决策支持系统在水资源规划与管理中的应用

决策支持系统

在水资源规划与管理中的应用王忠静清华大学决策与决策支持DSS的主要构件及一般结构形式DSS设计原则水资源规划与管理DSS1.决策与决策支持决策的三要素：

决策者决策

对象决策

信息决策方法决策理论决策者的问题决策者：人个体的集体的团体的国家的国际的人的决策行为模式：如果怎样，将会怎样？模拟期望这样，应该怎样？优化群决策决策对象的问题决策对象：人（们）、事、物个体的人群体的人无形的事有形的事有形的物决策对象的特点结构化的，如有形的物半结构化的，如有形的事非结构化的，如人、无形的事决策信息的问题信息是决策的决定要素完全信息与非完全信息决策中信息的处理收集（搜集）、传输、存储、加工、使用加工分类、整理、统计、演绎、归纳、挖掘辨识、去噪（降噪）决策的发展人类的语言、思维和有目的的行为，是区别于其他动物的重要标志。人类有目的的行为，就是在人的行动之前构成的支配行为的理想和意图，正是决策过程的成果。人类有文字记载的历史，就是人类决策（决策者、决策对象，决策目的、方法、技术、经验、教训等）的历史。淝水之战、官渡之战张良、诸葛亮重建汴宫工程（丁渭）：一个典型的系统工程地基所需土料来自开挖通往汴京运河的工程运河开凿完之后，各地建筑材料通过运河运到开封汴宫重建之后，残渣废物就近填平无用的运河支丫二十世纪30年代，决策学取得了突飞猛进的巨大成就。FrederickW.TayorFranckE.AndTillianM.GilbrechHarringtonEmersonHonryL.Gant决策不再是少数人超群的领导艺术了，而逐渐程序化、规范化，简言之，要求决策达到易被一般人所掌握的科学化的程度。二战后，科学和技术急剧发展，客观上需要更迅速、更有效的与更能自觉的综合行动。这种情况下，管理必须考虑管理者与被管理者的协同行为。胡桑经过试验争鸣，工人的行为对生产输出颇具影响，考虑到工作者的行为这种因素，使管理发展成为目标管理，即经营者对事业的经营必须建立明确的目标或预期成果，并使工作者的切身利益同这种目标和成果联系起来，以形成团体的统合目标，以便使经营者与工作者相互配合、协调，达到生产的最高效率和最低的成本。50年代以后，，科研开始始与工业企企业联合起起来，在这这过程中，，人们认识识到管理的的中心乃是是决策。如如果决策错错了，微观观技术管理理愈科学，，损失愈大大。60年代后期，，出现了更更大规模的的科学——工业联合体体二战期间研研制原子弹弹的曼哈顿顿计划50年代北北极星导弹弹研制计划划60年代阿阿波罗登月月飞行计划划各种决策方方法应运而而生：运筹学博弈论系统分析系统工程学学网络技术现代数学决策的辅助助工具也飞飞速发展电子计算机机自动化技术术人工智能系统论、信信息论、控控制论近年年来向归一一化方向发发展，为决决策科学提提供了严密密的理论基基础。仿真技术、、模拟理论论的出现及及其与电子子计算机技技术的配合合，为进行行社会的““模拟试验验”，如军军事上的战战术模拟、、社会经济济模拟等带带来了可能能。决策学开始始收到各国国的普遍重重视，并投投入巨大人人力、物力力和财力来来深入研究究。美国1948年成立立“兰德公公司”，1954年年成立拉默默·伍德里里奇公司、、斯坦福研研究所、赫赫德森研究究所英国成立了了伦敦战略略研究所法国成立计计划研究与与发展部1972年年日本神户户大学设立立了系统工工程学科随后，美国国、苏联、、日本、加加拿大、捷捷克、法国国、西德等等17国组组织成立国国际应用系系统分析研研究所个人决策向向团体决策策发展现代社会生生产的精微微性、宏大大性、高速速性、瞬变变性，以及及随之而来来的社会物物质财富的的增加，人人们物质和和精神生活活水平的提提高，社会会平均智能能水平极大大提高，要要求现代的的决策与管管理由个人人的手工业业方式向集集团的自动动化方式发发展。靠天天才的“超超人”的超超群决策艺艺术的决策策时代已经经逐渐变为为历史，取取而代之的的必然是电电子计算机机和现代通通讯手段密密切配合的的集团的现现代科学决决策决策的发展展趋势定性决策向向定量决策策发展决策和管理理的活动在在遵循着定定性、定量量、定性与与定量相结结合的道路路上前进。。决策活动动的定量发发展与普及及，为决策策与管理活活动的科学学化奠定了了基础，而而定性与定定量的结合合将把决策策与管理的的科学推向向更高的发发展阶段。。单目标向多多目标综合合发展现代决策活活动的目标标不但不是是单一的，，而且就是是以经济利利益为核心心的多目标标综合也是是容纳不下下的，目标标要容纳更更广阔的社社会的、非非经济的领领域。这意意味着目标标本身也构构成一个难难以确定的的庞大系统统。战略决策向向更远的未未来发展为了使决策策活动的时时域向远延延伸，决策策者不但要要把握过去去和现在的的信息，而而且要经过过科学的预预测，通过过时间序列列系统链的的约束分析析，掌握未未来的信息息，理性的的认识遥远远的未来。。决策是对对未来实践践的方向、、原则、目目标、方法法等所作的的决定，所所以，决策策从本质上上说仍是未未来的，而而未来又是是有多种可可能性的。。要决策，，就要认识识、把握向向遥远延伸伸的不定的的未来。什么是决策策支持引导决策者者使用先进进理论为决策者提提供先进决决策工具完整的信息息处理高度的信息息提炼友好的决策策支持模式式快速的反应应能力2.DSS的主要要构件和一一般结构串连式并连式熔合式网络式3.DSS设计原原则完善的数据据库及其管管理系统一个决策过过程是由数数据驱动的的除一般功能能外，DSS中数数据库管理理系统还要要：面向决策过过程组织和和管理数据据面向模型、、面向模型型生成来使使用数据面向不同用用户（决策策者）来描描述数据数据库和数数据库管理理系统的全全部功能。。包括数据据的定义、、检索、修修改、增删删、插入等等功能，以以及保证数数据的独立立性、完整整性、一致致性、安全全保密性等等。数据字典。。它是组成成数据库的的一个部分分。数据字字典中一般般包含数据据结构的定定义、数据据类型的描描述、数据据的占有者者、使用权权以及数据据的来源等等等信息，，以提供DSS随时时查考。数据的查询询、提取、、转换的服服务。即把把从系统其其他部分传传输来的各各种数据请请求命令转转换成数据据库管理系系统的等价价操作，并并把结果返返回请求者者。外部访问手手段，即与与其它有关关系统连接接的接口，，以便必要要时从系统统外部获取取数据。可靠的模型型库及其管管理系统模型是决策策定量化的的精髓，对对模型的直直接管理与与建模活动动是决策支支持系统区区别于一般般管理信息息系统的一一个重要标标志。在决策支持持系统的决决策活动中中，对决策策方案的生生成、评价价和选择都都需要有模模型或模型型链的支持持。模型管理系系统的功能能：模型库与模模型字典的的定义、建建立、存储储、查询、、修改、删删除、插入入以及重构构等。模型的选择择、建立、、拼接与组组合，提供供根据用户户命令将一一些简单子子模型构造造成复杂模模型的手段段，以形成成一些串联联或并联的的复杂模型型链。模型运行的的控制。从从调用者处处获取输入入参数，传传给模型、、并使模型型运行，把把结果及有有关参数输输回调用者者或指令的的地方。数据库接口口的转换。。为了减少少模型对数数据库管理理系统的依依赖，模型型对数据库库的访问应应有一个转转换接口，，将标准访访问形式化化成具体系系统要求的的形式。中间数据库库，即“黑黑板”结构构的应用。。模型运行行后，其结结果常常需需要进行临临时存储，，并和决策策者交互，，以便进一一步处理，，或作为其其它模型的的输入，如如此围绕着着中间数据据库把各种种模型有机机的连接起起来，是决决策支持系系统的构造造特点之一一。友好的人机机交互界面面人机交互界界面是体现现决策支持持的窗口人机交互界界面应符合合决策者决决策行为人机交互界界面是数据据库管理系系统、模型型库管理系系统和决策策逻辑的具具体体现人机交互界界面通常占占开发时间间的60％％以上一个良好的的人机交互互界面多样性（可可同时支持持有经验或或无经验的的用户）容错性（有有较好的错错误修复能能力）有效性（完完成任务只只需较少的的努力）便利性（提提供友好的的访问途径径）柔性性（可通通过多种途途径进行某某项操作））一致性（最最少的用户户培训和非非期望动作作）友善形（较较好的帮助助和错误信信息提示））相应的设计计原则维护的一致致性；错误校正简简单、迅速速；减少输输入工工作；；为不同同经验验的用用户提提供多多种交交互方方式，，灵活活使用用；允许用用户在在进行行费时时操作作过程程中，，执行行另一一项操操作；；提供适适当的的信息息反馈馈，使使用醒醒目的的提示示标志志；对一些些重要要操作作提供供确认认；提供可可用的的在线线帮助助系统统以及及一些些建议议。DSS设计计步骤骤从需求求分析析入手手完成三三大系系统框框架图图系统功功能框框架系统结结构框框架系统逻逻辑框框架原型开开发子构件件开发发系统集集成原型增增长与与优化化功能框框架人机交互系统专用数据库专用GIS库模型库方案库知识库GIS支持平台专家咨询规划决策者信息查询现状评价水文模型需水预测供需平衡方案决策公共服务结构框框架水问题现状评价模型GIS支撑的流域水资源管理信息数据库宏观经济投入产出模型水资源配置及供需平衡分析模型区域需水

预测模型宏观经济趋势分析模型水资源循环分析模型