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根据系统仿真的需求及专用仿真模型库的特点，设计了层次化模型库体系结构及相应的模型组织、管理方法，同时，为提供便捷的模型运行环境，提出了仿真功能框架的设计思想，并借鉴构件原理，给出了模型通用接口模板等关键环节的设计方案，简化了模型调用过程，最后，以冶金领域仿真中的应用实例，验证了以上设计思想及方案的可行性、有效性。