随笔：系统仿真的本质思考

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随笔：系统仿真的本质思考

2006年6月13日

王岩峰 博士 刃之砺信息科技（上海）有限公司总经理

（yanfeng.wang@edgestone-it.com）

版权所有，引述请注明出处

注：这篇文章取自2006年6月18日第四届华南工业工程年会的部分发言稿

　

以“系统仿真的本质思考”为题不是为了告诉别人我认清了某种本质，而是希望以此来作为一个讨论的引子，让有兴趣的人发表更有深度的见解。


先解释一下这个思考的由来。在宣传仿真技术和应用的时候，我们所遇见的最大的问题就是如何用明明白白、简简单单的语言让普普通通的管理者了解、认可和接受仿真技术。就像销售中所推崇的"Elevator Talk" 一样，如果你不能把再深奥的原理在乘电梯的功夫对你的客户讲明白，让他有兴趣，那么基本上离开电梯之后也就失去了再次灌输的机会。这既需要培养语言驾驭的能力，但同时，也是一个让我们不断反思仿真技术到底是什么，到底能做什么的一个机会，虽然我仍然没有把握可以做到这点。

既然是引子，就需要先表明自己的态度。之前，曾经发表过一篇文章“形似和神似”，主要讨论仿真技术应该分清主次之分，将应用的重点放在系统运作逻辑的理解和建模上。但文章并没有深入研究仿真逻辑所代表的广泛含义。经过一系列比较复杂的实际应用项目之后，我又开始思考关于仿真本质和作用的话题，又有了一些心得。

不论哪种离散仿真软件，除了必要的仿真虚拟物体产生和销毁的模块之外，不知道大家有没有注意什么模块一定是必不可少的？ 或者说，不论多简单的模型，有一个模块几乎肯定要出现？

那就是延时模块，或者有些软件叫做处理、制造等等名称。任何离散仿真软件都需要延时模块， 因为仿真技术的主要功效就是来演绎时间向前、单向的流逝过程，并且时间资源是有限的。

在此，我需要摘录一个智者写的一段话，但很遗憾我不知道他的名字，如果有读者知道，请告诉我，我很高兴将他的名字署在这里：

时间是自然所赐，它是无形的，但不是虚无的，它是无价的，却不可能提前领取，也无法滞后保留，它一纵即逝，所以工业工程非常重视对时间资源的充分利用。

这是令人开阔视野的一段话，因为，它点出了我们面临的主要矛盾——有限的资源，以及对有限资源供给和需求时机的不匹配。这里的资源，不但包括设备资源、人力资源、空间资源等等，更包括了时间资源。

我不想故弄玄虚，但这种矛盾是否导致了我们常见的很多现象呢？ 当我们提供的原料（对设备资源的需求）大于机器处理的能力（设备资源的供给），我们产生了库存；当我们提供的货物（设备资源的供给）早于客户对货物的接受（对设备资源的需求），我们也产生了库存。这种现象还有很多，不但在生产和供应链系统中，在任何复杂的系统中都可以看到。对有限资源的需求和供给在数量和时间上的不匹配产生了我们所看到的众多系统中的症结和可以改善的现象。

企业管理中所追求的JIT或者精益生产方式，从这个意义上来看，难道不也是一种试图在不同时间点上对有限资源实现需求和供给平衡的方法。

如果我们将任何复杂系统的矛盾抽象到有限资源的供给和需求这个角度，我们就会发现系统仿真技术其实体现着和这个理念多么相似的特点。

离散系统仿真中的资源（可以是设备、队列、人员、零件等等）都是有限资源的表征。他们可以是占用其它资源的个体，也可以是被其它个体占用的资源。当资源被占用的时候，就是对有限资源的需求进行满足的时候，当处理完毕，或者离开资源的时候，也就是对现有资源进行释放，以及对下一个资源进行分配和占用的开始。在资源被占用、释放、分配的时间点都是通过诸如延迟模块、制造模块等实现仿真时钟向前的推进，控制着需求和供给的时机。

因此，我理解中的离散系统仿真的本质是对有限资源分配、占用、释放方式进行研究的试验工具

通过这个工具我们可以更好的研究各种处理方式和控制策略的优劣，指导我们找到对有限资源更好的利用途径，控制好需求和供给的发生时机。因此说，没有什么工具比仿真技术更能贴切地研究JIT等精益生产方式。系统仿真技术是企业诊断和改善的有效工具。

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谢谢楼主分享

jinlianghai

精辟啊，看来仿真很好，是诊断企业、社会、团体等系统病变的好方法

chianghao

好~

gzjingong

确实有水平的认识