专家与决策支持系统教材

第四章决策支持系统第四章决策支持系统4.1决策支持系统的原理和结构4.2模型库系统4.3决策支持系统的开发技术4.4决策支持系统的设计与开发4.5决策支持系统实例4.1决策支持系统的原理和结构4.1.1决策支持系统基本原理4.1.2决策支持系统两类基本结构4.1.3决策支持系统的统一结构形式4.1.1决策支持系统基本原理一、辅助决策方式二、决策支持系统的特色

l.以数据形式辅助决策如，分析企业的经营情况（销售、产量、利润、客户、纳税数据等）。MIS是进行大量数据处理以数据形式辅助决策的。从这一点上讲，DSS与MIS相同。

一、辅助决策方式

2.以模型和方法的形式辅助决策模型是对现实系统的抽象。运筹学的研究在于建立模型和方法实现辅助决策。

3.以多模型组合形式辅助决策如，模型软件包决策支持系统正是按这种形式的辅助决策方式的需要建立起来的。二、决策支持系统的特色强调“数据”、“模型”和“对话”结合起来解决半结构化和非结构化问题。对“数据”的要求是数据处理功能,即对数据的存取、数据的检索、产生报表和图形。对“模型”的要求是利用模型,特别是优化模型得出辅助决策信息。对“对话”的要求是能修改模型,从而改变方案达到更大范围内的辅助决策。

DSS三部件结构的进步点在于：1.模型库系统（模型库管理系统+模型库）在MIS中：使用的模型数量较少,不必建立模型库。在运筹学中：单模型辅助决策,一般模型软件包就可以满足要求,不必建立模型库系统。DSS将众多的模型按一定的结构形式组织起来便利于多模型的管理、单模型的运行、模型的组合运行。

2.“模型”、“数据”和“对话”三部件的统一体

(1)数据库和模型库的结合

数据库主要用于数据处理,在决策支持系统中支持多模型的组合运行。对于单模型的运行,通常不需要数据库,每个模型用自己的数据文件就可以，如FORTRAN,PASCAL,C等。运筹学的单模型运行正适合于用高级语言编制程序和运行。对于多模型的组合运行，共享数据需放在数据库中。DSS在运筹学的基础上发展起来,将模型库系统和数据库系统有机结合。

(2)“对话”部件的综合集成作用人机对话一般用于模型运行中的交互,显示辅助决策信息和交互信息,输入需要的数据或者控制信息。对于DSS的对话部件,一个主要的任务就是完成三部件的综合集成，识别问题，分解问题，达到更强的辅助决策能力。

决策支持系统统综合定义：决策支持系统统是利用数据据库、人机交交互进行多模模型的有机组组合,辅助助决策者实现现科学决策的综合集集成系统。决策支持系统统两类基本结结构一、“三部件件”结构形式式二、“三系统统”结构形式式数据部件它由三个子系系统组成，即人机交互系统统(对话部件)、模型库系统统(模型部件)、数据库系统统(数据部件)。此种结构可可以看作在MIS的对话部件和和数据部件的的基础上增加加了模型部件件而形成的。。一、“三部件件”结构形式式人机交互系统用户数据库管理系统DBMS模型库管理系统MBMS数据库(DB)模型库(MB)对话部件模型部件DSS的“三部件””结构形式各组成部分的的功能和技术术(一)人机对对话部件用户通过““人机交互系系统”控制制实际DSS的运行。人机对话部件件包括的功能:（1）提供丰丰富多彩的显显示和对话形形式（2）输入输输出转换（3）控制决决策支持的有有效运行(二)数据据部件1.数据库存存储的组织形形式数据库用来存存储大量数据据,一般组织织成易于进行行大量数据操操作的形式,典型的数据据组织模型有网络络模型、层次次模型、关系系模型等形式式。2.数据库管管理系统功能能数据库建立、、删除、修改改、维护,数数据存储、检检索、排序、、索引、统计等功能。关系型网状型层次型3.数据库库管理语言体体系数据库管理系系统语言体系系一般由两部部分构成：(1)数据据库定义语言言(DDL)：：用于定义数据据的结构，比比如创建、修修改或者删除除数据库对象象；如，CREATETABLE，DROPTABLE等。(2)数据据库操作语言言(DML)：：提供对数据库库中的数据进进行操作,包包括数据库的的建立、维护；数据字字典的建立和和维护；数据据查询、检索索以及数据处处理等手段。。如，SELECT、INSERT、DELETE等。（三）模型部部件1.模型库库的特征模型不同于数数据,模型型的2种形式式:(l)模型的静态形形式:总是以某种计计算机程序形形式表示的,如数据、、语句,子子程序,对对象等。这种种物理形式在在模型库中具具体为:模模型名称及相相关的计算机机程序,模模型功能的分分类,模型型的输入输出出数据,控控制参数等属属性。它可以以类似于数据据的形式表示示出来。(2)模型型的动态形式式:它可以以以某种方法法运行,进进行输入、输输出、计算等等处理。这种种形式的属性性是无法或很很难以类似于于数据组织的的形式来描述述的。2.模型库库管理系统静态管理功能能和动态(运运行)管理功功能。(l)模型库库的静静态管管理。包括：①模型型库的的建立立、删删除,模型型字典典的维维护。②模型型添加加、删除、、检索索、统统计等等功能能。③模型型的各各种计计算机机程序序的维维护,如源源程序序、执执行程程序等等的管管理和和维护护。(2)模模型的的动态态管理理。包括:①控制制模型型的运运行。。模型型不但但可以以单独独运行行,还还可可以组组合运运行。。能够够提供供顺序序、选选择、、循环环等三三种基基本的的运行行控制制机制制。②负负责责模模型型与与数数据据库库部部件件之之间间的的联联系系。。同数数据据库库管管理理系系统统进进行行数数据据交交换换。。3.模模型型库库管管理理系系统统的的语语言言体体系系模型型库库管管理理系系统统语语言言体体系系包包括括两个个方方面面：(1)模模型型管管理理语语言言(MML)：：完成成对对模模型型的的存存储储管管理理和和对对模模型型的的查查询询、、维维护护。。(2)模模型型的的运运行行语语言言(MRL)：：完成成对对单单模模型型的的调调用用、、运运行行以以及及支支持持模模型型的的组组合合运运行行。。对对单单模模型型的的调调用用运运行行用用命命令令来来完完成成；；对对模模型型的的组组合合运运行行则则要要求求模模型型运运行行语语言言编编制制成成程程序序来来运运行行。。二、、"三三系系统统"结结构构形形式式（一一））基基本本结结构构1981年等人人提提出出了了决决策策支支持持系系统统(DSS)的三三系系统统结结构构形形式式,即由由语言言系系统统(LS)、、知识识系系统统(KS)和问问题题处处理理系系统统(PPS)三个个部部分分组组成成。。该该结结构构的的最最大大特特点点在在于于知识识系系统统，包包含含了了人人工工智智能能的的成成分分。。用户语言系统问题处理系统知识系统三系统结构图1.语语言言系系统统提供供给给决决策策者者的的所所有有语语言言能能力力的的总总和和称称为为语言言系系统统(LS)。一个个语语言言系系统统既既包包含含检检索索语语言言,也也包包含含计计算算机机语语言言。。决策策者者利利用用语语言言系系统统的的语语句句、、命命令令、、表表达达式式等等来来描描述述决决策策问问题题,编编制制程程序序在在计计算算机机上上运运行行,得得出出辅辅助助决决策策信信息息。。2.知知识识系系统统知识识系系统统是是问问题题领领域域的的知知识识。。最最基基本本的的知知识识系系统统由由数数据据文文件件或或数数据据库库组组成成。。数数据据库库的的一一条条记记录录表表示示一一个个事事实实。。更更广广泛泛的的知知识识是是对对问问题题领领域域的的规规律律性性描描述述。。用定定量量方方式式表表示示为为数数学学模模型型，数数学学模模型型一一般般用用方方程程、、方方法法等等形形式式描描述述客客观观规规律律性性。。这这种种形形式式的的知知识识称称为为过过程程性性知知识识。。用定定性性方方式式描描述述,一一般般表表现现产产生生式式规规则则。除除了了数数理理逻逻辑辑中中的的公公式式、、微微积积分分公公式式等等这这种种精精确确知知识识外外,一一般般表表现现为为经经验验知知识识。。它它们们是是非非精精确确知知识识。。3.问问题题处理理系统统问题处处理系系统是是对描描述的的决策策问题题进行行识别别、分分析和和求解解问题题的过过程。。问题处处理系系统必必须具具有明明确的的识别别问题题的能能力，，它能能把问问题的的陈述述转化化为相相应可可执行行的操操作方方案，，什么么时候候执行行什么么，什什么时时候得得到问问题的的解答答。具有问问题分分析能能力。。这是是一个个在模模型、、知识识、数数据和和用户户之间间反复复交互互的过过程。。（二））“三三系统统”结结构形形式特特点1.强强调调问题题处理理系统统的重重要性性不同的的决策策问题题需要要进行行的问问题处处理是是不相相同的的。如如何解解决实实际问问题就就是问问题处处理系系统的的关键键所在在。问问题的的解决决首先先需要要对问问题进进行形形式化化描述述,包包括数数据、、知识识的表表示，，组织、存存取和和利用用；再对问问题的的求解解提出出方法法和途途径,使之之能够够得到到问题题的解解答。。在问问题求求解时时要利利用知知识系系统中中的知知识。。2.强强调调语言言系统统利用计计算机机对问问题求求解、、支持持决策策是需需要通通过计计算机机语言言来完完成的的。计计算机机语言言种类类很多多,目目前前计算算机语语言仍仍属于于"上上下文文无关关文法法",它它离自自然语语言相相差较较远。。为了了有效效地进进行问问题求求解,一一般在在计算算机的的输入入和输输出方方面采采取简简化的的自然然语言言以及及有效效的人人机交交互环环境来来帮助助人的的理解解和使使用。。可以认认为,语言系系统是是利用用计算算机语语言来来形式式化描描述问问题处处理系系统和和知识识系统统的,它它使决策策支持持系统统能在在计算算机上上实现现。3.把把数数据、、模型型、规规则统统一归归为知知识系系统从知识识的广广义角角度看看,数数据据是事事实型型知识识,模模型型是过过程性性知识识,规规则则是产产生式式知识识。这这些知知识都都为解解决决决策问问题提提供服服务。。可把数据、、模型型、规规则统一看看成是是为问问题处处理系系统服服务的的知识。（三））问题题处理理系统统问题处处理系系统是是DSS的核心心。它的功功能包包含：：信息息收集集、问问题识识别、、模型型生成成、问题题求解解等。。1.信信息息收集集信息收收集是是问题题处理理的基基础。。信息来来源——用户、、知识识系统统。来自用用户的的信息息借助助于语语言系系统经经过编编译技技术转转换成成问题题处理理系统统所需需要的的内部部信息息。来自知识识系统的的信息是是对数据据的存取取和对模模型的调调用,为为问题处处理系统统服务。。2.问问题识别别完成将实际问问题转换换成计算算机能进进行求解解的过程程。这要通通过对问问题的分分解、分析析,建建立问题求解解的总框框架模型型。这种总总框架模模型包括括各组成成部分的的目标、、功能、、数据和和求解要要求。它它们一定定是能够够在计算算机上得得到解决决的,或或者是把把它们变变换成计计算机能能够求解解的。3.模模型生成成模型生成成重点在于根据问题题识别的的总框架架模型,生成决策支持持系统总总框架模模型:决定各组成部部分是建建立新模模型,还还是选择择已有的的成熟模模型；多多模型如如何组合合；需要要利用哪哪些数据据；是采采用数值值计算模模型还是是采用知知识推理理模型。。4.问问题求解解总模型连连接所需需的基本本模型、、所需要要的数据据。通过过它们之之间的接接口技术术和系统统集成技技术把它它们组成成一个有有机整体体,进行问题题求解,得到支持持决策的的信息反反馈给决决策用户户。决策支持持系统的的统一结结构形式式一、对两两种观点点的讨论论二、DSS的统一形形式一、对两两种观点点的讨论论1.对对“对话话、模型型、数据据”三三部件结结构的看看法优点：①明确了三三部件之之间的接接口关系系和集成成关系,便于于决策支支持系统统的设计计和关键键技术的的解决。。②便于和其其它系统统区别。和管理理信息系系统(MIS)的区别在在于DSS多了模型型部件。。和专家家系统(ES)的区别在在于DSS是以模型型、数据据部件进进行数值值计算为为主体的的系统,而ES是以定性性知识进进行推理理为主体体的系统统。缺点：①没有突出出DSS的问题处处理特性性。问题处处理系统统是解决决决策问问题的核核心,它虽虽然用到到模型和和数据,但但对不同同的DSS,问题处理理是大不不相同的的。作为为该三部部件结构构,可可以理理解为DSS的问题处处理系统统隐含在在人机交交互系统统中。②没有突出出语言系系统。DSS所采用的的语言有有特殊的的要求,它包含含数据库库语言和和高级语语言的双双重功能能。作为为该三部部件结构构,可以以理解为为DSS的语言系系统也隐隐含在人人机交互互系统中中。2.对对"LS、、PPS、KS"三系统结结构的看看法优点：①突出出了问题题处理系系统的的重要性性。在设设计和开开发DSS时,应应重点考考虑决策策问题的的处理。。②明确确了语言言系统在在人机交交互中的的作用。。人机交交互是要要通过语语言系统统来完成成的。决策策问题的的形式化化也要用用LS来描述。。③统一一了知识识的看法法。将数数据、模模型、规规则看成成是知识识的不同同表现形形式。缺点：①忽略了数数据库系系统、模模型库系系统的相相互关系系,这这对于开开发决策策支持系系统是不不利的。②不适合合与其它它系统的的区别。。如对管管理信息息系统的的区别,对专家家系统的的区别都不不明显。。如果把把LS看成是数数据库语语言,把把KS看成是数数据库,把PPS看成是管理信息处理理,则该该“LS,PPS,KS”就是MIS。。如果把LS看成是LISP或PROLOG,把KS看成是知识识库,把把PPS看成是推推理机,则该“LS,PPS,KS”就是ES。这样,从从宏观上上看不便于它们之间间的区别别。这是是该结构构的致命命弱点。。二、、DSS的统统一一形形式式人机交互系统用户数据库管理系统DBMS模型库管理系统MBMS数据库(DB)模型库(MB)DSS的““三三部部件件””结结构构形形式式人机机交交互互及及问问题题处处理理系系统统（综综合合部部件件））DSS统一一结结构构形形式式1.人人机机交交互互与与问问题题处处理理系系统统(综合合部部件件)的的功功能能：：人机机交交互互控制制模模型型的的运运行行多模模型型的的组组合合运运行行数值值计计算算和和数数据据处处理理组合合多多模模型型辅辅助助决决策策→分分别别运运行行各各自自开发发的的模模型型,模模型型间间的的数数值值计计算算和和数数据据处处理理只只能能由由人人在在计计算算机机外外进进行行。。2.DSS语言言调用用模模型型运运行行能能力力、、数数据据库库存存取取能能力力、、数数值值运运算算能能力力、、数数据据处处理理能能力力、、人人机机交交互互能能力力等等五五种种综综合合能能力力———决策策支支持持系系统统语语言言(DSS语言言)。DSS语言言应应是是数值值计计算算语语言言和数据据处处理理语语言言的综综合合。。4.2模模型型库库系系统统模模型型库库模模型型库库与与方方法法库库模模型型库库的的组组织织和和存存储储模模型型库库管管理理系系统统模型库管理系统构模管理存取管理运行管理模型库（模型字典库+模型文件库）外部数据库内部数据库模型型库库系系统统的的结结构构模模型型库库一、、模模型型库库的的概概念念和和特特点点二、、模模型型库库中中模模型型的的种种类类和和表表示示三、、模模型型库库技技术术发发展展的的三三个个阶阶段段一、、模模型型库库的的概概念念和和特特点点概念念：：模型型库库是是将将众多多的模模型型按一一定定的的结结构构形形式式组组织织起来，通过模模型库管理系系统对各个模模型进行有效的管理和和使用计算机软件系系统。模型库的特点点:(1)模型型库中的模型型可以重复使使用，即可以以被不同系统统所调用，是是一个共享资资源，避免了了冗余。(2)通过过模型库可以以将多个模型型组合起来构构成更大的模模型。二、模型库中中模型的种类类和表示（一）数学模模型（二）数据处理理模型（三）图形、、图像模型（四）报表模模型（五）智能模模型（一）数学模模型数学模型的表表示形式：方程形式算法形式程序形式(1)方方程形式例如:y=a+bx或MaxZ=x1+2x22x1+2x2≤80x1+2x2≤4x1,x2≥0方程形式的特特点:反映了变量之之间的关系。。直观性。便于于理解，便于于人们掌握事事物的内在本本质。不利于计算。。对模型的介介绍、解释说说明一般用方方程形式。(2)算算法形式模型的算法是是用一系列演演算步骤来表表示模型的求求解过程。例如，线性规划模型型输入：目标函数中各各目标变量的的系数，确定定极值；多个个约束方程的的系数、约束束值以及约束束关系。利用：单纯形法的演演算步骤，求求出理想的目目标值和变量量值。算法形式的特特点：很实用但不直观模型的运算一一般采用模型型的算法形式式（3）程序形形式利用计算机语语言按模型的的算法步骤编编制模型程序序，在计算机机中进行计算算。数学模型程序序一般利用数数值计算语言言来编制。特点：程序方式往往往把模型、、算法、数据据统一在一个个程序中，不便于模型的的修改和集成成。（二）数据处理理模型数据处理模型型是完成一定定任务的数据据处理过程的的程序。包括括：对数据的选择择、投影、旋旋转、排序等等。数据处理模型型一般采用数数据库语言来来编制数据处处理过程的程程序。如，80年代代dBASEIII是数据库语言言的代表；90年代FoxPro，FoxBase，Sybase；目前Oracle，SQLServer等。（三）图形、、图像模型图形模型一般般以向量数据形形式表示或以绘图程序形形式表示。向量数据形式式表示的特性直接可以显显示在屏幕上上。绘图程序形式式表示的图形在显示示时,需要运运行该程序,使它在屏幕幕上画出来。。图像模型是以以点阵数据形形式表示的。。图像的数据据文件一般存存储量很大。。图像要求愈愈清晰,色彩彩愈丰富,数数据量愈大大。图像大小8位（256色）16位（65536色）24位（真彩色）640×480300KB600KB900KB1024×768768KB1.5MB2.25MB1280×10241.25MB2.5MB3.75MB几种常用图像像的数据量（四）报表模模型报表→人机交交互形式|数据据处理结果|模型报表模型是以以程序形式表表示的。如投投入产出表生生成程序等。。各种类型的报报表生成软件件都可以看作作是报表模型型。（五）智能模模型智能模型是以以智能程序形形式表示的，，它处理的对对象是知识。。知识不同于于数据，也不不同于数学模模型的方程和和算法，专家家系统用得最最多的知识是是产生式规则则，以“if条件then结论”形式表表示。智能模型可以以用PROLOG、LISP、C语言等表示，，突出的优势是是便于模型的组组合与集成。。三、模型库技技术发展的三三个阶段1.模型程程序(程序序文件)模型程序是利利用计算机语语言来描述模模型的算法过程。。模型、算法以以程序文件形形式存放在计计算机的存储储器中，由操操作系统的文文件管理系统统统一管理。。程序文件分为为源程序文件件和目标程序序文件（如，，C、FORTRAN）。。使用程序时，，启动目标程程序文件名即即可。问题:模型、算法和和数据不独立立。2.模型型软件包模型软件包只只适合各模型型独立使用,不适合多多模型的组合。。目前的模型程程序包主要以以数学模型为为主体,如运筹学软件包包等。问题:模型、算法和和数据三者的的独立性问题题没有根本解解决。3.模型库库系统数据共享模型可重复调调用适合多模型组组合问题存储模型类型型多样（数学学模型、数据据处理模型、、图形图像模模型、报表模模型、智能模模型等）达到决策支持持的层次模模型库与与方法库一、模型库和和方法库的比比较二、模型库和和方法库的统统一一、模型库和和方法库的比比较一般把方法库库看成由基本方法和标准算法组成。它为模模型提供基本本模块和程序序。（1）一个模型有多多个不同的方方法，例如，线性性规划模型可可以有：单纯纯形法、改进进单纯形法、、两阶段算法法等三种不同同的方法。（2）多个方法可以以组成一个模模型，例如一个评评价模型可以以是某些统计计方法和评价价方法的组合合与集成。一、模型库和和方法库的比比较模型接近于实实际问题,方方法接近基础础和求解算法,模型是是由方法组成成的。二、模型库和和方法库的统统一（一）模型和和方法的统一一一般用数学方方程表示为模模型，用求解解算法表示为为方法。例如，线性规规划模型，一一般用目标函函数和约束条条件来表示（（即方程形式式），而它的的解法，即单单纯形法，可可看成方法。。本质上相同，，是同一问题题的两个侧面面。从宏观上看，，可以把模型和和方法统一看看成是模型。。特别是在计算算机中，模型型的方程形式式不是主要的的，模型的算算法才是主要要的，一般将将模型的方程程形式以文本本形式作为模模型的说明文文件，而模型型的算法编制制成计算机程程序，用以完完成模型的计计算，达到模模型的求解目目的。这样，，用模型的计计算程序代表表模型就很自自然了。1.“一个个模型有多个个不同的方法法”的统一看看法一个模型有多多个不同的方方法，但这不不同方法的实实际运行效果果是相同的。。在计算机中中一般选取一一个方法编制制成程序即可可，用它代表表模型。例如，用表上上作业法（标标号法、图上上作业法）的的程序代表运运输问题模型型。在计算机中着着重利用模型型的运行结果果，而不注意意对模型的求求解算法。2．“多个方方法组成一个个模型”的统统一看法模型本身就是是可以大也可可以小的，可可以是基础的的，也可以是是组合的。对对于构成模型型的基础方法法，可看成是是基础模型。。多个方法组组成的模型看看成是组合模模型。预测模型中，，相关分析方方法和线性回回归方法就可可以看成是相相关分析模型型和线性回归归模型。它们们都是基础模模型，而它们们组成的预测测模型就是组组合模型。（二））省略略方法法库计算机机上的的“库库”不不是个个单纯纯的““库””，而而且还还含有有一个个“库库”的的管理理系统统。该该管理理系统统要具具有对对“库库”进进行有有效管管理的的功能能。模型库库和方方法库库都存存在时时，不不但增增加了了各自自库管管理系系统的的工作作而且且也为为两库库之间间的联联系增增加了了困难难，因因为模模型与与方法法间要要通过过两个个库管管理系系统来来联系系,这这样样做并并没有有什么么好处处，除除非某某些特特殊情情况，，需要要分成成两个个库外外，一般把把模型型库和和方法法库合合为一一个。。模模型型库的的组织织和存存储一、模模型字字典库库二、模模型型文件件库模型库库的组组成模型都都以程程序形形式或或数据据文件件表示示，程程序和和数据据都以以文件件存储储。模型的的程序序文件件：源程程序和和目标标程序序，一一个模模型至至少有有两个个文件件。模型的的说明明文件件：包括括模型型的方方程形形式以以及算算法的的自然然语言言描述述。模型的的数据据描述述文件件：对模模型的的输入入数据据和输输出数数据进进行说说明。。对这些些文件件需要要建立立一个个文件库库。对大量量模型型统一一组织织和存存储，，需要要建立立一个个字典库库来索引引描述述对应应的模模型文文件。。模型库库=模模型字字典库库+模模型文文件库库一、模模型字字典库库1．模模型字字典库库的作作用2.模模型型字典典包含含的内内容3.字字典典库的的组织织结构构1．模模型字字典库库的作作用模型字字典库库需要要对模模型的的名称称、编编号、、模型型的文文件等等进行行说明明。作用：（1）模模型文件件的索引引。（2）便便于模型型的分类类。例如,预预测模型型多达200多多种,对对预测测模型进进行分类类就很有有必要,按时间间分类有有:①①短期预预测；②②中期预预测；③③长期预预测。按按预测结结果、按按限制条条件等都都能分类类。对模模型分类类,首先先要对模模型字典典分类。。（3）便便于模型型的查询询、修改改和调用用。2.模模型字典典包含的的内容（1）模模型的名名称、内内容；（2）模模型的编编码；（3）模模型的类类别、功功能和用用途；（4）模模型在模模型库中中存放的的位置；；（5）模模型来源源、出处处；（6）模模型的变变量数和和维数；；（7）模模型使用用的算法法程序及及在方法法库中的的位置；；（8）模模型使用用的数据据名称、、单位、、精度及及存放位位置；（9）用用户户文件、、使用说说明；（10））模型框框图、文文字说明明；（11））建立模模型的作作者、时时间；（12））修改模模型的作作者、时时间；（13））审模型型的作者者、时间间；（14））模型入入库时间间。3.字字典库的的组织结结构字典库的的组织结结构一般般有:（1）文文本形式式模型字典典内容用用文本形形式进行行存储。。这种形形式把所所有模型型内容都都以文字形式式进行说说明,存存入到文文本文件件中。这这种形式式的模型型字典只只能起查查询作用用。（2）菜菜单形式式模型字典典用一个个层次式式的菜单单来表示示。菜单单中的各各项内容容联系到到各模型型的模型型文件。。这样,把模模型字典典和模型型文件联联系上了了,可可以通过过模型字字典(菜单)运行行模型文文件(模型目目标程序序文件)和查查询模型型文件(模型型源程序序文件和和模型说说明文件件)。。模型软件包就就是采取这种种形式。（3）数据库库形式模型字典的内内容按照关系系数据库的组组织形式存放放。按照模型分类类就可以分别别建立不同的的字典库,一一个库存放放一类模型,每个模型型是一个记录录。每个记录录含模型的编编号、名称、、各种模型文文件名等数据据项。字典典库实质上是是数据库,需需要把它和和有关模型文文件本身联系系起来。这种组织存储储形式便于模模型的分类、、查询和修改改。DSS一般采取这种种形式。模型代码模型名称模型类别源程序名源程序存放位置目标程序名目标程序存放位置…二、模型文件件库1.模型型文件的存储储方式2.模型型文件的调用用1.模型型文件的存储储方式（1）直接在在计算机操作作系统管理下下存储。（2）建立子子目录存储模模型文件。①按模型分类类建子目录②按模型文件件的类别建立立子目录2.模型型文件的调用用模型文件的调调用与模型文文件的存储方方式直接有关关。调用模型文件件首先要按它它的存储路径径找到该文件,然然后,再再启动该文件件。对模型文件的的运行，一般般应该通过模模型字典库，，沿着模型文文件的存储路路径找到具体体的模型文件件，然后，启启动它运行。。模模型库管管理系统一、模型库管管理系统的功功能二、模型库管管理系统的语语言体系一、模型库管管理系统的功功能模型库管理系系统的功能：：（1）模型的的存储管理（2）模型的的运行管理（3）模型的的构模管理（支持模型的的组合）1.模型型的存储管理理模型的存取管管理类似于一一般数据库的的数据存取管管理功能，负负责模型的装装入、维护、、修改、删除除、更新、查查询等功能。。在模型库管理理系统的支持持下，用户可可以根据模型型名称、建模模方法或模型型功能等方式式存取所需模模型。模型的查询和和维护模型查询，首首先要查询模模型字典库，，查到需要的的模型名，再再沿着该模型型文件的存取取路径查到相相应的模型文文件。模型查询包含含着两部分内内容，一个是是模型字典库库的查询，它它类似于数据据库的查询；；另一个是模模型文件的查查询，这类似似于操作系统统的文件的查查询。可以说说，模型库的查询询是数据库查查询和操作系系统的文件查查询的结合。。模型的查询和和维护模型的维护需需要对模型进进行增加、插插入、删除、、修改等工作作。增加新模型，，可以增加到到模型的后面面，也可以插插入到同类模模型中去；增增加、插入、、删除模型时时，要先进行行增加、插入入、删除字典典库中的模型型记录，再沿沿存取路径去去增加、插入入、删除模型型文件。修改模型一般般不修改模型型字典，只修修改模型文件件。2.模型型的运行管理理模型的运行管管理包括：模型程序的输输入和编译模型的运行控控制模型对数据的的存取（1）模型程程序的输入和和编译通过编辑系统统编辑输入新新的模型程序序，这种输入的程程序是源程序序,用户编写写、阅读和修修改都很方便便,但它下能直接接运行。通过过相应语言的的编译系统可可把源程序编编译成目标程程序，即机器器代码程序。。（2）模型的的运行控制模型程序的运运行主要是计计算机执行模模型的目标程程序。运行该目标程程序有两种方方式：①独立运行行该目标程序序；只能单独运行行模型②在总控制制程序中运行行该目标程序序。能组合模型（3）模型对对数据的存取取按照DSS的观点，所有有数据应都放放入数据库中中，由数据库库管理系统统统一管理。为完成在模型型程序中存取取数据库中的的数据这项工工作，需要建立模型型和数据库之之间的接口。利用接口（ODBC、ADO等），使模型能存存取数据库的的数据，这样样，使模型库库和数据库形形成了统一整整体。3.模型型的构模管理理（（支持模模型的组合））模型的组合包包含两个问题题：模型间的组合合模型间数据的的共享和传递递模型间的组合合形成复杂大模模型的模型组组合，所采用用的嵌套结构构形式：（1）顺序结结构关系：模模型间按前后后顺序依次执执行。（2）选择结结构关系：模模型间按选择择条件决定执执行哪个模型型。（3）循环结结构关系：一一个模型或多多个模型的多多次反复执行行。模型组合顺序结构运行图模型组合选择结构运行图模型组合循环结构运行图模型间数据的的共享和传递递要实现模型间间数据的共享享和传递，必必须：（1）所有的的共享数据应该都存放在在数据库中，，由数据库管管理系统进行行统一管理。。（2）为了实实现模型对数数据的有效存存取，需要解解决好模型存存取数据库的的接口等问题。这个个接口保证各各模型既可存存取和修改数数据库中任意意位置的数据据，也可以存存取数据库中中大量数据。。二、模型库管管理系统的语语言体系模型管理语言言(ModelManagementLanguage，MML)模型运行语言言(ModelRunLanguage，MRL)数据接口语言言(DataInterfaceLanguage,DIL)4.3决决策支持系统统的开发技术术决决策支持系系统关键技术术建模技术接口技术系统综合集成成技术系统快速原型型开发技术决决策支持系系统关键技术术一、技术发展展阶段二、关键技术术一、技术发展展阶段1.交互互建模的决策策支持系统对模型的改变变包括：(1)修改改模型中的数数据(如如修改模型方方程中的系数数、常数、约约束关系等)。(2)修改改模型方程中中的变量数目目(即增增加变量或减减少变量)。(3)改变变模型方程的的数目(如如增加或减减少目标函数数或约束方程程)。2.组合模模型的决策支支持系统模型的连接是是通过共享数数据实现的。。对于两个数学学模型的连接接,往往在中间要要增加一个或或多个数据处处理模型。模型的组合一一般是多个数数学模型和多多个数据处理理模型的组合合。有时,还还会增加人机机交互模型,如多媒体表表现模型、统统计图形模型型、数据变化化趋势图形模模型等多种类类型的模型组组合。组合模型的决决策支持系统统在辅助决策策能力上有一一个大的提高高。3.智能决决策支持系统统(IDSS)智能决策支持持系统是在组合模型的决决策支持系统统的基础上再结结合专家系统而形成的。专专家系统以定定性方式辅助助决策。智能能决策支持系系统是将定量量辅助决策方方式与定性辅辅助决策方式式结合起来,达到定性和和定量相结合合辅助决策的的能力。IDSS是决策支持系系统又一次上上升。4.自动动生成智能能决策支持持系统决策支持系系统的多模模型组合需需要一个系系统控制程序来完成。决策支持系系统的控制制程序包含含模型调用、、人机交互互、数值计计算、数据据处理、知知识推理等等。它的处理理流程是由由人根据决决策问题处处理过程的的要求编制制的。利用用系统快速速原型开发发技术来自自动生成支持系统的的控制程序序,将是决决策支持系系统更高的的技术阶段段。二、关键技技术1.建模技技术2.模型库库系统3.接口技技术4.知识推理5.系统综合集集成技术6.系统快速原原型开发技技术建模技术建模就是一个实实际系统模模型化的过过程。凡是用模型型来描述系系统的因果关系系或相互关关系都属于于建模。系统建模目目的主要在在于：(1)分分析和设计计实际系统统。例如,在人人口控制论论中,建建立各种类类型的人口口模型,改变模型型中的某些些参量,可可以分析研研究人口政政策对于人人口发展的的影响。(2)预预测或预报报实际系统统的未来发发展趋势。。例如,根据据以往的测测量数据建建立气象变变化的数学学模型，用用于预报未未来的气象象。(3)对对系统实行行最优控制制。建立模型的的步骤l.建立模型的的数学结构构(l)对大量的样样本数据进进行功能分分析。(2)建建立以系统统输入、输输出变量为为组成要素素的结构模模型。结构模型———描述系系统结构性态，，即系统的的组成要素素、要素之之间的关系系,以及各各要素与外外界之间的的关系的模模型。(3)为为各输出变变量选择适适当的模型型结构,即即输出变变量与输入入变量间函函数关系的的具体形式。比如如线性的、、非线性的的等。2.确定定模型的参参数(l)确定变量,包括输输入、输出出变量和中中间变量。。(2)确确定变量的的系数和有有关常数。。(3)完完善模型。。3.验证证模型(l)用样本数据据验证模型型。(2)用用测试例子子检验模型型。DSS所需要的是是在己知数数学结构的的基础上建建立实际问问题的数学学模型,而而不是去建建新模型的的数学结构构。对DSS而言,建数数学模型的的目的是利利用该模型型去辅助决决策。4.3.3接口口技术模型部件对对数据库的的接口综合部件对对数据库的的接口综合部件对对模型的接接口综合部件对对模型程序序的调用需需通过模型型字典作桥桥梁,再再调用模型型执行程序序文件。DSS总控程序模型字典模型执行程序DSS总控程序调调用模型程程序的运行行过程4.3.4系统统综合集成成技术综合部件是是DSS关键,它它要真正达达到控制模模型运行、、大量的数数据的存取取以及多模模型的组合合运行,实实现DSS的系统集成成。综合部件完完成对模型型的组合,实质上上要编制一一个控制程程序来完成成对模型组组合的控制制。该程序序称称为为DSS控制制程程序序。。DSS控制制程程序序的的功功能能(1)模型型的的调调用用,包括括对对数数学学模模型型的的调调用用或或数数据据处处理理模模型型的的调调用用。。(2)各模模型型以以外外的的数数值值计计算算,如如变变量量的的算算术术运运算算。。(3)各模模型型以以外外的的数数据据处处理理,如如修修改改数数据据库库中中某某一一个个字字段段、、某某一一个个记记录录的的数数据据。。(4)人机机交交互互,如如显显示示某某个个计算结结果果,输输入入一一个个数数据据或或一一个个命命令令。。(5)对知知识识推推理理的的调调用用。DSS的集集成成语语言言对实实际际决决策策问问题题,完完成成组组织织和和控控制制多多模模型型的的运运行行和和对对数数据据的的存存取取,需要要一一种种计计算算机机集集成成语语言言———DSS语言言（具有有人人机机交交互互、、数数值值计计算算、、数数据据处处理理、、模模型型调调用用、、知知识识推推理理等等多多种种功功能能的的综综合合））系系统统快快速速原原型型开开发发技技术术快速速原原型型方方法法是根根据据系系统统的的需需求求迅迅速速地地产产生生出出系系统统的的原原型型,该原原型型能能表表现现出出系系统统的的功功能能、、行行为为特特性性,但但不不一一定定符符合合其其全全部部要要求求。。当用用户户对对原原型型运运行行结结果果不不满满意意时时,能能迅迅速速修修改改原原型型,经经过过几几次次反反复复,可可得得到到用用户户满满意意的的应用用系系统统。系系统统快快速速原原型型开开发发技技术术原型型法法的的主主要要优优点点：：①开开发发时时间间短短；；②用用户户反反馈馈速速度度快快；；③用用户户对对系系统统及及其其信信息息需需求求和和功功能能的的理理解解增增强强；；④费费用用低低。。4.4决策策支支持持系系统统的的设设计计与与开开发发决决策策支支持持系系统统的的开开发发策策略略决策策支支持持系系统统的的开开发发过过程程决策支支持系系统的的设计计决决策支支持系系统的的开发发决决策支支持系系统的的开发发策略略(1)直直接使使用通通用程程序设设计语语言(如C、PASCAL、、汇编等等)编写相相应的的DSS模块。。(2)采用用第4代语语言(4GL)开发相相应的的DSS模块。。例如如,SQL语言、、表格格开发发程序序和面面向财财务的的语言言。(3)采用用DSS集成开开发工工具(也称称为生生成器器或生生成机机)生生成决决策支支持系系统。。例如如,PC上的Excel、Lotus1-2-3等,以以及更更复杂杂的生生成器器Express。(4)采采用专专门领领域的的DSS生成器器生成成专门门领域域内特特定问问题的的决策策支持持系统统。专专门领领域的的DSS生成器器用于于构造造高度度结构构化的的系统统,因因此适适合某某些职职能部部门快快速、、反复复地使使用。。(5)应应用CASE方法开开发DSS。(6)综综合使使用以以上多多种方方法开开发更更为复复杂的的DSS。例如,在不不同部部件与与集成成层次次上采采用不不同的的方法法,在在能用用DSS生成器器的地地方采采用DSS生成器器,在在集成成上可可选择择用集集成软软件与与程序序设计计语言言。决策支支持系系统的的开发发过程程DSS初步设设计DSS系统分分析DSS详细设设计各部件件编制程程序DSS集成DSS开发流流程决策支支持系系统的的设计计问题处理和人机交互总控程序（综合部件）其它模型程序多模型程序多数据库其它数据库模型库管理系统MBMS数据库管理系统DBMS模型部件数据部件DSS运行结构决策支支持系系统总总体结结构DSS管理结结构总控程程序的的设计计(1)对对每个个模型型的控控制运运行。。(2)模模型之之间的的数据据加工工。对模型型间的的数据据加工工只能能由总总控流流程来来完成成。若若数据据加工工量很很大,可以以设计计一个个数据据处理理模型型放在在总控控流程程之外外来进进行,以便便简化化总控控流程程的工工作。。若数数据加加工量量不大大,仍仍由总总控流流程自自身完完成。。(3)人人机交交互设计计。模型程序序的设计计在模型库库中将存存放大量量成熟的的模型程程序。但但对实际际决策问问题还需需编制有有关的模模型程序,包括括数学模模型程序序、数据据处理模模型程序序、图形形和图像像模型程程序、报报表模型型程序等等。这些模型型程序的的组合将将完成实实际决策策问题。决决策支持持系统的的开发开发决策策支持系系统从两两方面入入手:(1)在在DSS运行结构中主要是是综合部部件的总控程序序的开发发；(2)在DSS管理结构构中主要要是模型部件件的开发发和模型与数数据库的接接口。综合部件件的总控控程序开开发DSS总控程序序的任务务：(1)控控制模模型程序序的运行行；(2)存存取数据库库的数据据；(3)进进行数数据处理理；(4)进进行数数值计算算；(5)完完成人人机交互互。综合部件件的总控控程序开开发为解决DSS的开发，，可以采采用以下下两种途径径：1.研制制适合于于决策支支持系统统开发的的集成语言言研制新语语言实质质上是要要研制新新语言的的编译系系统,即即对新语语言提出出语言文文法以后后,需要要按该文文法的语语句研制制编译系系统。这这项工作作的工作作量是很很大的。但是,研研制决策策支持系系统集成成语言是是解决决决策支持持系统开开发的根根本途径径。2.以某某功能较较强的计计算机语语言为主主语言,嵌入开开发DSS需要的其其它语言言形成宿主语言言。4.5决策支持持系统实实例物资分配配调拨问问题根据各单单位提出出对物资资的需求求申请,按仓仓库的库库存情况况制定分分配方案案；再根根据分配配方案以以及仓库库和单位位的距离离制定物物资运输输方案。。最后,按照照物资运运输方案案制定各各仓库的的发物表表和各单单位的接接收表,修改改各仓库库库存数数和各单单位的物物资数。。物资申请和库存的计划汇总制定物资分配方案物资调拨预处理制定物资运输方案制定物资调拨方案打印报表结果分析修改修改修改YN结束物资分配配调拨流流程图4.5决策支持持系统实实例一、物资资申请和和库存的的计划汇汇总二、制定定物资的的分配方方案三、物资资调拨预预处理四、制定定物资运运输方案案五、制定定物资调调拨方案案六、物资资分配调调拨决策策支持系系统结构构一、物资资申请和和库存的的计划汇汇总1.各单位按按自己的的需要提提出对各各物资的的申请申请数据据库为：其中Di表示第i个单位；；SQ(Wj)表示申请请物资Wj的需要数数量。将各单位位的申请请数据库库汇总成成各单位位对某一一物资的的需要量量,形成总申申请数据据库。其中SQ(Di)表示第i个单位对对物资Wj的申请数数量。Q(Wj)表示各单单位对Wj类物资的的申请之之和。（4.1）（4.2）2.各各仓库对对各物资资的可供供应情况况其中Ki表示第i个仓库；；XY(Wj)，KD(Wj)分别表示示该仓库库中物资资Wj的现有数数量和最低储储备量；；XY(Wj)－KD(Wj)表示物资资Wj的可供量量。将各仓库库的多物物资的可可供应情情况汇总总成某一一物资各各仓库的的可供量量,形成总库库存数据库。（4.3）（4.4）计划汇总单位申请数据库仓库库存数据库物资总申请数据库物资总库存数据库计划汇总模型与数据库的关系二、制定定物资的的分配方方案物资分配配方案是是利用物物资分配配模型来来完成的的,该分分配模型型是通过过一系列列公式来来实现的的。一、比较可分分配情况况对同一物物资Wj计算总可可供量S(Wj)(各仓库可可供量之之和)与与总申请请量Q(Wj)(各单位申申请量之之和)的大大小。二、物资资分配方方法1.总可供量量大于等等于总申申请量S(Wj)≥Q(Wj)完全满足足各单位位的申请请数量,即各单单位分配配数量FB(Dj)等于它的的申请量量。（4.5）（4.6）（2）按优先类类别分配配各单位按需需要物资资的程度度有一个个优先类类别LP(Dj),一般分l,2,3,4等类别。。对第一一类单位位是重点点保证。。其它类类别按类类别大小小削减,具体做做法：2.总可供量量小于总申请请量S＜Q有几种处理办办法:（1）按申请请比例削减①计算第一类类单位总申请请量Q1,当可供量小于于一类单位申申请总量时(S＜Q1),一类单位分配数按按比例削减。。其它类单位位分配数为零零。②当S≥Q1时,先满足一一类单位申请请量(即一一类单位的分分配数等于申申请数)。其其它各类单位的可供供量为：Sl=S-Q1。③其它各单位的的分配：计算其它各类类单位的申请请量(除一类类外)（4.7）计算差额ΔS=Q2－S1（4.8）这个差额分配配到非一类单单位中去,按类别数愈高高的单位削减减量愈多的原原则,计算非一一类单位的削削减量。利用用类别数LP作为加权值参参与公式计算算。先计算非一类类单位的加权权(类别)申申请数量为：：计算非一类单单位按各优先先级的物资消消减量：非一类单位的的分配数为：：FB(P)=SQ(P)－δ(P)（4.11））此公式在理论论上是合理的的。在实际计计算中会出现现δ(P)＞SQ(P)的现象,即FB(P)＜＜O为负数,这是是不合理的(即该分配单单位不但得不不到物资,反反过来要付出出物资)。之之所以出现这这种现象,主主要是用类类别数作加权权,对于类别别数大的单位位δ(P)太大。为了消消除这种现象象,建立判别别式。（4.9）（4.10））由FB(P)＞＞0的要求得到判判别式条件：：类别数由