数学仿真

外文名称： mathematical simulation

正 文: 在计算机上对系统的数学模型进行试验的技术。又称计算机仿真。数学模型一般有两种表示方法：①用数学方程。如代数方程、微分方程、差分方程等，这类模型的试验称为连续系统仿真，仿真工具为模拟计算机、数字计算机或混合计算机。②用描述系统中各种实体之间数量关系和逻辑关系的流程图。特点是系统的状态变化是由一些在离散时刻发生的事件引起的，这类模型的试验称为离散事件系统仿真，仿真工具主要为数字计算机。数学仿真的基本步骤为：①根据试验目的建立系统的数学模型；②根据数学模型的特点选择仿真工具；③将数学模型表示成计算机能接受的形式（称为仿真模型）；④对仿真模型进行计算，记录系统各状态量的变化情况；⑤输出试验结果。与物理仿真相比，数学仿真的优点是通用性强，用同一套计算机设备，配以不同仿真软件，就可对不同类型的系统（如电气系统、机械系统、热力系统、交通管理系统等）进行仿真。
　　

数学仿真的用途十分广泛，可用于系统生命周期的3个阶段，即系统论证分析、系统开发建立和系统运行维护。在系统论证分析阶段，用于论证新系统建立的可能性和必要性，分析原有系统存在的问题及改进的途径，减少盲目性和投资风险。在系统开发建立阶段，用于建立系统（或子系统）的动态性能，帮助现场人员进行系统调试和安装，缩短研制周期，提高工程质量。在系统运行维护阶段，用于对系统运行进行指导（如调度），训练系统的操作人员或管理人员，提高系统的运行质量。