第7章： 决策支持系统的开发与实例(1)

决策支持系统

第7章 决策支持系统的开发与实例(1)

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第7章 决策支持系统的开发与实例7.1传统决策支持系统的设计与开发 7.2传统决策支持系统开发工具 7.3 新决策支持系统的开发 7.4基于客户/服务器的决策支持系统快速开发平台 CS-DSSP 7.5 基于客户/服务器的决策支持系统实例 7.6 网络环境的决策支持系统的对比分析

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第(1)部分7.1 决策支持系统的设计与开发7.1.1决策支持系统开发过程7.1.2决策支持系统设计 7.1.3决策支持系统关键技术

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7.1.1决策支持系统开发过程DSS系统开发的主要步骤为： (1)DSS系统分析，包括确定实际决策问题目标，对 系统分析论证。 (2)DSS系统初步设计，包括对决策问题进行分解成 多个子问题以及它们的综合。 (3)DSS系统详细设计，包括各个子问题的详细设计 (数据设计和模型设计)和综合设计。数据设计包 括数据文件设计和数据库设计。模型设计包括模型 算法设计和模型库设计。知识设计包括知识表示设 计、推理机设计和知识库管理系统的设计。综合设 计包括对各个子问题的综合控制设计。

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(4)各部件编制程序，包括①建立数据库和数 据库管理系统；②编制模型程序，建立模型库、 模型库管理系统；③建立知识库、编制推理机 程序以及完成知识库管理系统。 ④编制综合 控制程序(总控程序),由总控程序控制模型 的运行和组合，对数据库数据的存取、计算等 处理，设置人机交互等。 (5)四部件集成为DSS系统，包括解决部件接口 问题，由总控程序的运行实现对模型部件和数 据部件的集成，形成DSS系统。

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决策支持系统(DSS)的开发流程图实际决策问题 确定决策目标 DSS 系统分析

DSS系统总体设计

问题综合控制设计 子问题控制设计

问题分解 DSS 初步设计 子问题设计

总控详 细设计 数据文 件设计 编制总控程 序和设置 人机对话

数据 设计 数据库 设计 模型库 设计

模型 设计 模型算 法设计 知识库 设计

知识 设计

DSS 设计详细

推理机 设计

建数 据库

数据库 管理系统

模型库 管理系统

建模 型库

编制 模型程序

知识库 管理系统

建知 识库

编制 推理机程序 各部件 编制程序

数据部件集成

模型部件集成

知识部件集成

解决部件接口问题

DSS集成

进行系统各部件集成 形成决策支持系统

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1.

DSS系统分析

确定决策目标，目标代表了方向和 预期的结果。 对于建立新系统，提出总的设想、 途径和措施。在系统分析的基础上提出 系统分析报告。

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2

DSS的初步设计DSS系统初步设计完成系统总体设计，进行问题分解和问题 综合。对问题进行分解，分解成多个子问题并进行功能分析。 在系统分解的同

时，对各子问题之间的关系以及它们之间的处 理顺序进行问题综合设计。 对于数量化比较明确的决策问题，可以采用定量的数学模 型。对于数量化不明确的决策问题，可以采用知识推理的定性 模型。对于比较简单的决策问题可以采用定量模型或定性模型 来加以解决。对于复杂的决策问题需要把多个定量模型和定性 模型结合起来。 对各子问题还要进行数据设计，主要考虑到两方面： (1)数据提供辅助决策的要求。 (2)为模型计算提供所需要的数据。

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3 DSS详细设计 对数据的设计，包括数据文件设计和数据库的设计。

对模型的详细设计包括模型算法设计和模型库的设计 对于模型的多个文件如何组织和存贮是模型库设 计的主要任务。 对于数学模型一般是以数学方程的形式表示。如 何在计算机上实现，需要对模型方程提出算法设计， 当模型在设计了有效的算法后，才能利用计算机语 言编制计算机程序，在计算机上实现。

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对知识的详细设计包括确定知识表示形式，知识获取一般由 知识工程师从领域专家那里获取。 对知识的推理机实际上是对推理树的深度优先搜索。4 各部件编制程序 (1) 数据部件的处理 针对具体的实际问题，需要建立数据库。建立数据库一般包 括建数据库结构和输入实际数据。利用数据库管理系统提供的 语言，建立有关数据库查询、修改的数据处理程序。

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(2)模型部件的处理模型库管理系统现在没有成熟的软件，需要自行设 计并进行程序开发。 模型库的组织和存贮，一般由模型字典和模型文件 组成。 模型库管理系统就是对模型字典和模型文件的有效 管理。 模型部件的集成，主要体现在模型库和模型库管理 系统的统一。

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(3)知识部件的处理 知识部件需要建立知识库、编制推理机程序和开 发知识库管理系统。 知识库中除领域知识以外还需要增加元知识，帮 助推理机从目标开始搜索到叶节点，向用户提 问。对多知识树还需进行元知识的推理。 推理机的原理是在知识树中进行深度优先搜索。 知识库管理系统类似于数据库管理系统，可以自 行设计和完成。

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(4) 综合部件处理编制DSS总控程序是按总控详细流程图， DSS系统总控的计算机语言，需要有数值计算能 力、数据处理能力、模型调用能力等多种能力。利用象PASCAL、C这样的语言作为宿主语言 增加在DSS中不足的功能(如数据处理以及模型 调用和知识推理调用等)。

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5.DSS集成 DSS的四部件集成，首先要解决四部件之间的接口问题， 然后对四部件进行集成，最后形成DSS系统。 (1) 接口问题 最基本的接口问题是模型对数据库中数据的存取接口。

第二个接口问题是总控程序对数据库的接口问题 第三个接口问题是总控程序对模型的调用 实际上总控对模型程序的调用需通过模型字典作桥梁，再 调用模型执行程序文件。 第四个接口问题是总控程序对知识推理的接口，当知识推理 部件采用的语言和总控程序采用的语言是一致时，就可以直 接调用。若采用是不一样的语言时，就存在两种语言的接口 问题。

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DSS总控程序调用模型程序的运行过程图DSS总控程序 模型字典 模型执行程序

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(2) 集成问题DSS总控程序是由DSS语言来完成的，也即DSS语言是一 种集成语言，目前各类计算机中还未配备这种多功能的DSS 语言，自行设计DSS语言，将针对这几种能力集成为一体， 将能有效地完成DSS系统的集成。 以C 和PASCAL语言为宿主语言的基础上，增加对数据库 操作的能力，设置接口程序。使它们提高到DSS集成语言的 水平上，才能完成DSS总控程序的需要。

(3)形成DSS系统利用DSS集成语言编制DSS总控程序，形成有机整体的DSS 系统。

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7.1.2 决策支持系统设计1.设计思想决策支持系统的系统结构是由综合部件、模型部件、 知识部件、数据部件四大部件组成。 决策支持系统设计主要是决策支持系统总体结构设计， 它包括运行结构设计和管理结构设计。 运行结构是对实际决策问题用决策支持系统原理设计 的程序结构。 管理结构是完成模型库管理和数据库的管理，达到多 模型的共享和大量数据的共享。 运行结构的关键是综合部件。

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决策支持系统总体结构图

知 识 库 管 理 系 统

其它知识库 问题综合与 人机交互 总控程序 (综合部件)

其它模型程序

知识库

多模型程序

模型库 模 管理系统 型 MBMS 部 件

推理机

多数据库 DSS运行结构

知识部件

其它数据库

数据库管 数 理系统 据 DBMS 部 件

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2 设计内容在DSS运行结构中，最关键的是总控程序的设计， 其次是模型程序的设计和推理机的设计 。在DSS管 理结构中最困难的是模型库管理系统和知识库管理 系统的设计。 1. 总控程序的设计 (1)对每个模型的控制运行。 (2)模型间数据的加工。 (3)对知识推理的控制。 (4)人机交互设计。

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2. 模型程序的设计 由于模型包括的种类较多，各模型所采用的计算 机语言可以不同。数学模型用数值计算语言，数据 处理模型、报表模型用数据库语言。3.推理机程序的设计 推理机一般采用逆向推理，这样推理目标明确，为完 成知识树的逆向推理，由于知识树并不存在计算机 中，需要建立一个规则栈，通过进栈和出栈来完成 虚拟知识树的深度优先搜索，最后得出目标的取值。

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7.1.3决策支持系统的关键技术

7.1.3.1 建方案技术 DSS建方案的主要问题是如何选择多个模型组合形成 解决实际问题的方案。也可以认为该方案是解决实 际问题的大模型。每个具体的小模型又涉及所需要 的数据。多模型的组合表现为用模型资源和数据资 源来组合成实际问题方案。模型资源和数据资源是共享决策资源，用模型资源和 数据资源可以构建不同的方案，用来解决同一实际 问题。

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