概念与分类
在本章中，我们将讨论建模的各种概念和分类。
模型与活动
以下是建模与仿真的基本概念。
对象是存在于现实世界中用于研究模型Behave的实体。
基本模型是对对象属性及其Behave的假设解释，在整个模型中都有效。
系统是现实世界中存在的、在一定条件下的清晰的对象。
实验框架用于研究现实世界中的系统，例如实验条件、方面、目标等。基本实验框架由两组变量组成 - 框架输入变量和框架输出变量，与系统或模型相匹配终端。Frame 输入变量负责匹配应用于系统或模型的输入。框架输出变量负责将输出值与系统或模型进行匹配。
集总模型是对遵循给定实验框架的指定条件的系统的精确解释。
验证是比较两个或多个项目以确保其准确性的过程。在建模与仿真中，可以通过比较仿真程序与集总模型的一致性来进行验证，以确保其性能。执行验证过程的方法有多种，我们将在单独的章节中介绍。
验证是比较两个结果的过程。在建模和仿真中，通过将实验测量值与实验框架内的仿真结果进行比较来执行验证。如果结果不匹配，则模型无效。执行验证过程的方法有多种，我们将在单独的章节中介绍。
系统状态变量
系统状态变量是定义给定时间点系统内部过程所需的一组数据。
在离散事件模型中，系统状态变量在一段时间内保持恒定，并且值在称为事件时间的定义点发生变化。
在连续事件模型中，系统状态变量由微分方程结果定义，其值随时间连续变化。
以下是一些系统状态变量 -
实体和属性- 实体表示一个对象，其值可以是静态的或动态的，具体取决于与其他实体的过程。属性是实体使用的本地值。
资源- 资源是一次为一个或多个动态实体提供服务的实体。动态实体可以请求一个或多个单位的资源；如果接受，则该实体可以使用该资源并在完成后释放。如果被拒绝，实体可以加入队列。
列表- 列表用于表示实体和资源使用的队列。根据进程的不同，队列有多种可能性，例如 LIFO、FIFO 等。
延迟- 这是由系统条件的某种组合引起的不确定的持续时间。
型号分类
系统可以分为以下几类。
离散事件仿真模型- 在该模型中，状态变量值仅在事件发生的某些离散时间点发生变化。事件只会在定义的活动时间和延迟发生。
随机与确定性系统- 随机系统不受随机性影响，其输出不是随机变量，而确定性系统受随机性影响，其输出是随机变量。
静态与动态模拟- 静态模拟包括不随时间影响的模型。例如：蒙特卡罗模型。动态仿真包括受时间影响的模型。
离散系统与连续系统- 离散系统受离散时间点状态变量变化的影响。其Behave如下图所示。
连续系统受状态变量的影响，状态变量随时间连续变化。其Behave如下图所示。
建模过程
建模过程包括以下步骤。
步骤 1 - 检查问题。在这个阶段，我们必须了解问题并相应地选择其分类，例如确定性或随机性。
步骤 2 - 设计模型。在这个阶段，我们必须执行以下简单的任务来帮助我们设计模型 -
根据系统Behave和未来需求收集数据。
分析系统特征、其假设以及为使模型成功而需要采取的必要措施。
确定模型中使用的变量名称、函数、其单位、关系及其应用。
使用合适的技术求解模型并使用验证方法验证结果。接下来，验证结果。
准备一份报告，其中包括结果、解释、结论和建议。
步骤 3 - 完成与模型相关的整个过程后提供建议。包括投资、资源、算法、技术等。