简述决策支持系统的功能和结构

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1、简述决策支持系统的功能和结构1、模型库“模型”的概念，最初被用于自然科学的研究和工程设计，如分子模型、天体运动模型、 建筑模型等。这些被称为模拟模型，在应用中发现这些模型有一定的局限性，构造一个模型 往往要花费大量的人力物力，而且对于一些问题的研究不能借助于这种模拟模型，比如要研 究事物随时间或外界条件的变化而变化的规律，静态的模拟模型就不能适用，这时，找到了 另一种模拟方法，即数学模拟方法。这种方法将客观事物的变化用数学方法表现出来，将事 物外界或内部条件的变化用自变量表示，将要反映的事物变化用应变量表示。计算机技术的形成和发展，使人们能够依赖计算机求解一些较为庞大、复杂的数学模型。 如对于

2、国民经济的计划模型、宏观预测模型等，必须借助于较大规模的计算机系统才能容纳 其巨大的数据量，完成亿万次的工作量。在管理领域常见的是信息处理模型，它的表达式为 数学表达式、计算机程序等，通过对模型的建立和使用，决策者可以获得有用的辅助决策信 息。建立模型是有关决策领域的专家学者在探索事物的变化规律中抽象出它们的数学模型 这项工作是创造性的劳动，需要花费大量的精力来得到规律性或相近的数学模型。数学模型建立之后的一具重要问题就是该模型的求解算法，它可以是精确求解，也可以是 近似求解，这种算法的提出由计算机数值计算学者来完成。有了模型算法，就可以用计算机 语言来编制成程序。实际的决策者就可以利用模型程

3、序在计算机上执行，计算出结果，得到 辅助决策信息。模型是辅助决策的重要手段，模型库是模型的集合，它按照一定的组织方法， 将模型有机地汇集起来，由模型库管理系统统一管理。模型库以及模型库管理系统构成模型 库系统。2 、方法库方法库系统由方法库和方法库管理系统组成。它的基本功能是为各种模型的求解分析提 供必要的算法以及为用户的决策活动提供所需的方法。方法库中的方法通常可以包括各种优 化方法、预测方法、统计方法、对策方法、风险方法、矩阵方程求解等。方法库管理系统负责对方法的描述、录入、存储、增加、修改、删除等处理。通常采用 的方法是选择适当的计算机程序设计语言，将有关算法变成一组可执行的程序存入计算

4、机 内。这些程序可以表示为附有描述说明的函数或过程，而后按照求解问题的需要调用对应程 序模型，从而达到求解问题的目的。另外，方法库管理系统还应具有与数据库、模型库进行 交互的能力以及为用户选择算法提供灵活方便的交互揭示功能。3、“三库”的联系从支持决策过程来看，数据库、方法库和模型库，即“三库”是DSS的三大组成部分, 研究“三库”之间的相互依赖关系，已成为研讨“三库”的主流。数据库是进行信息的收集、加 工、存贮和输出的软件系统，因此，模型库和方法库的研制和应用应以数据库为基础。只有 有了完善的数据库系统，在信息有了根本的保证的前提下，模型库和方法库才能发挥其作用。 反过来，模型库和方法库的发

5、展又给数据库的研究和应用提出了新课题，促进它的研究如何 提供更为适合模型和方法操作的数据模型。能模型库和方法库是不可分割的，无论是模型的参数估计、模型的求解还是模型的验证都 是通过各种方法来具体实现的。方法库中方法的丰富程度、方法的性能决定了模型使用的效 果。总之，从辅助决策的角度看，“三库”是进行问题求解的重要支持方面，一个强有力的 辅助决策系统应具备“三库”，并以其为核心。系统设计思想和系统结构商流计划是大型商业企业对本企业商品购进、销售、调配和存储各环节中 各种经指标制定的目标规划，时间跨度一般为一年。商流计划应明确指出下一年度 中各个季度，各个月份商品进、销、调、存中各个经营指标。商流

6、计划的范围和内 容不同的企业可能有不同的要求，但一般应包括进、销、调、存货物的数量和金额, 毛利和利润额，各种费用额等。商流计划决策是典型的半结构决策问题，既需要对 影响商流计划的诸因素进行定性分析又要对各因素的影响程度进行定量计算。为此， 商流计划决策支持系统的主要目标是：如何对影响商流计划的各因素进行定性分析 和定量计算，尽可能的帮助决策者把握市场变化的幅度，从而预测未来一年的销售 总水平；根据预测结果对商品的购进、调配和存储以及企业各种经营指标提出多种 商流计划的可行方案。从实际使用的角度出发，系统应尽可能地准确模拟决策过程，所建立的模 型也应尽可能是实际决策过程的描述，以期对决策者的支

7、持更有效。另外，系统的 设计应向DSS生成器的方向发展，应充分体现基于知识的特征。为此，系统的设计 思想为：系统能获取、存储商业领域的经营决策经验（知识），并能准确地应用这 些经验；系统使用方便，适应性强，便于修改、扩充；系统能帮助用户建立、集成、 修改、查询以及正确使用各种模型；提供“友好”的用户界面；采用较先进的三层 Client/Server系统结构，把组件技术引入到系统设计和实现中来。为此，SLDSS的系统结构见图1：在该系统结构中用户（客户端）发送请求，通过问题处理系统（中间层） 对问题进行分解后，选择相应的决策模型（服务器端）对问题进行求解并返回结果， 当然用户也可以直接访问各子系

8、统。在这一结构中问题处理系统是关键，它协调各 部件的运行。下面分别介绍系统结构中各部件的功能。问题处理系统PPSPPS是用户与系统的接口，它起着衔接用户与系统环境的桥梁作用，系统 通过PPS对决策问题进行分类并确定问题求解的策略。为此，PPS是反映系统功能 的主要部件之一，也是整个系统的窗口。PPS根据商流计划的一般要求把商品分成了 12大类。SLDSS中的PPS根 据商品的种类不同分别为用户提出制定商流计划指标决策的解决方案。SLDSS中 PPS结构如图2：识别器的任务是对用户提出的问题进行识别和判断，并引导其进入相应的 处理入口。推理机是PPS的关键部件，它根据模式知识，通过协调器调用系统

9、环境来 对用户提出的问题加以处理。其中模式知识是对具体决策模式的抽象化、规则化。模型知识的加工过程也是SLDSS的系统分析过程。协调器根据推理机的“智能”分 析，完成系统调用，实现具体问题的构模任务。系统状态参数是对决策过程的跟踪，从决策过程的非连续性出发，对系统 的这种跟踪是必要的。基于四库的系统环境模型库管理子系统模型及其管理是DSS的重要工作，本课题把组件技术引入到DSS模型的 设计与实现中来，把DSS基模型定义为一个结构级组件，把DSS复合模型定义为 由基模型经复合运算复合而成。定义如下：定义1：我们把称为一个DSS模型模式。这里的S表示模型的属性集合， 它包括模型的标示ID、模型的类

10、型Type，以及反映模型功能和行为的变量；P可以 包括对上述信息的操作和该模型向外界所提供的服务，P对S封闭；E表示模型所 产生各类消息的事件集合；I为模型的多重接口，多重接口为模型的连接和了解一个 模型的功能提供了一个窗口； O为模型中操作次序，它是反映模型中操作或子模型 标示的一个构造数据类型，对基模型一般为空，对复合模型它反映了求解问题的步 骤。定义2：对任何DSS模型M（D（D为论域），DSS模型M为DSS模型模 式的一个实例，DSS模型记为：M=； M = v,称为空模型，记为M申。这里定义的DSS模型是一种结构级的组件。根据上述定义，我们可以定义 模型的连接运算。定义3：设M和N为

11、两个DSS模型，如果修改模型M将影响模型N的运 行或功能，则称模型N依赖模型M,记作：MN。如果模型N不依赖模型M,则 记作：MfN。如果模型N依赖模型M,而模型M又依赖模型N,则称模型M与模 型N相互依赖，记为M - No用户识别器推理机系统坏通图2图3 DSS模型调用模型模型閔SLDSS中PPS结构图模型模式知识状态参数协诚謎定理1：设A、B、C为三个DSS模型，如果AB, BC,则有AC。定义4：设M1、M2、Mn和N为DSS模型，如果有MlN、M2N、 MnN,则称N为由M1、M2、Mn组成的DSS复合模型。DSS 的基模型和复合模型是相对的，一个复合模型在构造更复杂的 DSS 决策过

12、程模型时，又成为基模型。所以，在不造成混乱的情况下，可对两个概念不 加区分。根据上述定义，我们可以使用组件开发工具实现 DSS 基模型，对 DSS 复 合模型的设计与实现本课题采用下面策略。构成 DSS 复合模型中所用的基模型 M1、 M2、 .、 Mn 之间的关系有两种 情形。其一是它们由纯粹基模型构造，并且它们之间不存在着依赖关系，即不存在 基模型Mi、Mj使MiMj；其二是由基模型之间存在依赖关系，即存在基模型Mi、 Mj 使 MiMj 成立。对第一种情形我们可以通过组件容器把基模型组合成复合模型 或通过编写程序的方法把基模型复合成复合模型，这里不再讨论。下面着重讨论第 二种情形。两个基

13、模型存在依赖关系意味着两个模型之间有消息的传递和方法的调 用。我们可以采用在两个模型之间建立连接器的方法解决消息的传递和方法的调用， 连接器与基模型的关系如图3。这种 DSS 模型的调用关系与组件对象模型的调用关系有所不同。在组件 对象模型的调用中，模型Mi通常作为事件源，Mj做为事件的接受者，并在接到事 件后执行相应的操作。而在 DSS 复合模型中 Mj 做为事件源， Mi 作为事件的接受者， Mi 在接到事件后执行相应的操作或模型 Mj 回调 Mi 中的方法。SLDSS 的模型库管理子系统提供的功能包括自动建立模型、模型维护和模 型的运算。知识库管理子系统SLDSS 的知识库中存放了两类知

14、识，事实类和规则类。对事实类的知识， 如“今年银行利率增加”，表示为“ZJ （利率）”；再如，对于批处理的模型知识表示 为 GOTO（ START， DLMXL）； GOTO（ DLMXL， JGSC ），对规则型的知识以下列 形式存放于规则库中，RULE（规则号，條件1,条件2,条件N,结论）。例如，“如 果工农业生产情况正常且银行利率不便且物价变化幅度不大，则用一元回归分析销 售量，可表示为：RULE（22，ZJ （“工农业”）,BB （“利率”）,BB （“物价”）， ZX （“一元回归”）。SLDSS中的知识库由若干子库构成，不同的知识按其类别存放在不同的子 库中，这样有利于知识的管理

15、，同时也大大的提高了推理机的搜索速度。知识的推 理采用正向推理和反向推理两种推理策略，对于专业领域知识的推理都采用正向推 理，对系统知识的推理采用了反向推理策略，既方便又迅速。而对专业领域知识采 用正向推理策略与实际情况较接近。算法库、数据库的组织与管理算法库的组织及管理 SLDSS 中算法库存放了一些与模型有关的算法，算 法是模型的实现。这些算法以它们的计算机程序和有关算法使用的“智能”信息存放 在算法库中，通过算法字典统一管理，算法库字典的结构为：算法库字典是算法管理的主要依据，算法库的维护也就是其字典的维护， 另外，算法库字典又是使用算法的事实性知识，系统推理机通过算法库字典的读取 来完

16、成算法的选择工作，算法库管理提供的功能有：算法建立；算法查询；算法修 改；算法删除。数据库的组织与管理 SLDSS 的数据有两种类型。其一是企业内部运行数 据，这类数据可以采用关系模型加以描述并存储，这里不做讨论。其二是模型描述 数据，这类数据描述了模型的属性、调用的条件、返回结果的要求和模型的功能（操 作），它实际上是组件的接口。 SLDSS 中的模型采用三级结构表示法，这种表示法 与人工智能中知识的框架槽值表示法相对应。如线性规划模型，它的三级表示 如下：第一级结构：模型ID，模型名，模型用途，模型类型，算法名，同名序号， 结果地址，二级结构ID；第二级结构：二级结构ID,变量数，方程数，同名序号， 三级结构ID；第三级结构：三级结构ID,变量上限，变量下限，方程系数，方程系