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| 編輯推薦： |
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采用AnyLogic仿真软件作为复杂系统仿真工具，从理论到实践，从AnyLogic软件基础操作到AnyLogic进阶应用，全面介绍基于AnyLogic进行复杂系统建模仿真优化的系统知识和具体操作步骤。既可作为多方法复杂系统建模仿真的入门教材，也可作为AnyLogic仿真软件的学习教程，非常实用的系统仿真教程。
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| 內容簡介： |
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随着科学技术的不断进步，多学科融合发展的时代已悄然来临，越来越多的科学研究者发现计算机仿真是研究复杂系统的一种有效手段，呈现出越来越深远广泛的发展趋势。本书采用AnyLogic仿真软件作为复杂系统仿真工具，从理论到实践，从AnyLogic软件基础操作到AnyLogic行人库进阶应用，详细讲解了系统动力学、多智能体、离散事件等建模仿真方法及AnyLogic多建模方法的组合集成仿真技术，并结合生产系统、物流系统、交通系统、经济系统等多类复杂系统仿真实践案例，全面介绍了基于AnyLogic进行复杂系统建模仿真优化的系统知识和具体操作步骤。本书既可作为多方法复杂系统建模仿真的入门教材，也可作为AnyLogic仿真软件的学习教程，谨供广大科研人员、工程技术人员、高校相关专业师生及系统仿真爱好者参考之用。
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| 關於作者： |
刘亮，天津工业大学经济与管理学院教授、博士生导师，工业工程与精益管理创新研究中心主任，数字孪生复杂系统仿真联合实验室主任。天津大学计算机科学与技术专业工学学士和硕士，天津大学管理科学与工程专业管理学博士，美国普渡大学Krannert管理学院访问学者。兼任天津市科学技术协会第九届委员会委员，管理科学与工程学会理事及工业工程与管理分会执行秘书长，创新方法研究会管理技术分会秘书长，中国机械工程学会工业工程分会委员，天津市精益管理创新学会秘书长。研究方向包括工业工程与精益管理创新、数字孪生复杂系统仿真、物流与供应链运营管理、两化融合智能制造、科技创新管理等。
陈永刚，AnyLogic中国总代理——北京格瑞纳电子产品有限公司总经理，中国仿真学会离散系统仿真专业委员会委员，复杂系统仿真从业经历20余年。
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| 目錄：
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第1章 复杂系统仿真导论001
1.1 复杂系统仿真基础001
1.1.1 系统仿真及其分类001
1.1.2 系统仿真的一般步骤002
1.1.3 复杂系统仿真及其作用意义005
1.2 复杂系统建模仿真常用方法006
1.2.1 离散事件系统建模仿真006
1.2.2 系统动力学建模仿真012
1.2.3 多智能体建模仿真014
1.2.4 多方法集成建模仿真016
1.3 常见系统仿真软件对比017
第2章 AnyLogic仿真软件入门025
2.1 AnyLogic简介025
2.1.1 AnyLogic下载安装025
2.1.2 AnyLogic软件界面027
2.2 AnyLogic菜单和主要功能028
2.2.1 文件菜单028
2.2.2 编辑菜单028
2.2.3 视图菜单028
2.2.4 模型菜单029
2.2.5 帮助菜单029
2.2.6 代码提示功能029
2.2.7 文本搜索功能029
2.2.8 快捷键功能030
2.3 AnyLogic视图和图形编辑器031
2.3.1 工程视图031
2.3.2 图形编辑器032
2.3.3 面板视图034
2.3.4 属性视图035
2.3.5 控制台视图035
2.3.6 问题视图036
2.3.7 搜索视图036
2.3.8 日志视图037
2.4 AnyLogic图形设计037
2.4.1 AnyLogic的演示面板038
2.4.2 图形设计039
2.4.3 图形分组043
2.4.4 AnyLogic的图片面板046
2.5 AnyLogic中的Java代码047
2.5.1 数据类型047
2.5.2 类047
2.5.3 变量049
2.5.4 函数050
2.5.5 表达式053
2.5.6 数组和集合056
2.5.7 命名规则059
2.5.8 语句060
2.5.9 访问066
2.5.10 查看AnyLogic生成的Java代码067
2.5.11 在AnyLogic模型中创建Java类068
2.5.12 AnyLogic模型链接外部Java扩展包069
2.6 AnyLogic模型运行设置070
2.6.1 模型运行070
2.6.2 模型时间071
2.6.3 模型日期073
2.6.4 执行模式075
2.6.5 模型导出与网络发布076
第3章 多智能体AnyLogic仿真077
3.1 AnyLogic多智能体仿真基础077
3.1.1 AnyLogic的智能体面板078
3.1.2 AnyLogic中智能体的创建079
3.1.3 AnyLogic多智能体仿真机制081
3.1.4 连续空间中的多智能体仿真087
3.1.5 离散空间中的多智能体仿真094
3.2 AnyLogic状态图建模099
3.2.1 AnyLogic的状态图面板099
3.2.2 变迁的触发与控制104
3.2.3 AnyLogic状态图建模举例109
3.3 AnyLogic多智能体仿真举例——人口模型113
3.3.1 AnyLogic的分析面板113
3.3.2 基于亲属关系的人口模型116
3.3.3 标准统计在人口模型中的应用122
3.3.4 动态直方图在人口模型中的应用125
3.3.5 自定义统计在人口模型中的应用129
3.4 AnyLogic多智能体仿真举例——防空系统模型133
3.4.1 创建基础场景及建筑物133
3.4.2 创建轰炸机及其飞行路线136
3.4.3 轰炸机与建筑物的交互139
3.4.4 创建雷达制导防空系统143
第4章 离散事件系统AnyLogic仿真148
4.1 AnyLogic离散事件系统仿真基础148
4.1.1 AnyLogic的流程建模库面板149
4.1.2 AnyLogic事件建模155
4.1.3 AnyLogic动态事件建模160
4.2 AnyLogic离散事件系统仿真举例——排队系统模型163
4.2.1 排队系统基础知识163
4.2.2 M/M/1基础模型166
4.2.3 顾客排队时间测量168
4.2.4 排队顾客数量测量170
4.2.5 添加数据统计图表172
4.3 AnyLogic离散事件系统仿真举例——银行网点服务模型173
4.3.1 创建ATM服务流程173
4.3.2 添加顾客仿真动画174
4.3.3 添加柜台服务流程178
4.3.4 添加数据统计图表181
第5章 系统动力学AnyLogic仿真184
5.1 AnyLogic系统动力学仿真基础184
5.1.1 AnyLogic的系统动力学面板184
5.1.2 AnyLogic存量流量图185
5.1.3 AnyLogic系统动力学方程188
5.1.4 AnyLogic的系统动力学函数193
5.2 AnyLogic系统动力学仿真举例——人口和承载能力模型194
5.2.1 无限资源人口模型194
5.2.2 拥挤对寿命的影响198
5.2.3 拥挤对出生率的影响201
5.2.4 带有延迟的负反馈202
5.3 AnyLogic系统动力学仿真实验举例203
5.3.1 新产品扩散模型204
5.3.2 传染病传播模型211
5.3.3 库存管理模型222
5.4 AnyLogic多方法集成仿真230
5.4.1 AnyLogic多方法集成仿真基础230
5.4.2 AnyLogic多方法集成仿真常见结构232
5.4.3 AnyLogic多方法集成仿真举例——传染病和诊所模型241
5.4.4 AnyLogic多方法集成仿真举例——新产品市场和供应链模型249
第6章 AnyLogic仿真软件进阶256
6.1 AnyLogic互动模型设计256
6.1.1 AnyLogic的控件面板256
6.1.2 滑块改变参数数值257
6.1.3 按钮改变参数数值258
6.1.4 编辑框链接到流程模块的参数259
6.1.5 单选按钮控制视图260
6.1.6 组合框控制仿真速度261
6.1.7 单选按钮控制其他控件262
6.1.8 滑块控制复制按钮和图形263
6.1.9 视图区域超链接导航264
6.1.10 鼠标左键单击处创建点265
6.1.11 任意区域获取鼠标左键单击266
6.2 AnyLogic三维动画设计268
6.2.1 AnyLogic的三维面板269
6.2.2 AnyLogic三维对象272
6.2.3 AnyLogic三维窗口274
6.2.4 AnyLogic摄像机276
6.2.5 AnyLogic的光279
6.3 AnyLogic数据交互机制285
6.3.1 AnyLogic的连接面板286
6.3.2 AnyLogic与文本文件287
6.3.3 AnyLogic与Excel电子表格289
6.3.4 AnyLogic与数据库293
6.3.5 AnyLogic与操作系统297
6.4 AnyLogic中的随机数300
6.4.1 AnyLogic模型的随机性300
6.4.2 AnyLogic概率分布函数303
6.4.3 AnyLogic自定义分布305
6.4.4 AnyLogic随机数生成器312
6.4.5 AnyLogic仿真实验的随机性312
第7章 AnyLogic行人系统仿真实践315
7.1 AnyLogic行人系统仿真基础315
7.1.1 行人系统仿真概述315
7.1.2 AnyLogic的行人库面板316
7.1.3 AnyLogic的行动图面板319
7.2 AnyLogic顾客应急疏散系统仿真320
7.2.1 创建模型的空间布局321
7.2.2 创建顾客行人流322
7.2.3 添加顾客应急疏散流程324
7.2.4 添加密度图和行人流统计326
7.3 AnyLogic机场旅客登机系统仿真329
7.3.1 创建机场旅客行人流329
7.3.2 添加机场安检门332
7.3.3 添加机场值机柜台334
7.3.4 添加旅客候机区和检票服务336
7.3.5 设置航班时刻表341
第8章 AnyLogic交通系统仿真实践349
8.1 AnyLogic交通系统仿真基础349
8.1.1 交通系统仿真概述349
8.1.2 AnyLogic的道路交通库面板350
8.1.3 AnyLogic的轨道库面板352
8.2 AnyLogic互通式立交桥交通系统仿真354
8.2.1 创建互通式立交桥的交通路网354
8.2.2 创建通过立交桥的车辆智能体363
8.2.3 创建互通式立交的交通流程图365
8.2.4 添加立交桥系统三维仿真动画372
8.3 AnyLogic公铁联运侧面装卸系统仿真376
8.3.1 创建模型的智能体类型376
8.3.2 创建模型的空间布局382
8.3.3 创建列车的业务流程387
8.3.4 创建卡车的业务流程392
第9章 AnyLogic生产系统仿真实践399
9.1 AnyLogic生产系统仿真基础399
9.1.1 生产系统仿真概述399
9.1.2 AnyLogic的流体库面板400
9.2 AnyLogic多产品单阶段生产系统仿真403
9.2.1 创建生产系统基础模型404
9.2.2 添加生产系统三维仿真动画412
9.2.3 添加两视域系统仿真导航栏415
9.3 AnyLogic板状巧克力生产系统仿真420
9.3.1 创建板状巧克力生产系统模型421
9.3.2 添加生产系统三维仿真动画431
9.3.3 添加三视域系统仿真导航栏437
第10章 AnyLogic物流系统仿真实践442
10.1 AnyLogic物流系统仿真基础442
10.1.1 物流系统仿真概述442
10.1.2 AnyLogic的物料搬运库面板443
10.1.3 AnyLogic的空间标记面板449
10.2 AnyLogic仓储中心物流系统仿真450
10.2.1 创建模型的智能体类型451
10.2.2 创建模型的空间布局455
10.2.3 创建产品1卸车及输送流程460
10.2.4 创建产品1立体库进出库流程465
10.2.5 创建产品2卸车和进出库流程470
10.2.6 创建盒装商品打包输送流程472
10.2.7 创建盒装产品装车发货流程478
10.3 AnyLogic城市配送物流系统仿真483
10.3.1 创建模型的GIS地图布局483
10.3.2 创建模型的智能体类型485
10.3.3 设置医药公司和药店智能体486
10.3.4 设置货车智能体490
10.3.5 设置模型初始化函数494
10.3.6 由数据库参数化建立智能体群495
附加资源499
参考文献500
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系统仿真一般指使用计算机建立和运行系统模型，模拟真实系统的各种活动。它从建立仿真模型的目的出发，通过计算机程序语言，对真实系统进行一种抽象的、本质的描述。作为一门新兴的技术，系统仿真已经被广泛地应用于各行各业，成为战略研究、系统分析、运筹规划、预测决策、宏观及微观管理等领域的有效工具，成为研究各类真实系统的一种十分有效的手段，是对真实系统分析实验和评价的简单而经济的方法。
复杂系统仿真是近年来国际仿真领域的热点之一，涉及的领域包括制造、物流、医疗、自然生态、工程、社会等诸多方面，给相关研究工作带来极大挑战。因此，对于复杂系统的研究需要利用现代化手段，深入了解各个领域的相关内容，将数据信息统一收集，再通过计算机仿真技术做到对其系统复杂性的研究了解，从而实现复杂系统建模仿真的有效应用。
本书采用AnyLogic软件工具来讲解复杂系统建模仿真的实践应用。AnyLogic是一个创始于俄罗斯的独特仿真软件工具，它能够提供多智能体、离散事件系统和系统动力学三种仿真建模方法，并支持多方法的集成应用，为用户创造多方法集成应用模型提供了便利，可以帮助人们在复杂系统建模仿真实践中取得更好的效果。
本书共11章。第1章介绍了复杂系统仿真的基础知识，包括相关概念、特征、发展历史、常见仿真软件对比等。第2章介绍了AnyLogic软件入门知识，包括基本功能模块及其使用方法等。第3章具体介绍了AnyLogic多智能体仿真方法。第4章具体介绍了AnyLogic离散事件系统仿真方法。第5章主要介绍了AnyLogic系统动力学仿真方法。第6章、第7章深入介绍了AnyLogic软件的各种进阶应用和行人库仿真等。最后，第8至11章分别介绍了AnyLogic软件在各类复杂系统仿真实践中的具体应用，包括生产系统仿真实践、物流系统仿真实践、交通系统仿真实践和经济系统仿真实践等。
本书旨在帮助读者掌握复杂系统建模仿真技术的基本理论和AnyLogic软件使用技巧，并能在实际案例中加以应用，是一本很好的学习运用AnyLogic进行复杂系统仿真的入门指南。相信读者通过阅读书中的大量复杂系统仿真案例，将对复杂系统仿真有更为直观的认识。
在此，感谢在本书写作过程中给予帮助的霍艳芳、张雪花、程铁信、杨鹏老师，感谢参与实践案例编写和内容文字整理的冯聪、仝丽兵、马培、谭禹辰、赵建彬、孟祥臣、王志强、谢根、陈麒铭、徐黎明、刘子凡、赵启胜等同学，也感谢AnyLogic软件公司及其中国总代理一直以来的大力支持。特别感谢AnyLogic联合创始人Andrei Borshchev博士提供的相关资料，并为本书作序。
由于作者水平有限，书中难免有错误和不足之处，欢迎广大读者批评指正。
编者
2019年5月
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