決策支持系統(tǒng)教案.doc
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西安財(cái)經(jīng)學(xué)院教 案 課程名稱: 決策支持系統(tǒng) 適用專業(yè): 信息管理與信息系統(tǒng) 教師姓名: 王解法 課程所屬院系: 信息學(xué)院 時(shí)間 2010 年 08 月 10 日計(jì)劃總課時(shí): 36課時(shí)其中課堂教學(xué) 36課時(shí)、實(shí)踐教學(xué) 0 課時(shí)課時(shí)分配:1. 決策支持系統(tǒng)概述. 2h2. 決策支持. 2h3. 決策支持系統(tǒng)8h4. 智能決策支持系統(tǒng)和智能技術(shù)的決策支持10h5. 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘的決策支持10h6. 綜合決策支持系統(tǒng)2h7. 決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)例1h8. 決策支持系統(tǒng)的討論1h本課程重點(diǎn):1. 理解決策支持系統(tǒng)是一門(mén)方法學(xué),而不是告訴你解決問(wèn)題的具體技術(shù);2. 決策支持系統(tǒng)屬于系統(tǒng)集成的方法,要求為了一定目的把不同的現(xiàn)有軟件集成在一起;3. 決策支持系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)針對(duì)任務(wù)而集成,并不是通用萬(wàn)能的系統(tǒng)。本課程難點(diǎn):決策支持系統(tǒng)是一門(mén)關(guān)于非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題解決的方法學(xué)的課程,縱觀整個(gè)課程,主要難點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面:1) 如何正確理解結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題?2) 非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的在一定程度上具有因人而已的不確定解,人的先驗(yàn)知識(shí)如何對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響?3) 決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能模塊之間如何進(jìn)行信息傳遞,現(xiàn)有的教材對(duì)此都沒(méi)有詳細(xì)的介紹,怎樣理解;4) 對(duì)人工智能理論的理解,構(gòu)成了一個(gè)理解上的鴻溝,特別是不確定推理,人的先驗(yàn)知識(shí)起很大的作用;5) 如何應(yīng)用到實(shí)際中去,怎樣和實(shí)際情況無(wú)縫聯(lián)系起來(lái),尚需要深入的思考。課后作業(yè)分配表:所需參考書(shū)目:1 陳文偉. 決策支持系統(tǒng)教程. 北京:清華大學(xué)出辦社, 2004.2 陳鋌. 決策分析. 北京:科學(xué)出版社,1987.3 林齊寧. 決策分析. 北京:北京郵電大學(xué)出版社,2002.第 1 章:決策支持系統(tǒng)的概念第 1.1 節(jié):決策支持系統(tǒng)的形成和發(fā)展本節(jié)內(nèi)容:本節(jié)介紹了決策支持系統(tǒng)的起因、發(fā)展歷史以及決策支持系統(tǒng)和其它學(xué)科的關(guān)系,同時(shí)介紹了決策支持系統(tǒng)的一些特定問(wèn)題的系統(tǒng)概念。必須告訴學(xué)生什么是非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,并力求讓學(xué)生不受約束的開(kāi)展自由發(fā)揮,不要壓抑自己的個(gè)性。同時(shí)強(qiáng)調(diào)決策支持系統(tǒng)是一門(mén)方法學(xué),而不是專門(mén)技術(shù)。首先了解相關(guān)的課程,這包括管理信息系統(tǒng)、管理科學(xué)(運(yùn)籌學(xué))、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)、群決策支持系統(tǒng)、經(jīng)理信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從結(jié)構(gòu)化到非結(jié)構(gòu)化。圖1.1 決策的結(jié)構(gòu)化問(wèn)題及解決方法關(guān)于決策支持系統(tǒng),國(guó)內(nèi)有不同的看法,有的強(qiáng)調(diào)人的先驗(yàn)知識(shí),有的強(qiáng)調(diào)模型的組合。本書(shū)作者屬于后者。管理信息系統(tǒng)的解決結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理和管理;管理科學(xué)(運(yùn)籌學(xué))強(qiáng)調(diào)建立模型,對(duì)系統(tǒng)過(guò)程要清楚、并盡量簡(jiǎn)化,要求能夠抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì);較低層次上的決策支持系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)這兩種方法的結(jié)合,即組合模型;而專家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的基于規(guī)則的組合,需要專家知識(shí),并具有知識(shí)管理功能,特別適合定性決策;智能決策支持系統(tǒng)把專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),解決定性和定量問(wèn)題;群決策支持系統(tǒng)把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和決策支持技術(shù)結(jié)合起來(lái),解決半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。經(jīng)理信息系統(tǒng)更加高級(jí),解決問(wèn)題的非結(jié)構(gòu)化更強(qiáng),考慮先驗(yàn)知識(shí)的要求更高,與經(jīng)理的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度、出事風(fēng)格、信仰追求有關(guān),屬于決策支持系統(tǒng)的更高層。 決策是永恒的話題,決策支持系統(tǒng)是永遠(yuǎn)發(fā)展不到盡頭的!提示要點(diǎn) 1(教材P1,最下面一段)管理信息系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),支持管理活動(dòng)和管理功能的信息系統(tǒng)。更具體的定義為:管理信息系統(tǒng)是由人和計(jì)算機(jī)結(jié)合的對(duì)管理信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、維護(hù)、加工傳遞和使用的系統(tǒng); 2(教材P2,最下面一段)管理科學(xué)是對(duì)管理問(wèn)題用定量分析方法,建立數(shù)學(xué)模型,通過(guò)求解計(jì)算,達(dá)到輔助管理決策的一門(mén)學(xué)科; 3(教材P3,最下面一段)管理科學(xué)與運(yùn)籌學(xué)運(yùn)用單模型輔助決策,規(guī)模不大,數(shù)據(jù)較少。隨著社會(huì)發(fā)展,復(fù)雜問(wèn)題越來(lái)越多,單一的模型技術(shù)已經(jīng)不能適用了。從而出現(xiàn)了多模型的聯(lián)合輔助決策問(wèn)題,這些模型間的數(shù)據(jù)傳遞量很大,只能借助于數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種大量的模型和數(shù)據(jù),促使決策支持系統(tǒng)必須考慮增加模型庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù),并把它們有機(jī)組織起來(lái)。這也是決策支持系統(tǒng)的起因。 4(教材P4,上面)決策支持系統(tǒng)的特性; 5(教材P4,上面)結(jié)構(gòu)化決策和非結(jié)構(gòu)化決策; 6(教材P4,中間)專家系統(tǒng)是20世紀(jì)50年代人工智能的進(jìn)一步發(fā)展。它是利用專家的知識(shí),特別是經(jīng)驗(yàn)知識(shí),通過(guò)推理過(guò)程得出輔助決策的結(jié)論。強(qiáng)調(diào)定性知識(shí)的推理。 7(教材P5,中間)智能決策支持系統(tǒng)把決策支持系統(tǒng)(定量)和專家系統(tǒng)(定性)結(jié)合起來(lái),后來(lái)再根據(jù)智能理論的發(fā)展,把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、遺傳算法、自然語(yǔ)言理解等揉入系統(tǒng)。 8(教材P5,下面)把分布在不同地理位置的通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái),為了某一個(gè)重大或復(fù)雜問(wèn)題,考慮各自的利益,共同協(xié)商,達(dá)到一個(gè)各方都滿意的結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)。 9(教材P7,上面)經(jīng)理信息系統(tǒng)是對(duì)高層管理著的戰(zhàn)略決策提供支持的決策支持系統(tǒng)。不僅幫助查閱本企業(yè)的運(yùn)營(yíng)信息,同時(shí)能幫助掌握競(jìng)爭(zhēng)者的有關(guān)活動(dòng)。 10(教材P7P8)決策支持系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步:?jiǎn)文P洼o助決策,交互建模的DSS,組合模型的DSS,智能的DSS本節(jié)重點(diǎn):1管理科學(xué)的研究方法;2決策支持系統(tǒng)的起因;3智能決策支持系統(tǒng)的內(nèi)容本節(jié)難點(diǎn):1對(duì)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的理解課堂進(jìn)行中的情況記錄:(碰到難以回答的問(wèn)題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等)第 1.2 節(jié):決策支持系統(tǒng)概念本節(jié)內(nèi)容:本節(jié)介紹了決策問(wèn)題的結(jié)構(gòu)化分類、決策支持系統(tǒng)的定義、決策支持系統(tǒng)與其它學(xué)科的關(guān)系。對(duì)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)化程度的劃分,具體要用到3個(gè)因素:?jiǎn)栴}形式化描述的難以程度;解題方法的難易程度;解題中所需計(jì)算量的多少。自從決策支持系統(tǒng)的概念提出后,不少人對(duì)決策支持系統(tǒng)進(jìn)行了定義,其中,比較典型的有:R. H. Spraque和E. D. Carlson,P. G. W. Keen,S. S. Mittra。這些定義都強(qiáng)調(diào)人機(jī)的結(jié)合、強(qiáng)調(diào)多模型組合、強(qiáng)調(diào)輔助決策。 本節(jié)還介紹了決策支持系統(tǒng)和運(yùn)籌學(xué)的關(guān)系、決策支持系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的關(guān)系。提示要點(diǎn) 1(教材P10,中間段)關(guān)于決策支持系統(tǒng)的定義,本書(shū)作者的定義:決策支持系統(tǒng)是綜合利用大量數(shù)據(jù),有機(jī)組合眾多模型、通過(guò)人機(jī)交互,輔助各級(jí)決策者實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策的系統(tǒng)。 2(教材P11,中間段)決策支持系統(tǒng)與管理科學(xué)/運(yùn)籌學(xué)的關(guān)系 3(教材P11,中間段)決策支持系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)的關(guān)系本節(jié)重點(diǎn):1決策支持系統(tǒng)的定義;2. 決策支持系統(tǒng)與運(yùn)籌學(xué)、管理信息系統(tǒng)的關(guān)系本節(jié)難點(diǎn):決策支持系統(tǒng)的定義課堂進(jìn)行中的情況記錄:(碰到難以回答的問(wèn)題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等)第 1.3 節(jié):新決策支持系統(tǒng)與綜合決策支持系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容:隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量急劇增大。有些公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月積累下來(lái)的商業(yè)數(shù)據(jù)記錄目前已經(jīng)超過(guò)幾百萬(wàn)條。因此解決數(shù)據(jù)爆炸和知識(shí)貧乏的問(wèn)題引起人們的重視。20世紀(jì)90年代中期,興起了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘三項(xiàng)技術(shù)。 本節(jié)介紹了基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的決策支持系統(tǒng)、綜合決策支持系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的綜合決策支持系統(tǒng)的概念,形成過(guò)程。 數(shù)據(jù)是歷史記錄,是歷史見(jiàn)證,不能毀掉,當(dāng)人們還沒(méi)有能力從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律時(shí),最好的辦法就是要保留下來(lái)。如同我們保護(hù)古文物一樣,是為了以后來(lái)研究。由于數(shù)據(jù)中隱含著大量的信息,所以有必要采取一定的科學(xué)方法來(lái)抽取。在目前技術(shù)條件下,要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的信息獲取是難上加難的,所以只能借助于人的先驗(yàn)知識(shí)。所以把這種分析(數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、聯(lián)機(jī)分析、數(shù)據(jù)挖掘)都?xì)w入決策支持系統(tǒng)的范疇中去了。提示要點(diǎn) 1(教材P13,中間)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它將大量的數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)按決策需要進(jìn)行重新組織,以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ),它將為用戶提供輔助決策的隨機(jī)查詢、綜合數(shù)據(jù)以及隨時(shí)間變化的趨勢(shì)分析信息等。 2(教材P13,下段)數(shù)據(jù)挖掘是為了解決傳統(tǒng)分析方法的不足,并針對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析處理而出現(xiàn)的。數(shù)據(jù)挖掘從大量數(shù)據(jù)中提取出隱藏在數(shù)據(jù)中的有用信息,為人們的正確決策提供了很大的幫助。 3(教材P14,中間)聯(lián)機(jī)分析處理提供了多維數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行切片、切塊、鉆取等多種分析手段。 4(教材P14,下段)以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為基礎(chǔ)結(jié)合聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘形成了基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的新決策支持系統(tǒng)。 5(教材P15,下段)將傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)和新決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)的決策支持系統(tǒng)稱為綜合決策支持系統(tǒng)。本節(jié)重點(diǎn):1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù);2. 數(shù)據(jù)挖掘; 3. 聯(lián)機(jī)分析處理本節(jié)難點(diǎn):綜合決策支持系統(tǒng)課堂進(jìn)行中的情況記錄:(碰到難以回答的問(wèn)題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等)第 2 章:決策支持第 2.1 節(jié):決策與決策支持本節(jié)內(nèi)容: 決策是對(duì)未來(lái)的方向、目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)途徑做出決定的過(guò)程。決策是指?jìng)€(gè)人或集體為了達(dá)到或?qū)崿F(xiàn)某一目標(biāo),借助于一定的科學(xué)手段和方法,從若干備選方案中選擇或綜合成一個(gè)滿意合理的方案,并付諸實(shí)施的過(guò)程。決策具有4個(gè)特征:目的性;超前性;創(chuàng)造性;管理性。 著名的學(xué)者H. A. 西蒙認(rèn)為決策過(guò)程由4個(gè)步驟組成:確定決策目標(biāo);擬定各種被選方案;從各種被選方案中進(jìn)行選擇;執(zhí)行方案。 決策技術(shù)使決策工作建立在更加科學(xué)、更加可靠的基礎(chǔ)上。決策技術(shù)包括“硬技術(shù)”和“軟技術(shù)”?!坝布夹g(shù)”是運(yùn)用數(shù)學(xué)化、模型化、計(jì)算機(jī)化等來(lái)完成決策工作,提供了解決決策問(wèn)題的定量分析手段,并創(chuàng)造出了一些實(shí)用方法和技術(shù)。決策“軟技術(shù)”是專家智囊集體的智慧,對(duì)于重大的及其復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化決策需要利用“軟技術(shù)”來(lái)解決。 決策問(wèn)題的復(fù)雜程度與3個(gè)因素有關(guān):變量數(shù)目、不確定程度和時(shí)間因素。這3個(gè)因素有多種組合,構(gòu)成了不同復(fù)雜程度的決策問(wèn)題,如下表。復(fù)雜程度類型數(shù)學(xué)手段最簡(jiǎn)單單變量、靜態(tài)、確定型算術(shù)、代數(shù)、極值原理單因素多變量、靜態(tài)、確定型單變量、靜態(tài)、概率型單變量、動(dòng)態(tài)、確定型矩陣代數(shù)、線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃概率論基本原理微分方程雙因素多變量、靜態(tài)、概率型多變量、動(dòng)態(tài)、確定型單變量、動(dòng)態(tài)、概率型多元統(tǒng)計(jì)分析動(dòng)態(tài)規(guī)劃、自動(dòng)控制理論存貨理論、排隊(duì)論、馬爾可夫過(guò)程論三因素多變量、動(dòng)態(tài)、概率型復(fù)雜的隨機(jī)過(guò)程決策體系是指決策整個(gè)過(guò)程中的各個(gè)層次、各個(gè)部門(mén)在決策活動(dòng)中的決策權(quán)限、組織形式、機(jī)構(gòu)設(shè)置、調(diào)節(jié)機(jī)制、監(jiān)督方法的整個(gè)體系。決策體系由決策系統(tǒng)、參謀(智囊)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)與監(jiān)督系統(tǒng)這五個(gè)部分組成一個(gè)統(tǒng)一整體。圖2.1 決策體系的運(yùn)行在DSS發(fā)展歷史中,決策支持是一個(gè)先導(dǎo)概念,決策支持的概念形成若干年后,才出現(xiàn)了決策支持系統(tǒng)。決策支持的能力具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1) 模型的決策支持 模型是對(duì)客觀事物的特征和變化規(guī)律的一種科學(xué)抽象,通過(guò)研究模型來(lái)揭示決策問(wèn)題原型的形狀、特征和本質(zhì)。模型方法是制定各類決策問(wèn)題的基本方法和主要工具。該方法的途徑是:在探索一些較復(fù)雜的現(xiàn)象和過(guò)程時(shí),根據(jù)已經(jīng)掌握的事實(shí)材料,首先建立一個(gè)適當(dāng)?shù)哪P图右悦枋觯瑥亩J(rèn)識(shí)和掌握其變化規(guī)律,分析各種因素對(duì)決策問(wèn)題的影響程度,為確定最優(yōu)決策問(wèn)題提供定量依據(jù)。管理科學(xué)/運(yùn)籌學(xué)是這種決策支持方式。(2) “如果,將怎樣”(What-if)分析的決策支持 對(duì)決策問(wèn)題已經(jīng)建立的模型進(jìn)行分析,即對(duì)模型中的方程、變量、參數(shù)做各種各樣的假設(shè),并通過(guò)模型計(jì)算后,對(duì)各種結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析后,研究最優(yōu)解會(huì)有怎樣的變化,這種分析就是What-if分析。What-if分析具有以下基本作用: 優(yōu)化模型的許多參數(shù)在建模時(shí)是很難精確確定的,只能對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)what-if分析可以表明系數(shù)估計(jì)值必須精確到怎樣的程度才能避免得出錯(cuò)誤的最優(yōu)解,而且,可以找出哪些系數(shù)是需要重新精確定義的靈敏度參數(shù)平;在決策問(wèn)題的條件發(fā)生了變化時(shí),通過(guò)what-if分析,即使不求解,也可以表明模型參數(shù)的變化是否會(huì)改變最優(yōu)解;當(dāng)模型特定的參數(shù)反映政策決策時(shí),what-if分析可以表明改變這些決策對(duì)結(jié)果的影響,從而有效指導(dǎo)管理者做出最終的決策。決策支持系統(tǒng)的初期是采用這種決策支持方式。(3) 決策問(wèn)題方案的決策支持 模型是決策支持的重要手段,多模型組合形成決策問(wèn)題方案能擴(kuò)大單模型的決策支持能力。對(duì)于比較復(fù)雜的決策問(wèn)題,難以用單模型輔助決策。這時(shí),就需要用多模型的組合來(lái)形成決策方案實(shí)現(xiàn)輔助決策。每個(gè)模型所需要的數(shù)據(jù)都不相同,模型之間的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換也是一項(xiàng)很繁瑣的工作。對(duì)于多模型的組合,一般的方法是對(duì)每個(gè)模型分別由計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算。決策支持系統(tǒng)基本上是屬于這種決策支持方式。(4) 自動(dòng)生成決策問(wèn)題方案的決策支持 決策問(wèn)題方案一般是由程序員根據(jù)決策問(wèn)題的要求,選擇解決該問(wèn)題的模型、數(shù)據(jù)及多模型的組合方式,再編制該問(wèn)題的決策支持系統(tǒng)方案,通過(guò)計(jì)算得到該方案的解,并評(píng)價(jià)方案。由于不同的決策問(wèn)題的決策方案是不同的,不具有通用性,每個(gè)決策問(wèn)題方案只能是分別由程序員編制程序并計(jì)算。當(dāng)把所有模型和各類數(shù)據(jù)都作為決策資源存入模型庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中,即模型庫(kù)中既有數(shù)學(xué)模型,也有數(shù)據(jù)處理模型和人機(jī)交互模型等,數(shù)據(jù)庫(kù)中既有公用數(shù)據(jù)也有私有數(shù)據(jù),它們都作為決策資源。而決策問(wèn)題被理解為將模型資源和數(shù)據(jù)資源作為積木塊進(jìn)行組合,搭建成系統(tǒng)方案的處理過(guò)程,用總控程序來(lái)描述。這時(shí)的總控程序就簡(jiǎn)單了,它只是控制模型運(yùn)行、存取數(shù)據(jù)和人機(jī)對(duì)話進(jìn)行判斷這三者結(jié)合的控制流程。利用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)快速原型法能自動(dòng)生成具有上面要求的決策支持系統(tǒng)控制程序,達(dá)到控制模型程序的運(yùn)行,數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的存取及人機(jī)對(duì)話,這樣就實(shí)現(xiàn)了決策問(wèn)題方案的自動(dòng)生成。知識(shí)推理和智能技術(shù)的決策支持 知識(shí)和模型一樣,也是一種決策資源。知識(shí)是從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中抽取出來(lái)的,是現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中狀態(tài)改變的描述。問(wèn)題求解是從開(kāi)始狀態(tài)通過(guò)知識(shí)推理,建立從開(kāi)始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的推理鏈,這是一種從定性分析角度出發(fā)的求解問(wèn)題方法。它也是一種符號(hào)處理方法,完全不同于數(shù)學(xué)模型的定量分析方法。知識(shí)推理是決策支持的定性分析手段。提示要點(diǎn)1 科學(xué)決策強(qiáng)調(diào)過(guò)程的科學(xué)性,但是對(duì)于結(jié)果不能強(qiáng)加要求;2 決策的前提就是預(yù)測(cè),這要求決策者能對(duì)過(guò)去的狀態(tài)做一個(gè)認(rèn)真的分析,提煉出未來(lái)可能的狀態(tài)變化;3 在選擇決策方案時(shí),要考慮決策者對(duì)不同結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度。本節(jié)重點(diǎn):1西蒙的決策過(guò)程;2決策的硬技術(shù)和軟技術(shù);3決策體系;4. 數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、智慧;5. 決策支持的概念本節(jié)難點(diǎn):理解決策的過(guò)程,理解決策支持的含義課堂進(jìn)行中的情況記錄:(碰到難以回答的問(wèn)題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等)第 2.2 節(jié):模型的決策支持本節(jié)內(nèi)容:1 模型模型是對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的事物、現(xiàn)象、過(guò)程或系統(tǒng)的簡(jiǎn)化描述。模型反映了實(shí)際問(wèn)題最本質(zhì)的特征和量的規(guī)律,即描述了現(xiàn)實(shí)世界中有顯著影響的因素和相互關(guān)系。按照模型的表現(xiàn)可以分為物理模型、數(shù)學(xué)模型、結(jié)構(gòu)模型和仿真模型。(1) 物理模型 也稱實(shí)體模型,又可分為實(shí)物模型和類比模型。(2) 數(shù)學(xué)模型 用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述的一類模型。數(shù)學(xué)模型可以是一個(gè)或一組代數(shù)方程、微分方程、差分方程或統(tǒng)計(jì)學(xué)方程,也可以是它們的某一種適當(dāng)?shù)慕M合,通過(guò)這些方程定量或定性地描述系統(tǒng)各變量之間地相互關(guān)系或因果關(guān)系。(3) 結(jié)構(gòu)模型 結(jié)構(gòu)模型是反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和因果關(guān)系的模型。結(jié)構(gòu)模型中的一類重要模型是圖模型。結(jié)構(gòu)模型是研究復(fù)雜系統(tǒng)的有效手段。(4) 仿真模型 仿真模型是通過(guò)數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)或混合計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序所表達(dá)的模型。采用適當(dāng)?shù)姆抡嬲Z(yǔ)言或程序,物理模型、數(shù)學(xué)模型和結(jié)構(gòu)模型一般都能轉(zhuǎn)變?yōu)榉抡婺P汀? 數(shù)學(xué)模型與建模數(shù)學(xué)模型的種類很多,有這么幾種:原理性模型、系統(tǒng)學(xué)模型、規(guī)劃模型、預(yù)測(cè)模型、管理決策模型、仿真模型、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型。建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型一般采用的步驟如下: 模型準(zhǔn)備。了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確建立模型的目的,研究對(duì)象的各種信息、數(shù)據(jù),弄清對(duì)象的特征,在此基礎(chǔ)上探討解決問(wèn)題的辦法。 模型建立。根據(jù)實(shí)際對(duì)象的特征和建模目的,分析對(duì)象有關(guān)聯(lián)的多種因素,找出主要與次要因素,本質(zhì)與非本質(zhì)因素,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化,并用明確的語(yǔ)言做出假設(shè)。 模型建立。根據(jù)假設(shè),利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具描述各變量之間的關(guān)系,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)(公式、表格、圖形等),即模型。建模應(yīng)該遵守一個(gè)原則,那就是盡量采用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具,以便建立的模型能被更多的人了解和使用。 模型求解。運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,特別是利用計(jì)算機(jī)對(duì)模型進(jìn)行求解。 模型分析。對(duì)求得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析,即根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)分析各變量之間的依賴關(guān)系或穩(wěn)定性態(tài)或給出預(yù)測(cè)或給出最優(yōu)決策或控制。 模型檢驗(yàn)。將模型分析的結(jié)果返回到實(shí)際對(duì)象中,用實(shí)際的結(jié)果對(duì)模型的合理型、適用性、正確性、靈敏性、健壯性做出評(píng)價(jià)。3 優(yōu)化模型的決策支持優(yōu)化模型中最典型的是線性規(guī)劃模型。線性規(guī)劃模型是管理科學(xué)/運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要分支,廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)分析、經(jīng)營(yíng)管理、軍事作戰(zhàn)和工程技術(shù)等方面。為合理地利用有限的人力、物力、財(cái)力等資源做出最優(yōu)決策,提供了科學(xué)的依據(jù)。由于線性規(guī)劃模型有明確的數(shù)學(xué)分析的結(jié)構(gòu)形式,以及明確的求解方法單純形法,故線性規(guī)劃模型屬于結(jié)構(gòu)化決策。將實(shí)際的決策問(wèn)題,通過(guò)具體分析建立起線性規(guī)劃模型,也是有一定難度的。需要明確目標(biāo),找出決策變量,選定參數(shù),建立目標(biāo)函數(shù)和約束方程,這需要由人的智慧來(lái)完成。最后,用單純形法進(jìn)行求解,這在計(jì)算機(jī)中可自動(dòng)完成。從建立線性規(guī)劃模型到用單純形法求解,得到最優(yōu)決策,整個(gè)過(guò)程中需要人的智慧和計(jì)算機(jī)的計(jì)算,這是半結(jié)構(gòu)化決策。對(duì)實(shí)際決策問(wèn)題建立的線性規(guī)劃模型,決策變量可以找準(zhǔn)。但是,對(duì)應(yīng)的參數(shù)選取,往往是估計(jì)值。這就影響了最優(yōu)解的準(zhǔn)確性。對(duì)于線性規(guī)劃模型中的參數(shù)變化多大時(shí),會(huì)引起最優(yōu)解的改變,這需要通過(guò)what-if分析來(lái)進(jìn)行。What-if分析可以幫助決策者分析模型中參數(shù)的精確程度對(duì)最優(yōu)解的影響,也可以幫助分析那些由決策者制定的政策參數(shù)對(duì)最優(yōu)解的影響,即有效地指導(dǎo)決策者做出最終的決策??梢钥闯觯€性規(guī)劃模型的決策支持包括兩個(gè)方面:模型求解的最優(yōu)解的決策支持和模型的what-if分析的決策支持。【線性規(guī)劃模型的決策支持實(shí)例】某公司有三個(gè)生產(chǎn)分廠,現(xiàn)在研制了兩種新產(chǎn)品:“玻璃門(mén)”和“鋁框窗”,在現(xiàn)有產(chǎn)品銷售下降的情況下,準(zhǔn)備生產(chǎn)新產(chǎn)品。(1)確定目標(biāo)需要對(duì)新產(chǎn)品有什么優(yōu)點(diǎn)、能否被消費(fèi)者購(gòu)買等問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真分析。新產(chǎn)品會(huì)增加成本,因此要對(duì)市場(chǎng)會(huì)有什么反應(yīng)進(jìn)行成本分析。在決定生產(chǎn)新產(chǎn)品后,需要對(duì)何時(shí)開(kāi)始生產(chǎn)、公司的3個(gè)生產(chǎn)工廠能有多少時(shí)間生產(chǎn)新產(chǎn)品和每周能賣掉多少產(chǎn)品等問(wèn)題制定營(yíng)銷計(jì)劃。還有,如何廣告?這些都是非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,公司的領(lǐng)導(dǎo)層通過(guò)會(huì)議來(lái)解決。(2)建立模型尋找兩種新產(chǎn)品的市場(chǎng)能力,哪種組合能產(chǎn)生最大利潤(rùn)?該問(wèn)題屬于線性規(guī)劃模型問(wèn)題,線性規(guī)劃有固定的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)和問(wèn)題求解方法,是結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題,但是將實(shí)際問(wèn)題建立成合適的線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型,需要收集以下信息: 每個(gè)工廠有多少生產(chǎn)能力生產(chǎn)新產(chǎn)品。 生產(chǎn)每一產(chǎn)品各需要每個(gè)工廠用多少生產(chǎn)能力。 每一個(gè)產(chǎn)品的單位利潤(rùn)。這些數(shù)據(jù)只能得到估計(jì)值,特別是新產(chǎn)品的利潤(rùn)(產(chǎn)品還未生產(chǎn)出來(lái),就是估計(jì)它的利潤(rùn)),這是一個(gè)半結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題。假設(shè),根據(jù)估計(jì)參數(shù),該問(wèn)題的線性規(guī)劃模型的數(shù)學(xué)方程如下:(3)最優(yōu)決策利用線性規(guī)劃模型的求解方法,可得到最優(yōu)解x=2, y=6, P=3600這個(gè)最優(yōu)解對(duì)公司領(lǐng)導(dǎo)層決定是否生產(chǎn)新產(chǎn)品的重要決策依據(jù)。但是,公司領(lǐng)導(dǎo)還要考慮其它干擾因素,也就是下面的分析內(nèi)容。(4)what-if分析由于線性規(guī)劃模型的參數(shù)均是估計(jì)值,這樣計(jì)算出的最優(yōu)解也是估計(jì)值,對(duì)以下問(wèn)題需要進(jìn)行what-if分析: 新產(chǎn)品中有一個(gè)產(chǎn)品的單位利潤(rùn)的估計(jì)值不準(zhǔn)確時(shí),最優(yōu)解怎樣變化。 兩個(gè)產(chǎn)品的單位利潤(rùn)的估計(jì)值都不準(zhǔn)確時(shí),又將怎樣。 其中一個(gè)工廠每周可用于生產(chǎn)新產(chǎn)品的時(shí)間改變后,會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響。 如果3個(gè)工廠每周可用于生產(chǎn)新產(chǎn)品的時(shí)間同時(shí)改變,又會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響。本節(jié)重點(diǎn):1 由于實(shí)際問(wèn)題比較復(fù)雜,對(duì)于決策者而言,很難一下子給出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型,因此把一個(gè)粗糙的模型拿到實(shí)際中檢驗(yàn)很重要,通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的靈敏度分析,進(jìn)一步細(xì)化估計(jì)靈敏的參數(shù)。2 靈敏度高的參數(shù)可作為具體的實(shí)現(xiàn)措施,而靈敏度低的參數(shù)可作為宏觀政策的體現(xiàn)。本節(jié)難點(diǎn):如何把理論問(wèn)題和實(shí)際聯(lián)系起來(lái),來(lái)分析靈敏度?課堂進(jìn)行中的情況記錄:(碰到難以回答的問(wèn)題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等)第 2.3 節(jié):決策方案的支持支持本節(jié)內(nèi)容:1 決策方案與方案生成為了解決問(wèn)題,需要擬定方案。擬定方案要遵循這些原則:方案的前瞻性,決策方案必須建立在科學(xué)預(yù)測(cè)與系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,具有一定的前瞻性;方案的可行性,決策方案一定要進(jìn)行可行性研究,使決策方案建立在切實(shí)可行的科學(xué)根據(jù)基礎(chǔ)上,不至于違反客觀規(guī)律;方案的多樣性,應(yīng)該從全方位、多途徑和多角度來(lái)制定各種方案,以便對(duì)比,使決策趨于合理;方案的層次性,多種備選方案不能集中于某一層次水平上,既要考慮宏觀和微觀,又要考慮近期和遠(yuǎn)期,多層次、多水平地對(duì)備選方案進(jìn)行邏輯思考;方案的創(chuàng)新性,擬定的方案要大膽設(shè)想,勇于開(kāi)拓,通過(guò)想象、靈感和創(chuàng)新來(lái)擬定方案;方案的優(yōu)化性,決策是對(duì)各種可行性方案進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)總體權(quán)衡、對(duì)比分析和科學(xué)判斷,選擇最優(yōu)方案。決策方案的生成:利用管理科學(xué)/運(yùn)籌學(xué)中的大量數(shù)據(jù)模型,為當(dāng)前決策問(wèn)題建立決策方案,有兩種情況:按照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)(方程式)的要求,分析當(dāng)前決策問(wèn)題的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)并獲取所需數(shù)據(jù),形成決策方案。例如,對(duì)線性規(guī)劃模型的決策問(wèn)題,應(yīng)該做到這樣兩點(diǎn):一是確定達(dá)到目標(biāo)的決策變量,建立目標(biāo)函數(shù)和約束方程的結(jié)構(gòu)形式,即確定實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu);二是獲取所需的目標(biāo)函數(shù)中的參數(shù)、約束方程系數(shù)以及約束值。利用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型組合實(shí)際問(wèn)題方案。對(duì)于復(fù)雜的決策問(wèn)題的方案需要考慮用多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的組合來(lái)完成。在計(jì)算機(jī)中,對(duì)模型的組合有兩種方式:并行組合與串行組合。并行組合的各模型所需輸入數(shù)據(jù)是相同的,但輸出數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)(變量、數(shù)組等)相同、數(shù)值不同。串行組合的兩個(gè)模型間的數(shù)據(jù)關(guān)系,則是一個(gè)模型的輸出為另一個(gè)模型的輸入。在實(shí)際問(wèn)題中,不是這種直接關(guān)系,而是一個(gè)模型的輸出數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)變換后成為另一個(gè)模型的輸入數(shù)據(jù)。這樣,就增加了模型組合的難度,即增加決策方案的難度。串行組合的模型越多,難度越大。2模型并行組合方案的決策支持 在對(duì)一個(gè)實(shí)際決策問(wèn)題做方案時(shí),往往會(huì)采用對(duì)同一個(gè)問(wèn)題的多個(gè)不同模型進(jìn)行計(jì)算,然后對(duì)這些模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行選擇或者進(jìn)行綜合,得到一個(gè)比較合理的結(jié)果。這是一種采用多模型并行組合的決策方案。例:某縣對(duì)糧食產(chǎn)量進(jìn)行規(guī)劃,預(yù)測(cè)2010年的糧食總產(chǎn)量。為此,利用該縣從1990年到2000年各年糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù),按照不同預(yù)測(cè)模型的要求,分別建立了5個(gè)不同的數(shù)學(xué)模型,并分別進(jìn)行了預(yù)測(cè)計(jì)算,具體預(yù)測(cè)情況如下: (1)灰色模糊預(yù)測(cè)模型 其中,、分別為良種面積、旱澇保收面積、化肥施用量、農(nóng)藥用量。預(yù)測(cè)2010年總產(chǎn)量為7.95億公斤。(2)生長(zhǎng)曲線預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)2010年總產(chǎn)量為7.7億公斤。(3)時(shí)間趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型 預(yù)測(cè)2010年總產(chǎn)量為8.75億公斤。(4)多元回歸預(yù)測(cè)模型其中,、分別為化肥、種子、水、種糧面積、時(shí)間、政策因素。預(yù)測(cè)2010年糧食總產(chǎn)量為8.45億公斤。 (5)三次平滑預(yù)測(cè)模型 預(yù)測(cè)2010年糧食總產(chǎn)量為8.75億公斤。歸納各模型預(yù)測(cè)結(jié)果,可知預(yù)測(cè)2010年糧食總產(chǎn)量在78.75億公斤范圍內(nèi)。為了確定一個(gè)比較合理的糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)值,只能由決策者集體討論,共同決策該縣在2010年的預(yù)測(cè)值。分析糧食產(chǎn)量的主要影響因素是:投入水平(化肥適用量)、科技水平(如雜交良種推廣應(yīng)用)和生產(chǎn)條件(農(nóng)田基本建設(shè)效益)。假設(shè)該縣的實(shí)際情況是全縣基礎(chǔ)較好,部分區(qū)域有較大發(fā)展,但是全縣糧食“突變性”增長(zhǎng)可能性小,穩(wěn)步增長(zhǎng)可能性大,總產(chǎn)量高端可能性小。綜合分析,總產(chǎn)量達(dá)到區(qū)間中間值把握性大。最后確定該縣的預(yù)測(cè)值是,2010年 糧食總產(chǎn)量為7.5億公斤。3模型串行組合方案的決策支持 問(wèn)題描述:橡膠產(chǎn)品的研制是通過(guò)對(duì)橡膠的3中原料,各以不同的數(shù)量進(jìn)行配方后做成產(chǎn)品,然后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試,測(cè)試9種性能的數(shù)據(jù)。若要設(shè)計(jì)新產(chǎn)品,對(duì)9種性能有一定的指標(biāo)要求,3種原料如何配方呢?由于不清楚原料與性能之間的內(nèi)部本質(zhì)聯(lián)系,一般的做法只能是憑經(jīng)驗(yàn)配方,制成產(chǎn)品后進(jìn)行測(cè)試,不合格時(shí),再配方,再測(cè)試這樣反復(fù)、大量地試驗(yàn),湊出符合要求地產(chǎn)品。這自然要消耗大量的物資、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。這是一個(gè)非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題。對(duì)該非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行串聯(lián)組合的決策方案,即利用一定數(shù)量產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)試結(jié)果,用多元線性回歸模型來(lái)找出各性能與原料之間的內(nèi)部規(guī)律,得出回歸方程式。然后利用多目標(biāo)規(guī)劃模型,按新產(chǎn)品對(duì)各性能的約束條件,計(jì)算出新產(chǎn)品3種原料的配方數(shù)據(jù)。這個(gè)方案是用半結(jié)構(gòu)化決策去近似解決該非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。如果該方案計(jì)算出的橡膠配方數(shù)據(jù),在做成產(chǎn)品后不能滿足新產(chǎn)品性能約束要求時(shí),將該新產(chǎn)品數(shù)據(jù)加入產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)中,重新進(jìn)行該方案的計(jì)算。由于新產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)比較接近所需產(chǎn)品的性能要求,通過(guò)多元線性回歸后的方程式,將會(huì)更真實(shí)反映性能與原料之間的關(guān)系。這樣,反復(fù)多次進(jìn)行該方案的計(jì)算,就會(huì)找到滿足產(chǎn)品性能需求的橡膠配方數(shù)據(jù)。圖2.2 橡膠配方?jīng)Q策問(wèn)題方案示意圖 多元線性回歸模型 在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)中,每個(gè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是不同的3種原料配方值以及對(duì)產(chǎn)品測(cè)得的9項(xiàng)性能值,如表2.3所示(參看教材)。利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行多元回歸模型的計(jì)算,即通過(guò)最小二乘法原理能得到性能和原料間的回歸方程式。為 其中,表示3種原料,yj(j=1,2,9)表示9項(xiàng)性能。 多目標(biāo)規(guī)劃模型該模型有3個(gè)目標(biāo),即3個(gè)原料值。約束方程用9項(xiàng)性能的回歸方程構(gòu)成的。約束方程中的約束值確定方法如下:每個(gè)性能值按新產(chǎn)品的要求,設(shè)定一個(gè)指標(biāo)值要求。如對(duì)性能的指標(biāo)值是則在多目標(biāo)規(guī)劃模型中的約束方程為由于性能指標(biāo)比較多,而且是多目標(biāo)規(guī)劃。所以為了求解方便,采用人工給定優(yōu)先級(jí)的方法來(lái)保證重要指標(biāo)首先要滿足的要求。經(jīng)過(guò)兩個(gè)模型的聯(lián)合運(yùn)行后,得到的新產(chǎn)品原料配方數(shù)據(jù)為:。 兩個(gè)模型間的數(shù)據(jù)關(guān)系 從上面兩個(gè)模型的關(guān)系可以得出以下結(jié)論:a 多目標(biāo)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中的約束方程系數(shù)來(lái)自于多元線性回歸模型求出的性能與原料間的回歸方程系數(shù)。b 多目標(biāo)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中的性能約束值是通過(guò)計(jì)算得來(lái)的,即約束方程得約束值對(duì)新產(chǎn)品性能設(shè)定的約束值該性能方程式中的常熟。c 約束方程中的約束符與優(yōu)先級(jí)別是人為設(shè)定的。d 目標(biāo)方程的約束值與約束符也是人為設(shè)定的。可見(jiàn),多元線性回歸模型的輸出數(shù)據(jù)(回歸方程式)要經(jīng)過(guò)變換(約束值的計(jì)算)后才能成為多目標(biāo)規(guī)劃模型的輸入數(shù)據(jù)。 該方案的決策支持 由于該方案是利用兩個(gè)模型的串行組合的方案,試探性解決非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題。該方案是屬于半結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題的方案,利用了多元線性回歸模型和多目標(biāo)規(guī)劃模型兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模型,它們的組合方案只是近似地解決實(shí)際決策問(wèn)題,還需要通過(guò)多次方案計(jì)算才能逼近非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題地解。本節(jié)重點(diǎn):1 在模型的串行和并行組合中,數(shù)據(jù)是如何轉(zhuǎn)換的2 注意從本節(jié)的例題中,學(xué)會(huì)一種靈活處理問(wèn)題的方法,而不是強(qiáng)調(diào)理論。本節(jié)難點(diǎn):1 多元線性回歸模型的參數(shù)獲取,可以課外查資料2 多目標(biāo)規(guī)劃的方法,課外查一些資料,應(yīng)該很熟練掌握。課堂進(jìn)行中的情況記錄:(碰到難以回答的問(wèn)題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等)第 3 章:決策支持系統(tǒng)第 3.1 節(jié):決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析本節(jié)內(nèi)容:20世紀(jì)70年代和80年代初建立的DSS主要由5個(gè)部件組成:人機(jī)接口(對(duì)話部件)、數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)和方法庫(kù)。后來(lái)圍繞這5個(gè)部件又開(kāi)發(fā)了各自的管理系統(tǒng),即對(duì)話管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)和方法庫(kù)管理系統(tǒng)。因此,一大批DSS都可以從這10個(gè)基本部件中得到描述。對(duì)決策支持系統(tǒng)發(fā)展影響最大的結(jié)構(gòu)形式有兩個(gè),即1980年R. H. Spraque提出的三部件結(jié)構(gòu)(人機(jī)交互系統(tǒng)件、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng))和1981年R. H. Bonczek等人提出的三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(語(yǔ)言系統(tǒng)、問(wèn)題處理系統(tǒng)、知識(shí)系統(tǒng))。三部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)模型部件在決策支持系統(tǒng)中的作用,而三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)在決策支持系統(tǒng)中的作用。經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展,三部件結(jié)構(gòu)已被大家所接受。在三部件的基礎(chǔ)上增加知識(shí)庫(kù)部件形成之能決策支持系統(tǒng)。1 決策支持系統(tǒng)的三部件結(jié)構(gòu)形式 決策支持系統(tǒng)的三部件結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1 決策支持系統(tǒng)的三部件結(jié)構(gòu)對(duì)話部件是決策支持系統(tǒng)與用戶之間的交互界面,用戶通過(guò)“人機(jī)交互系統(tǒng)”控制實(shí)際決策支持系統(tǒng)的運(yùn)行。決策支持系統(tǒng)既需要用戶輸入必要的信息(用于控制)和數(shù)據(jù)(用于計(jì)算),同時(shí)要向用戶顯示運(yùn)行的情況以及最后的結(jié)果。對(duì)話部件包括這幾個(gè)功能:提供豐富多彩的顯示和對(duì)話形式、輸入輸出轉(zhuǎn)換、控制決策支持系統(tǒng)的有效運(yùn)行。數(shù)據(jù)部件包括數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。模型部件由模型庫(kù)和模型庫(kù)管理系統(tǒng)組成。模型庫(kù)用來(lái)存放模型,模型不同于數(shù)據(jù),主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:模型的表示,模型的動(dòng)態(tài)形式。模型庫(kù)管理系統(tǒng)管理模型庫(kù),為了適應(yīng)模型的靜態(tài)表示與動(dòng)態(tài)(運(yùn)行)特征,模型庫(kù)管理系統(tǒng)有兩方面的功能:一是類似數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的靜態(tài)管理功能,另一是模型的動(dòng)態(tài)(運(yùn)行)管理功能。2. 決策支持系統(tǒng)的三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式圖3.2 決策支持系統(tǒng)得三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖語(yǔ)言系統(tǒng):早期的DSS把語(yǔ)言系統(tǒng)看成是用自然語(yǔ)言描述決策問(wèn)題,語(yǔ)言系統(tǒng)的功能是把自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為機(jī)器能夠理解的形式,以及把機(jī)器對(duì)問(wèn)題的解答或者系統(tǒng)內(nèi)部的其他信息轉(zhuǎn)化為自然語(yǔ)言的相應(yīng)形式向用戶輸出。把自然語(yǔ)言用于DSS中,這是人們的理想。技術(shù)發(fā)展到今天,自然語(yǔ)言處理技術(shù)仍未成熟,用自然語(yǔ)言來(lái)描述決策問(wèn)題是將來(lái)的事。由于決策支持系統(tǒng)涉及模型計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)操作,故用于決策支持系統(tǒng)的語(yǔ)言應(yīng)該是數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言的結(jié)合。目前,市場(chǎng)上仍然沒(méi)有這兩類語(yǔ)言合一的語(yǔ)言系統(tǒng),但有這兩類語(yǔ)言的接口語(yǔ)言,如ODBC、ADO等。決策支持系統(tǒng)語(yǔ)言實(shí)質(zhì)上是數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言通過(guò)接口語(yǔ)言進(jìn)行集成的語(yǔ)言,用這種集成語(yǔ)言來(lái)描述決策問(wèn)題。問(wèn)題處理系統(tǒng):?jiǎn)栴}處理系統(tǒng)是對(duì)描述的決策問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、分析和求解的過(guò)程。問(wèn)題處理系統(tǒng)必須具有明確的識(shí)別問(wèn)題的能力,它能把問(wèn)題的陳述轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可執(zhí)行的操作方案,它能夠?qū)?wèn)題做出比較透徹的分析,確定問(wèn)題的陳述變成了詳細(xì)的過(guò)程說(shuō)明,什么時(shí)候執(zhí)行什么,什么時(shí)候得到問(wèn)題的解答。除了問(wèn)題識(shí)別之外,問(wèn)題分析能力也是問(wèn)題處理系統(tǒng)應(yīng)該具備的重要能力。這是一個(gè)模型、知識(shí)、數(shù)據(jù)和用戶之間反復(fù)交互的過(guò)程。最簡(jiǎn)單的情況是只在模型和數(shù)據(jù)之間進(jìn)行交互,最困難的分析過(guò)程是組合模型、知識(shí)、數(shù)據(jù)以及和用戶之間的交互,形成實(shí)際的決策支持系統(tǒng)。由于目前自然語(yǔ)言處理還未成熟,問(wèn)題處理系統(tǒng)是在語(yǔ)言系統(tǒng)用集成語(yǔ)言描述的決策問(wèn)題,形成決策支持系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)決策問(wèn)題的求解,把問(wèn)題求解結(jié)果反饋給用戶。 知識(shí)系統(tǒng):知識(shí)系統(tǒng)包含決策問(wèn)題領(lǐng)域的知識(shí)。它包含問(wèn)題領(lǐng)域中的大量事實(shí)和相關(guān)知識(shí)。最基本的知識(shí)系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫(kù)組成。更廣泛的知識(shí)是對(duì)問(wèn)題領(lǐng)域的規(guī)律性描述。這種描述用定量方式表示為數(shù)學(xué)模型。對(duì)問(wèn)題領(lǐng)域的規(guī)律性知識(shí)用定性方式描述,一般表示為規(guī)則。決策支持系統(tǒng)的這種結(jié)構(gòu)形式具有以下特點(diǎn):強(qiáng)調(diào)語(yǔ)言系統(tǒng)。強(qiáng)調(diào)問(wèn)題處理系統(tǒng)的重要性。把數(shù)據(jù)、模型、規(guī)則統(tǒng)一歸為知識(shí)系統(tǒng)。 3決策支持系統(tǒng)的三庫(kù)結(jié)構(gòu)形式三庫(kù)結(jié)構(gòu)形式是早期DSS系統(tǒng)五部件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化,即不考慮知識(shí)部件,只具有數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)和方法庫(kù)的3個(gè)庫(kù)及相應(yīng)的管理系統(tǒng),簡(jiǎn)稱三庫(kù)結(jié)構(gòu),它屬于早期的DSS結(jié)構(gòu)形式。三庫(kù)結(jié)構(gòu)形式把模型和方法分離,對(duì)模型和方法的看法有不同的理解。“模型與方法”的第一種理解 用數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)表示模型,用求解算法表示方法。例如,線性規(guī)劃模型表示為目標(biāo)函數(shù)和約束條件所構(gòu)成的方程,而它的解法,即單純形法看成方法。按照這種觀點(diǎn)來(lái)組織模型庫(kù)和方法庫(kù),在方法庫(kù)中用算法程序來(lái)表示方法,在模型庫(kù)中存放問(wèn)題的方程形式。這種觀點(diǎn)淡化了模型,突出了方法,因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中更注重程序的運(yùn)行。這種結(jié)構(gòu)形式只適合于從模型庫(kù)中的方程能夠自動(dòng)生成方法庫(kù)中的程序的這類決策問(wèn)題?!澳P秃头椒ā钡牡诙N理解 把模型理解為算法加上數(shù)據(jù)。在這種理解中,方法庫(kù)稱為算法庫(kù)更合適,存放按算法編制的程序。而在模型庫(kù)中存放的是一個(gè)索引,該索引包括算法程序文件的地址和它所需數(shù)據(jù)的地址。圖 3.3 決策支持系統(tǒng)的三庫(kù)結(jié)構(gòu) “模型和方法”的第三種理解 將模型庫(kù)和方法庫(kù)合一。模型和方法雖然有它的不同,但這只是表現(xiàn)形式上的不同,在本質(zhì)上它們代表了同一個(gè)問(wèn)題,即模型和方法是同一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)側(cè)面。從宏觀上看,可以把模型和方法統(tǒng)一看成是模型。特別是在計(jì)算機(jī)中,模型的數(shù)學(xué)方程形式不是主要的,模型的算法才是主要的。 4決策支持系統(tǒng)的四庫(kù)結(jié)構(gòu)形式 圖3.4 DSS的四庫(kù)三功能結(jié)構(gòu) 信息服務(wù) 信息服務(wù)分為外部服務(wù)和內(nèi)部服務(wù)兩類。外部服務(wù)是為決策者提供所需要的信息,也可以為其它系統(tǒng)的信息資源。內(nèi)部服務(wù)是為其它功能的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 科學(xué)計(jì)算 科學(xué)計(jì)算以信息服務(wù)為基礎(chǔ),科學(xué)計(jì)算既包括模型庫(kù)和方法庫(kù)的數(shù)值計(jì)算,也包括輔助決策時(shí)所需要的其它數(shù)值計(jì)算。DSS的科學(xué)計(jì)算中還需要注意用戶的干預(yù)和選擇,提高科學(xué)計(jì)算效果。 決策咨詢 在科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上,增加知識(shí)和推理的功能后,就可以對(duì)決策起進(jìn)一步的支持作用。知識(shí)和推理是人工智能專家系統(tǒng)的組成部分。該系統(tǒng)實(shí)際上是增加了智能的效果。該系統(tǒng)可以看成是一種初級(jí)的智能DSS。 5決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較 “對(duì)話、模型、數(shù)據(jù)”三部件結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):明確了三部件的結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)系;便于和其他系統(tǒng)的區(qū)別。不足:沒(méi)有突出DSS的問(wèn)題處理特性;沒(méi)有強(qiáng)調(diào)語(yǔ)言系統(tǒng)。“語(yǔ)言系統(tǒng)、問(wèn)題處理系統(tǒng)、知識(shí)系統(tǒng)”三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):突出了問(wèn)題處理系統(tǒng)的重要性;明確了語(yǔ)言系統(tǒng)在人機(jī)交互中的作用;統(tǒng)一了知識(shí)的看法。不足:忽略了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)之間的區(qū)別和相互關(guān)系;該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接近專家系統(tǒng)。6決策支持系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式圖3.5 決策支持系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu) “人機(jī)交互與問(wèn)題綜合系統(tǒng)(綜合部件)”可理解為對(duì)實(shí)際決策問(wèn)題的處理與人機(jī)交互的綜合作用。本節(jié)重點(diǎn): 理解三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和三部件結(jié)構(gòu)的不同本節(jié)難點(diǎn): 理解語(yǔ)言系統(tǒng)、問(wèn)題處理系統(tǒng)的功能要求第 3.3 節(jié):人機(jī)交互與問(wèn)題綜合系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容:1 人機(jī)交互系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)的重要組成部分。人機(jī)交互的三元素包括:交互設(shè)備、交互軟件、人的因素。人機(jī)交互方式有多種形式,如菜單、填表、命令語(yǔ)言、屏幕顯示、窗口、報(bào)表輸出等。另外,多媒體信息也為人機(jī)交互更多的理解方式。2 問(wèn)題綜合系統(tǒng)問(wèn)題綜合系統(tǒng)在決策支持系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式中和人機(jī)交互系統(tǒng)結(jié)合在一起形成綜合部件。人機(jī)交互系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話和對(duì)DSS的控制,而問(wèn)題綜合系統(tǒng)在決策問(wèn)題用DSS語(yǔ)言描述后,完成對(duì)DSS問(wèn)題的分析和求解。決策問(wèn)題一般通過(guò)模型或模型的組合來(lái)解決,小的決策問(wèn)題可以用單個(gè)模型來(lái)解決,而復(fù)雜的決策問(wèn)題需要用多個(gè)模型的組合來(lái)完成。模型的組合方式由問(wèn)題綜合系統(tǒng)來(lái)完成。模型運(yùn)行時(shí)需要用到數(shù)據(jù)。用數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言編制模型程序時(shí),數(shù)據(jù)是以文件形式存放的,直接與程序聯(lián)系,此時(shí)的數(shù)據(jù)是模型程序自帶的,可以說(shuō)改數(shù)據(jù)是模型程序所私有的。當(dāng)模型程序使用的數(shù)據(jù)放在共享公用的數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí),改數(shù)據(jù)就不是模型所私有的。對(duì)于數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言來(lái)說(shuō),目前它不能直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù),必須通過(guò)接口程序才能調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。市場(chǎng)上已有的接口軟件有ODBC、ADO等。對(duì)于組合模型中用到的數(shù)據(jù)一定是共享數(shù)據(jù),一般都放在數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)數(shù)據(jù)建立模型之間的關(guān)系。大量的模型放入模型庫(kù)中,大量的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)庫(kù)中。決策支持系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是把模型庫(kù)中的多個(gè)模型和它們分別使用的數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)集成起來(lái),按決策問(wèn)題的需求,構(gòu)建多模型的組合方式,形成解決實(shí)際問(wèn)題的方案,對(duì)方案編制程序就形成了該決策問(wèn)題的決策支持系統(tǒng)程序。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)DSS程序計(jì)算,求出決策支持系統(tǒng)的解。當(dāng)求出的解不能滿足用戶需求時(shí),可以重新選擇模型或修改參數(shù)或數(shù)據(jù),以及改變多模型的組合方式,形成決策問(wèn)題的新方案,重新進(jìn)行計(jì)算,反復(fù)多次得到理想的DSS解。 3決策支持系統(tǒng)的綜合部件 人機(jī)交互與問(wèn)題綜合系統(tǒng)是人機(jī)交互系統(tǒng)和問(wèn)題綜合系統(tǒng)的結(jié)合,形成綜合部件,它既發(fā)揮人機(jī)交互的對(duì)話作用,把計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算能力的優(yōu)勢(shì)與人的智能優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),又起到把模型部件中的多模型和數(shù)據(jù)部件中的大量數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái),達(dá)到綜合集成的作用,形成實(shí)際問(wèn)題的決策支持系統(tǒng)。 決策支持系統(tǒng)既要達(dá)到綜合模型部件和數(shù)據(jù)部件的作用,又要起到人機(jī)交互對(duì)話作用,需要利用功能很強(qiáng)的語(yǔ)言來(lái)完成。目前,計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言主要是數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言兩大類。而決策支持系統(tǒng)語(yǔ)言對(duì)這兩類語(yǔ)言能力都需要,但目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一種能包括這兩類語(yǔ)言的綜合語(yǔ)言,只能通過(guò)接口語(yǔ)言將兩類語(yǔ)言聯(lián)系起來(lái)。綜合部件的功能包括:控制模型的運(yùn)行,模型可以是數(shù)學(xué)模型,或者是數(shù)據(jù)處理模型。多模型的組合運(yùn)行,對(duì)多模型的組合運(yùn)行,把模型看成程序中的模型按“順序、選擇、循環(huán)”3種進(jìn)行組合以及它們之間的相互嵌套的組合來(lái)完成對(duì)多個(gè)模型的有效組合。人機(jī)交互,在實(shí)際決策支持系統(tǒng)中,人機(jī)交互是不可缺少的。用戶可以通過(guò)交互信息來(lái)控制、改變模型的運(yùn)行以及DSS的運(yùn)行過(guò)程。數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理,對(duì)于模型間的數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理應(yīng)該由“人機(jī)交互與問(wèn)題綜合系統(tǒng)”部件自身來(lái)完成。本節(jié)重點(diǎn):如何理解問(wèn)題綜合系統(tǒng)本節(jié)難點(diǎn): 如何構(gòu)造問(wèn)題綜合系統(tǒng)第 3.4 節(jié):模型庫(kù)系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容:1模型庫(kù)模型是對(duì)客觀事物的一種抽象描述,人們通過(guò)模型來(lái)對(duì)客觀事物進(jìn)行理解和處理。用模型來(lái)輔助決策已經(jīng)是人們的共識(shí)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)模型的使用經(jīng)歷了3個(gè)階段:模型程序、模型程序包、模型庫(kù)。2模型庫(kù)的組織和存儲(chǔ)模型庫(kù)的組織和存儲(chǔ)是模型庫(kù)的重要問(wèn)題。模型庫(kù)的組織形式與模型的表示形式有關(guān)。模型庫(kù)中除智能模型外,其他模型都是以程序形式或數(shù)據(jù)文件表示,程序和數(shù)據(jù)都是以文件存儲(chǔ)。但程序又有源程序和目標(biāo)程序,這樣一個(gè)模型至少有兩個(gè)文件。如果對(duì)模型進(jìn)行文字說(shuō)明,包括模型的方程形式以及算法的自然語(yǔ)言描述,這將形成模型說(shuō)明文件。如果對(duì)模型的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明,又將形成模型數(shù)據(jù)描述文件,這樣一個(gè)模型將對(duì)應(yīng)4個(gè)文件。對(duì)這些文件需要建立一個(gè)文件庫(kù)。對(duì)大量模型統(tǒng)一組織和存儲(chǔ),建立一個(gè)字典庫(kù)來(lái)索引描述對(duì)應(yīng)的模型文件就很有必要。這樣,模型庫(kù)由字典庫(kù)和文件庫(kù)兩者組成。模型字典庫(kù)需要對(duì)模型的名稱、編號(hào)、文件等進(jìn)行說(shuō)明。模型文件是模型的主體。模型文件中源程序文件和目標(biāo)程序文件是主要的模型文件,一個(gè)模型至少有24個(gè)模型文件,模型庫(kù)中大量的模型就對(duì)應(yīng)著大量的模型文件。3模型庫(kù)管理系統(tǒng)模型庫(kù)管理系統(tǒng)類似于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),模型庫(kù)管理技術(shù)經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段:程序文件、模型軟件包、模型庫(kù)管理系統(tǒng)。模型不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù),它是一個(gè)程序文件或數(shù)據(jù)文件。這樣模型庫(kù)比數(shù)據(jù)庫(kù)就要復(fù)雜得多。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前已經(jīng)成熟,而且還在繼續(xù)發(fā)展。但模型庫(kù)技術(shù)處于發(fā)展階段,還沒(méi)有成熟軟件。模型能輔助決策,模型的組合輔助決策的能力更強(qiáng)。這樣,模型的組合是模型庫(kù)的新的研究?jī)?nèi)容。模型的組合形成了新的模型,這相當(dāng)于新模型的生成,稱為新模型的建立。目前,計(jì)算機(jī)建模(這里指的是在DSS綜合系統(tǒng)中的決策模型)主要表現(xiàn)在以下方面:在已有的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)中確定變量,并生成方程的系數(shù)。選擇基礎(chǔ)模型并將它們組合成大模型。模型庫(kù)管理系統(tǒng)有3個(gè)主要功能:模型的存儲(chǔ)管理、模型的運(yùn)行管理和支持模型的組合。模型存儲(chǔ)管理包括的內(nèi)容有模型的表示、模型存儲(chǔ)組織結(jié)構(gòu)、模型的查詢和維護(hù)等。數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)中都是以數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言的程序形式表示的,在給它數(shù)據(jù)后,執(zhí)行程序就得出結(jié)果。程序在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)仍是以程序文件形式存儲(chǔ);數(shù)據(jù)處理模型是對(duì)大量數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、投影、旋轉(zhuǎn)、排序和統(tǒng)計(jì)等處理,它以數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言的程序形式表示,仍為程序文件;圖形、圖象模型是利用大量點(diǎn)陣組成的有灰度、有顏色的數(shù)據(jù)組成的圖象;報(bào)表模型是由一定格式的結(jié)構(gòu),中間填入數(shù)值、文字等數(shù)據(jù)組成,它是由報(bào)表打印程序表示的。模型的組織存儲(chǔ)很重要??梢皂樞虼娣牛灰部梢越⒛P臀募值浜湍P臀募?kù),在模型字典中指明模型文件的存儲(chǔ)路徑;也可以借鑒數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)形式,建立多個(gè)庫(kù),在每個(gè)庫(kù)中存放同類的模型。模型的運(yùn)行管理包括模型程序的輸入和編譯、模型的運(yùn)行控制,以及模型對(duì)數(shù)據(jù)的存取。模型程序的輸入不同于數(shù)據(jù)的輸入。它是一個(gè)程序,需要編輯系統(tǒng)才能完成對(duì)模型程序的輸入。模型程序是利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)編制的,不同的語(yǔ)言,程序的形式是不同的。源程序通過(guò)相應(yīng)語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)吧它編譯成目標(biāo)程序。模型程序的運(yùn)行主要是計(jì)算機(jī)執(zhí)行模型的目標(biāo)程序。首先,必須找到模型目標(biāo)程序,然后利用DSS的總控程序調(diào)用執(zhí)行語(yǔ)句來(lái)控制模型目標(biāo)程序的運(yùn)行。運(yùn)行模型都需要數(shù)據(jù)。一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言提供的方法是各模型自帶數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)文件,這樣數(shù)據(jù)不能共享,這種方法只適合于單模型的運(yùn)行,不適合于多模型的組合運(yùn)行。按照決策支持系統(tǒng)的觀點(diǎn),所有共享數(shù)據(jù)都應(yīng)放入數(shù)據(jù)庫(kù)中,由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理。這樣,便于數(shù)據(jù)庫(kù)的輸入、查詢、修改、維護(hù)。目前,提供編譯模型程序的C、Pascal等計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言,都不提供存取數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的功能。為此,需要利用該語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的接口(如ODBC、ADO等)。利用接口,使模型能存取數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。這樣,使模型庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)形成統(tǒng)一的整體。模型之間的連接以及多模型的組合是決策支持系統(tǒng)需要完成的。模型的組合包含兩個(gè)問(wèn)題:一個(gè)是模型間的組合(順序、選擇、循環(huán)),另一個(gè)是模型間數(shù)據(jù)的共享和傳遞。模型間數(shù)據(jù)的共享和傳遞是組合模型的配套要求,只有各模型間數(shù)據(jù)能共享和數(shù)據(jù)傳遞,才能使組合模型成為一個(gè)有機(jī)的整體,而且也能減少數(shù)據(jù)的冗余和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。模型庫(kù)管理系統(tǒng)本身不進(jìn)行模型的組合,而是能夠支持模型的組合,模型的組合是通過(guò)決策問(wèn)題的集成來(lái)進(jìn)行的。本節(jié)重點(diǎn): 模型的管理本節(jié)難點(diǎn): 模型管理中的字典庫(kù)第 3.5 節(jié):組合模型的決策支持系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容: 1多模型輔助決策系統(tǒng) 多模型輔助決策系統(tǒng)在決策支持系統(tǒng)出現(xiàn)之前就存在,各個(gè)模型的計(jì)算由計(jì)算機(jī)完成。模型之間的關(guān)系與組合由人來(lái)完成。組合模型的決策支持系統(tǒng)對(duì)各模型的計(jì)算以及模型之間的組合都是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。區(qū)域發(fā)展規(guī)劃問(wèn)題是個(gè)典型的多模型輔助決策系統(tǒng)。區(qū)域是以人為主體的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化生態(tài)環(huán)境的地域空間。區(qū)域發(fā)展是在一定的歷史與自然條件下,人們進(jìn)行產(chǎn)業(yè)活動(dòng)、社會(huì)活動(dòng)以及物質(zhì)、文化生活的承前繼后的歷史發(fā)展過(guò)程。規(guī)劃則是對(duì)未來(lái)的一定時(shí)刻,區(qū)域發(fā)展中制定所要完成的任務(wù)和要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),分析各種實(shí)現(xiàn)途徑,經(jīng)過(guò)綜合評(píng)價(jià),選擇滿意的實(shí)際方案。區(qū)域發(fā)展研究的方法很多,既包括定量的,也包括定性的和定性定量相結(jié)合的方法。區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群是一個(gè)多層次的結(jié)構(gòu)體系,多層次是指按研究?jī)?nèi)容劃分為以下5個(gè)層次。(1)資源與生態(tài)層 該層次包括:氣象分析與預(yù)測(cè),土地資源分類、水體宜漁性聚類分析、環(huán)境生產(chǎn)模型、綜合評(píng)價(jià)模型、水土流失控制仿真、最佳生態(tài)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生態(tài)模式和生態(tài)趨勢(shì)仿真預(yù)測(cè)等。 (2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層 該層包括:生產(chǎn)函數(shù)、系統(tǒng)環(huán)境辨識(shí)、結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)量預(yù)測(cè)、林種優(yōu)化、齡級(jí)控制、系統(tǒng)診斷和預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)、相關(guān)分析、運(yùn)輸模擬分析、最短路徑、最佳調(diào)度方案、投入產(chǎn)出模型和動(dòng)態(tài)仿真模型等。 (3)經(jīng)濟(jì)能源層 該層包括:能源結(jié)構(gòu)分析、需求預(yù)測(cè)與供需平衡、投資結(jié)構(gòu)、投資效益、分配、消費(fèi)相關(guān)分析、分配預(yù)測(cè)、消費(fèi)預(yù)測(cè)等。 (4)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)層 該層包括:人口模型、勞力結(jié)構(gòu)與勞力轉(zhuǎn)換、生育控制、科技系統(tǒng)模型、人才結(jié)構(gòu)與教育體系、智力投資方案、醫(yī)院病床預(yù)測(cè)、社會(huì)服務(wù)模型和交通運(yùn)輸模型等。 圖3.7 模型的3種程序組合(5)區(qū)域總體控制層 該層包括:層次結(jié)構(gòu)模型、戰(zhàn)略決策模型、協(xié)調(diào)反饋網(wǎng)絡(luò)、投入產(chǎn)出模型、動(dòng)態(tài)仿真模型和綜合評(píng)審決策等。2模型組合技術(shù) 模型的三種組合方式,見(jiàn)圖3.7。3模型組合的程序設(shè)計(jì) 模型程序是對(duì)該模型的算法用語(yǔ)言編制的程序,它不同于一般程序中的子程序或模塊,它具有一定的標(biāo)準(zhǔn)性和通用性。作為一種工具,預(yù)先就選擇好語(yǔ)言把模型程序編制好。一個(gè)模型可以為多個(gè)不同的用戶提供服務(wù)。這種不同的服務(wù)表現(xiàn)在使用不同的數(shù)據(jù)。用戶調(diào)用模型的控制程序所采用的語(yǔ)言一般不同于模型程序的語(yǔ)言,模型程序可以獨(dú)立運(yùn)行,這樣它區(qū)別于一般主程序調(diào)用子程序的方式。 模型的運(yùn)行需要數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可能是某個(gè)數(shù)據(jù)文件,也可能是數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。對(duì)于多個(gè)模型的組合,一般表現(xiàn)為:一個(gè)模型的輸出數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)適當(dāng)變換后,成為另一個(gè)模型的輸入數(shù)據(jù)。 在決策支持系統(tǒng)中,模型存放在模型庫(kù)中,數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中,而控制模型的運(yùn)行則在綜合部件中。這就構(gòu)成- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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