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一种支持一般决策过程的决策支持系统体 系结构研究# 陈雪龙 基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（20110041120028） 作者简介：陈雪龙，（1978-），男，讲师，主要研究方向：决策支持系统与应急管理。E-mail: chenxl_dg@dlut.edu.cn 5 （大连理工大学管理与经济学部，辽宁 大连 116024） 摘要：为了实现对决策过程的全面、有效的支持，讨论了决策支持系统的集成化、交互化和 智能化的有关概念和思路，提出了集成化、交互化和智能化DSS 的一种四库五系统结构体 系，分析了相应的特点。实践证明，这一结构体系能够比较好地实现与一般决策过程的耦合 与衔接，有效地支持决策活动的全过程。 10 关键词：决策支持系统；一般决策过程；体系结构 0 引言 决策（Making Decision）是实现高层管理的基本活动。决策支持系统DSS（Decision Support System）是一个应用系统技术描绘动态活动，辅助有效决策的人机系统。1971 年 A.Gorry 和S.Morton 第一次提出DSS 这一概念至今已三十多年了。目前，DSS 已发展成为 30 计算机应用中热门的研究开发领域之一。 自从DSS 这一术语提出后，人们非常重视对其结构的研究，随着DSS 概念的不断完善 发展，DSS 的结构模型也在不断地变化，先后出现了两库、三库、四库、五库的结构框架[1]。 比较有影响的DSS 结构有如下几种： ⑴Sprague（1980）[2]提出的基于数据库和模型库两库结构体系。它实际上是一种处在 35 DSS 发展雏形阶段的结构。 ⑵Bonczek（1981）提出了语言系统（LS），知识库系统（KB）和问题处理系统（PSS） 的DSS 结构。 ⑶Belew（1985）在Sprague 的功能框架基础上，提出了包括知识库、数据库、模型库 和方法库的四库DSS 结构，并称之为可演进的决策支持系统。 40 当然还有多种形式的DSS 结构[3]，但由大量的实用DSS 来看，一般都要包含对话管理 系统、数据库及其管理系统、模型库及其管理系统和知识库及其管理系统这四个主要部分。 但是上面提到的结构体系，一方面只能说是仅仅揭示了DSS 结构的宏观体系的一些基 本特征，严格意义上讲，仍然属于DSS 的功能性结构，因为这些研究主要说明的是一个实 际的DSS 应该具有什么样的模块，而这些模块如何联接构成一个实用的DSS，或者所联接 45 成的一个结构形式应该是什么样还缺乏研究；另一方面，这些结构模型，虽然结构清晰，但 存在着系统多部件分离，接口众多，难以设计与实现，不易扩充等问题；更重要的是，按照 这些结构模型设计实现的DSS 只能支持决策过程的某一部分、或某几部分环节。因此，前 述给出的几种DSS 结构，在设计和开发一个实际的DSS 时，只能在功能设计上给予一定的 指导和启示，大大降低了所开发的DSS 的实用性。 50 于是，人们探讨各种方法，以统一DSS 的管理，增强DSS 的功能。如南京大学徐洁磬 等研制开发的NDSSG 系统以方法库管理为主，扩充丰富传统DSS 对方法的理解，从而统 一DSS 的管理[4]。又如采用逻辑观点（如一阶谓词逻辑）统一DSS 各部分[5]。这些方法在 一定程度上解决了系统各部分间接口问题，但系统难以设计与实现及系统不易扩充等方面仍 未得到很好的解决，尤其是没有很好的实现对一般决策全过程的有效支持。 55 从DSS 的实际设计和开发的需要来讲，要解决上述的问题，至少有下面两方面的问题 亟待解决： ⑴各功能模块的合理分工和系统的相应构成问题。从功能模块上来讲，DSS 应该包含 有数据管理系统、模型管理系统和知识管理系统几乎被所有的DSS 研究者和开发者所接受。 但这三个管理子系统在决策全过程的工作分工和相应的作用并不明确，甚至在概念上也不明 60 确。至少在Sprague 两库DSS 结构和Bonczekde 的DSS 结构体系中的知识库概念就不是一 致的。再有就是数据、模型、知识三个管理系统之间以及与对话控制管理系统之间如何连接 形成一个系统等问题。 ⑵规范化的管理子系统开发问题。构成DSS 的几个库中，除了数据库借助MIS 或一般 数据库系统的研究成果，相对比较规范化以外，模型库系统和知识库系统还缺乏形式化研究。 65 现今DSS 中所用的模型库和知识库以及相应的管理系统技术主要来源于一般数据库管理技 术，但这样必然受限于数据库管理的条件限制，很难提高模型库和知识库的管理水平。近些 年来，DSS 中的知识库系统已开始引用知识工程或专家系统中的知识库系统技术，但由于 知识工程和专家系统也都是新兴学科，知识表示和知识库管理还没有一般化的技术，所提供 的知识表示体系和知识库管理方法还只能适用于某一类知识体系，远远满足不了DSS 对决 70 策活动全过程支持的知识管理的需要。 为此，本文从探讨一般决策过程出发，提出一种DSS 的四库五系统体系结构。此结构 统一了DSS 系统各部分，简化了DSS 的设计和实现，并使整个系统便于维护，易于扩充， 更重要的是，它可以有效的支持决策的全过程。 1 一般决策过程的数学描述及DSS 结构的一般化研究 75 1.1 一般决策过程的数学描述 通常决策活动的一种一般过程可划分为四个阶段，即问题定义阶段，建模阶段，问题求 解阶段和解的解释与评价阶段。上述四个阶段在实际的决策问题求解过程中，往往要出现多 次反复，同时对一些简单问题或某一类特殊问题，也可能越过某一阶段。 为了便于讨论，给出如图1 所示一般决策过程的数学描述[6]： 80 Φ——→S——→P——→M——→Ω——→X——→U h g f d f-1 u 图1 一般决策过程 Fig. 1 General decision-making process 85 这里：Φ，对应客观系统的完整知识集或空间；S，认识了的客观系统的知识空间；P， 问题空间，即客观系统可能涉及的问题集合；M，问题或客观系统对应的广义模型集合或称 模型空间；Ω，算子空间；X，解空间；U，评价指标空间；h、g、f、d、u 分别表示对应上 述空间或集合的映射。 1.2 DSS 结构的一般化研究 90 为了支持一般决策活动的全过程，需要进行DSS 结构的一般化研究。DSS 结构的一般 化研究，关键在于模型库和知识库的一般化研究。当然，一般化的技术研究并不是为了一般 化而一般化，它是DSS 面向决策全过程支持的需要。所谓一般化技术就是对各种领域DSS 研究、设计和开发的共性技术。从决策活动的全过程和DSS 的发展状况分析可知，DSS 对 决策活动在空间Ω和映射d 方面支持的形式化程度最高，因此，这方面的技术一般化程度也 95 高。例如一个线性规划程序或一个多目标规划程序，基本不依赖于具体领域而改变。但对模 型生成，即f 映射有关活动支持的技术，由于具体领域具体问题的S 和P 不同，即模型生成 的入口是不规范的，对应的领域和问题千差万别，因此，也就很难形成作为模型库管理系统 的主要构成部分的一般化的模型生成技术，所以，一般化的模型库管理技术也就难于获得。 从图1 来看，DSS 结构的一般化研究的难点和关键在于对空间S 和P 以及映射h 和g 100 的研究。显然，如果对客观系统Φ能有一个规范化表述S，进而对P 给予规范化的定义，这 样根据问题提出者的主观目的要求和规范的系统S 可提高映射g，即问题生成过程的规范化 程度。同时，由于P 的规范化描述，就能在一定程度上实现f 映射即模型生成活动的规范化。 从而整个决策活动的规范化程度就会大大提高。但是，由于映射h 和g 的活动涉及知识获取、 知识表示和问题生成，这涉及人的主观认识活动和主观价值行为等因素，因此，也具有很大 105 的一般化研究难度。 从上述有关决策活动全过程的分析和有关DSS 结构的研究，易见一个有效的DSS 必须 是集成化的、交互化的和智能化的。因此，文章下面的章节将依据这些分析和上述数学描述， 给出集成化、交互化和智能化DSS（I3DSS——Integrated, Interactive and Intelligent Decision Support Systems）的一种体系结构。这种体系结构较好的解决了目前DSS 系统开发设计困 110 难、难于扩充以及决策活动支持不力的问题。 2 I3DSS 的一种体系结构 2.1 有关问题与基本概念 ⑴DSS 的集成问题 所谓DSS 的集成是指构成DSS 的各个组成部分有机地连接，是系统具有很强的一致性 115 和整体性，充分发挥系统的整体性功能。DSS 要支持决策活动的全过程，构成这个活动的 每一个阶段或每一个活动单项，所采用的每一种方法和步骤等都是相互联系在一起的，构成 一个方法系统，而决策的科学性就主要取决于这一方法系统的整体性功能。相应的DSS 应 该是这个方法系统的计算机实现，相应的方法系统整体性功能就取决于DSS 的集成化程度。 因此，DSS 的集成问题是DSS 的研究、设计与开发中的一个非常重要的问题。一个单一问 120 题或简单系统的DSS 的集成化的作用相对不那样突出，但对应一个多问题支持或复杂系统 的DSS，集成化问题就是其成功与否的一个关键。 ⑵ DSS 的交互作用问题 DSS 的交互作用是指DSS 与用户之间在进行一个决策全过程中，用户给DSS 提供有效 的信息基础或有关主观要求，DSS 为用户提供相应的决策活动支持或参考信息的相互作用 125 过程。 ⑶ DSS 的智能化问题 由于DSS 的发展要实现对决策活动全过程的支持，而决策活动包含大量的非形式化活 动，这样仅仅依据形式化方法和工具的DSS 已经不能满足决策支持的需要，因此，需要DSS 的智能化。所谓智能化就是指DSS 要具有一定的知识处理或完成一定的思维活动的能力， 130 以便能够解决非结构化的决策问题，提高DSS 的决策支持水平。 2.2 I3DSS 的一种基本体系结构 I3DSS 的一种基本体系结构如图2 所示，它是一个五个系统管理下的以知识库为基础的 四库结构（简称四库五系统结构）。这里的知识库主要面向事物系统知识和问题知识的管理， 即处理集合或空间S 和P。有关管理工作主体上是关于映射h 和g 的活动。从决策活动的全 135 过程看，对空间S 和P、映射h 和g 的描述与管理是后续决策工作的基础。知识库及其管理 系统能够比较好地形式化的表示和管理S 和P 的知识和支持h 和g 的映射活动。 图2 I3DSS 的一种基本体系结构 学术论文网Tag：代写硕士论文 代写论文 代写MBA论文 代写博士论文 |
