智能决策⽀持系统
⼀、智能决策⽀持系统的定义
决策⽀持系统（Decision Support System，简称DSS），是以管理科学、运筹学、控制论、和⾏为科学为基础，以计算机技术、仿真技术和信息技术为⼿段，针对半结构化的决策问题，⽀持决策活动的具有智能作⽤的⼈机系统。该系统能够为决策者提供所需的数据、信息和背景资料，帮助明确决策⽬标和进⾏问题的识别，建⽴或修改决策模型，提供各种备选⽅案，并且对各种⽅案进⾏评价和优选，通过⼈机交互功能进⾏分析、⽐较和判断，为正确的决策提供必要的⽀持。它通过与决策者的⼀系列⼈机对话过程，为决策者提供各种可靠⽅案，检验决策者的要求和设想，从⽽达到⽀持决策的⽬的。
决策⽀持系统⼀般由交互语⾔系统、问题系统以及数据库、模型库、⽅法库、知识库管理系统组成。在某些具体的决策⽀持系统中，也可以没有单独的知识库及其管理系统，但模型库和⽅法库通常则是必须的。由于应⽤领域和研究⽅法不同，导致决策⽀持系统的结构有多种形式。
传统DSS 采⽤各种定量模型，在定量分析和处理中发挥了巨⼤作⽤, 它也对半结构化和⾮结构化决策问题提供⽀持, 但由于它通过模型来操纵数据，实际上⽀持的仅仅是决策过程中结构化和具有明确过程性的
部分. 随着决策环境⽇趋复杂,DSS的局限性也⽇趋突出, 具体表现在：系统在决策⽀持中的作⽤是被动的, 不能根据决策环境的变化提供主动⽀持, 对决策中普遍存在的⾮结构化问题⽆法提供⽀持，以定量数学模型为基础，对决策中常见的定性问题、模糊问题和不确定性问题缺乏相应的⽀持⼿段。[1]
DSS应具备以下特征[2]：
●系统的主要功能是为管理⼈员提供决策⽀持，其⽬的是帮助管理⼈员进⾏决策⽽不
是代替他们，是为了提⾼决策的效能⽽不是组织的管理效率；
●传统数据管理技术与有关的模型技术、分析技术相结合；
●系统应该有很强的灵活性、适应性、便于⽤户使⽤。
智能决策⽀持系统（IDSS）是决策⽀持系统与⼈⼯智能技术相结合的系统[3]，他包括决策⽀持系统所拥有的组件，包括数据库系统、模型库系统和⼈机交互系统，同时集成了最新发展的⼈⼯智能技术，如专家系统、多代理以及神经⽹络和遗传算法等。它是以信息技术为⼿段，应⽤管理科学、计算机科学及有关学科的理论和⽅法，针对半结构化和⾮结构化的决策问题，通过提供背景材料、协助明确问题、修改完善模型、列举可能⽅案、进⾏分析⽐较等⽅式，为管理者做出正确决策提供帮助的智能型⼈机交互式信息系统。智能决策⽀持系统的⼴义结构如下图所⽰。
⼆、智能决策⽀持系统与能量管理的区别
可以从以下⼏个⽅⾯来说明智能决策⽀持系统与能量管理系统的区别[4]：
（1）数据源：决策⽀持系统的数据源包括稳态信息和故障信息，⽽能量管理的数据源只包含稳态信息。
（2）对故障信息的利⽤：决策⽀持系统利⽤故障信息进⾏故障诊断，⽽能量管理系统则没有。
（3）对系统运⾏的综合分析：决策⽀持系统提供考虑安全性和经济性的综合评估报告，⽽能量管理系统未提供。
（4）分析⼯具：决策⽀持系统提供稳态信息和故障信息的分析⼯具，⽽能量管理系统只提供稳态信息的分析⼯具。
三、智能决策⽀持系统的⼏种结构
（1）基于多代理的智能决策⽀持系统
以下是应⽤于智能电⽹的多代理决策⽀持系统[5]，电⽹决策⽀持系统主要由SCADA 及故障信息管理层、⽹络分析分析层和指挥系统协调层3部分组层，器结构如下图所⽰
实时监测数据保护等相关信息
SCADA及故障信息数据管理层：实时收集电⼒系统的数据，监控系统的运⾏状态。
⽹络分析层：由实时稳态分析、智能电⽹调度操作票、电⽹故障诊断、电⽹故障恢复、电⽹故障操作票组成。
指挥系统协调层：主要由指挥系统构成，主要功能是协调各种⽹络分析层软件的调⽤逻辑及执⾏顺序，以及在有复杂的电⽹状态变化时，协调调⽤不同的应⽤软件，使其以合作的⽅式完成复杂的任务。
⼀般来说，智能调度决策⽀持系统包括如下能够独⽴完成⼀定功能的智能体单元：
运⾏状态评估智能体：实时的监视系统的运⾏状况，对⽬前以及未来的系统状况进⾏安全评估，依据预测的可能系统状况，协调智能层的其他智能体进⾏预防性策略跟踪，使系统保持在正常经济、安全的状态。
经济运⾏决策智能体：在正常状况下，根据系统约束条件，在运⾏规则的指导下，运⽤相应的算法、模型和知识，综合运⽤全局系统信息，进⾏不同优化算法、不同优化模型、不同优化⽬标之间的优化协调，使得优化决策具有全局可⾏性，避免优化孤岛的出现。
故障诊断决策智能体：在紧急状况下，⾃动依据系统运⾏状况，诊断故障地点和类型等，制定紧急控制，并告知或帮助调度⼈员进⾏紧急控制策略。
故障恢复决策智能体：在故障状况下，依据系统状况，结合先验知识，采⽤不同的模型和算法进⾏系统恢复决策。
⼈机交互智能体：在任何情况下，调度⼈员或电⼒专家均可以通过它与决策⽀持系统进⾏友好、协调的交互，以便于完成特定的任务或进⾏系统的维护管理等。
⽇常管理智能体：除了完成调度⼈员进⾏的监视、维护、处理异常等⽇常⼯作外，还需要进⾏编写调度⽇志、操作票、事故报告等⼀系列⼯作。
模拟培训智能体：进⾏决策⽀持系统的培训、模拟、决策跟踪等。
系统智能体结构如下图所⽰
以下是应⽤于沥青混凝⼟路⾯施⼯机的基于多代理的智能决策⽀持系统[6]，最⾼层(顶层)为中央智能决策调度⽀持系统，它负责整个系统的调度决策，实时处理下级决策调度能Agent汇报的信息，并作出决策。中间层为功能决策智能Agent层，包括拌和智能决策调度⽀持系统、运输智能决策调度⽀持系统、摊铺智能决策调度⽀持系统、压路智能决策调度⽀持系统等，它们负责各⾃下层的功能Agent，功能Agent层指在路⾯施⼯中完成某种施⼯任务的施⼯机械或设备，它们的任务是负责调度其下层的功能Agent，来完成系统设定的任务，维持⽣产节拍、保证质量参数、接受中央的指令并把涉及到改变整个系统状态的决策结果通知中央智能决策调度⽀持系统。下图是系统的结构图
中央智能决策调度⽀持系统
拌和智能调度决策⽀
持系统运输智能调度决策⽀
持系统
摊铺智能调度决策
⽀持系统
压路智能调度决策
⽀持系统
原料管理智能体装
载
机
机智能体质量检测智能体⾃卸车智能体1⾃卸车智能体n …铺路机智
机智能体n …质量检测智能体压实智能体1压实智能体n 质量检测智
下图为决策调度系统原理图。可以看出,IDSS中五个系统(知识库系统、模型库系统、数据库系统、图形库系统及总控系统)间的联系。总控系统控制着其它四个系统的连接与调⽤，同时负责与外界(信息收发系统、⼈机接⼝部分)的信息交换。知识库系统从数据库中获得事实进⾏推理，从⽽决定从模型库
中调⽤何种模型进⾏计算并确定模型中的⼀些参数，选定的模型从数据库中获得初始数据进⾏运算，并将运算结果送回数据库。图形库系统可以从数据库中取得需要的数据绘制各种直观的图形。在总控系统之前是⼈机接⼝部分、信息收发系统,⼈机接⼝部分是⽤户与系统的桥梁,⽤来做信息传输、⼈⼯决策⼲预、信息查询和结果输出。信息收发系统负责接收各⼦系统上传的信息和发布调度决策系统的调度指令。
(2)基于专家系统的智能决策⽀持系统[3]
专家系统（ES）与决策⽀持系统（DSS）结合的智能决策⽀持系统充分发挥了专家系统
以知识推理形式解决定性分析问题的特点，⼜发挥了决策⽀持系统以模型计算为核⼼解决定量分析问题的特点，充分做到定性分析和定量分析的有机结合，使得解决问题的能⼒和围得到⼀个⼤的发展。专家系统与决策⽀持系统的具体集成结构如下图所⽰。
DSS ES
IDSS与ES结合主要体现在以下3个⽅⾯：
（1）DSS与ES的总体结合。由集成系统把DSS与ES有机结合起来。
（2）知识库和模型库的结合。模型库中的数学模型和数据处理模型作为知识的⼀种形式，即过程性知识，加⼊到知识推理中。也可以把知识库和推理机作为智能模型加⼊到模型库中。
（3）静态数据库和动态数据库的结合。静态数据库为动态数据库提供初始数据，ES 推理结束后，动态数据库中的结果再送回到DSS中的静态数据库中。
四、决策⽀持系统的结构组成[7]
决策⽀持系统是智能决策⽀持系统的基础，智能决策⽀持系统是在决策⽀持系统的框架上加⼊智能技术如多代理技术和专家系统等形成的，IDSS包含了DSS的所有组件，因此了解DSS的组成结构是很有必要的。
1、模型库系统
模型库系统包括模型库和模型库管理系统。模型库中的模型有两类，⼀类是标准模型，它们是按照某些常⽤的程序设计语⾔编程，存于模型库中；另⼀类是由⽤户应⽤建模语⾔建⽴的模型。决策⽀持系统需要通过⼈机结合和模型库系统实现模型与决策者之间的交流，使模型能随环境变化和⽤户需求得到及时更新，不仅能够解决结构化问题，⽽且具有对半结构化和⾮结构化问题的解释能⼒。
模型库系统包括三个层次：应⽤级、⽣成级和⼯具级。应⽤级是决策者专⽤的或共享的模型⼦系统。⽣成级由模型库管理系统、⽤户接⼝系统和数据库管理系统、基础库等部分组成，它由DSS的设计⼈员操作。设计⼈员通过利⽤DSS的各种⼯具来建⽴和维护各个应⽤⼦系统，满⾜⽤户需求。⼯具级是⼀些专⽤或通⽤的软件，如构造模型的软件、图形⼯具、⽂
字处理⼯具和模型化语⾔等。通常说的模型库，⼀般是介于应⽤级和⽣成级之间的系统。DSS 模型库系统由以下部件组成，如下图所⽰
1.1、模型
模型是对于现实世界的事物、现象、过程或系统的本质属性进⾏抽象和简化的描述，即模型反应了客观事物最本质的特征和量的规律，描述了现实世界中有显著影响的因素和相互关系。从现状来看，模型的表⽰技术主要有实体关系表⽰、结构化模型表⽰、框架表⽰、⼀阶谓词逻辑、⾯向对象表⽰和XML表⽰等。模型的调度技术主要有类⽐推理、⼀阶谓词逻辑、遗传算法、遗传算法、机器学习、基于图形的模型合成、模型描述语⾔、Agent技术等。其中模型的⾯向对象表⽰和XML表⽰技术以及模型的Agent调度技术具有较⼤的发展前景。模型的表⽰形式：
1）模型的程序表⽰
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议