生產(chǎn)計(jì)劃與控制第二章系統(tǒng)建模與仿真的基本原理

第2章系統(tǒng)建模與仿真的基本原理2.1離散事件系統(tǒng)及其模型分類(lèi)2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素2.3離散事件系統(tǒng)仿真程序的基本結(jié)構(gòu)2.4建立系統(tǒng)模型的常用方法

2.4.1分析與綜合

2.4.2抽象與概括

2.4.3歸納與總結(jié)

2.4.4演繹與推理

2.4.5比較與類(lèi)比

2.4.6概率統(tǒng)計(jì)法2.1離散事件系統(tǒng)及其模型分類(lèi)

系統(tǒng)分類(lèi)連續(xù)系統(tǒng)（continuossystem）離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（DEDS）確定性系統(tǒng)（deterministicsystem

）隨機(jī)系統(tǒng)（stochasticsystem）靜態(tài)系統(tǒng)（staticsystem）

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（dynamicsystem）

按系統(tǒng)狀態(tài)的變化與時(shí)間的關(guān)系按有無(wú)隨機(jī)過(guò)程按系統(tǒng)狀態(tài)是否變化2.1離散事件系統(tǒng)及其模型分類(lèi)離散事件系統(tǒng)（1）離散事件系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變化是隨機(jī)的，同一內(nèi)部狀態(tài)可以向多種狀態(tài)轉(zhuǎn)變，很難用函數(shù)來(lái)描述系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的變化，只能靠統(tǒng)計(jì)分析來(lái)掌握系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變化的規(guī)律。（2）離散事件系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)只在離散的隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化，且狀態(tài)在一段時(shí)間內(nèi)保持不變。（3）離散事件系統(tǒng)是指系統(tǒng)的狀態(tài)僅在離散的時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化的系統(tǒng)，而且這些離散時(shí)間點(diǎn)一般是不確定的。第2章系統(tǒng)建模與仿真的基本原理2.1離散事件系統(tǒng)及其模型分類(lèi)2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素2.3離散事件系統(tǒng)仿真程序的基本結(jié)構(gòu)2.4建立系統(tǒng)模型的常用方法

2.4.1分析與綜合

2.4.2抽象與概括

2.4.3歸納與總結(jié)

2.4.4演繹與推理

2.4.5比較與類(lèi)比

2.4.6概率統(tǒng)計(jì)法2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素

離散事件系統(tǒng)建模與仿真中的基本元素包括：1．實(shí)體（entity）（1）定義

系統(tǒng)內(nèi)的對(duì)象,構(gòu)成系統(tǒng)模型的基本要素。（2）分類(lèi)

臨時(shí)實(shí)體先進(jìn)入系統(tǒng)并經(jīng)過(guò)相應(yīng)的環(huán)節(jié)后再離開(kāi)系統(tǒng)，且在系統(tǒng)中的數(shù)量經(jīng)常變化的實(shí)體，又稱(chēng)為主動(dòng)實(shí)體、活動(dòng)實(shí)體。

永久實(shí)體經(jīng)常處于系統(tǒng)之內(nèi)，其數(shù)量保持穩(wěn)定的實(shí)體，又稱(chēng)為被動(dòng)實(shí)體。

2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素1．實(shí)體（entity）系統(tǒng)的工作過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是臨時(shí)實(shí)體流動(dòng)和接受加工、處理的過(guò)程。如：排隊(duì)的顧客，待加工的工件等永久實(shí)體只要系統(tǒng)處于活動(dòng)狀態(tài)，它就一定存在。如：商店的營(yíng)業(yè)員，加工設(shè)備等臨時(shí)實(shí)體按一定規(guī)律不斷到達(dá)，在永久實(shí)體作用下通過(guò)系統(tǒng)，最后離開(kāi)系統(tǒng)。系統(tǒng)狀態(tài)的變化主要是由實(shí)體的狀態(tài)變化而產(chǎn)生的。2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素2．屬性（attribute）屬性(Attribute)是實(shí)體特征的描述，是實(shí)體所擁有的全部特征的一個(gè)子集，用特征參數(shù)變量表示。在仿真建模中，只需要使用與研究目的相關(guān)的一部分就可以了。2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素3．狀態(tài)（state）狀態(tài)(State)是指在某時(shí)間點(diǎn)上對(duì)系統(tǒng)的所有實(shí)體屬性和活動(dòng)的描述。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的所有實(shí)體處于狀態(tài)協(xié)調(diào)并定義狀態(tài)的屬性時(shí)，則認(rèn)為系統(tǒng)處于特定狀態(tài)。如：在隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模型中，“顧客”有“等待服務(wù)”和“接受服務(wù)”等狀態(tài)，“服務(wù)員”有“忙”和“閑”等狀態(tài)?；顒?dòng)總是與一個(gè)或幾個(gè)實(shí)體的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，狀態(tài)可作為動(dòng)態(tài)屬性進(jìn)行描述。2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素4．事件（event）：（1）定義

引起系統(tǒng)狀態(tài)變化的行為和起因，是系統(tǒng)狀態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)力。離散事件系統(tǒng)可以看做是由事件驅(qū)動(dòng)的，它是在某一時(shí)間點(diǎn)的瞬間行為，如：待加工工件、顧客等的“到達(dá)”或“離開(kāi)”等。事件不僅用來(lái)協(xié)調(diào)兩個(gè)實(shí)體之間的同步活動(dòng)，還用于各實(shí)體之間的信息傳遞。2.2離散事件系統(tǒng)建模的基本元素4．事件（event）：（2）分類(lèi)時(shí)間事件和狀態(tài)事件時(shí)間事件：依照系統(tǒng)的作業(yè)規(guī)則在預(yù)訂時(shí)間發(fā)生的事件。狀態(tài)事件：當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)符合某種條件下發(fā)生的事件?；臼录投问录臼录浩浒l(fā)生可以事先加以預(yù)測(cè)的事件。二次事件：發(fā)生與否則取決于其他事件。如：顧客到達(dá)和接受服務(wù)2.2離散事件系系統(tǒng)建模的的基本元素素5．活動(dòng)（activity）活動(dòng)(Active)是實(shí)體在在兩個(gè)事事件之間間保持某某一狀態(tài)態(tài)的持續(xù)續(xù)過(guò)程。如：顧客接接受服務(wù)務(wù)的過(guò)程程，工件件被加工工的過(guò)程程活動(dòng)因某某一事件件的發(fā)生生而開(kāi)始始，因下下一事件件的發(fā)生生而結(jié)束束，因此它它標(biāo)志著著實(shí)體狀狀態(tài)遷移移的一個(gè)個(gè)片段。。如：在“顧顧客到達(dá)達(dá)”與““服務(wù)開(kāi)開(kāi)始”兩兩個(gè)事件件之間存存在一個(gè)“排隊(duì)隊(duì)等候””活動(dòng)；；“服務(wù)務(wù)開(kāi)始””與“服服務(wù)結(jié)束束”之間間存在“顧客接接受服務(wù)務(wù)”活動(dòng)動(dòng)。2.2離散事件件系統(tǒng)建建模的基基本元素素6．進(jìn)程（process）進(jìn)程(Process)是由與某某類(lèi)實(shí)體體相關(guān)的的事件和和若干活活動(dòng)組成成的，它描述了了這些事事件和活活動(dòng)間的的相互邏邏輯關(guān)系系和時(shí)序序關(guān)系。。如：“顧顧客到達(dá)達(dá)系統(tǒng)—排隊(duì)—開(kāi)始接受受服務(wù)—服務(wù)結(jié)束束”的過(guò)程就構(gòu)構(gòu)成了一一個(gè)進(jìn)程程。進(jìn)程是事事件與活活動(dòng)的組組合，它它可以更更加完整整地描述述實(shí)體狀狀態(tài)的遷移移過(guò)程。。理發(fā)店例例子中進(jìn)進(jìn)程的含含義2.2離散事件件系統(tǒng)建建模的基基本元素素7．仿真時(shí)鐘鐘（simulationclock）：用于顯示示仿真時(shí)時(shí)間的變變化，是仿仿真模型型運(yùn)行時(shí)時(shí)序的控控制機(jī)構(gòu)構(gòu)！??！仿真時(shí)鐘鐘是指所所模擬的的實(shí)際系系統(tǒng)運(yùn)行行所需的的時(shí)間，，而不是指指計(jì)算機(jī)機(jī)執(zhí)行仿仿真程序序所需的的時(shí)間。。常用的仿真時(shí)時(shí)鐘的推進(jìn)機(jī)機(jī)制：仿真時(shí)鐘可以以按固定的長(zhǎng)長(zhǎng)度向前推進(jìn)進(jìn)，也可以按按變化的節(jié)拍拍向前推進(jìn)，將將仿真時(shí)鐘變變化的機(jī)制稱(chēng)稱(chēng)為仿真時(shí)鐘的推推進(jìn)機(jī)制（timeadvancemechanism）①固定步長(zhǎng)時(shí)間間推進(jìn)機(jī)制（fixed-incrementtimeadvancemechanism）②下次事件時(shí)間間推進(jìn)機(jī)制（nexteventtimeadvancemechanism）③混合時(shí)間推進(jìn)進(jìn)機(jī)制（mixedtimeadvancemechanism）2022/12/29142.2離散事事件系系統(tǒng)建建模的的基本本元素素8.規(guī)則（（rule）：用于描描述實(shí)實(shí)體之之間的的邏輯輯關(guān)系系和系系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行策略的的邏輯輯語(yǔ)句句和約約定常用的的規(guī)則則：①先進(jìn)先先出（（FirstInFirstOut，F(xiàn)IFO）②后進(jìn)先先出（（LastInFirstOut，LIFO）③加工或或服務(wù)務(wù)時(shí)間間最短短（shortesttime）④按優(yōu)先先級(jí)（（highestpriority）⑤隨機(jī)（（random）選擇擇2022/12/29152.2離散散事事件件系系統(tǒng)統(tǒng)建建模模的的基基本本元元素素系統(tǒng)實(shí)體屬性活動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)事件工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器、零件生產(chǎn)能力、故障加工要求加工時(shí)間、故障時(shí)間機(jī)器忙、機(jī)器閑加工開(kāi)始、加工結(jié)束通信信號(hào)、信道信號(hào)長(zhǎng)度、傳輸終端傳輸信道發(fā)送忙、信道發(fā)送閑信號(hào)開(kāi)始傳輸、信號(hào)傳輸結(jié)束倉(cāng)儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)、物品庫(kù)房容量進(jìn)貨庫(kù)存水平、欠付需求需求交通道路、交叉口車(chē)輛信號(hào)機(jī)車(chē)道數(shù)、車(chē)型、車(chē)速周期運(yùn)動(dòng)時(shí)間、信號(hào)時(shí)間系統(tǒng)總車(chē)數(shù)、紅綠燈車(chē)輛到達(dá)、綠燈開(kāi)始離散散系系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)實(shí)例例2022/12/2916第2章系統(tǒng)統(tǒng)建模與與仿真的的基本原原理2.1離散事件件系統(tǒng)及及其模型型分類(lèi)2.2離散事件件系統(tǒng)建建模的基基本元素素2.3離散事件件系統(tǒng)仿仿真程序序的基本本結(jié)構(gòu)2.4建立系統(tǒng)統(tǒng)模型的的常用方方法2.4.1分析與綜綜合2.4.2抽象與概概括2.4.3歸納與總總結(jié)2.4.4演繹與推推理2.4.5比較與類(lèi)類(lèi)比2.4.6概率統(tǒng)計(jì)計(jì)法2022/12/29172.3離散事件件系統(tǒng)仿仿真程序序的基本本結(jié)構(gòu)2022/12/29182.3離散事件系系統(tǒng)仿真程程序的基本本結(jié)構(gòu)離散事件仿仿真程序中中的子程序序：1．變量、實(shí)體體屬性和系系統(tǒng)狀態(tài)：：用來(lái)記錄系系統(tǒng)在不同同時(shí)刻所處的工作狀狀況。2．初始化子程程序：在仿真模型型開(kāi)始運(yùn)行行前完成模模型的初始始化工作，產(chǎn)生生必要的初初試參數(shù)。。3．仿真時(shí)鐘：：用于記錄仿仿真模型的的運(yùn)行時(shí)間間，可作為為評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的依依據(jù)，也可可作為仿真真調(diào)度和仿仿真程序是否結(jié)束的的依據(jù)。4．事件列表：：按事件按發(fā)發(fā)生的先后后順序建立立的數(shù)據(jù)列列表，是仿真模型運(yùn)運(yùn)行和仿真真時(shí)鐘推進(jìn)進(jìn)的依據(jù)。。2022/12/29192.3離散事件系統(tǒng)統(tǒng)仿真程序的的基本結(jié)構(gòu)5．定時(shí)子程序：根據(jù)事件表表確定下一個(gè)個(gè)將發(fā)生的事事件，并將仿真時(shí)鐘推進(jìn)進(jìn)到下次事件件發(fā)生的時(shí)刻刻。6．事件子程序：：根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)統(tǒng)抽象出的事事件程序。7．仿真數(shù)據(jù)處理理與分析子程程序：用于計(jì)算、顯顯示、分析和和打印仿真結(jié)果，，并為系統(tǒng)的優(yōu)優(yōu)化和改進(jìn)提提供依據(jù)。2022/12/2920第2章系統(tǒng)建模模與仿真的基基本原理2.1離散事件系統(tǒng)統(tǒng)及其模型分分類(lèi)2.2離散事件系統(tǒng)統(tǒng)建模的基本本元素2.3離散事件系統(tǒng)統(tǒng)仿真程序的的基本結(jié)構(gòu)2.4建立系統(tǒng)模型型的常用方法法2.4.1分析與綜合2.4.2抽象與概括2.4.3歸納與總結(jié)結(jié)2.4.4演繹與推理理2.4.5比較與類(lèi)比比2.4.6概率統(tǒng)計(jì)法法2022/12/29212.4建立立系系統(tǒng)統(tǒng)模模型型的的常常用用方方法法系統(tǒng)統(tǒng)建建模模要要求求建建模模者者具具備備以以下下能能力力：建立立系系統(tǒng)統(tǒng)模模型型是是復(fù)復(fù)雜雜的的思思維維過(guò)過(guò)程程，，它它要要求求建建模模者者具具備備扎扎實(shí)實(shí)的的專(zhuān)業(yè)業(yè)知知識(shí)識(shí)，，了了解解研研究究對(duì)對(duì)象象的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、參參數(shù)數(shù)、、運(yùn)運(yùn)行行和和性性能能特特征征，，還要要求求建建模模者者掌掌握握系系統(tǒng)統(tǒng)建建模模的的基基本本方方法法，，熟熟練練應(yīng)應(yīng)用用相相關(guān)關(guān)的的數(shù)數(shù)學(xué)工工具具和和方方法法。。①對(duì)研研究究對(duì)對(duì)象象的的分分析析和和綜綜合合能能力力；；②抽抽象象和和概概括括能能力力；；③洞洞察察和和想想象象能能力力；；④運(yùn)運(yùn)用用數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)工工具具分分析析問(wèn)問(wèn)題題的的能能力力；；⑤設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)試試驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)證證數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模模型型的的能能力力。。2022/12/29222.4建立系統(tǒng)統(tǒng)模型的的常用方方法2.4.1分析與綜綜合（analysisandsynthesis）分析是研研究系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)，也是是認(rèn)識(shí)事事物的必必經(jīng)階段段。分析（analysis）是指將被研究對(duì)對(duì)象的整整體分解解為不同同部分、方面、要素、層次和功能模塊塊，并且分分別加以以考察研研究的思思維方法，即“化整為零零”的思維過(guò)過(guò)程。分析的任任務(wù)包括括：①分析構(gòu)成成系統(tǒng)的的要素、、結(jié)構(gòu)及及其屬性性；②通過(guò)對(duì)系系統(tǒng)運(yùn)行行過(guò)程的的分析，，確定系系統(tǒng)要素素之間的的關(guān)系。。2022/12/29232.4建立系統(tǒng)統(tǒng)模型的的常用方方法綜合（synthesis）是將已有有的關(guān)于于研究對(duì)對(duì)象的各各個(gè)部分分、方面、要素素、層次次和功能能模塊的的認(rèn)識(shí)聯(lián)聯(lián)結(jié)起來(lái)來(lái)，以便便構(gòu)成一一個(gè)整體的思思維方法法，即“積零為整整”的思維過(guò)過(guò)程。綜合不是是系統(tǒng)要要素、結(jié)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單累加加，而要要在分析析的基礎(chǔ)礎(chǔ)上區(qū)分主次次、去粗粗取精，，以便從從整體上上把握系系統(tǒng)的本本質(zhì)特征征和運(yùn)行規(guī)律律，以便便正確地地認(rèn)識(shí)系系統(tǒng)。分析與綜綜合是揭揭示系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)律的的基本方方法之一一。分析是綜綜合的基礎(chǔ)，但但是分析析著眼于于系統(tǒng)局局部，分分析得到到的結(jié)果果是關(guān)于于系統(tǒng)各部分分的信息息，而不不是關(guān)于于系統(tǒng)整整體的認(rèn)認(rèn)識(shí)。若若只分析析而忽視綜合合，就會(huì)會(huì)導(dǎo)致片片面性。。2022/12/29242.4建立系統(tǒng)統(tǒng)模型的的常用方方法分析的目目的是為為了綜合合，分析結(jié)果果是綜合合的出發(fā)發(fā)點(diǎn)。實(shí)際上，，認(rèn)識(shí)系統(tǒng)統(tǒng)的過(guò)程程就是沿沿著“分析-綜合-再分析-再綜合…”不斷深深化的的過(guò)程程。系統(tǒng)建建模時(shí)時(shí)，應(yīng)先分分析后后綜合合，將者有有機(jī)地地結(jié)合合起來(lái)來(lái)。2022/12/29252.4建立系系統(tǒng)模模型的的常用用方法法分析與與綜合合案例例——元素周周期表表2022/12/29262.4建立系統(tǒng)模模型的常用用方法2022/12/29272.4建立立系系統(tǒng)統(tǒng)模模型型的的常常用用方方法法2.4.2抽象象與與概概括括（abstractionandgeneralization）抽象象（（abstraction）是指指從某某種種角角度度抽抽取取要要研研究究系系統(tǒng)統(tǒng)的的本本質(zhì)屬屬性性的的思思維維方方法法。在數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)中中，，抽抽象象是是指指從研研究究對(duì)對(duì)象象或或問(wèn)問(wèn)題題中中抽抽取取出出數(shù)數(shù)量量關(guān)關(guān)系系或或空間間形形式式而而舍舍棄棄其其他他屬屬性性對(duì)對(duì)其其進(jìn)進(jìn)行行考考察察的的方方法法。數(shù)學(xué)學(xué)中中的的概念念、、關(guān)關(guān)系系、、定定理理、、方方法法、、符符號(hào)號(hào)等都都是是數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)抽抽象象的的結(jié)果果。。采用用系系統(tǒng)統(tǒng)建建模模與與仿仿真真技技術(shù)術(shù)研研究究系系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)時(shí)，，需需要要建建立立系系統(tǒng)統(tǒng)的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模型型。。因因此此，，抽抽象象思思維維是是數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)建建模模的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)之之一一。。2022/12/29282.4建立系系統(tǒng)模模型的的常用用方法法概括（（generalization）是把抽抽象出出來(lái)的的若干干事物物的共共同屬屬性歸結(jié)結(jié)出來(lái)來(lái)進(jìn)行行考察察的思思維方方法。。概括以以抽象象為基基礎(chǔ)，，它是是抽象象的發(fā)發(fā)展。。抽象象度越越高，，則概概括性越強(qiáng)強(qiáng)。高度的的概括括使得得對(duì)事事物的的理解解更具具有一一般性性，所所獲得得的理理論或方法法也就就更具具有普普遍的的指導(dǎo)導(dǎo)性。。抽象思思維側(cè)側(cè)重于于分析析、提提煉，，概括括思維維則側(cè)側(cè)重于于歸納納、綜綜合。。2022/12/29292.4建立立系系統(tǒng)統(tǒng)模模型型的的常常用用方方法法抽象象與與概概括括案案例例———哥尼尼斯斯堡堡七七橋橋問(wèn)問(wèn)題題2022/12/29302.4建立立系系統(tǒng)統(tǒng)模模型型的的常常用用方方法法2.4.3歸納納與與總總結(jié)結(jié)（inductionandsummingup）歸納納是指指從從個(gè)個(gè)別別的的事事物物、、現(xiàn)現(xiàn)象象出出發(fā)發(fā)，，通通過(guò)過(guò)感感官官觀觀察察、、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)推推理或或數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)推推導(dǎo)導(dǎo)等等，，得得出出關(guān)關(guān)于于此此類(lèi)類(lèi)事事物物或或現(xiàn)現(xiàn)象象的的具具有有普普遍遍性性結(jié)結(jié)論的的過(guò)過(guò)程程。。歸納納的的前前提提是單單個(gè)個(gè)事事實(shí)實(shí)或或特特殊殊的的情情況況，，它它建建立立在在觀觀察察、、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)的的基礎(chǔ)上上。歸納的意意義在于于：在一一定條件件下，將將得出的的結(jié)論應(yīng)應(yīng)用于不不同的應(yīng)用對(duì)對(duì)象，或或避免犯犯類(lèi)似的的錯(cuò)誤。。2022/12/29312.4建立系系統(tǒng)模模型的的常用用方法法歸納與與總結(jié)結(jié)案例——哥德巴巴赫猜猜想1742年，德德國(guó)數(shù)數(shù)學(xué)家家哥德德巴赫赫（ChristianGoldbach，1690-1764）研究究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)：奇數(shù)都都可以以由三三個(gè)素素?cái)?shù)相相加，如77＝53＋17＋7，461＝449＋7＋5＝257＋199＋5等。于于是，，他歸歸納出出一個(gè)個(gè)規(guī)律律：所有大大于5的奇數(shù)數(shù)都可可以分分解為為三個(gè)個(gè)素?cái)?shù)數(shù)之和和。他寫(xiě)信信給數(shù)數(shù)學(xué)家家歐拉拉，提提出上上述猜猜想。。歐拉肯肯定了了他的的想法法，并并補(bǔ)充充提出出：4以后每每個(gè)偶偶數(shù)都都可以以分解解為兩兩個(gè)素素?cái)?shù)之之和。后來(lái)來(lái)，人人們將將這兩兩個(gè)命命題合合稱(chēng)為為哥德德巴赫赫猜想想。2022/12/29322.4建立系系統(tǒng)模模型的的常用用方法法歸納與與總結(jié)結(jié)案例——開(kāi)普勒勒定律律自1601年起，，德國(guó)天天文學(xué)學(xué)家開(kāi)開(kāi)普勒勒（JohannesKepler，1571-1630）采用用數(shù)學(xué)學(xué)方法法研究究行星運(yùn)運(yùn)動(dòng)，于1609年歸納納出開(kāi)開(kāi)普勒勒第一一定律律和開(kāi)開(kāi)普勒勒第二二定律律。開(kāi)普勒勒第一一定律律可表表述為為“各行星星分別別在大大小不不同的的橢圓圓軌道道上繞繞太陽(yáng)陽(yáng)運(yùn)行行，太太陽(yáng)位位于這這些橢橢圓的的一個(gè)個(gè)焦點(diǎn)點(diǎn)上”；開(kāi)普勒勒第二二定律律可表表述為為“對(duì)同一一顆行行星而而言，，太陽(yáng)陽(yáng)和行行星之之間的的連線(xiàn)線(xiàn)在相相等的的時(shí)間間內(nèi)掃掃過(guò)相相等的的面積積”。2022/12/29332.4建立系系統(tǒng)模模型的的常用用方法法歸納與與總結(jié)結(jié)案例——開(kāi)普勒勒定律律為進(jìn)一一步尋尋求行行星運(yùn)運(yùn)動(dòng)周周期與與橢圓圓軌道道尺寸寸之間間的關(guān)關(guān)系，，開(kāi)普普勒又又經(jīng)過(guò)九年的反復(fù)復(fù)計(jì)算算和假假設(shè)，，于1618年發(fā)現(xiàn)現(xiàn)了隱隱藏在在大量量觀測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)后面面的規(guī)規(guī)律，，歸納納出“行星繞太太陽(yáng)運(yùn)行行周期（（T）的平方方與它們們到它們們到太陽(yáng)陽(yáng)的平均均距離（（橢圓軌軌道長(zhǎng)軸軸半徑a）的立方成成正比”的結(jié)論，，此即開(kāi)普勒第第三定律律。2022/12/29342.4建立系統(tǒng)統(tǒng)模型的的常用方方法歸納與總總結(jié)案例——開(kāi)普勒定定律1619年，開(kāi)普普勒在《宇宙的和和諧》一書(shū)中介介紹了第第三定律律。他在在書(shū)中寫(xiě)寫(xiě)道：“認(rèn)識(shí)到這這一真理理，超出出了我最最美好的的期望”。開(kāi)普勒的的三大定定律是天天文學(xué)的的又一次次革命，，它徹底底摧毀了了托勒密復(fù)復(fù)雜的本本輪宇宙宙體系，完善并并簡(jiǎn)化了了哥白尼的的日心宇宇宙體系系，對(duì)后人確確認(rèn)太陽(yáng)陽(yáng)系結(jié)構(gòu)構(gòu)提供了了理論依依據(jù)，并為牛頓發(fā)現(xiàn)現(xiàn)萬(wàn)有引引力定律律奠定了基基礎(chǔ)。2022/12/29352.4建立系統(tǒng)統(tǒng)模型的的常用方方法2.4.4演繹與推推理（deductionandreasoning）演繹（deduction）是由普遍性性前提推推導(dǎo)出特特殊性結(jié)結(jié)論的思思維方法，，是由一一般到特特殊的推推理過(guò)程程。演繹推理理是嚴(yán)格格的邏輯輯推理，，一般表表現(xiàn)為大前提、小前提、結(jié)論的三段論論模式，，即從兩兩個(gè)反映映客觀世世界對(duì)象象聯(lián)系和和關(guān)系的判斷斷中得出出新的判判斷的推推理形式式。演繹推理理（deductivereasoning）的基本要要求是：：①大、小前前提的判判斷必須須真實(shí)；②推理過(guò)程程必須符符合正確確的邏輯輯形式和和規(guī)則。2022/12/29362.4建立系統(tǒng)模模型的常用用方法當(dāng)推理形式式和推理邏邏輯正確時(shí)時(shí)，在真實(shí)實(shí)的前提下下由演繹方方法一定能得出出正確的結(jié)結(jié)論，不會(huì)會(huì)出現(xiàn)前提提真而結(jié)論論假的情況況。英國(guó)科學(xué)家家牛頓（IsaacNewton，1642-1727）以微積分分方法為工具，，應(yīng)用演繹繹推理方法法，在開(kāi)普普勒三定律律和牛頓第第二定律的基基礎(chǔ)上，推推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定定律，從而定量量地解釋了許多自然然現(xiàn)象。由由于該演繹繹推理的前前提正確、、推理邏輯輯無(wú)誤，萬(wàn)有有引力被大大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)所證證實(shí)。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“理論研究者者的工作可可分成兩步步，首先是是發(fā)現(xiàn)公理，，其次是從從公理推出出結(jié)論”。愛(ài)因斯坦還曾指出：：“科學(xué)發(fā)展早早期所采用用的方法以以歸納為主，隨著科科學(xué)的發(fā)展展而讓逐步步位于探索索性的演繹繹法?！?022/12/29372.4