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如今，离散事件仿真（DES）软件及其带来的优势正被广泛应用于各行各业，以简化业务运营、进行预测并深入了解复杂流程。但是，在 Simio 等现代仿真软件用于创建闪亮的模型和执行实时仿真之前，有一些早期技术为现代仿真软件奠定了基础。正如您所知道的，仿真软件的发展背后肯定有一个故事，而今天，这个故事正在被讲述。
为了准确地讲述这个故事，必须按照时间顺序来安排演变过程。目前使用的传统顺序是 1995 年 R.E. Nance 概述的顺序。这里将使用这一时间顺序，但会稍作修改，以适应最早的仿真软件记忆和当前的发展。这是因为 1995 年概述的最有参考价值的顺序没有考虑到乔恩-冯-诺依曼（Jon von Neumann）和斯坦尼斯瓦夫-乌拉姆（Stanislaw Ulam）的努力，他们在 1946 年利用模拟分析了中子的行为。
关于南斯在 1995 年撰写的年表不可能也没有考虑到 DES 软件最近的范式转变。这一可以理解的疏漏也将在本篇文章中得到强调和说明。因此，这篇关于离散事件仿真的论文应被视为 DES 软件历史和演变的更新。
早期（1930 - 1950 年）
在离散仿真崭露头角之前，早期的数学家利用确定性统计抽样来估计不确定性并为复杂过程建模。这一过程既耗时又容易出错，因此早期的离散模拟技术被称为蒙特卡罗模拟。最早的模拟是布封针法，布封伯爵乔治-路易-勒克莱尔（Georges-Louis Leclerc）通过在由平行等距条组成的地板上投针来估算 Pi 的值。虽然这种方法取得了成功，但我们所熟知的模拟软件却起源于 1946 年。
46 年秋天的某个时候，两位数学家面临着了解中子行为模式的问题。为了了解中子的行为模式，乔恩-冯-诺依曼和斯坦尼斯瓦夫-乌拉姆开发了轮盘技术来处理离散事件模拟。乌拉姆在玩纸牌游戏时突然灵光一现。乌拉姆通过研究数百次成功的接龙游戏，成功地模拟了他能赢的次数。
在成功估算出几局牌局后，他意识到要手动观察和挑选每一手牌的成功牌局需要数年时间。乌拉姆意识到这一点后，邀请乔恩-冯-诺依曼（Jon von Neumann）编写一个程序，在电子数字积分器和计算机（ENIAC）上模拟多手接龙。第一个模拟软件就此诞生。
探索时期（1955 - 1960）
两位数学家在模拟中子行为模式方面的成功使模拟技术受到关注，并鼓励政府机构探索其在军事领域的应用。与所有技术进程一样，离散仿真软件的发展只能与当时可用的计算单元相匹配。当时，模拟计算机和勉强算得上数字的计算机是发展的跳板。
1952 年前后，约翰-麦克劳德（John McLeod）和他在海军空空导弹测试中心的几个伙伴承担起了定义仿真概念、开发算法和例程的责任，以促进标准化仿真软件的设计。同时，约翰-巴克斯（John Backus）和他的团队也在开发一种计算机高级语言。在多个团队各自独立工作的努力下，开发出了第一种仿真语言和软件，从而推动了 DES 软件的发展。
这也凸显了技术进步和软件发展的一般主题，即通过在相互关联的不同领域取得进步来实现。
降临（1960 - 1965）
1961 年，约翰-巴克斯和他在 IBM 的团队成功开发了 FORTRAN，这是第一种日常使用的高级编程语言。FORTRAN 的成功催生了以 FORTRAN 为基础的通用模拟语言的诞生。这种语言就是 SIMSCRIPT，它于 1962 年由 Harry Markowitz 成功实现。
在此期间，随着竞争承包商不断开发仿真语言和系统，其他通用仿真软件和系统也如雨后春笋般涌现出来。1965 年末，ALGOL、通用仿真系统（GPSS）和通用活动仿真程序（GASP）等程序和软件包相继问世。IBM 计算机和由巴勒斯（Burroughs）、UNIVAC、NCR、控制数据公司（Control Data Corporation）和霍尼韦尔（Honeywell）组成的 BUNCH 小组正在开发功能更强大的计算机，以处理复杂的模拟。
这一时期的亮点之一是 IBM 成功设计了戈登模拟器。戈登模拟器被美国联邦航空管理局用来向航空业的相关人员发布天气信息。这标志着模拟技术首次应用于航空业。
同样，处理速度的提高和计算机辅助设计这一新术语的出现，也对仿真软件的开发起到了推动作用。在这一阶段，早期的模拟软件包和语言仍主要由政府和少数企业使用。此外，易用性、直观性和反应灵敏的软件包也慢慢融入到模拟软件中，如 60 年代开始流行的 GPSS。
成长期（1966-1970 年）
商业用途仿真软件的发展决定了这一发展阶段的到来。此时，企业已开始了解仿真及其在简化业务流程和解决复杂问题方面的作用。戈登模拟器 "等系统的成功也让业界人士对 DES 软件的各种应用方式产生了兴趣。
由于认识到在工业流程中应用仿真技术的必要性，1967 年成立了第一个专门致力于仿真技术的组织，并在纽约罗斯福酒店举行了第一次会议。在第二届会议上，共提交了 78 篇关于离散事件仿真和 DES 软件开发的论文。令人惊讶的是，1968 年会议上提出的一些问题至今仍具有现实意义。这些问题包括
- 说服高层管理人员使用仿真软件的困难
- 如何将仿真应用于制造、运输、人类行为、城市系统等领域。
扩展期（1971-1978 年）
扩展期致力于简化仿真软件的建模过程，并将其引入课堂。在这一阶段，各行各业开始了解仿真软件在各自行业中的用途和好处。这反过来又促使人们讨论是否有必要让学生做好准备，迎接一个融合了模拟的世界。
此外，技术的进步，如个人电脑的引入和广泛使用，也为开发专用操作系统的仿真软件提供了条件。因此，我们开发了适用于 IBM 大型机和个人电脑的 GPSS/H。GPSS/H 还在仿真过程中引入了交互式调试，使仿真过程比以前的仿真软件包快 20 倍左右。在技术演进方面，GASP IV 还在仿真过程中引入了时间事件的使用，这凸显了当时工业界可用仿真软件的发展。
到了 1971 年第五届仿真会议，即 "冬季仿真会议"，公众可以获得关于使用 GASP2 和 SIMSCRIPT 等仿真软件包的各种教程。仿真技术的日益普及也带来了更多的商业机会，到 1978 年，购买仿真软件的价格已低于 50,000 美元。
整合与再生（1979 - 1986 年）
台式电脑和个人电脑的兴起推动了仿真软件在个人电脑上的广泛应用。通过开发替代建模仿真语言（SLAM），仿真软件也实现了升级。SLAM 概念使得在处理复杂过程时结合多种建模能力和获得多种建模视角成为可能。
这些升级或发展使生产规划仿真成为可能，制造业开始对仿真软件产生浓厚的兴趣。计算能力和存储能力的提高也促进了工厂管理系统（如 CAM - I）的诞生。CAM - I 实际上成为第一个完全用于车间内活动和流程闭环控制的仿真软件。
到 1983 年，SLAM II 开发完成，这是一款领先于时代的工业级仿真软件包。SLAM II 提供三种不同的建模方法，也可根据需要进行组合。这些方法包括离散事件建模法、网络建模法以及在特定仿真模型中集成离散建模和网络建模的能力。更重要的是，SLAM II 的成本约为 900 美元，在当时相对便宜。随着离散事件仿真建模商业软件的出现，离散事件仿真开始进入大众视野。
成长和动画阶段（1987 - 2000 年）
90 年代见证了前几年所取得的进步的巩固，许多相互关联的技术和流程也在这十年间进入了成熟期。这一时期的重点是简化、交互式用户界面的开发，以及让包括非技术人员在内的所有人都能使用仿真技术。
九十年代中期，仿真软件被用于解决更为复杂的问题，如模拟大型设施中的每个事件和流程。环球数据系统公司的例子在当时尚属首次。环球数据系统公司当时的难题是如何将整个工厂改造成混合流程车间，从而提高产量。为了实现这一目标，该公司使用了 GPSS，最终成功地实现了流程化，加强了日常运营，并在 30 天内对整个流程进行了建模和模拟。
1998 年，供应商开始在模拟软件中增加数据收集功能。这些功能包括数据收集过程的自动化、三维图形和动画的使用，使仿真过程更加人性化和非技术性。毋庸置疑，在这一时期，动画、建模、图形设计和用户界面构建方面的技术进步在增强仿真软件方面发挥了作用。
灵活性和可扩展性阶段（2000 - 2019...）
最后，我们来到我们所熟知的 DES 软件的最后一个发展阶段。相互关联技术的进步再次使仿真规模的扩大和仿真过程的加速成为可能。在新千年的演变中，DES 供应商利用云计算、人工智能和高性能计算将仿真提升到了更高的水平。
这几十年间发生的其他变化是，基于生产的调度流程演变为基于仿真的调度流程。这一转变实现了实时仿真调度、处理和决策。这一转变也伴随着第四次工业革命的到来，即数据收集、自动化和互联互通。这一代的仿真软件已发展成为能够数字化和开发数字双胞胎的工具。
Simio 等离散事件仿真软件是推动工业 4.0 所需的综合仿真技术的典范。这是因为新时代的 DES 软件必须能够收集和存储自己的数据、建立精确的三维图形模型、制作动画、管理实时调度和数字化。此外，它们还必须具备利用云计算、集成企业资源规划应用和高性能计算的功能。这些功能相互配合，可确保执行最复杂的模拟，在专业环境中提供准确的答案或见解。
总结
离散事件仿真的未来绝不是一成不变的，前人的经验已经证明了这一点。这意味着随着相关技术和仿真软件的进步，未来十年将有更多的工业概念和商业模式被颠覆。