维持一份书面的假设文档，并执行一次结构化走查 171
5.4.4 采用定量技术确认模型组件 172
5.4.5 确认整个仿真模型的输出 173
5.4.6 动画 177
5.5 管理者在仿真过程中的作用 177
5.6 比较实际观测值和仿真输出数据的统计程序 177
5.6.1 检测法 178
5.6.2 基于独立数据的置信区间法 180
5.6.3 时间序列方法 182
5.6.4 其他方法 182
习题 182
第6章 输入概率分布的选择 184
6.1 引言 184
6.2 常用的概率分布 187
6.2.1 连续分布的参数化 187
6.2.2 连续分布 187
6.2.3 离散分布 187
6.2.4 经验分布 202
6.3 评估样本独立性的方法 204
6.4 活动Ⅰ：假设分布类别 205
6.4.1 求和统计 205
6.4.2 直方图 207
6.4.3 分位数求和与盒形图 208
6.5 活动Ⅱ：参数估计 211
6.6 活动Ⅲ：判断拟合分布的代表性 214
6.6.1 启发式方法 215
6.6.2 拟合优良度检验 219
6.7 ExpertFit软件与扩展的例子 228
6.8 分布平移与截断 231
6.9 贝塞尔分布 233
6.10 确定多元分布、相关性及随机过程 233
6.10.1 确定多元分布 234
6.10.2 确定任意边际分布与相关性 236
6.10.3 确定随机过程 237
6.11 缺少数据时分布的选择 238
6.12 到达过程模型 241
6.12.1 泊松过程 241
6.12.2 非平稳泊松过程 242
6.12.3 批到达 244
6.13 不同数据集的同质性评测 244
附录6A 伽马分布和贝塔分布的MLE表 245
习题 247
第7章 随机数发生器 250
7.1 引言 250
7.2 线性同余发生器 253
7.2.1 混合发生器 254
7.2.2 乘法发生器 254
7.3 其他类型的发生器 256
7.3.1 更一般的同余 256
7.3.2 组合发生器 256
7.3.3 反馈移位寄存器发生器 258
7.4 随机数发生器的检验 261
7.4.1 实验检验 261
7.4.2 理论检验 265
7.4.3 关于检验的某些一般看法 267
附录7A PMMLCG的可移植C源码 267
附录7B组合MRG的可移植C源码 269
习题 271
第8章 随机变量的产生 274
8.1 引言 274
8.2 产生随机变量的通用方法 275
8.2.1 反变换法 275
8.2.2 组合法 280
8.2.3 卷积法 282
8.2.4 舍选法 283
8.2.5 均匀比法 285
8.2.6 特性法 287
8.3 连续随机变量的产生 288
8.3.1 均匀分布 288
8.3.2 指数分布 288
8.3.3 m厄兰分布 289
8.3.4 伽马分布 289
8.3.5 韦布尔分布 291
8.3.6 正态分布 291
8.3.7 对数正态分布 292
8.3.8 β分布 293
8.3.9 皮尔逊V型分布 293
8.3.10 皮尔逊VI型分布 294
8.3.11 对数逻辑斯蒂分布 294
8.3.12 有界约翰逊分布 294
8.3.13 无界约翰逊分布 294
8.3.14 贝塞尔分布 294
8.3.15 三角分布 294
8.3.16 经验分布 295
8.4 离散随机变量的产生 296
8.4.1 伯努利分布 296
8.4.2 离散均匀分布 296
8.4.3 任意离散分布 296
8.4.4 二项分布 300
8.4.5 几何分布 300
8.4.6 负二项分布 300
8.4.7 泊松分布 300
8.5 随机向量、相关随机变量与随机过程的产生 301
8.5.1 利用条件分布 301
8.5.2 多变量正态分布与多变量对数正态分布 301
8.5.3 相关伽马随机变量 302
8.5.4 由多变量族中产生 303
8.5.5 具有任意规定的边际分布和相关性的随机向量的产生 303
8.5.6 随机过程的产生 304
8.6 到达过程的产生 305
8.6.1 泊松过程 305
8.6.2 非平稳泊松分布 305
8.6.3 批到达 307
附录8A舍选法的正确性 307
附录8B别名法的准备 308
习题 309
第9章 单系统输出数据分析 312
9.1 引言 312
9.2 随机过程的瞬态和稳态行为特性 314
9.3 关于输出分析的仿真类型 315
9.4 终止型仿真的统计分析 317
9.4.1 均值估计 317
9.4.2 其他性能度量的估计 323
9.4.3 初始条件选择 325
9.5 稳态参数的统计分析 326
9.5.1 初始瞬态问题 326
9.5.2 均值的重复运行／删除法 333
9.5.3 均值的其他方法 335
9.5.4 估计性能的其他度量 344
9.6 稳态周期参数的统计分析 345
9.7 性能的多种度量 347
9.8 重要变量的时距图 348
附录9A期望比与对折估计 349
习题 350
第10章 比较不同的系统配置 353
10.1 引言 353
10.2 两个系统的期望响应差的置信区间 355
10.2.1 双t置信区间 356
10.2.2 改进的双样t置信区间 357
10.2.3 两种方法的对比 357
10.2.4 基于稳态性能度量的比较 358
10.3 两个以上系统比较的置信区间 359
10.3.1 与标准比较 359
10.3.2 两两比较 360
10.3.3 与最好的进行多重比较 361
10.4 排序与选择 362
10.4.1 在k个系统中选择最好的 362
10.4.2 包含k个系统中最好系统且大小为m的子集的选择 366
10.4.3 补充的问题和方法 367
附录10A选择方法的有效性 370
附录10B选择方法中的常量 370
习题 371
第11章 方差缩减技术 373
11.1 引言 373
11.2 公共随机数 374
11.2.1 基本原理 374
11.2.2 适用性 374
11.2.3 同步性 376
11.2.4 实例 379
11.3 对偶变量法 384
11.4 控制变量法 387
11.5 间接估计法 392
11.6 调节法 394
习题 396
第12章 实验设计与优化 400
12.1 引言 400
12.2 2k析因设计 401
12.3 2k-p部分析因设计 413
12.4 响应面与元模型 418
12.4.1 库存模型的介绍与分析 418
12.4.2 捕食者－猎物模型 424
12.4.3 空间填充设计和克里金法 425
12.5 基于仿真的优化 430
12.5.1 优选法 431
12.5.2 与仿真软件有接口的优选法软件包 431
习题 437
第13章 基于Agent的仿真及系统动力学 439
13.1 引言 439
13.2 基于Agent的仿真 439
13.2.1 详细示例 444
13.2.2 基于Agent仿真的时间推进机制 446
13.2.3 基于Agent仿真的总结 448
13.3 连续仿真 448
13.4 离散－连续混合仿真 451
13.5 蒙特卡罗仿真 452
13.6 电子表格仿真 454
习题 455
附录相关分布的临界点 456
参考文献 458
中英文名词对照 488