決策支持系統(tǒng)第三章

決策支持系統(tǒng)第三章1第1頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）部分內容3.4模型庫系統(tǒng)3.5組合模型的決策支持系統(tǒng)2第2頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4模型庫系統(tǒng)模型應用的發(fā)展：單模型多模型（無組織）模型包（簡單組織）模型庫菜單命令式模型庫管理系統(tǒng)變量數組單文件文件系統(tǒng)（多文件）文件間相互獨立數據庫數據庫管理系統(tǒng)對比數據庫：3第3頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月1、模型庫模型庫的概念模型庫的由來（模型應用水平的不斷提高）模型程序：即用即編；誰用誰編模型程序包：結構簡單；相互獨立；數據不共享模型庫：共享；可重用；可管理；相關模型庫——具有一定組織結構的模型集合由模型庫管理系統(tǒng)進行管理每個模型都具有輔助決策能力多個模型能有效地組織成系統(tǒng)多個模型的連接需要利用共享的數據庫4第4頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型庫（續(xù)）模型庫中模型的種類及其表示數學模型表現(xiàn)形式為：方程、算法和程序計算機中采用模型程序形式，用數值計算語言（如Pascal等）編制。數據處理模型對數據庫中數據的處理，數據處理模型的基本工作為對數據的選擇、投影、旋轉、排序和運算等。用數據庫語言（如FoxPro等）編制。5第5頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型庫（續(xù)）圖形、圖象模型

主要用于人機交互圖形模型表示為：向量數據形式或繪圖程序形式圖象模型表示為：點陣數據形式報表模型

人機交互的輸出形式報表模型表示為：程序形式智能模型主要是人工智能的專家系統(tǒng)，通過知識推理達到專家解決問題的能力。

智能模型表示為：遞歸能力很強的PROLOG、C語言編制的程序。6第6頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2、模型庫的組織和存儲模型庫的存儲需求1個模型對應2～4個文件：源程序文件目標程序文件模型說明文件數據描述文件7第7頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型庫的組織和存儲（續(xù)）模型庫由字典庫和文件庫兩者組成字典庫作用模型文件的索引便利模型的分類便利對模型的查詢和修改組織結構文本形式——適用于單個模型菜單形式——適用于模型軟件包數據庫形式——適用于DSS8第8頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型名源程序名目標程序名AA.cA.exe字典庫A.c源文件文件庫A.exe目標文件9第9頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型庫的組織和存儲（續(xù)）模型文件庫模型文件存儲方式在操作系統(tǒng)管理下存儲模型文件建立子目錄存儲模型文件模型文件的調用對模型文件的運行，是通過模型字典庫，沿著模型文件的存儲路徑找到該模型文件，啟動它運行。10第10頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3、模型庫管理系統(tǒng)

3.1基本概念模型管理技術經歷了三個階段（1）程序文件（2）模型軟件包（3）模型庫管理系統(tǒng)11第11頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2模型庫管理系統(tǒng)功能

1.模型存儲的組織結構（1）模型的表示（文件形式）程序文件（數學模型、數據處理模型）數據文件（圖形、圖像等）（2）模型存儲的組織結構模型字典庫模型文件庫（3）模型的查詢和維護查詢、增加、刪除、修改需要：模型字典庫和文件庫同時進行12第12頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2、模型庫的運行管理（1）模型程序的輸入和編輯輸入：程序的編輯編譯：源程序到目標程序（2）模型的運行控制單獨運行：由操作系統(tǒng)命令完成組合運行：由DSS控制程序完成（3）模型對數據的存儲模型與數據庫的接口13第13頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.支持模型的組合（1）模型間的組合多模型的順序、選擇、循環(huán)及嵌套（2）模型間數據的共享和傳遞通過模型存儲數據庫的接口14第14頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3模型庫管理系統(tǒng)語言體系

1.模型管理語言MML（1）模型的存儲管理同時完成字典庫和文件庫的管理（2）模型的查詢和維護15第15頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型庫管理系統(tǒng)語言體系2.模型運行語言MRL（1）單模型的調用、運行用命令語言完成（2）模型的組合運行用集成語言編制程序控制運行3.數據接口語言DIL模型程序通過接口操作數據庫16第16頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5組合模型的決策支持系統(tǒng)組合模型輔助決策是決策支持系統(tǒng)研究的內容。它需要模型庫提供共享模型和數據庫提供共享數據。17第17頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)域發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)區(qū)域發(fā)展規(guī)劃問題是典型的多模型輔助決策系統(tǒng)區(qū)域：社會、經濟、文化、生態(tài)環(huán)境的地域空間如縣、市、國家等都是區(qū)域規(guī)劃：制定未來一定時期的目標、任務及實現(xiàn)方案區(qū)域發(fā)展規(guī)劃：分析自身的優(yōu)、劣勢，對比其他區(qū)域狀況，制定快速發(fā)展的目標和措施。1.多模型輔助決策系統(tǒng)18第18頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月自然與社會承載能力分析歷史與現(xiàn)狀分析環(huán)境影響分析國際、國內的政治、經濟、技術影響區(qū)域的地位、作用與發(fā)展前景分析重大戰(zhàn)略性問題研究人口、資源布局、規(guī)?！l(fā)展的總目標與指標體系研究結構分析與優(yōu)化經濟結構產業(yè)結構消費結構技術結構……確定科技、經濟、社會以及環(huán)境生態(tài)協(xié)調發(fā)展的總目標、總任務提出發(fā)展中的重大問題、戰(zhàn)略對策及其概率與風險估計區(qū)域發(fā)展規(guī)劃研究過程19第19頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群

區(qū)域發(fā)展規(guī)劃是一個多層次的結構體系，需要建立一個大的模型群進行研究。

（1）資源與生態(tài)層研究自然資源的利弊與潛力、農業(yè)生態(tài)模式、資源生態(tài)和經濟生產的關系。

模型包括：氣象分析與預測、土地資源分類、水體聚類分析、環(huán)境－生產模型、綜合評價模型、水土流失控制仿真、最佳生態(tài)結構、農業(yè)生態(tài)模式、生態(tài)趨勢仿真預測等。20第20頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群（續(xù)）（2）產業(yè)結構層產業(yè)結構包括：第一產業(yè)（農業(yè)等）、第二產業(yè)（工業(yè)等）、第三產業(yè)（服務業(yè)等）。研究產業(yè)結構的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

模型包括：生產函數，系統(tǒng)環(huán)境辨識，結構分析，產量預測，林種優(yōu)化，齡級控制，系統(tǒng)診斷和預測，經濟效益評價，相關分析，運輸模擬分析，最短路徑，最佳調度方案，投入產出模型，動態(tài)仿真模型等。21第21頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群（續(xù)）（3）經濟能源層經濟能源包括經濟實力、分配與交換、能源結構、供求平衡等。

模型包括：能源結構分析，相關分析，需求預測與供需平衡，投資結構，投資效益，分配、消費相關分析，分配預測，消費預測等。22第22頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群（續(xù)）（4）社會經濟系統(tǒng)層社會經濟系統(tǒng)包括人口的發(fā)展和控制、勞力的使用、科技的發(fā)展、城鎮(zhèn)建設等。

模型包括：人口模型，勞力結構與勞力轉換，生育控制，科技系統(tǒng)模型，人才結構與教育體系，智力投資方案，醫(yī)院病床預測，社會服務模型和交通運輸模型等。23第23頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）區(qū)域總體控制層區(qū)域總體控制研究：資源生態(tài)、產業(yè)結構、經濟來源、社會經濟等層的宏觀信息，完成區(qū)域總體設計和控制。模型包括：層次結構模型，戰(zhàn)略決策模型，協(xié)調反饋網絡，投入產出模型，動態(tài)仿真模型，綜合評審決策等。區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群（續(xù)）24第24頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）模型個數雖然愈用愈多，但沒有把這些多個模型有效地組織起來形成模型庫并建立有效的模型庫管理系統(tǒng)。（2）各個模型用到的數據，基本是各模型自備，也沒有把這些數據有效的組織起來形成數據庫，并在數據庫管理系統(tǒng)下運行。（3）區(qū)域發(fā)展規(guī)劃中各方面分別用各自模型進行分析，規(guī)劃的綜合仍由人來完成：對各模型的計算結果進行分析、匯總，最后由人寫出區(qū)域發(fā)展規(guī)劃報告。

目前大多數區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的研制，屬于多模型輔助決策系統(tǒng)，還未達到決策支持系統(tǒng)的層次。

實際上，決策支持系統(tǒng)對于區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的研究更適合。模型技術的應用現(xiàn)狀25第25頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月多模型輔助決策系統(tǒng)輸入實際問題子問題1子問題k子問題n模型1模型k模型n處理輸出輸入處理輸出輸入處理輸出人工綜合匯總26第26頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2.模型組合技術

2.1模型組合基本方法

模型的組合有多種方式，用邏輯形式表示有：

模型間的關系為“與”（and）關系例如“模型1and模型2”

模型間的關系為“或”（or）關系例如“模型3or模型4”

模型間的關系為組合“閉包”(and|or)+

關系例如“模型1and模型2”or“模型3and模型4”……27第27頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型的三種程序組合方式

其中p是判別條件，滿足條件時走一分支，不滿足時走另一分支。

28第28頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2模型組合的嵌套方法

pACsBDEq其中A、B、C、D、E為不同模型，p、q、s是判別條件，滿足條件時走一分支，不滿足條件時走另一分支。29第29頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3模型組合程序的正確性理論上證明了如何程序都可以用順序、選擇、循環(huán)三種結構表示出來。實踐證明，以“順序、選擇、循環(huán)”結構程序設計，易于證明其正確性。30第30頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.模型組合的程序設計在決策支持系統(tǒng)中，模型存放在模型庫中，數據存放在數據庫中，而控制模型的運行則在綜合部件中。這就構成了一種特殊的調用關系，即控制模型在綜合部件，模型運行在模型部件中，存取的數據在數據部件中。

31第31頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月在綜合部件中由控制程序發(fā)出運行命令，并將運行權交給模型庫中的模型進行運行。運行時調用數據庫中的數據1，模型運行完成后將數據送入數據庫中數據2，并將控制權交回給綜合部件中控制程序的“下步操作”。32第32頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月決策支持系統(tǒng)模型程序運行圖Run模型名模型數據1數據2綜合部件模型庫數據庫下步操作33第33頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型順序組合運行圖

Run模型名A模型A數據1數據2綜合部件模型庫數據庫Run模型名B模型B數據3（下步操作）34第34頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型選擇組合結構運行圖

Run模型名A模型A數據1數據2綜合部件模型庫數據庫Run模型名B模型B數據3（下步操作）條件比較GO數據4YN35第35頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月模型組合循環(huán)結構運行圖

Run模型A模型A數據1數據2綜合部件模型庫數據庫條件比較YN修改數據返回(下步操作)36第36頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月決策支持系統(tǒng)組成1、綜合部件的控制程序2、模型庫中的模型程序3、數據庫中的數據37第37頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月決策支持系統(tǒng)程序與一般系統(tǒng)程序的比較1、相同處

DSS的控制程序對模型的調用與一般系統(tǒng)主程序對子程序的調用在程序結構上是相似的。38第38頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2、不同處：（1）DSS中的“模型”是共享資源，同一模型可以被不同DSS程序所調用。一般系統(tǒng)程序中的子程序（模塊）