智能決策支持系統(tǒng).doc

智能決策支持系統(tǒng)一、智能決策支持系統(tǒng)的定義決策支持系統(tǒng)（Decision Support System，簡(jiǎn)稱DSS），是以管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、控制論、和行為科學(xué)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，針對(duì)半結(jié)構(gòu)化的決策問(wèn)題，支持決策活動(dòng)的具有智能作用的人機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?yàn)闆Q策者提供所需的數(shù)據(jù)、信息和背景資料，幫助明確決策目標(biāo)和進(jìn)行問(wèn)題的識(shí)別，建立或修改決策模型，提供各種備選方案，并且對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選，通過(guò)人機(jī)交互功能進(jìn)行分析、比較和判斷，為正確的決策提供必要的支持。它通過(guò)與決策者的一系列人機(jī)對(duì)話過(guò)程，為決策者提供各種可靠方案，檢驗(yàn)決策者的要求和設(shè)想，從而達(dá)到支持決策的目的。決策支持系統(tǒng)一般由交互語(yǔ)言系統(tǒng)、問(wèn)題系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)組成。在某些具體的決策支持系統(tǒng)中，也可以沒(méi)有單獨(dú)的知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)，但模型庫(kù)和方法庫(kù)通常則是必須的。由于應(yīng)用領(lǐng)域和研究方法不同，導(dǎo)致決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有多種形式。傳統(tǒng)DSS 采用各種定量模型,在定量分析和處理中發(fā)揮了巨大作用, 它也對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題提供支持, 但由于它通過(guò)模型來(lái)操縱數(shù)據(jù),實(shí)際上支持的僅僅是決策過(guò)程中結(jié)構(gòu)化和具有明確過(guò)程性的部分. 隨著決策環(huán)境日趨復(fù)雜,DSS的局限性也日趨突出, 具體表現(xiàn)在:系統(tǒng)在決策支持中的作用是被動(dòng)的, 不能根據(jù)決策環(huán)境的變化提供主動(dòng)支持, 對(duì)決策中普遍存在的非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題無(wú)法提供支持,以定量數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),對(duì)決策中常見(jiàn)的定性問(wèn)題、模糊問(wèn)題和不確定性問(wèn)題缺乏相應(yīng)的支持手段。1DSS應(yīng)具備以下特征2：l 系統(tǒng)的主要功能是為管理人員提供決策支持,其目的是幫助管理人員進(jìn)行決策而不是代替他們,是為了提高決策的效能而不是組織的管理效率；l 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)與有關(guān)的模型技術(shù)、分析技術(shù)相結(jié)合；l 系統(tǒng)應(yīng)該有很強(qiáng)的靈活性、適應(yīng)性、便于用戶使用。智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)3,他包括決策支持系統(tǒng)所擁有的組件，包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)和人機(jī)交互系統(tǒng)，同時(shí)集成了最新發(fā)展的人工智能技術(shù)，如專家系統(tǒng)、多代理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等。它是以信息技術(shù)為手段,應(yīng)用管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及有關(guān)學(xué)科的理論和方法,針對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的決策問(wèn)題,通過(guò)提供背景材料、協(xié)助明確問(wèn)題、修改完善模型、列舉可能方案、進(jìn)行分析比較等方式,為管理者做出正確決策提供幫助的智能型人機(jī)交互式信息系統(tǒng)。智能決策支持系統(tǒng)的廣義結(jié)構(gòu)如下圖所示。二、智能決策支持系統(tǒng)與能量管理的區(qū)別可以從以下幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)明智能決策支持系統(tǒng)與能量管理系統(tǒng)的區(qū)別4：（1）數(shù)據(jù)源：決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源包括穩(wěn)態(tài)信息和故障信息，而能量管理的數(shù)據(jù)源只包含穩(wěn)態(tài)信息。（2）對(duì)故障信息的利用：決策支持系統(tǒng)利用故障信息進(jìn)行故障診斷，而能量管理系統(tǒng)則沒(méi)有。（3）對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的綜合分析：決策支持系統(tǒng)提供考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性的綜合評(píng)估報(bào)告，而能量管理系統(tǒng)未提供。（4）分析工具：決策支持系統(tǒng)提供穩(wěn)態(tài)信息和故障信息的分析工具，而能量管理系統(tǒng)只提供穩(wěn)態(tài)信息的分析工具。三、智能決策支持系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)（1）基于多代理的智能決策支持系統(tǒng) 以下是應(yīng)用于智能電網(wǎng)的多代理決策支持系統(tǒng)5，電網(wǎng)決策支持系統(tǒng)主要由SCADA及故障信息管理層、網(wǎng)絡(luò)分析分析層和指揮系統(tǒng)協(xié)調(diào)層3部分組層，器結(jié)構(gòu)如下圖所示SCADA及故障信息數(shù)據(jù)管理層：實(shí)時(shí)收集電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)分析層：由實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)分析、智能電網(wǎng)調(diào)度操作票、電網(wǎng)故障診斷、電網(wǎng)故障恢復(fù)、電網(wǎng)故障操作票組成。指揮系統(tǒng)協(xié)調(diào)層：主要由指揮系統(tǒng)構(gòu)成，主要功能是協(xié)調(diào)各種網(wǎng)絡(luò)分析層軟件的調(diào)用邏輯及執(zhí)行順序，以及在有復(fù)雜的電網(wǎng)狀態(tài)變化時(shí)，協(xié)調(diào)調(diào)用不同的應(yīng)用軟件，使其以合作的方式完成復(fù)雜的任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，智能調(diào)度決策支持系統(tǒng)包括如下能夠獨(dú)立完成一定功能的智能體單元：運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估智能體：實(shí)時(shí)的監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對(duì)目前以及未來(lái)的系統(tǒng)狀況進(jìn)行安全評(píng)估，依據(jù)預(yù)測(cè)的可能系統(tǒng)狀況，協(xié)調(diào)智能層的其他智能體進(jìn)行預(yù)防性策略跟蹤，使系統(tǒng)保持在正常經(jīng)濟(jì)、安全的狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行決策智能體：在正常狀況下，根據(jù)系統(tǒng)約束條件，在運(yùn)行規(guī)則的指導(dǎo)下，運(yùn)用相應(yīng)的算法、模型和知識(shí)，綜合運(yùn)用全局系統(tǒng)信息，進(jìn)行不同優(yōu)化算法、不同優(yōu)化模型、不同優(yōu)化目標(biāo)之間的優(yōu)化協(xié)調(diào)，使得優(yōu)化決策具有全局可行性，避免優(yōu)化孤島的出現(xiàn)。故障診斷決策智能體：在緊急狀況下，自動(dòng)依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況，診斷故障地點(diǎn)和類型等，制定緊急控制，并告知或幫助調(diào)度人員進(jìn)行緊急控制策略。故障恢復(fù)決策智能體：在故障狀況下，依據(jù)系統(tǒng)狀況，結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)，采用不同的模型和算法進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)決策。人機(jī)交互智能體：在任何情況下，調(diào)度人員或電力專家均可以通過(guò)它與決策支持系統(tǒng)進(jìn)行友好、協(xié)調(diào)的交互，以便于完成特定的任務(wù)或進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)管理等。日常管理智能體：除了完成調(diào)度人員進(jìn)行的監(jiān)視、維護(hù)、處理異常等日常工作外，還需要進(jìn)行編寫調(diào)度日志、操作票、事故報(bào)告等一系列工作。模擬培訓(xùn)智能體：進(jìn)行決策支持系統(tǒng)的培訓(xùn)、模擬、決策跟蹤等。系統(tǒng)智能體結(jié)構(gòu)如下圖所示以下是應(yīng)用于瀝青混凝土路面施工機(jī)群的基于多代理的智能決策支持系統(tǒng)6, 最高層(頂層)為中央智能決策調(diào)度支持系統(tǒng),它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)度決策,實(shí)時(shí)處理下級(jí)決策調(diào)度能Agent匯報(bào)的信息,并作出決策。中間層為功能決策智能Agent層,包括拌和智能決策調(diào)度支持系統(tǒng)、運(yùn)輸智能決策調(diào)度支持系統(tǒng)、攤鋪智能決策調(diào)度支持系統(tǒng)、壓路智能決策調(diào)度支持系統(tǒng)等,它們負(fù)責(zé)各自下層的功能Agent,功能Agent層指在路面施工中完成某種施工任務(wù)的施工機(jī)械或設(shè)備,它們的任務(wù)是負(fù)責(zé)調(diào)度其下層的功能Agent,來(lái)完成系統(tǒng)設(shè)定的任務(wù),維持生產(chǎn)節(jié)拍、保證質(zhì)量參數(shù)、接受中央的指令并把涉及到改變整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)的決策結(jié)果通知中央智能決策調(diào)度支持系統(tǒng)。下圖是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 下圖為決策調(diào)度系統(tǒng)原理圖?？梢钥闯?IDSS中五個(gè)系統(tǒng)(知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、圖形庫(kù)系統(tǒng)及總控系統(tǒng))間的聯(lián)系?？偪叵到y(tǒng)控制著其它四個(gè)系統(tǒng)的連接與調(diào)用,同時(shí)負(fù)責(zé)與外界(信息收發(fā)系統(tǒng)、人機(jī)接口部分)的信息交換。知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得事實(shí)進(jìn)行推理,從而決定從模型庫(kù)中調(diào)用何種模型進(jìn)行計(jì)算并確定模型中的一些參數(shù),選定的模型從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得初始數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,并將運(yùn)算結(jié)果送回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。圖形庫(kù)系統(tǒng)可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得需要的數(shù)據(jù)繪制各種直觀的圖形。在總控系統(tǒng)之前是人機(jī)接口部分、信息收發(fā)系統(tǒng),人機(jī)接口部分是用戶與系統(tǒng)的橋梁,用來(lái)做信息傳輸、人工決策干預(yù)、信息查詢和結(jié)果輸出。信息收發(fā)系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收各子系統(tǒng)上傳的信息和發(fā)布調(diào)度決策系統(tǒng)的調(diào)度指令。(2)基于專家系統(tǒng)的智能決策支持系統(tǒng)3專家系統(tǒng)（ES）與決策支持系統(tǒng)（DSS）結(jié)合的智能決策支持系統(tǒng)充分發(fā)揮了專家系統(tǒng)以知識(shí)推理形式解決定性分析問(wèn)題的特點(diǎn)，又發(fā)揮了決策支持系統(tǒng)以模型計(jì)算為核心解決定量分析問(wèn)題的特點(diǎn)，充分做到定性分析和定量分析的有機(jī)結(jié)合，使得解決問(wèn)題的能力和范圍得到一個(gè)大的發(fā)展。專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)的具體集成結(jié)構(gòu)如下圖所示。IDSS與ES結(jié)合主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：（1）DSS與ES的總體結(jié)合。由集成系統(tǒng)把DSS與ES有機(jī)結(jié)合起來(lái)。（2）知識(shí)庫(kù)和模型庫(kù)的結(jié)合。模型庫(kù)中的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)處理模型作為知識(shí)的一種形式，即過(guò)程性知識(shí)，加入到知識(shí)推理中。也可以把知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)作為智能模型加入到模型庫(kù)中。（3）靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)提供初始數(shù)據(jù)，ES推理結(jié)束后，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)果再送回到DSS中的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中。四、決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成7決策支持系統(tǒng)是智能決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)，智能決策支持系統(tǒng)是在決策支持系統(tǒng)的框架上加入智能技術(shù)如多代理技術(shù)和專家系統(tǒng)等形成的，IDSS包含了DSS的所有組件，因此了解DSS的組成結(jié)構(gòu)是很有必要的。1、模型庫(kù)系統(tǒng) 模型庫(kù)系統(tǒng)包括模型庫(kù)和模型庫(kù)管理系統(tǒng)。模型庫(kù)中的模型有兩類，一類是標(biāo)準(zhǔn)模型，它們是按照某些常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編程，存于模型庫(kù)中；另一類是由用戶應(yīng)用建模語(yǔ)言建立的模型。決策支持系統(tǒng)需要通過(guò)人機(jī)結(jié)合和模型庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模型與決策者之間的交流，使模型能隨環(huán)境變化和用戶需求得到及時(shí)更新，不僅能夠解決結(jié)構(gòu)化問(wèn)題，而且具有對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的解釋能力。模型庫(kù)系統(tǒng)包括三個(gè)層次：應(yīng)用級(jí)、生成級(jí)和工具級(jí)。應(yīng)用級(jí)是決策者專用的或共享的模型子系統(tǒng)。生成級(jí)由模型庫(kù)管理系統(tǒng)、用戶接口系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)庫(kù)等部分組成，它由DSS的設(shè)計(jì)人員操作。設(shè)計(jì)人員通過(guò)利用DSS的各種工具來(lái)建立和維護(hù)各個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)，滿足用戶需求。工具級(jí)是一些專用或通用的軟件，如構(gòu)造模型的軟件、圖形工具、文字處理工具和模型化語(yǔ)言等。通常說(shuō)的模型庫(kù)，一般是介于應(yīng)用級(jí)和生成級(jí)之間的系統(tǒng)。DSS模型庫(kù)系統(tǒng)由以下部件組成,如下圖所示1.1、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)的本質(zhì)屬性進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化的描述，即模型反應(yīng)了客觀事物最本質(zhì)的特征和量的規(guī)律，描述了現(xiàn)實(shí)世界中有顯著影響的因素和相互關(guān)系。從現(xiàn)狀來(lái)看，模型的表示技術(shù)主要有實(shí)體關(guān)系表示、結(jié)構(gòu)化模型表示、框架表示、一階謂詞邏輯、面向?qū)ο蟊硎竞蚗ML表示等。模型的調(diào)度技術(shù)主要有類比推理、一階謂詞邏輯、遺傳算法、遺傳算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、基于圖形的模型合成、模型描述語(yǔ)言、Agent技術(shù)等。其中模型的面向?qū)ο蟊硎竞蚗ML表示技術(shù)以及模型的Agent調(diào)度技術(shù)具有較大的發(fā)展前景。模型的表示形式： 1）模型的程序表示模型的程序表示方法適用于描述結(jié)構(gòu)化的計(jì)算模型。傳統(tǒng)的模型程序表示是指模型以包括輸入、輸出格式和算法在內(nèi)的完整程序形式表示。這種表示形式將解程序和模型聯(lián)系在一起，使模型難以修改。但是在模型庫(kù)意義下的程序表示方法是將模型和解程序相分離，并將程序表示的模型分成基本模塊，不同模型中的共同部分可以調(diào)用相同的模塊，以減少冗余。另一種程序表示方法是以語(yǔ)句的形式表示，用通用的高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)出一套建模語(yǔ)言，即模型定義語(yǔ)言。模型中的不同方程、約束條件和目標(biāo)函數(shù)都對(duì)應(yīng)于MDL中相應(yīng)的語(yǔ)句。 2）模型的數(shù)據(jù)表示模型的數(shù)據(jù)表示是把模型看作是從輸入集到輸出集的映射，通過(guò)模型的參數(shù)集合確定這種映射關(guān)系。模型可描述為由一組參數(shù)集合和表示模型結(jié)構(gòu)特征集合的框架。輸入數(shù)據(jù)集在關(guān)系框架下進(jìn)行若干關(guān)系運(yùn)算，得出輸出數(shù)據(jù)集。 3）模型的邏輯表示模型表示了它的輸入輸出之間的運(yùn)算關(guān)系和數(shù)據(jù)關(guān)系，同時(shí)還確定了輸入輸出之間的邏輯關(guān)系。邏輯關(guān)系可以描述定量模型的輸入輸出關(guān)系，也可以描述更廣泛的模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 4）基于面向?qū)ο蟮哪Ｐ捅硎痉椒ㄓ袑W(xué)者在1993年提出了面向?qū)ο蟮哪Ｐ捅硎痉?，將由SML定義的模型與方法封裝成模型類，通過(guò)操作的多態(tài)性實(shí)現(xiàn)模型與數(shù)據(jù)集的集成。Lenard類比了結(jié)構(gòu)建模與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)的共同之處，使用Smalltalk列舉了結(jié)構(gòu)建模中的對(duì)象類，定義了這些類之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蟮哪Ｐ图伞?1.2、模型庫(kù) 模型庫(kù)是按照一定的組織結(jié)構(gòu)將眾多的模型存儲(chǔ)起來(lái)，并利用模型庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)模型進(jìn)行有效的管理和調(diào)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是決策支持系統(tǒng)的核心部分，實(shí)際上用來(lái)存儲(chǔ)模型的代碼，由源代碼庫(kù)、目標(biāo)代碼庫(kù)兩部分組成。 模型庫(kù)的組織與儲(chǔ)存 （1）模型字典 模型字典是模型庫(kù)的索引，DSS通過(guò)查詢字典獲得對(duì)模型的引用。模型字典的組織結(jié)構(gòu)有文本形式、菜單形式和數(shù)據(jù)形式。其中數(shù)據(jù)庫(kù)形式是最常用的一種。數(shù)據(jù)庫(kù)形式的模型字典一般分為3個(gè)層次，包括模型基本信息表、模型描述信息表和模型的數(shù)據(jù)抽象?；拘畔⒈砗?jiǎn)單的記錄者模型的序號(hào)、名稱、簡(jiǎn)要說(shuō)明、使用權(quán)限、類型等基本信息。模型的描述信息包括模型結(jié)構(gòu)、約束條件、參數(shù)、變量等。模型的數(shù)據(jù)抽象指明了模型數(shù)據(jù)的物理路徑鏈接，與模型庫(kù)相連。（2）模型庫(kù)的組織與儲(chǔ)存 一個(gè)基本模型需要四個(gè)文件存儲(chǔ)，其中包括：一個(gè)描述輸入、輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)說(shuō)明文件；一個(gè)源程序文件和一個(gè)目標(biāo)程序文件；一個(gè)用來(lái)對(duì)模型進(jìn)行說(shuō)明的文件，主要包括模型的方程形式以及算法的自然語(yǔ)言描述等。1.3、模型庫(kù)管理系統(tǒng) 模型庫(kù)管理系統(tǒng)（MBMS）是為操縱和管理模型庫(kù)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。它可以生成、調(diào)用、維護(hù)模型，通過(guò)對(duì)模型庫(kù)的管理和控制，保證模型庫(kù)的安全性和完整性。用戶可以通過(guò)模型庫(kù)管理系統(tǒng)的靈活的訪問(wèn)、更新、生成和運(yùn)行模型。模型庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)該提供給用戶的功能包括：（1）基本操作，包括模型存取和查詢，模型初始化，模型選擇，模型綜合以及合適的模型輸出，模型維護(hù)，模型表示，模型抽象，物理和邏輯模型的存儲(chǔ)等操作，（2）靈活性，包括為用戶提供一些控制功能，用戶能根據(jù)自己的意愿通過(guò)系統(tǒng)提供的自動(dòng)選擇功能或是手動(dòng)選擇模型，還可以引入用戶的主觀信息。（3）反饋，指系統(tǒng)能夠提供足夠的反饋信息，使用戶能夠隨時(shí)了解問(wèn)題求解的狀態(tài)。（4）接口，指系統(tǒng)和人機(jī)交互界面的接口，方便用戶使用模型。（5）減少冗余，指不同的用戶之間可以共享相同的模型，減少冗余存儲(chǔ)。（6）增強(qiáng)一致性，指多個(gè)決策人可以使用相同的模型，并減少由于使用不同的數(shù)據(jù)和不同版本的模型所引起的不一致性。（7）安全性（8）可擴(kuò)展性（9）一些輔助功能。1、模型庫(kù)管理系統(tǒng)的功能1）建模管理（1）模型生成：用戶可在文本編輯狀態(tài)下建立一個(gè)模型，或利用矩陣生成器，則只要給出一些數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成線性規(guī)劃模型。（2）模型連接：進(jìn)行子類中具體模型的連接，類似于批處理語(yǔ)句。（3）模型重構(gòu)：當(dāng)模型的基本結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，對(duì)模型重新定義2）模型的運(yùn)行管理模型的運(yùn)行管理包括模型程序的輸入和編譯、模型的運(yùn)行控制、模型對(duì)數(shù)據(jù)的存取。模型程序的輸入和編譯過(guò)程就是所謂的建模過(guò)程，需要利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行程序的編寫和設(shè)計(jì)，通過(guò)編譯系統(tǒng)將源程序編譯成目標(biāo)程序。運(yùn)行控制是模型程序的調(diào)用過(guò)程。3）模型的維護(hù)管理模型的維護(hù)管理主要是指對(duì)模型進(jìn)行查詢、添加、刪除、修改等工作。4）模型的組合管理2、模型管理系統(tǒng)的語(yǔ)言體系（1）模型管理語(yǔ)言（2）模型運(yùn)行語(yǔ)言1.4、模型庫(kù)的設(shè)計(jì)1、建立模型的準(zhǔn)則1）模型的近似性2）模型的簡(jiǎn)易性3）模型的動(dòng)態(tài)性4）模型的可操作性5）模型的用戶友好性2、建立模型的步驟1）建模準(zhǔn)備階段 了解問(wèn)題的實(shí)際背景，要弄清解決的問(wèn)題，明確建立模型的問(wèn)題。2）建立階段 根據(jù)決策的目的對(duì)問(wèn)題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化，對(duì)收集的信息進(jìn)行篩選，確定系統(tǒng)的參數(shù)，提出適當(dāng)?shù)募僭O(shè)條件，確定模型的描述方式。3）模型的求解與分析階段 根據(jù)模型的類型，利用經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、數(shù)學(xué)方程、定理證明、邏輯運(yùn)算、計(jì)算機(jī)求解、推理、仿真等方法對(duì)模型進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，給出預(yù)測(cè)。4）模型檢驗(yàn)與修改階段 對(duì)模型的求解進(jìn)行分析、檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。5）模型應(yīng)用階段1.5、建模技術(shù)1）建模（1）建模語(yǔ)言:建模語(yǔ)言是一種類似于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的具有完整邏輯的人工建模語(yǔ)言（2）數(shù)據(jù)表示：將模型看作黑箱，通過(guò)模型的輸入輸出描述模型，而將實(shí)際的模型隱藏在這些輸入輸出的背后。（3）程序表示：建模者通過(guò)編寫模型的程序算法程序，并且添加輸入、輸出要求就構(gòu)成了基本的程序式模型，(4)圖形化建模：模型以圖形的方式表現(xiàn)出來(lái)2）模型庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合模型庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系是：決策支持系統(tǒng)是以多模型組合形式輔助決策，模型的運(yùn)行總是需要調(diào)用數(shù)據(jù)，而且多模型的組合將涉及大量的數(shù)據(jù)，模型與數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合的有效途徑就是解決好模型庫(kù)中模型存取數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的接口。3)人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)與模型庫(kù)的交互2、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)3、方法庫(kù)系統(tǒng) 方法是能完成預(yù)定功能的程序單位。方法完成的功能不僅有數(shù)值算法，而且也包括控制、組織數(shù)據(jù)處理以及報(bào)告、圖形生成等非數(shù)學(xué)功能。 方法庫(kù)系統(tǒng)主要是一個(gè)軟件系統(tǒng)，它綜合了數(shù)據(jù)庫(kù)和程序庫(kù)。一個(gè)完整的方法庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)該由兩部分組成，方法庫(kù)和方法庫(kù)管理系統(tǒng)。方法要被檢索、被執(zhí)行，執(zhí)行方法時(shí)要提供方法所加載的數(shù)據(jù)，管理方法就是要管理數(shù)據(jù)。方法庫(kù)要為模型庫(kù)提供支持，因此方法庫(kù)要設(shè)立不同的用戶結(jié)構(gòu)。3.1、方法庫(kù)的結(jié)構(gòu) 1）方法庫(kù)的邏輯分層 方法庫(kù)系統(tǒng)在邏輯上可以分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)級(jí)、應(yīng)用級(jí)、匹配級(jí)。 基礎(chǔ)級(jí)為系統(tǒng)提供最基本的方法程序，并稱其為元算法。元算法構(gòu)成了方法庫(kù)的基本集。系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)建立基礎(chǔ)的、公用的模塊，維護(hù)方法庫(kù)管理系統(tǒng)軟件。 在應(yīng)用級(jí)上，方法庫(kù)為終端用戶提供應(yīng)用問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，在應(yīng)用級(jí)上要求方法庫(kù)管理系統(tǒng)根據(jù)用戶具體要求提供一個(gè)或幾個(gè)模型的組合來(lái)為用戶的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算并把結(jié)果通過(guò)人機(jī)交互的方式提供給用戶，以便用戶進(jìn)行決策。 匹配級(jí)位于基礎(chǔ)級(jí)和應(yīng)用級(jí)之間，它能夠?qū)Ψ椒▽?shí)現(xiàn)組合，把基本的方法經(jīng)過(guò)一定規(guī)則和合成，成為專門的新算法，并使數(shù)據(jù)和加工過(guò)的新算法相銜接，向程序員提供裁剪應(yīng)用軟件的工具，使方法庫(kù)適應(yīng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域。 對(duì)于方法庫(kù)以上三個(gè)邏輯層次上的不同用戶需要，方法庫(kù)應(yīng)提供三方面的方法庫(kù)語(yǔ)言。 （1）方法庫(kù)的描述語(yǔ)言 描述語(yǔ)言主要面向方法庫(kù)的系統(tǒng)管理員。系統(tǒng)管理員可以使用方法庫(kù)描述語(yǔ)言建立方法庫(kù)的概念模式，決定方法庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式，定義方法的完整性和有效性以及對(duì)方法的修改、刪除和分類。為了允許不同語(yǔ)言編寫方法程序，并送入同一方法庫(kù)去，在設(shè)計(jì)和建立方法庫(kù)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮一個(gè)統(tǒng)一的接口，用來(lái)解決各種語(yǔ)言接口之間的差異，以便于方法庫(kù)的擴(kuò)充和方法的合成。（2）方法庫(kù)的操縱語(yǔ)言操作語(yǔ)言主要是面向程序員。與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比，由于方法庫(kù)的操作對(duì)象是方法而不是數(shù)據(jù)，因而方法庫(kù)的操作運(yùn)算與數(shù)據(jù)庫(kù)不同。在方法庫(kù)中，方法的運(yùn)算主要是方法的鏈接，通過(guò)鏈接運(yùn)算將幾個(gè)方法鏈接起來(lái)而成為一個(gè)新的方法。在方法的鏈接運(yùn)算中，主要問(wèn)題是方法與方法之間的參數(shù)轉(zhuǎn)換及參數(shù)傳遞。（3）方法庫(kù)的使用語(yǔ)言 使用語(yǔ)言主要面向一般用戶。要求系統(tǒng)提供一種對(duì)話環(huán)境，用戶只需輸入一些非過(guò)程化的命令形式或提供一些必要的參數(shù)，方法庫(kù)系統(tǒng)即可根據(jù)這些參數(shù)自動(dòng)地調(diào)用方法及數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，向用戶提供所需的數(shù)據(jù)或決策信息。2）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 方法庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)包含一個(gè)具有通用模塊的基本子系統(tǒng)和一個(gè)具有面向具體應(yīng)用模塊的用戶子系統(tǒng)?；咀酉到y(tǒng)是一個(gè)具有擴(kuò)展性的子系統(tǒng)，方法庫(kù)系統(tǒng)起初建立時(shí)，會(huì)包括一個(gè)具有一定方法程序和模塊的基本集，在這個(gè)基礎(chǔ)上增加具有特定應(yīng)用的功能模塊。基本子系統(tǒng)和用戶子系統(tǒng)都可以再具體劃分為兩個(gè)層次，因此整個(gè)方法庫(kù)系統(tǒng)分為4個(gè)層次，分層的主要依據(jù)是面向應(yīng)用程序。0層是核心，而其余3層則具有應(yīng)用的性質(zhì)。（1）0層0層具有方法庫(kù)最基本的功能，主要部分有：（1）對(duì)各種解釋器提供公共服務(wù)的中心控制器。（2）對(duì)非方法庫(kù)系統(tǒng)的接口，如文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。（3）與操作系統(tǒng)功能的接口。（4）方法庫(kù)系統(tǒng)文件、方法程序的管理。（2）1層1層包括與應(yīng)用無(wú)關(guān)的部分，需要時(shí)裝配進(jìn)來(lái)，這些模塊包括：（1）實(shí)現(xiàn)運(yùn)用廣泛的數(shù)據(jù)類型和類型產(chǎn)生器的模塊。（2）方法庫(kù)系統(tǒng)自身文件的定義說(shuō)明和處理功能。這些文件包括的信息有：中間結(jié)果、目錄、數(shù)據(jù)字典等。（3）常駐的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理。（3）2層此層應(yīng)具有程序庫(kù)提供的功能。（1）基本程序。（2）為實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的用戶要求特別編制的一些程序。（3）相應(yīng)于一些新命令的用戶過(guò)程，由用戶在已有的命令基礎(chǔ)上定義。（4）3層此層對(duì)應(yīng)于交互式的用戶接口，包括進(jìn)行語(yǔ)法、語(yǔ)義分析的解釋器，并通過(guò)中心控制調(diào)用2層相應(yīng)的功能。3）方法字典方法字典用來(lái)對(duì)方法庫(kù)中的程序進(jìn)行登錄和索引。3.2、方法庫(kù)管理系統(tǒng) 方法庫(kù)管理系統(tǒng)是對(duì)方法庫(kù)進(jìn)行管理維護(hù)的系統(tǒng)，它首要功能是對(duì)方法庫(kù)中的方法進(jìn)行管理，包括建立、更新、檢索和刪除。此外，由于方法庫(kù)與模型庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)有著密切的聯(lián)系，方法需要通過(guò)模型來(lái)調(diào)用，三者之間要協(xié)調(diào)運(yùn)行統(tǒng)一。一個(gè)完備的方法庫(kù)管理系統(tǒng)，應(yīng)包括方法基本管理程序子系統(tǒng)、語(yǔ)言解釋器、方法庫(kù)運(yùn)行控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)接口和模型庫(kù)接口。4、人機(jī)交互系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)是提供決策者與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信和交互的硬件和軟件的總稱，是連接決策者與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中間紐帶。人機(jī)交互系統(tǒng)是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的接口。在DSS的使用過(guò)程中，決策者要對(duì)DSS的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行操作和控制。在DSS中，人機(jī)交互系統(tǒng)的作用是把用戶與DSS的各個(gè)子系統(tǒng)和各種輸入、輸出設(shè)備聯(lián)系在一起。一方面決策者向用戶提出任務(wù)要求、輸出信息；另一方面系統(tǒng)向決策者輸出決策方案和各種輔助決策信息，并在必要時(shí)向決策者索取為完成任務(wù)所需要的補(bǔ)充信息。5決策分析方法決策即選擇最佳的行動(dòng)方案，是對(duì)未來(lái)的行動(dòng)方向、目標(biāo)、方案、原則和方法所做的決定，是論證、分析、抉擇的全過(guò)程。決策分析就是對(duì)各種所需決策的問(wèn)題提出一套在進(jìn)行決策時(shí)所必要的推理方法、邏輯步驟和科學(xué)手段，并根據(jù)所能取得的信息對(duì)各種替代方案在各種不同的客觀狀態(tài)下，進(jìn)行科學(xué)的分析和定量的計(jì)算，以此供決策人員在決策過(guò)程中對(duì)要采用的替代方案做出合理的抉擇。決策分析的步驟如下圖所示3.1、層次分析法層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化的、層次化的分析方法。層次分析法的基本步驟（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型該模型一般分為三層，最上層為目標(biāo)層，最下層為方案層，中間是準(zhǔn)則層或指標(biāo)層。下圖為機(jī)場(chǎng)選址決策層次結(jié)構(gòu)模型。2、構(gòu)造判斷矩陣設(shè)某層有n個(gè)因素，要比較他們對(duì)上一層某一準(zhǔn)則的影響程度，確定在該層中相對(duì)于某一準(zhǔn)則所占的比重（即把n個(gè)因素對(duì)上層某一目標(biāo)的影響程度排序）。上述比較是兩兩因素之間進(jìn)行比較，比較時(shí)取1-9標(biāo)度，如圖建立判斷矩陣，可以使得判斷思維數(shù)學(xué)化，從而簡(jiǎn)化了問(wèn)題分析，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定量分析成為可能。3、層次單排序及一致性檢驗(yàn) 由于客觀事物的復(fù)雜性和認(rèn)識(shí)的多樣性，建立的判斷矩陣往往會(huì)出現(xiàn)不一致性。為了保證應(yīng)用分析法得到結(jié)論合理，還需要對(duì)構(gòu)造的判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。4、確定某層所有因素對(duì)于總目標(biāo)相對(duì)重要性的排序權(quán)值過(guò)程，稱為層次總排序，從最高層到最低層逐層進(jìn)行。3.2、模糊綜合評(píng)價(jià)模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)標(biāo)方法。該綜合評(píng)價(jià)法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)。它具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，適合各種非確定性問(wèn)題的解決。 一般步驟：1、模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取是否適宜，將直接影響綜合評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建應(yīng)廣泛涉獵與該評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)行業(yè)資料或者相關(guān)的法律法規(guī)。2、采用構(gòu)建好權(quán)重向量通過(guò)專家經(jīng)驗(yàn)法或者AHP層次分析法構(gòu)建好權(quán)重向量。3、構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣建立適合的隸屬函數(shù)從而構(gòu)建好評(píng)價(jià)矩陣。4、評(píng)價(jià)矩陣和權(quán)重的合成采用適合的合成因子對(duì)其進(jìn)行合成，并對(duì)結(jié)果向量進(jìn)行解釋。3.3、粗糙集粗糙