复杂系统建模理论、方法与技术

　　复杂系统建模是越来越多的复杂工程系统、社会经济系统、军事作战系统、人工生命系统等研究的基础，有着极其广泛而旺盛的社会、经济、国防和科技需求，堪称仿真科学与技术的前沿新领域。
　　《复杂系统建模理论、方法与技术》是一部专门研究复杂系统建模理论、方法与技术的著作。作者在全面论述系统建模基本理论和常用建模方法的基础上，重点研究面向复杂系统数学建模的新方法与技术，以及仿真建模环境和工具，并深入讨论人们十分关心的大型复杂仿真系统建模的VV&A与可信度评估技术及其应用。
　　《复杂系统建模理论、方法与技术》普遍适用于从事航空、航天、航海、能源、环保、工业、农业、医学、交通、生物学、经济学、人文科学等方面研究和仿真的科学工作者、工程技术人员和高校教师参考，亦可作为高校高年级学生和研究生的教科书。

　　刘兴堂，1942年2月生于陕西省三原县，文职将军、空军级专家。现任空军防空导弹精确制导与控制技术研究中心主任，空军工程大学教授、“控制科学与工程”学科博士生导师。兼任中国系统仿真学会常务理事、中国航空学会飞行力学及飞行试验分会委员、中国自动化学会仿真专业委员会副主任、中国计算机用户协会仿真应用分会理事、陕西省系统仿真学会副理事长。
　　1965年8月西北工业大学飞机设计与制造专业本科毕业。
　　1968年3月西北工业大学非线性振动理论硕士研究生毕业。
　　1968～1982年在中国飞行试验研究院从事飞机控制系统试飞和模拟研究。曾任专业组长、大型飞行模拟器工程和航空重点仿真实验室建设主管工程师。
　　1982年特招入伍，在空军工程大学导弹学院从教至今。长期从事飞行器导航、制导与控制及复杂系统建模与仿真的教学和研究工作。
　　曾获国家科技进步奖2项、省部级科技成果奖2项、军队科技进步奖7项；出版专著、译著和大型工具书13部：《机动飞机实用空气动力学》、《飞机舵面的传动装置》、《物理量传感器》、《现代系统建模与仿真技术》、《现代飞行模拟技术》、《空中飞行模拟器》、《精确制导、控制与仿真技术》、《导弹制导控制系统分析、设计与仿真》、《现代辨识工程》、《应用自适应控制》、《新俄汉科技综合词典》、《俄汉航空航天航海科技大词典》、《复杂系统建模理论、方法与技术》；发表学术论文百余篇。

序
前言

第1章 绪论
1．1 系统概念与分类
1．1．1 系统概念
1．1．2 系统分类
1．2 复杂性概念与复杂系统提法
1．2．1 复杂性概念
1．2．2 复杂系统提法
1．3 复杂系统的特点、研究对象及方法
1．3．1 复杂系统的特点
1．3．2 复杂系统的研究对象
1．3．3 复杂系统的研究方法
1．4 系统研究现状和趋势
1．4．1 研究现状
1．4．2 发展趋势
1．5 系统建模与仿真
1．5．1 模型概念、性质及分类
1．5．2 数学建模及其过程
1．5．3 仿真建模与系统仿真
1．5．4 系统建模与仿真体系结构
1．6 对复杂问题建模与仿真的重要思考
1．6．1 复杂系统研究是建模与仿真发展的动力源
1．6．2 支撑复杂系统建模与仿真的新理论
1．6．3 复杂系统建模方法学进展
1．6．4 适应于复杂仿真系统的体系结构
1．6．5 复杂系统建模环境及工具
1．6．6 复杂仿真系统与VV&A技术
思考题

第2章 系统建模的基本理论
2．1 引言
2．2 模型论及其相关理论
2．2．1 引言
2．2．2 实际系统的抽象
2．2．3 系统描述及其保存关系
2．2．4 模型的非形式化与形式化描述
2．2．5 模型集总
2．2．6 模型简化
2．2．7 模型修改
2．2．8 模型灵敏度分析
2．2．9 模型的有效性及可信性
2．3 相似理论及演绎推理
2．3．1 引言
2．3．2 相似概念及分类
2．3．3 相似关系
2．3．4 相似定理
2．3．5 演绎推理
2．3．6 连续物理系统的相似性及其模型通式
2．4 系统辨识理论
2．4．1 系统辨识概念、定义及要素
2．4．2 系统辨识框架和内容
2．4．3 系统辨识方法与算法
2．5 系统层次性与分形理论
2．5．1 系统的层次性概念
2．5．2 系统分析与层次分析
2．5．3 系统层次分析方法概述
2．5．4 系统分形概念
2．5．5 分形理论的要点
2．6 复杂适应系统理论
2．6．1 基本概念
2．6．2 CAS树
2．6．3 主体的适应和学习
2．6．4 CAS宏观模型
……
第3章 常用数学建模方法、原理及案例
第4章 面向复杂系统建模的新方法与技术
第5章 复杂系统M&S支撑环境及工具
第6章 大型复杂仿真系统的VV&A及可信度评估
参考文献

　　仿真科学与技术是一门研究系统建模与仿真理论、方法、技术及其应用的综合性边缘科学技术。复杂系统建模（包括数学建模与仿真建模）是它的重要组成部分和前沿新领域。
　　仿真科学与技术走过了60多年光辉历程，在工农业生产、国民经济和国防建设各个领域产生了举世瞩目的影响和效益。事实证明，凡是有科学研究、工程设计和人一机训练的地方都离不开它的支持，特别是面对一些重大的、复杂的棘手问题（如社会经济、生态环境、载人航天、军事作战、能源利用等）的研究，采用传统的理论研究和实验研究方法往往不能奏效，势必转而应用模型研究手段（即建模与仿真方法），从而为决策者、设计师和工程技术人员提供灵活、适用、有效的技术平台和研究环境，以检验他们的关键性见解、创新性观点和所作决策或方案的合理性、正确性与可行性，高效地帮助人们推动科学技术进步，促进社会发展。因此，仿真科学与技术被认为是继理论研究和实验研究之后，第三种认识与改造世界的方法，以及各门学科在当今研究手段上的“交汇点”。
　　目前，仿真科学与技术已发展成为集计算机科学、计算技术、图形／图像技术、网络技术、控制技术、人工智能、信息技术、系统工程、软件工程等多学科为一体的综合性高新科学技术。先进建模工具与环境、仿真高层体系结构、组件／网络／网格化、虚拟制造、虚拟环境、虚拟样机、虚拟采办等技术的迅猛发展，进一步显示出仿真科学与技术的巨大生命力和广阔前景。
　　随着科学技术的进步和人类社会的发展，各类系统规模越来越大，结构越来越复杂，与日俱增的复杂系统研究、复杂工程设计及高级人机训练任务摆在我们面前，给复杂系统建模与仿真提出了严峻挑战，复杂系统建模理论、方法与技术的研究是其重要方面。为了迎接这种新的挑战，满足国民经济、国防建设和科学研究对复杂系统建模的旺盛需求，深入研究复杂系统建模科学技术，帮助广大读者学习和掌握复杂系统建模知识，我们撰写了《复杂系统建模理论、方法与技术》这本书。深信它必将成为大家的良师益友，并为进一步促进仿真科技教育的普及和提高，推动仿真科技事业快速发展作出贡献。