仿真及优化发展现状和未来展望
摘要：仿真优化技术是实现传统制造向可预测制造、科学制造转变的关键技术，
目前已经引起科学界和企业界的广泛关注。本文在阐述了仿真优化基本原理和方法的基础上，介绍了国内外仿真优化技术在制造系统中各个层次的应用概况、研究成果及各种仿真优化系统采用的开发工具，并对国内外发展状况进行了简要的对比分析，指出了目前仿真优化研究中存在的问题以及主要发展趋势。
关键词：仿真，优化，仿真软件，仿真建模。
引言
20世纪90年代，为了解决产品在TQCSE方面存在的问题，出现了多种制造模式，如可重构制造和大规模定制等。在这些先进制造模式指导下的制造系统规模庞大、结构复杂，制造系统从初期规划（资源配置、布局规划）到实际运行（供求关系管理、生产计划与调度）阶段都存在复杂的决策问题。这些决策问题包含众多影响因素、因素之间关系错综复杂，传统数学优化方法已经无法解决这类问题，仿真优化技术则以其独特的优化方法和强大的建模能力引起科学界和企业界的广泛关注。每年Wi
terSimulatio
会议都将仿真优化列为一个国际前沿课题来研讨，并介绍最新的理论研究成果及应用情况。2000年，世界著名的两本仿真书籍《Simulatio
Modeli
ga
dA
alysis》与《DiscreteEve
tSystemsSimulatio
》首次将仿真优化作为一个专题进行讨论，并指出仿真优化对仿真的推广应用具有重要的影响；自上世纪90年代中期开始，各种商业化仿真软件将优化作为一个重要模块纳入其中，目前已成为不可或缺的部分。尽管仿真优化已经取得了长足的发展，有些仿真优化系统已经开始工业应用，但仿真优化领域仍然存在一些亟待解决的问题。本文首先从仿真优化的原理、方法等方面对这一技术进行分析，然后综述国内外研究现状，最后分析仿真优化存在的问题及发展趋势。
f一、仿真优化原理
利用传统优化技术求解优化问题时，首先要建立问题的解析模型，然后利用某一方法进行优化，通常可以求得问题的最优解。但由于实际问题的复杂性和随机性，很难建立起精确的解析模型。仿真技术作为一种建模方法，能够将系统的相关要素按照实际的运行逻辑有机地结合起来，真实反映出系统的行为，因此可以利用仿真模型代替解析模型研究系统的行为特性。然而，仿真实质上是一种试验方法，通过枚举对备选方案进行逐一验证，搜索目标不明确，无法给出问题的最优或近优解，当试验方案较多时，该方法变得极其复杂，甚至无法实现。因此，将仿真技术和优化方法相结合为解决实际r