面向復(fù)雜決策問(wèn)題的模型構(gòu)造與管理方法研究.pdf

1、問(wèn)題求解是人工智能、管理決策等領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在管理決策領(lǐng)域，主要是基于DSS進(jìn)行問(wèn)題求解理論的研究。DSS是利用模型和數(shù)據(jù)，以人機(jī)交互方式輔助決策者處理半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的、是支持而不是代替管理者作出判斷的、是提高決策的有效性而不是效率的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。因此，DSS的目的是輔助決策者解決問(wèn)題。然而，解決問(wèn)題必須依靠求解問(wèn)題的模型，求解問(wèn)題的數(shù)據(jù)需求也是由模型確定的。因此，模型是DSS的核心，DSS的運(yùn)行是由模型驅(qū)動(dòng)的，模型

2、構(gòu)造、表示與管理等模型相關(guān)理論對(duì)問(wèn)題求解的研究起到至關(guān)重要的作用。 隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的巨大發(fā)展，決策問(wèn)題變得越發(fā)復(fù)雜。復(fù)雜決策問(wèn)題所具有的非線性、變結(jié)構(gòu)和變參數(shù)等特性對(duì)模型相關(guān)理論的研究提出了更高的要求。已有的模型相關(guān)理論在用于日益復(fù)雜化的決策問(wèn)題求解時(shí)，總是存在著這樣或那樣的不足?；谶@一背景，本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)決策支持模型的構(gòu)造、表示與管理等模型相關(guān)理論作進(jìn)一步深入的探討。具體內(nèi)容包括： (1)探討

3、了復(fù)雜決策問(wèn)題求解的一般過(guò)程，包括問(wèn)題定義階段、建模階段、問(wèn)題求解階段以及解的解釋與評(píng)價(jià)階段。在復(fù)雜決策問(wèn)題求解一般過(guò)程的基礎(chǔ)上，給出了復(fù)雜決策問(wèn)題求解過(guò)程的形式化描述，并初步提出了復(fù)雜決策問(wèn)題求解過(guò)程中涉及的各種知識(shí)空間以及知識(shí)空間的映射關(guān)系。研究了定性知識(shí)與定量知識(shí)在復(fù)雜問(wèn)題求解過(guò)程中的認(rèn)識(shí)不完備性，提出了面向復(fù)雜決策問(wèn)題求解的多元化模型體系，初步闡述了問(wèn)題結(jié)構(gòu)模型、問(wèn)題關(guān)系描述模型以及問(wèn)題求解模型的概念。 (2)借鑒M-S

4、方法的基本思想，并基于對(duì)復(fù)雜決策問(wèn)題求解過(guò)程的深入理解，提出了一種定性定量相結(jié)合的綜合集成模型構(gòu)造方法。該方法依據(jù)面向復(fù)雜決策問(wèn)題求解的多元化模型體系，將模型構(gòu)造過(guò)程分為三個(gè)階段，分別對(duì)應(yīng)問(wèn)題結(jié)構(gòu)模型、問(wèn)題關(guān)系描述模型以及問(wèn)題求解模型的構(gòu)造過(guò)程。同時(shí)，綜合運(yùn)用領(lǐng)域知識(shí)、問(wèn)題知識(shí)、模型知識(shí)、方法知識(shí)以及工具、算子類知識(shí)等指導(dǎo)三個(gè)階段的構(gòu)模過(guò)程，體現(xiàn)了定性定量相結(jié)合的綜合集成思想。 (3)借鑒面向?qū)ο笏枷?，給出了模型的層次化邏輯表示

5、框架?？蚣軓哪Ｐ皖愋?、模型實(shí)例、模型元件以及模型元素4個(gè)方面完整地給出了模型的表示方法。模型類型定義了模型分類體系以及建模過(guò)程的一般模式；模型實(shí)例是問(wèn)題相關(guān)的模型，是特定問(wèn)題的完整表示，與問(wèn)題求解過(guò)程緊密相關(guān)，是模型類型的實(shí)例化：模型元件是指將模型實(shí)例分解而成的細(xì)小的模型單元，每一個(gè)模型元件都由模型變量及其相應(yīng)的操作組成；模型元素包含了模型的所有細(xì)節(jié)，如變量、參數(shù)以及操作函數(shù)，它們是構(gòu)造模型元件的基本對(duì)象?；谀Ｐ偷膶哟位壿嫳硎究蚣?，

6、探討了基于模型元素的模型元件的生成方法以及模型元件的集成方法；給出了基于深度優(yōu)先搜索的模型求解鏈生成算法，以及基于滿意策略的模型選擇算法。 (4)給出了基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的模型存儲(chǔ)與管理層次化結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)模型層、構(gòu)件模型層以及概念模型層組成。基礎(chǔ)模型層實(shí)現(xiàn)了模型層次表示框架的模型元素、模型元件、模型實(shí)例以及模型類型的物理存儲(chǔ)與管理問(wèn)題，用于支持模型構(gòu)造者；構(gòu)件模型層封裝了基礎(chǔ)模型的細(xì)節(jié)部分，通過(guò)接口向外界提供模型的基本信息，

7、增強(qiáng)了模型的重用性，用于支持DSS構(gòu)造者；概念模型層通過(guò)給出決策問(wèn)題的形式化表示，建立了決策問(wèn)題與模型構(gòu)件的聯(lián)系，用于支持決策者或決策分析人員。 (5)給出了基于Multi-Agent的多模型集成問(wèn)題求解方法中的Agent的分類體系，將Agent分為管理Agent、任務(wù)Agent和模型Agent。給出了模型Agent的構(gòu)造方法，包括基于E-R-P知識(shí)表示體系的模型Agent構(gòu)造以及利用Agent外殼封裝模型軟件兩種方法。探討了基

8、于Multi-Agent的多模型集成問(wèn)題求解方法的具體流程。 (6)研究開發(fā)了一個(gè)模型管理原型系統(tǒng)，給出了原型系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)框架，并闡述了原型系統(tǒng)各組成部分的功能與實(shí)現(xiàn)方法。探討了該模型管理原型系統(tǒng)在國(guó)家“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目——“面向行政區(qū)域的國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的輔助決策支持技術(shù)的應(yīng)用”中的具體應(yīng)用。設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了區(qū)域的國(guó)民經(jīng)濟(jì)決策分析模型與組件，其中包括組合時(shí)間序列模型、基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的組合多元仿真模型、空間分布式消費(fèi)需求分