仿真科学与技术是以建模与仿真理论为基础，建立并利用模型，以计算机系统、物理效应设备及（/或）仿真器为工具，对研究对象进行分析、设计、运行和评估的一门综合性、交叉性学科。

仿真科学与技术已经成为与理论研究、实验研究并行的人类认识世界的重要方法，在关系国家实力和安全的关键领域，如航空航天、信息、生物、材料、能源、先进制造、农业、教育、军事、交通、医学等领域，发挥着不可或缺的作用。

经过近一个世纪的发展历程，“仿真科学与技术”已形成独立的知识体系，包括： 由仿真建模理论、仿真系统理论和仿真应用理论构成的理论体系； 由自然科学的公共基础知识,各应用领域内的基础专业知识和仿真科学与技术的基础专业知识综合而构成的知识基础； 由基于相似理论的仿真建模，基于整体论的网络化、智能化、协同化、普适化的仿真系统构建和全系统、全寿命周期、全方位的仿真应用思想综合而成的方法论。

在2000年第一版的基础上，本书根据仿真科学与技术的最新发展和8年来的教学实践，进行了内容修改、扩充以及结构调整，力图更全面、更新颖、更系统地向读者介绍仿真科学与技术的知识。全书共12章，第1章是概论，其余11章分为三篇，即连续系统仿真篇5章（第2~第6章）、离散事件系统仿真篇4章（第7~10章）、现代仿真技术篇2章（第11、第12章）。

本书第1章概论，使初次接触仿真的读者对仿真科学与技术有一个概念性了解。新版除了保留原来的基本论述外，增加了对仿真科学与技术的基础理论——相似理论的介绍，也对当前仿真技术研究的热点进行了讨论。

连续系统仿真篇分为5章。第2章对连续系统模型设计进行讨论，新版增加了计算机辅助模型设计内容，并以电路系统、多体系统为对象讨论了模型设计方法； 第3章介绍经典的连续系统仿真建模方法学，除了讨论经典的数值积分的单步法和多步法之外，还讨论了病态系统仿真建模方法； 第4章讨论了现代的连续系统仿真建模技术——离散相似法，分别按时域和频域进行论述。到此，对有关集中参数的连续系统仿真技术作了比较全面的介绍，新版增加了一个案例讨论，以便读者进一步理解如何开展实际系统的仿真研究。考虑到MATLAB应用的广泛性，新版的第5章专门安排了有关连续系统仿真软件的内容，特别是对MATLAB的模型设计方法、仿真实现技术进行了介绍。第6章提供有关分布参数系统的仿真建模技术，除了传统的差分法之外，考虑到有限元法已经得到广泛应用，因此新版对有限元法的原理也进行了介绍。

离散事件系统仿真篇分为4章。第7章介绍离散事件系统仿真的基本概念，通过两类常见的离散事件系统——排队系统和库存系统的仿真使读者对该类仿真有一个总体认识。第8章讨论离散事件系统建模方法学。随机性是这类系统的重要特征，讨论了如何从观测数据确定随机变量模型以及各类典型的连续与离散随机变量的产生等。第9章讨论了离散事件系统仿真建模方法学，对事件调度法、活动扫描、进程交互法以及三阶段法系统地进行了讨论，并进行了比较； 在此基础上，新版增加了对离散事件系统仿真软件的发展历史以及典型的仿真软件的介绍。第10章对离散事件系统仿真输出分析进行了比较详细的讨论，包括单系统、多系统仿真运行与输出分析技术等。

本书的第3篇是介绍现代仿真技术。在第11章“并行仿真与分布式仿真”中，除了保留原版有关内容外，新版增加了并行仿真的实现技术以及高层体系结构（HLA）的相关内容，并对其最新的研究进展进行了介绍。第12章介绍了“虚拟现实技术”，新版增加了当前典型的开发虚拟现实的工具的介绍。

本书作为理工类高等学校学生仿真课程的教材，几乎每章后面均附有习题，考虑到系统仿真是一门实验性很强的学科，书的最后附有实验指示书，包括进行仿真实验的源程序。程序是用C语言编写的。

本书的参考教学学时为48~60学时。学习本课程之前，学生必须已修过“自动控制理论”、“概率论与数理统计”、“计算机程序设计语言”等课程。

本书可作为自动化、机械工程、经济管理、系统工程、工业工程等专业大学高年级学生的仿真课程教材，其中带“*”的章节是选修内容； 也可作为研究生的参考教材。

本书是教育部批准的普通高等教育“十一五”国家级规划教材，由清华大学自动化系肖田元、范文慧共同编写，全书由肖田元审定。

由于作者的水平有限，恳请读者对书中的缺点和错误给予批评指正。

作者

2009年8月