近些年，信息物理系统（CPS）、数字孪生、基于模型的系统工程（MBSE）等概念频出，大量的论文、高层论坛、产品发布会如雨后春笋般涌现。大肆的商业炒作，给大家学习和实践这些技术理念带来了困惑。本书力图简要阐述数学建模、系统工程、建模与仿真、虚拟样机等基本理论，分析系统工程、建模与仿真技术水乳交融的关系，进而阐明基于模型的系统工程是建模与仿真和系统工程融合的阶段产物，并进一步勾画了智能制造系统中建模与仿真系统的雏形，提出了建模与仿真技术发展的构想。
本书适合企业管理者、工程项目管理与技术人员、高校师生阅读，也可为从事建模与仿真技术研究的专业人员提供参考。

朱文海，北京电子工程总体研究所信息化专业总师，研究员。中国仿真学会理事、航天科工集团先进制造专业组副组长、复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室总技术负责人、系统仿真学报编委、现代防御技术编委。多年来，主要从事飞行器结构设计、并行工程、敏捷制造、虚拟采办、智能制造等先进制造技术研究与应用。承担了科技部、总装备部、国防科工局等重大、重点项目多项，在仿真、信息化、智能制造等领域积累了大量的经验。发表论著2部，发表论文几十余篇。曾获国家科学进步二等奖1项、国防科工委（局）科学技术进步一等奖1项、二等奖7项，国家教育部科学技术进步二等奖1项。获第十一届国家级企业管理创新二等奖。

第1章 时代背景
1.1 数字经济时代
1.1.1 数字经济的概念内涵
1.1.2 数字经济的特点
1.1.3 面临的挑战
1.2 新的生产要素：数据
1.2.1 生产要素的演变
1.2.2 数据要素
1.3 大数据与机器学习之痛
1.3.1 今天的大数据与机器智能
1.3.2 数据挖掘与拷问数据
1.3.3 深度学习的痛处
1.4 模型思维
1.5 小结
第2章 数学建模的基础
2.1 虚拟与现实世界的交互
2.2 系统、模型与仿真
2.2.1 系统
2.2.2 模型
2.2.3 仿真
2.3 概念模型
2.3.1 问题的提出
2.3.2 概念模型的定义
2.3.3 概念建模
2.3.4 概念模型的描述形式
2.3.5 基于实体还是基于过程
2.4 数学模型
2.4.1 数学模型的定义
2.4.2 数学建模的原则与一般步骤
2.4.3 数学模型的分类
2.5 唯象模型与机理模型
2.5.1 科学研究的目的
2.5.2 唯象模型和机理模型的定义
2.6 小结
第3章 解决复杂系统问题的方法论
3.1 复杂系统概述
3.2 方法与方法论
3.2.1 方法
3.2.2 方法论
3.3 系统科学方法论
3.3.1 还原论
3.3.2 整体论
3.3.3 系统论
3.3.4 复杂性科学
3.4 系统工程方法论
3.5 仿真方法论
3.6 小结
第4章 系统工程基础
4.1 系统工程的概念内涵
4.1.1 系统工程的定义
4.1.2 系统工程的内涵
4.1.3 对系统工程的误解
4.2 系统工程引擎与项目阶段划分
4.2.1 系统工程引擎
4.2.2 项目生命周期阶段划分
4.3 系统工程的技术过程和管理过程
4.4 项目管理与系统工程
4.4.1 项目管理概述
4.4.2 项目管理与系统工程的关系
4.5 体系与体系工程概述
4.5.1 体系
4.5.2 体系工程
4.6 系统工程和建模与仿真的融合
4.7 延伸阅读：系统架构
4.7.1 认知结构：概念
4.7.2 架构的定义与分类
4.8 小结
第5章 建模与仿真技术的基础
5.1 仿真的必要性
5.2 建模与仿真的概念
5.3 建模的基本理论
5.3.1 模型的多分辨率建模
5.3.2 模型的重用
5.3.3 模型的互操作
5.3.4 模型的校核、验证和确认
5.4 仿真模型的功能和分类
5.4.1 仿真模型的功能
5.4.2 仿真模型的分类
5.5 仿真建模的基本步骤
5.6 系统仿真的分类与一般过程
5.6.1 系统仿真的分类
5.6.2 系统仿真的一般过程
5.7 仿真运行的时空一致性
5.8 分布交互仿真理论
5.8.1 分布交互仿真的定义
5.8.2 分布交互仿真的信息交换标准
5.8.3 时间管理
5.8.4 虚拟环境技术
5.8.5 运行管理技术
5.8.6 分布式仿真的优点和局限
5.9 建模与架构语言
5.9.1 仿真语言
5.9.2 统一建模语言
5.9.3 系统建模语言
5.9.4 美国国防部体系架构DoDAF
5.10 小结
第6章 复杂产品虚拟样机工程
6.1 复杂产品虚拟样机工程的概念
6.2 复杂产品虚拟样机工程技术体系
6.3 复杂产品虚拟样机支撑平台/工具集开发
6.4 延伸阅读：基于仿真的采办
6.5 小结
第7章 数字孪生与数字主线
7.1 数字孪生的概念
7.2 数字主线的概念
7.3 数字孪生与数字主线的关系
7.4 小结
第8章 基于模型的系统工程
8.1 MBSE的概念内涵
8.2 对MBSE的深入剖析
8.3 当前推广MBSE面临的困难
8.4 小结
第9章 智能制造系统中的建模与仿真
9.1 CPS是复杂自适应系统/体系
9.2 CPS中的建模与仿真系统
9.3 小结
第10章 建模与仿真的未来
10.1 传感器、网络与蛮力计算
10.2 机器智能
10.3 建模与仿真的发展构想
10.4 小结
参考文献
致谢