一 系统—模型—计算机
　　
　　“仿真”方法即模型研究方法控制工程网版权所有，是人类最古老的工程方法之一。这种基于相似原理的模型研究方法控制工程网版权所有，经历了从直观的物理模型到抽象的形式化模型(数学模型)的发展，20世纪计算机的出现以及人类对于“系统”的认识，则赋予仿真即模型研究以新的内容与方法控制工程网版权所有，出现了现代仿真技术，即系统仿真技术的产生。系统仿真的一个不甚严格但被广泛认同的定义是：在计算机上建立系统模型，运转和实验这个模型以研究一个现存的或虚拟的系统。该技术的第一个特点是视研究对象为一个系统，另一个特点是以计算机作为系统模型的载体。因此系统仿真的方法论是与系统学和计算机科学紧密相联的。系统论的先驱者贝塔朗菲认为，“不同领域中表现出结构上的相似性或同构性”可以看作一般系统论形成的重要依据。系统仿真方法的基本原理正是基于客观世界中系统之间的相似性或同构性，基于这一系统属性去建立系统模型并通过研究模型去研究系统，模型也是一个系统，它与原形系统之间具有相似性或同构性。计算机的出现对于现代科学工程方法的发展是一次革命。计算机的应

用使得人的智能超出了人自身的自然限制。对仿真而言，计算机的应用使得模型研究的复杂性和灵活性都获得了质的飞跃。计算机仿真专家柯恩在他的《连续系统动态仿真》一书中曾写到：“计算机是活的数学模型”。这的确是一个恰如其分的评价而非艺术上的夸张。
　　
　　一般认为www.cechina.cn，组成系统仿真的3个要素是：系统、模型、计算机。而将这3个要素结合在一起的3个活动是：系统建模、模型程序化及仿真实验和分析。在这一基础上形成了系统仿真方法学的3个分支：(1)仿真建模方法学(演绎推理、归纳推理)；(2)仿真语言构造方法学(连续系统仿真方法和语言CSSL、离散事件仿真和语言DESL、混合仿真语言HCSL)；(3)仿真试验支撑环境构造方法学(集成化仿真环境ISE、分布式仿真环境DSE、虚拟仿真环境VSE、互联网仿真环境WSE)。
　　
　　系统仿真方法学的发展大致可以分为两个阶段控制工程网版权所有，40~70年代，是传统系统仿真方法学的发展阶段；80年代至今，是复杂系统仿真方法学的发展阶段。这两个发展阶段的主要区别是建模在系统仿真方法学中重要性的增长。
　　
　　传统系统仿真方法学主要是面向工程系统如航空、航天、电力、化工等，一般说来，这类系统具有良好的定义和结构，具有充分可用的理论知识，可以采用演绎推理的方法建模，其建模过程如图1所示。而复杂系统仿真学主要是面向社会、经济、生态、生物等十分复杂的非工程系统，仿真这些复杂系统的难点主要在于系统的病态定义和病态结构www.cechina.cn，以及无充分可用的理论和先验知识。传统系统仿真方法中的建模，其侧重点是对形式化模型进行演绎推理、实验、分析，这显然具有工程技术的特点；而在复杂系统仿真方法中，其侧重点是解决如何建立系统的形式化模型，建立一种抽象的表示方法以获得对客观世界和自然现象的深刻认识，这明显是面向科学的。
　　

　　二 复杂性——复杂系统仿真方法
　　
　　复杂性问题的提出起源于奥地利，1928年贝塔朗菲在他撰写的《生物有机体系统》论文中首次提出了复杂性问题；随后，怀持梅在论文“有机体的哲学”中也提出了类似的观点。在此之后，许多科学家对此进行了多方面的研究并作出了贡献，如马卡诺赫和匹茨在神经网络方面的研究，冯诺依曼在元胞自动机和复杂性方面的研究，维纳在控制论方面的研究，普里高津及含肯在系统论方面的研究等。90年代，美国圣塔菲研究院(SFI)成为研究复杂问题的中心并闻名于世。在80年代初，我国钱学森先生发表了“系统科学，思维科学与人体科学”的论文CONTROL ENGINEERING China版权所有，近年来，他又提出“开放、复杂、巨系统”的概念以及处理这类系统的方法论。对于复杂系统(社会、经济、生物、生态)的研究推动了包括系统仿真在内的各相关学科的发展。
　　
　　如果说70年代以前，多数的仿真专著都是面向物理系统，并以讨论基于演绎推理的传统建模与仿真方法学为主，那么70年代以后，许多重要的系统仿真专著，都已从不同方面讨论了复杂系统仿真的方法学问题，其中如理查森和普茨的“系统动力学建模导论”、齐格勒的“建模与仿真理论”、戈登的“系统仿真”、斯普里特及范斯蒂恩斯基的“计算机辅助建模与仿真”等。笔者在《现代计算机仿真及应用》一书中也有相当的篇幅讨论复杂系统仿真的问题。最近我国学者白方舟教授编写了《定性仿真》一书，对定性仿真、模糊仿真及归纳推理等仿真方法作了较系统的介绍。
　　
　　与传统的系统仿真方法相比较，复杂系统仿真的难点主要在于：