系统的模型、优化与仿真的关系
系统仿真原理及应用
2009-2010年第2学期系统仿真原理及应用教学内容绪论离散事件系统仿真输入数据的分析仿真结果与系统方案分物流仿真软件介绍学校：武汉科技学院学院：机电工程学院班级：工业工程071姓名：学号：参考教材•《物流系统仿真原理与应用》张晓萍主编.中国物资出版社,2005.•《生产系统建模与仿真》孙小明编著.上海交通大学出版社,2006.•《制造系统建模与仿真》目录第1讲绪论系统仿真技术的发展历史1.2 系统仿真的基本概念系统仿真技术的特点系统仿真的应用系统仿真的相关技术第2讲离散事件系统建模与仿真的基本原理 系统建模与仿真的基本步骤离散事件系统建模的基本要素建立系统模型的常用方法离散事件系统仿真程序的基本结构系统建模与仿真案例分析第3讲输入数据的分析简介原始数据的收集随机变量的识别参数估计拟合度检验第4讲随机变量的产生随机数的生成方法随机数发生器的检验随机变量的生成原理典型随机变量的生成第5讲排队系统的建模与仿真⏹排队论的基本概念排队系统的组成到达模式服务机构排队规则队列的度量⏹排队模型的分类⏹排队系统的分析单服务台M/M/1模型多服务台M/M/c模型M/M/c和M/M/1模型比较第6讲系统仿真算法事件调度法活动扫描法进程交互法第1讲绪论1.1 系统仿真技术的发展历史一、系统模型系统模型——对实际系统进行简化和抽象、能够揭示系统元素之间关系和系统特征的相关元素实体。
•物理模型——根据相似准则缩小和简化的实际系统，对这样的物理模型进行实验研究，其结果可以近似推广到原系统。
存在的主要问题：研究费用较为昂贵试验是有限制的需要花费大量的时间数学模型仿真模型1952年美国成立仿真学会美国的《21世纪制造业发展战略报告》中提出，2020年前世界制造业面临的6大挑战和10大关键技术中，10大关键技术的第5项是“企业建模及仿真”。
20世纪40年代，冯·诺依曼正式提出了系统仿真的概念世界先进国家的生产企业将生产仿真研究作为研究生产系统的一个重要手段，如英特尔、戴尔、马士基等，在企业扩建和改造的前期、新产品生产的投入之前，都会运营计算机仿真技术对企业将要采用的生产系统进行仿真和预测，为生产系统的调度决策、生产能力预测、生产设备的合理匹配、生产线的效率提高提供量化依据，为生产系统的早日投入正常生产运行起到出谋划策的作用。
系统工程学学习总结系统建模与优化的理论与实践
系统工程学学习总结系统建模与优化的理论与实践系统工程学学习总结——系统建模与优化的理论与实践系统工程学是一门综合性学科，旨在研究和解决复杂系统的设计、开发、运营和优化问题。
在系统工程学的学习过程中，系统建模与优化是一项重要内容，本文将对系统建模与优化的理论与实践进行总结。
一、系统建模系统建模是对待研究对象进行抽象和描绘的过程，旨在找出问题的本质和关键。
它能够帮助我们理解和分析系统的结构、功能和行为，并为系统的优化提供基础。
1. 功能模型功能模型是系统建模中常用的一种方法。
它通过识别和描述系统中各个部分的功能及其相互关系，帮助我们理解系统的整体功能以及子功能之间的依赖关系。
常见的功能模型包括功能流程图和功能树等。
2. 结构模型结构模型主要关注系统中各个组成部分的结构和组织关系。
通过结构模型，我们可以清晰地描述系统中各种组件、模块或对象之间的关系，从而更好地理解系统的内部结构。
常见的结构模型有层次结构图、数据流图等。
3. 行为模型行为模型是描述系统中各个部分的动态行为和相互作用方式的模型。
通过行为模型，我们可以模拟系统中各种状态的变化，分析系统的响应和行为，并发现潜在的问题或优化方案。
常见的行为模型包括状态转换图、时序图等。
二、系统优化系统优化是通过调整系统的各个组成部分、参数或结构，使系统在满足一定约束条件的前提下，达到最优性能或效果。
系统优化不仅依赖于理论的支持，也需要实践中的验证和调整。
1. 数学建模数学建模是系统优化的重要手段之一。
通过建立合适的数学模型，我们可以将复杂的系统问题转化为数学形式，并利用数学工具和方法进行求解和优化。
常用的数学建模方法包括线性规划、动态规划、遗传算法等。
2. 实验设计实验设计是系统优化的另一种重要方式。
通过设计合适的实验方案，我们可以获取系统的观测数据，并利用统计学方法进行分析和优化。
实验设计可以帮助我们验证理论模型的有效性，并找出系统中的潜在问题与改进方向。
3. 模拟与仿真模拟与仿真是系统优化的实践手段之一。
生产系统建模与仿真概述
生产系统建模与仿真概述1. 引言在现代制造业中，生产系统的建模和仿真是一个重要的工具。
通过建立准确的生产系统模型和进行有效的仿真分析，可以帮助企业优化生产流程，提高生产效率，降低成本，提高产品质量。
本文将对生产系统建模和仿真的概念、方法和应用进行概述。
2. 生产系统建模的概念生产系统建模是将实际的生产系统抽象成一种可供计算机处理的模型，以实现对生产系统进行分析和优化的目的。
生产系统建模可以基于不同的层次和粒度，从整体到局部进行建模，从宏观到微观进行分析。
生产系统建模的主要目标包括：•分析生产系统的结构和运行特性•预测生产系统的性能指标•评估生产系统的灵活性和鲁棒性•优化生产系统的配置和资源分配•支持决策和规划过程3. 生产系统建模方法生产系统建模的方法包括基于统计学的方法、基于物理建模的方法和基于仿真的方法。
下面分别对这些方法进行介绍。
3.1 基于统计学的方法基于统计学的方法是通过统计数据和概率模型来描述和分析生产系统的行为。
这种方法适用于大规模复杂的生产系统，在建模过程中需要考虑到各种不确定性因素。
常用的统计分析方法包括排队论、蒙特卡洛模拟和回归分析等。
3.2 基于物理建模的方法基于物理建模的方法是通过建立物理模型来描述生产系统的结构和运行机理。
这种方法适用于对生产系统的细节进行建模和分析，可以更加真实地模拟系统的行为。
常用的建模方法包括Petri网、离散事件系统和系统动力学等。
3.3 基于仿真的方法基于仿真的方法是通过建立仿真模型来模拟生产系统的运行过程。
仿真模型可以在计算机上进行运行，模拟真实的生产系统在不同条件下的表现和性能。
基于仿真的方法可以提供对生产系统的详细和动态的分析。
常用的仿真软件包括Arena、AnyLogic和FlexSim等。
4. 生产系统仿真的应用生产系统仿真广泛应用于制造业的各个领域和环节，包括生产计划与调度、供应链管理、物流和运输等。
以下列举几个常见的应用场景。
4.1 生产计划与调度生产计划与调度是生产系统管理的核心环节，通过仿真模型可以评估不同的排程策略和调度算法，并选择最优的方案。
模拟与仿真报告：系统设计与参数优化
模拟与仿真报告：系统设计与参数优化一、引言——探索模拟与仿真在系统设计中的应用在现代科学技术的发展中，模拟与仿真成为了解决复杂问题和预测系统行为的重要工具。
本报告将深入探讨模拟与仿真在系统设计中的应用，并重点关注参数优化对系统性能的影响。
二、系统设计的模拟与仿真方法1. 数学建模与系统仿真数学建模是系统设计中的重要环节，通过建立系统的数学模型，我们可以预测系统的行为和性能。
仿真是对数学模型进行计算机实现，通过模拟系统运行，观察和分析系统的动态特性，为系统设计提供依据。
2. 基于物理模型的仿真基于物理模型的仿真通过建立物体之间的物理关系，模拟真实世界的物理系统。
例如，通过建立动力学方程和约束方程，可以对机械系统进行仿真，预测系统的运动轨迹和稳定性。
3. 离散事件仿真离散事件仿真适用于描述具有离散状态和离散事件的系统。
通过对系统中的事件进行建模，可以模拟系统的运行情况。
例如，离散事件仿真可以用于模拟交通网络中的车辆流动，预测拥堵情况和交通状况。
三、参数优化在系统设计中的应用1. 参数优化的意义与目标参数优化是在给定约束条件下，通过改变系统的参数，使系统达到最优性能。
通过参数优化，可以提高系统的效率、减少资源消耗，甚至改善系统的稳定性和可靠性。
2. 参数优化的方法与技术参数优化通常可以通过遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等进行实现。
这些算法基于数学模型和计算机仿真，通过不断迭代调整系统参数，逐步逼近最优解。
3. 参数优化在机械设计中的应用参数优化在机械设计中起着重要作用。
通过调整零件的尺寸和材料，可以改变机械系统的刚度、强度和重量等性能指标。
通过参数优化，可以找到最佳设计方案，提高机械系统的工作效率和可靠性。
四、参数优化案例分析——电力系统设计以电力系统设计为例，探讨参数优化在系统设计中的具体应用。
通过对发电机、变压器、输电线路等关键设备进行参数优化，可以提高电力系统的效率和可靠性。
1. 发电机参数优化通过对发电机的设计参数进行优化，可以提高发电机的能效和功率密度。
新能源发电系统的仿真与优化
新能源发电系统的仿真与优化随着全球能源需求的快速增长和对环境保护的日益重视，新能源作为替代传统能源的重要选择受到了广泛关注。
新能源发电系统是其中的核心部分，其仿真与优化是确保系统稳定运行和提高发电效率的关键步骤。
本文将探讨新能源发电系统的仿真与优化的概念、方法和应用。
1. 概念新能源发电系统的仿真是通过建立系统的数学模型和运行算法，以模拟系统的行为和性能。
仿真可以帮助设计和优化能源发电系统的结构和参数，评估系统的工作效果，并为决策制定提供依据。
优化是在仿真基础上，通过调整系统参数和运行策略，以达到提高能源转换效率、降低能源消耗、减少不稳定因素等目标。
2. 方法2.1 建立数学模型仿真与优化的第一步是建立新能源发电系统的数学模型。
模型应包括各种能量转换装置、传输线路、控制设备等。
常用的模型包括传输线模型、能量转换装置模型、负载模型和控制模型等。
这些模型需要准确地描述系统的行为和相互作用，以便进行仿真和优化。
2.2 确定仿真参数仿真参数是指用来描述系统工作状态和特性的参数，例如电流、电压、功率等。
这些参数的准确确定对于仿真和优化结果的可靠性至关重要。
在确定仿真参数时，需要考虑到实际运行环境和实验数据的准确性。
2.3 选择优化目标优化目标通常包括提高能源转换效率、降低能源消耗、减少设备成本等。
选择合适的优化目标取决于具体的应用场景和需求。
通过优化目标的选择，可以明确系统的设计和运行策略，为后续的优化提供方向。
2.4 优化算法优化算法是通过调整系统参数和运行策略，以实现优化目标的方法。
常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。
这些算法能够在多个参数维度上进行搜索和优化，帮助找到系统的最优解。
3. 应用新能源发电系统的仿真与优化在实际应用中有着广泛的应用前景。
3.1 电网规划仿真和优化可以帮助设计师在规划电网时模拟不同方案的发电效果和稳定性，从而选择最优的电源配置和输电线路布局。
3.2 运行策略优化通过对新能源发电系统的仿真和优化，可以找到系统最优的运行策略，以提高能源转换效率和降低能源消耗。
离散控制系统中的系统仿真与优化
离散控制系统中的系统仿真与优化离散控制系统是一种通过离散时间点上的输入和输出信号之间的关系来控制系统行为的系统。
在现代工业中，离散控制系统的应用非常广泛。
为了提高离散控制系统的性能和稳定性，系统仿真和优化技术成为必不可少的工具。
本文将探讨离散控制系统中系统仿真与优化的重要性和应用。
一、系统仿真系统仿真是用计算机模拟离散控制系统行为的过程。
通过仿真，可以有效地预测系统的性能和行为，以便对系统进行分析和优化。
系统仿真有以下几个重要的步骤：1. 建立数学模型：将离散控制系统抽象为数学模型，包括系统的输入、输出和状态方程。
数学模型的建立需要了解系统的物理特性和控制策略。
2. 确定仿真参数：确定仿真的时间步长和仿真的时间范围。
时间步长需要根据系统的快慢和仿真的要求进行选择，时间范围需要涵盖系统的全部行为。
3. 编写仿真程序：使用编程语言编写仿真程序，根据数学模型进行计算和仿真。
仿真程序需要考虑系统的输入和输出信号、状态变量和控制算法等因素。
4. 运行仿真程序：运行编写的仿真程序，获得系统在不同时间点的输入和输出信号。
可以通过图形界面或者数据分析工具对仿真结果进行可视化和分析。
系统仿真可以帮助工程师深入理解离散控制系统的工作原理和特性。
通过对仿真结果的分析，可以发现潜在的问题和改进的潜力，为系统优化奠定基础。
二、系统优化系统优化是指通过改变系统的参数和控制策略，以达到性能和稳定性的最佳化。
离散控制系统的优化可以通过以下几个方面进行：1. 参数调整：通过调整系统的参数，如增益、阈值等，来改变系统的响应特性。
参数调整可以通过试错法或者优化算法来实现。
2. 控制策略设计：通过设计合理的控制策略，如PID控制、模糊控制等，来提高系统的性能和稳定性。
控制策略设计需要考虑系统的动态特性和控制目标。
3. 信号滤波：对系统的输入和输出信号进行滤波处理，去除噪声和干扰，提高系统的鲁棒性和稳定性。
系统优化的目标是使系统的性能指标达到最佳化，如稳定性、响应时间、误差等。
系统的模型、仿真与优化三者之间的关系
系统的模型、仿真与优化三者之间的关系宇宙间任何复杂的事物都是由系统构成的，简单的、复杂的；单一的、交织的等。
人类社会文明的进步必然要跟世间的万物发生关系，这也就表明人们会不可避免的跟万物间的系统发生干涉，包括对系统的认识、了解、改造等。
当然，想要改造系统，或者创造一个新生的系统，很多时候并不能理想的去直接与所要干涉的系统工程发生关系，因为有时候所涉及的系统往往过于复杂或者抽象。
因此，通过建立一个可以直观感知，甚至是触碰的系统模型，并在对模型的研究中得出一些对原始系统的结论似乎是一种更为行之有效的办法。
对系统改造的最终目的是为了实现系统的最优化，从而输出最优解。
由于系统的某些实际原因使得不能对系统直接进行研究，因此需要建立系统模型，并通过对模型系统的仿真，从而得出实际系统的最优解。
由此看来：建立合理的系统模型是一切系统活动的前提；对模型系统的仿真是系统研究的手段；而使系统最优化并得出系统的最优解则是这一系列系统活动的最终目的。
系统模型是指以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某一方面本质属性的描述。
对系统模型而言：一方面，根据不同的研究目的，可对同一系统可建立不同的系统模型，另一方面，同一系统模型也可代表不同的系统。
系统模型的特征有以下三个：（1）它是现实系统的抽象或模仿；（2）它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；（3）它集中体现了这些主要因素之间的关系。
因此，要想更贴近实际的对一个系统进行研究就必须建立一个合理的系统模型。
系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
其利用计算机来运行仿真模型，模拟系统的运行状态及其变化的过程，并通过对仿真运行过程的观察和统计，得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特性，以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能。
系统工程考试复习重点
1.系统工程的研究对象是：组织化的大规模复杂系统;2.系统的定义：由两个以上的有机联系、相互自作用的要素组成,具有特定功能、结构很环境的整体;3.该定义的四个要点：系统及其要素、系统和环境、系统的结构、系统的工程;4.系统的一般属性：整体性是系统最基本、最核心的特性、是系统性最集中的体现;、关联性构成系统的要素是相互联系、相互作用的、环境适应性、目的性、层次性;简答：1.说明系统的一般属性的含义,并据此归纳出若干系统思想或观点;整体性：是系统最基本、最核心的特性,是系统性最集中的体现;关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用的；同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系; 环境适应性：环境的变化必然引起系统功能及结构的变化;系统必须首先适应环境的变化,并在此基础上使环境得到持续改善;目的性、层次性系统思想或观点：比如：从综合系统的整体性和目的性,可归纳出整体最优的思想;5.系统工程所研究对象系统的复杂性主要表现在：系统工程工程和属性多样性,由此带来的多层目标间经常会出现相互消长、或冲突的关系；系统通常由多维且不同质的要素所构成；一般为人—机系统,而人及其组织或群体表现出固有的复杂性；由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化;大会莫复杂性系统还具有规模庞大及经济性突出等特点;6.系统的类型：自然系统和人造系统；实体系统和概念系统；动态系统和静态系统；封闭系统和开放系统举例：现在工业企业及其生产经营活动具有许多系统性特征;首先,工业企业及其生产经营是一个由人、财、物信息等基本要素构成的整体性系统；其次工业企业是一个投入—产出系统;第三,工业企业是个开放系统;第四,宫爷爷接生产经营过程形成一个具有自适应能力的动态系统过程;7.系统工程的概念：指是从整体出发、合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称,属于一门综合性的工程技术;8.系统工程是一门交叉性的学科9.系统工程方法的思想和及应用要求：需要确立系统的观点系统工程工作的前提、总体最优及平衡协调的观点目的、综合运用方法和技术的观点解决问题的手段、问题导向和反馈控制的观点有效的保障;10.系统工程方法的特点：系统工程是一门交叉性的学科;系统工程是一般采用先决定整体框架、后进入内部详细设计的程序；系统工程试图通过将构成事物的要素加以适当配置来提高整体工程,其核心思想是“综合即创造”；系统工程属于“软科学”；科学性与艺术性兼容；多领域,多科学的理论、方法与技术的集成；定性分析与定量分析有机结合；需要有关各方面的人员,组织等的协作;11.系统工程方法论：指分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法;踏实系统工程思考问题和处理问题的一般方法和总体框架;12.系统工程的应用领域：工程项目管理系统工程;研究工程项目的总体设计、可行性、国民经济评价、工程进度管理、工程质量管理、风险投资分析、可靠性分析、工程成本效益分析等;13.霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、结合化、最优化、程序化和标准化等特点,是系统工程方法论的重要基础内容;14.霍尔三维：时间维：是系统工程的工作阶段或进程;系统工程工作从规划到更新的整个过程或寿命周期分为七个阶段：规划阶段、设计阶段、分析或研制阶段、运筹或生产阶段、系统实施或“安装”阶段、运行阶段、更新阶段;逻辑维：是指系统工程每阶段工作所应遵循的逻辑顺序和工作步骤;一般分为七步：百名问题、系统设计、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划;知识维和专业维15.霍尔三维结构核心内容是最优化;其特点:强调目标明确、核心内容是最优化、认为现实问题基本上度可以归纳为工程系统问题、应用定量分析手段求最优解、研究方法上的整体性三维、技术运用上的综合性知识维、组织管理上的科学性时间维和逻辑维、系统工程工作的问题导向性;16.切克兰德方法论主要内容和工作过程：认识问题、根底定义、建立概念模型、比较及探索、选择、设计与实施、评估与反馈;17.霍尔三维结构和切克兰德方法论的异同点：相同点：均为系统工程方法论,均以问题为起点、具有相应的逻辑过程不同点：霍尔方法论主要以工程系统为研究对象,而切克兰德方法论更适合对社会经济和经营管理等“软”系统问题研究；前者的核心的问题是优化问题,而后者的核心内容是比较学习；前者更过的是关注定量分析,后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法; 18.系统分析的定义：指是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量两结合的分析,为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程19.系统分析的基本要素：问题、目的及目标目的具有整体性和唯一性,目标具有从属性和多样性、方案、模型、评价、决策者简答：.4、系统分析的要素有哪些并简述各自的含义;系统分析的6个基本要素：问题：一方面代表研究对象,或称对象系统；另一方面表示现实系统与目标系统的偏差;目的及目标：目的是对系统的总要求,具有整体性和唯一性；目标是系统目的的具体化,具有从属性和多样性;方案：方案是达到目的及目标的途径;模型：由说明系统本质的主要因素及其相互关系构成;是研究与解决问题的基本框架,起到帮助认识系统、模拟系统和优化与改造系统的作用,是对实际问题的描述、模仿和抽象;评价：即评定不同方案对系统目的的达到程度;决策者：系统问题中的利益主体和行为主体;5、如何正确理解系统分析的程序系统分析的基本过程：认识问题→探寻目标→综合方案→模型化→优化或仿真分析→系统评价→决策;并非对所有问题进行系统分析都要履行这些环节,而是要根据实际问题的需要有所侧重或只涉及其中一部分环节;但认识问题、综合方案、系统评价等过程通常必不可少;6、初步系统分析有何意义如何做好这项工作认识问题、探寻目标及综合方案构成了初步的系统分析;What：研究哪些问题,问题与哪些因素相关why：为什么要研究该问题,期望达到的状态是什么where：系统边界和环境如何when：分析的是什么时候的情况who：问题与谁直接相关how：如何实现系统的目标状态这些是使系统分析走上正轨的过程,又是使系统分析人员和决策者一起进入角色的过程;8、进行系统分析的原则和要求有哪些为什么1坚持问题导向：帮助决策者解决实际问题,是系统分析的目的2以整体为目标：以整体最优为核心的系统观点是系统分析得前提条件;3多方案模型分析和选优：对多个方案进行模型化及优化或仿真计算,尽可能得到定量化的分析结果,是系统分析的核心内容;4定量分析和定性分析相结合：系统分析的基本手段;5多次反复进行：系统分析成功的重要保障;20.系统分析的程序：认识问题、探寻目标、综合方案、模型化、优化或仿真分析、系统评价、决策;前三个为初步分析定性分析,第四五个为规范分析定量分析,第六七个为综合分析评价21.应用系统分析的原则：坚持问题导向、着眼整体、权衡优化、方法集成其主要特点及相应的要求：坚持问题导向、以整体为目标、多方案模型分析和选优、定性与定量分析相结合、多次反复性进行;22.创新方案的产生技术：提问法、头脑风暴法、德尔菲法、群体决策支持系统、情景分析发;23.模型的三个特征：它是现实世界部分的抽象或模仿、它是由那些与分析的问题有关因素构成的、它表明了有关因素间的相互关系;24.模型化就是为了描述系统的构成和行为,对实体系统的各种因素进行适当筛选,用一定方式数学、图像等表达系统实体的方法;简答：1、系统模型有哪些主要特征模型化的本质和作用是什么主要特征：它是现实世界部分的抽象或模仿；它是由那些与分析问题有关的因素构成的；它表明了有关因素间的相互关系;模型化的定义：为描述系统的构成和行为,对实体系统的各种因素进行适当筛选,用一定方式数学、图像等表达系统实体的方法;本质：利用模型与原型之间某方面的相似关系,在研究过程中可以用模型来代替原型,通过对模型的研究得到关于原型的一些信息;作用：模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达;这种表达是简洁的、形式化的;模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础,这会导致对科学规律、理论、原理的发现;利用模型可以进行“思想”试验;。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
系统的模型、仿真与优化三者之间的关系宇宙间任何复杂的事物都是由系统构成的，简单的、复杂的；单一的、交织的等。
人类社会文明的进步必然要跟世间的万物发生关系，这也就表明人们会不可避免的跟万物间的系统发生干涉，包括对系统的认识、了解、改造等。
当然，想要改造系统，或者创造一个新生的系统，很多时候并不能理想的去直接与所要干涉的系统工程发生关系，因为有时候所涉及的系统往往过于复杂或者抽象。
因此，通过建立一个可以直观感知，甚至是触碰的系统模型，并在对模型的研究中得出一些对原始系统的结论似乎是一种更为行之有效的办法。
对系统改造的最终目的是为了实现系统的最优化，从而输出最优解。
由于系统的某些实际原因使得不能对系统直接进行研究，因此需要建立系统模型，并通过对模型系统的仿真，从而得出实际系统的最优解。
由此看来：建立合理的系统模型是一切系统活动的前提；对模型系统的仿真是系统研究的手段；而使系统最优化并得出系统的最优解则是这一系列系统活动的最终目的。
系统模型是指以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某一方面本质属性的描述。
对系统模型而言：一方面，根据不同的研究目的，可对同一系统可建立不同的系统模型，另一方面，同一系统模型也可代表不同的系统。
系统模型的特征有以下三个：（1）它是现实系统的抽象或模仿；（2）它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；（3）它集中
体现了这些主要因素之间的关系。
因此，要想更贴近实际的对一个系统进行研究就必须建立一个合理的系统模型。
系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
其利用计算机来运行仿真模型，模拟系统的运行状态及其变化的过程，并通过对仿真运行过程的观察和统计，得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特性，以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能。
系统仿真的实质：(1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术。
(2)仿真是一种人为的试验手段。
它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统的模型进行的。
这是仿真的主要功能。
(3)仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。
因而，仿真从经济上来说节约了人力、物力、财力等，降低了风险，是一种经济可靠地必要手段。
系统优化是指系统在一定的环境条件约束及限制下，使系统过程处在最优的工作状态，或是使目标函数在约束条件下达到最优解（通常指其最大解或是最小解，根据具体问题而定）的过程。
其优化的步骤为：1、将系统目标与约束条件用数学语言表示出来，2、找到最优解。
综上所述，系统的模型、仿真与优化的相互关系如下：模型是系统优化和系统仿真的前提——通过构造系统模型可以在不在实际中
具体操作就可以了解系统模型的性能及可能的结果；仿真是手段——通过仿真可以找出问题所在，从而使系统更优化；优化是最原始也是最终的目的——所有的系统活动都是为了让系统在最有效的情况下工作，从而得出系统的最优解。