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內容摘要：本文介紹一個商流計劃決策支持系統的設計思想和實現方法，并討論開發基于知識的決策支持系統的策略。本文對決策支持系統中的問題處理系統和模型庫的組織提出了新觀點，給出PPS的功能結構和模型的三層表示法。把組件技術引入到系統設計與實現中來，用三層client/server結構來實現DSS。

關鍵詞：決策支持系統商流計劃問題處理系統模型庫組件技術

決策支持系統（DSS）是一個日趨被人矚目的計算機應用領域。目前DSS的研究正向群體決策支持系統(GDSS)，智能決策支持系統(IDSS)方向發展。公認的DSS系統結構為四庫一體，即模型庫、算法庫、知識庫和數據庫。在這一結構中模型及其管理是基礎，也是系統成敗的關鍵。本文介紹一個基于知識的四庫一體的商流計劃決策支持系統SLDSS的設計思想與實現方法。

系統設計思想和系統結構

商流計劃是大型商業企業對本企業商品購進、銷售、調配和存儲各環節中各種經指標制定的目標規劃，時間跨度一般為一年。商流計劃應明確指出下一年度中各個季度，各個月份商品進、銷、調、存中各個經營指標。商流計劃的范圍和內容不同的企業可能有不同的要求，但一般應包括進、銷、調、存貨物的數量和金額，毛利和利潤額，各種費用額等。商流計劃決策是典型的半結構決策問題，既需要對影響商流計劃的諸因素進行定性分析又要對各因素的影響程度進行定量計算。為此，商流計劃決策支持系統的主要目標是：如何對影響商流計劃的各因素進行定性分析和定量計算，盡可能的幫助決策者把握市場變化的幅度，從而預測未來一年的銷售總水平；根據預測結果對商品的購進、調配和存儲以及企業各種經營指標提出多種商流計劃的可行方案。

從實際使用的角度出發，系統應盡可能地準確模擬決策過程，所建立的模型也應盡可能是實際決策過程的描述，以期對決策者的支持更有效。另外，系統的設計應向DSS生成器的方向發展，應充分體現基于知識的特征。為此，系統的設計思想為：系統能獲取、存儲商業領域的經營決策經驗（知識），并能準確地應用這些經驗；系統使用方便，適應性強，便于修改、擴充；系統能幫助用戶建立、集成、修改、查詢以及正確使用各種模型；提供“友好”的用戶界面；采用較先進的三層Client/Server系統結構，把組件技術引入到系統設計和實現中來。

為此，SLDSS的系統結構見圖1：

在該系統結構中用戶（客戶端）發送請求，通過問題處理系統（中間層）對問題進行分解后，選擇相應的決策模型（服務器端）對問題進行求解并返回結果，當然用戶也可以直接訪問各子系統。在這一結構中問題處理系統是關鍵，它協調各部件的運行。下面分別介紹系統結構中各部件的功能。

問題處理系統PPS

PPS是用戶與系統的接口，它起著銜接用戶與系統環境的橋梁作用，系統通過PPS對決策問題進行分類并確定問題求解的策略。為此，PPS是反映系統功能的主要部件之一，也是整個系統的窗口。

PPS根據商流計劃的一般要求把商品分成了12大類。SLDSS中的PPS根據商品的種類不同分別為用戶提出制定商流計劃指標決策的解決方案。SLDSS中PPS結構如圖2：

識別器的任務是對用戶提出的問題進行識別和判斷，并引導其進入相應的處理入口。

推理機是PPS的關鍵部件，它根據模式知識，通過協調器調用系統環境來對用戶提出的問題加以處理。其中模式知識是對具體決策模式的抽象化、規則化。模型知識的加工過程也是SLDSS的系統分析過程。協調器根據推理機的“智能”分析，完成系統調用，實現具體問題的構模任務。

系統狀態參數是對決策過程的跟蹤，從決策過程的非連續性出發，對系統的這種跟蹤是必要的。

基于四庫的系統環境

模型庫管理子系統

模型及其管理是DSS的重要工作，本課題把組件技術引入到DSS模型的設計與實現中來，把DSS基模型定義為一個結構級組件，把DSS復合模型定義為由基模型經復合運算復合而成。定義如下：

定義1：我們把稱為一個DSS模型模式。這里的S表示模型的屬性集合，它包括模型的標示ID、模型的類型Type，以及反映模型功能和行為的變量；P可以包括對上述信息的操作和該模型向外界所提供的服務，P對S封閉；E表示模型所產生各類消息的事件集合；I為模型的多重接口，多重接口為模型的連接和了解一個模型的功能提供了一個窗口；O為模型中操作次序，它是反映模型中操作或子模型標示的一個構造數據類型，對基模型一般為空，對復合模型它反映了求解問題的步驟。

定義2：對任何DSS模型M(D（D為論域），DSS模型M為DSS模型模式的一個實例，DSS模型記為：M＝；M＝<{},{},{},{},{}>稱為空模型，記為Mφ。

這里定義的DSS模型是一種結構級的組件。根據上述定義，我們可以定義模型的連接運算。

定義3：設M和N為兩個DSS模型，如果修改模型M將影響模型N的運行或功能，則稱模型N依賴模型M，記作：M→N。如果模型N不依賴模型M，則記作：M↑N。如果模型N依賴模型M，而模型M又依賴模型N，則稱模型M與模型N相互依賴，記為M←→N。

定理1：設A、B、C為三個DSS模型，如果A→B，B→C，則有A→C。

定義4：設M1、M2、...、Mn和N為DSS模型，如果有M1→N、M2→N、...、Mn→N，則稱N為由M1、M2、...、Mn組成的DSS復合模型。

DSS的基模型和復合模型是相對的，一個復合模型在構造更復雜的DSS決策過程模型時，又成為基模型。所以，在不造成混亂的情況下，可對兩個概念不加區分。根據上述定義，我們可以使用組件開發工具實現DSS基模型，對DSS復合模型的設計與實現本課題采用下面策略。

構成DSS復合模型中所用的基模型M1、M2、...、Mn之間的關系有兩種情形。其一是它們由純粹基模型構造，并且它們之間不存在著依賴關系，即不存在基模型Mi、Mj使Mi→Mj；其二是由基模型之間存在依賴關系，即存在基模型Mi、Mj使Mi→Mj成立。對第一種情形我們可以通過組件容器把基模型組合成復合模型或通過編寫程序的方法把基模型復合成復合模型，這里不再討論。下面著重討論第二種情形。兩個基模型存在依賴關系意味著兩個模型之間有消息的傳遞和方法的調用。我們可以采用在兩個模型之間建立連接器的方法解決消息的傳遞和方法的調用，連接器與基模型的關系如圖3。

這種DSS模型的調用關系與組件對象模型的調用關系有所不同。在組件對象模型的調用中，模型Mi通常作為事件源，Mj做為事件的接受者，并在接到事件后執行相應的操作。而在DSS復合模型中Mj做為事件源，Mi作為事件的接受者，Mi在接到事件后執行相應的操作或模型Mj回調Mi中的方法。

SLDSS的模型庫管理子系統提供的功能包括自動建立模型、模型維護和模型的運算。

知識庫管理子系統

SLDSS的知識庫中存放了兩類知識，事實類和規則類。對事實類的知識，如“今年銀行利率增加”，表示為“ZJ（利率）”；再如，對于批處理的模型知識表示為GOTO（START，DLMXL）；GOTO（DLMXL，JGSC），對規則型的知識以下列形式存放于規則庫中，RULE（規則號，[條件1，條件2,條件N]，結論）。例如，“如果工農業生產情況正常且銀行利率不便且物價變化幅度不大，則用一元回歸分析銷售量，可表示為：RULE（22，[ZJ（“工農業”），BB（“利率”），BB（“物價”）]，ZX（“一元回歸”））。

SLDSS中的知識庫由若干子庫構成，不同的知識按其類別存放在不同的子庫中，這樣有利于知識的管理，同時也大大的提高了推理機的搜索速度。知識的推理采用正向推理和反向推理兩種推理策略，對于專業領域知識的推理都采用正向推理，對系統知識的推理采用了反向推理策略，既方便又迅速。而對專業領域知識采用正向推理策略與實際情況較接近。

算法庫、數據庫的組織與管理

算法庫的組織及管理SLDSS中算法庫存放了一些與模型有關的算法，算法是模型的實現。這些算法以它們的計算機程序和有關算法使用的“智能”信息存放在算法庫中，通過算法字典統一管理，算法庫字典的結構為：

算法庫字典是算法管理的主要依據，算法庫的維護也就是其字典的維護，另外，算法庫字典又是使用算法的事實性知識，系統推理機通過算法庫字典的讀取來完成算法的選擇工作，算法庫管理提供的功能有：算法建立；算法查詢；算法修改；算法刪除。

數據庫的組織與管理SLDSS的數據有兩種類型。其一是企業內部運行數據，這類數據可以采用關系模型加以描述并存儲，這里不做討論。其二是模型描述數據，這類數據描述了模型的屬性、調用的條件、返回結果的要求和模型的功能（操作），它實際上是組件的接口。SLDSS中的模型采用三級結構表示法，這種表示法與人工智能中知識的框架——槽值表示法相對應。如線性規劃模型，它的三級表示如下：

第一級結構：模型ID，模型名，模型用途，模型類型，算法名，同名序號，結果地址，二級結構ID；第二級結構：二級結構ID，變量數，方程數，同名序號，三級結構ID；第三級結構：三級結構ID，變量上限，變量下限，方程系數，方程系數2，方程系數3，方程系數n。

在上述三級表示中，第二級、第三級結構可以不同，這要根據具體模型而確定，但第一級結構對任何模型都是相同的，它是模型庫的字典，是模型庫管理的主要依據。