智能决策支持系统实现技术 (2009 年度畅销榜NO.45780 )

智能决策支持系统已不是一个新的概念。70年代初诞生的决策支持系统(DSS)，发展至今已有二十几年。决策支持系统缘起于计算机在商业和管理领域的大规模应用。随着计算机应用的广泛与深入，无论在商业领域还是生产领域或者行政管理领域甚至军事领域，人们对决策支持都提出了越来越高的要求。80年代，决策支持系统中引入了人工智能的概念、方法和技术，提出了所谓智能决策支持系统(IDSS)的概念。从那以后，立足决策支持的根本目标，智能决策支持系统中的技术和方法，乃至其基本的概念和组织都有了发展。从80年代末以\r\n\r\n来，我们一直在该领域进行深入的研究，最近两年宣接开展了和决策支持有关的系统开发，在理论和实践两方面都有了一些成果。在此基础上，我们撰写了这本书。\r\n
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1 导 论 \r\n\r\n 1. 1 智能决策支持系统的历史 \r\n\r\n 1. 2 智能决策支持系统的概念 \r\n\r\n 1. 3 传统智能决策支持系统的结构 \r\n\r\n 1. 4 智能决策支持系统的柔性 \r\n\r\n 1. 5 智能决策支持系统开发环境 \r\n\r\n 2 决策支持相关技术 \r\n\r\n 2. 1 数据库系统 \r\n\r\n 2. 2 IDSS模型技术 \r\n\r\n 2. 3 决策树 \r\n\r\n 2. 4 专家系统 \r\n\r\n 2. 5 人机交互技术 \r\n\r\n 2. 6 集成技术 \r\n\r\n 2. 7 其他相关技术 \r\n\r\n 3 数据仓库 \r\n\r\n 3. 1 数据仓库 \r\n\r\n 3. 2 数据仓库的产品及应用 \r\n\r\n 4 数据挖掘和决策支持 \r\n\r\n 4. 1 数据挖掘的一般技术 \r\n\r\n 4. 2 基于决策树技术的数据挖掘 \r\n\r\n 4. 3 发现关联规则的技术 \r\n\r\n 4. 4 KDD的应用问题 \r\n\r\n 4. 5 数据仓库与数据挖掘相结合的决策支持新技术 \r\n\r\n 4. 6 从数据挖掘到知识发现：当前的挑战和未来的方向 \r\n\r\n 5 基于统一语言的IDSS开发环境Z系统 \r\n\r\n 5. 1 环境的基本设计 \r\n\r\n 5. 2 环境语言设计 \r\n\r\n 5. 3 基于Knonit的IDSS开发环境的组织结构 \r\n\r\n 5. 4 插接式集成编辑编译器 \r\n\r\n 5. 5 分布式对等服务网 \r\n\r\n 5. 6 分布式持久性虚拟空间 \r\n\r\n 5. 7超媒体设计 \r\n\r\n 6 z系统中的知识库和模型库 \r\n\r\n 6. 1 决策中的知识处理和知识库 \r\n\r\n 6. 2 决策支持模型与模型库 \r\n\r\n 6. 3 智能化模型管理系统(IMBMS) \r\n\r\n 6. 4 IDSS中的广义推理 \r\n\r\n 7 z系统中的面向对象数据库 \r\n\r\n 7. 1 引言 \r\n\r\n 7. 2 内部数据库 \r\n\r\n 7. 3 内部数据库查询以及消息机制 \r\n\r\n 7. 4 外部数据库 \r\n\r\n 7. 5 小结 \r\n\r\n 8 生产决策支持系统 \r\n\r\n 8. 1 销售管理 \r\n\r\n 8. 2 生产计划和能力平衡 \r\n\r\n 8. 3 库存管理 \r\n\r\n 8. 4 会计决策支持系统(财务分析和决策支持) \r\n\r\n 9 智能决策支持系统的发展和趋势 \r\n\r\n 9. 1 和网络技术的结合 \r\n\r\n 9. 2 更为友好的人机界面 \r\n\r\n 9. 3 和其他信息系统的结合 \r\n\r\n 9. 4 综合性. 柔性和高智能 \r\n
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20世纪是一个科技. 经济空前发展的时代, 从世纪初相对论. 量子理论的创立到今天以信息产业为龙头的高科技产业成为经济发展的第一支柱, 人类杜会发生了根本性的变革. 而在这场以科学技术为社会发展直接动因的变革中, 意义最深远. 影响最广泛的就是计算机及其相关技术的发展和应用.

在过去的50年里, 计算机已从最初的协助人类进行精密和复杂运算的单一功能的运算器发展成为能够模拟人类智慧. 感觉, 可以适应环境. 具有多种功能的设备, 计算机及其技术的应用已从尖端科学. 国防工业延伸到了人类活动的各个领域. 它不仅充实和革新了传统的科学与技术研究手段, 带宋了新的方法和理念, 成为科学技术谋求新发展的沃壤, 而且作为信息处理的核心工具和技术支撑起庞大的信息产业, 进而改变了全球的产业格局.

目前, 一个由癌布全世界的计算机连接起来的跨越国界, 巨大而高速的多媒体信息网络正在形成, 因此, 不仅信息产业本身, 而目各行各业都将面临计算机应用技术研究和发展的重大课题. 我们针对国内只有关计算机应用技术的最新进展, 根据浙江大学及国内其他学者在计算机辅助设计系统和方法. 计算机动画. 设计思维模拟. 自主式智能系统. 智能决策系统. 软件智能化技术. 工程数据库管理系统. 图象和声音压缩技术等方面取得的成果, 组织编撰了＜计算机应用技术前沿＞丛书. 我们希望, 通过这套书, 为从事相关领域研究工作的专家和学者提供一些有参考价值的方法和技术, 为普及. 推广进而开拓新的应用技术作出一点贡献.

一九九九年十月

智能决策支持系统已不是一个新的概念. 70年代初诞生的决策支持系统(DSS), 发展至今已有二十几年. 决策支持系统缘起于计算机在商业和管理领域的大规模应用. 随着计算机应用的广泛与深入, 无论在商业领域还是生产领域或者行政管理领域甚至军事领域, 人们对决策支持都提出了越来越高的要求. 80年代, 决策支持系统中引入了人工智能的概念. 方法和技术, 提出了所谓智能决策支持系统(IDSS)的概念. 从那以后, 立足决策支持的根本目标, 智能决策支持系统中的技术和方法, 乃至其基本的概念和组织都有了发展. 从80年代末以

来, 我们一直在该领域进行深入的研究, 最近两年宣接开展了和决策支持有关的系统开发, 在理论和实践两方面都有了一些成果. 在此基础上, 我们撰写了这本书.

本书分三部分共九章. 第一部分包言第l. 第2. 第3和第4章, 主要讨论IDSS系统的一般问题, 重点讨论了近几年兴起的决策支持新技术：数据仓库和数据挖掘. 其中, 第l章详细介绍了IDSS的概念. 历史和结构形式. 这一章的内容是我们以后讨论的基础. 我们在这一章中, 除了讨论IDSS的一般概念以外, 还提出了一些我们的见解, 如重新认识DSS的概念, 站在决策支持的基本立场将问题发现也纳入了决策支持的范畴. 我们认为IDSS中多样性和多变性是基本的特性, 在此基础上我们特别强调了IDSS的柔性要求. 第2章讨论了IDSS的一些相关技术：数据库. 模型和决策树. 专家系统. 人机交互技术和集成技术等等. 这些讨论我们均围绕决策支持这一中心展开, 特别关注各领域中新的相关进展. 第3章和第4章涉及的是近几年比较新的研究热点：数据仓库. 数据挖掘和决策支持. 在我们看来, 这不仅代表着IDSS的一个新方向, 而且这方面的研究和应用将最终导致IDSS产生一个质的飞跃. 我们也将在这儿介绍我们自己在这方面的一些研究.

第二部分包括第5. 第6. 第7和第8章, 围绕我们的星体研究和开发工作, 详细讨论了与智能决策支持系统相关的技术和方法. 其中, 第5章是我们研究成果的一个重要总结, 决策支持系统的一个技术上的重要特征是综合性和集成性, 一个应用的重要特征是面向用户的开放性和灵活性. Z系统在面向对象的思想下, 提出一个基于一致性语言的智能决策支持系统开发环境框架, 为解决IDSS面临的多种问题, 开辟了新的途径. 第6章讨论IDSS中的知识和模型, 我们仍将围绕Z系统展开这些讨论. 在知识处理中我们提出了基于z系统一致性机制的混合推理, 而且最终指出了这种混合推理可推广于模型的调度和运行中. 在模型库管理中, 我们重点强调了智能化模型管理的新思路. 第7章我们阐述了面向对象数据库. 随着IDSS的发展, 传统的关系型数据库已在多方面不能满足需要, 面向对象数据库代表了一个极有意义的方向. 这里讨论了Z系统中的面向对象数据库的设计. 第8章是围绕一个面向生产管理的决策支持系统展开的, 我们一方面关注新技术以及技术的难点和关键点, 一方面关注针对切实的实际问题展开我们的讨论.

最后一部分即第9章是我们对智能决策支持系统的一些展望.

同时, 考虑到面向实际应用, 我们在上述章节中也会对有关的一些最新的商业软件进行简要评还.

本书的许多讨论都是围绕面向对象的智能决策支持系统开发环境Z系统展开的, 前几章指出的IDSS研究中的问题, 在Z系统的设计和实现中, 给出了我们的解答, 同时, 进一步在Z系统的研究中深化了这些问题. 后三章的内容是对这些讨论的补充和发展. 在z系统中, 我们提出并实现了一致性的知识. 模型. 数据. 图形和超媒体结构的广谱示语言Knonit, 该语言吕有面向对象的特点和持久性, 创造性地在语言一级引入了客户／服务器消息机制和基于软插件思想的可扩充编译器设计, 成功地保证了系统的开放性和可扩充性等重要的IDSS的柔性要

求. 在Knonit的一致性基础上, 实现了产生式和框架的正逆向推理, 单个模型和复合模型的运算, 基本的面向对象的数据表示和操作, 对外部数据库的访问, 产生式和框架. 知识和模型的互访, 以及对知识. 模型和数据的统一的面向对象的管理, 从而提出解决IDSS开发环境实现中的关键问题的一条有效的新途径.

经过多年的研究, 我们感到有关智能决策支持系统的研究是综合的. 事实上, 一般而言, 今天的软件系统不再可能是一个独立的封闭系统, 开放性. 综合性. 集成性等等都成了必不可少的基本要求, 对IDSS这样的系统尤其如此. 一个IDSS系统往往融合了多方面的传统上不放在IDSS中讨论的技术. 同样在其他的软件系统中往往也大量采用IDSS中的技术和方法. 在本书中我们提倡回到决策支持的出发点本身, 不划地为牢, 面向实际应用, 从新的角度重新审视IDSS的各方面, 从内容到形式有所创新. 这应该是本书的一个基本特色.

本书是由俞瑞别和陈奇共同拟定大纲, 具体由陈奇负责编写. 实际上是我们80年代末以来在IDSS方面集体研究成果的一个总结. 在这一过程中, 众多的学生参加了项目的研究, 也参加了本书的编写, 没有他们的努力, 本书的完成是不可想象的. 在这里我们要衷心感谢郭哗. 陈宇晨. 温长城. 王硕苹. 李场. 吴文标. 林应. 林宏炜. 陈稷. 卜佳俊. 吴徐华. 蒋锐. 黄启春. 铁治欣等等. 我们还要特别感谢吴宏小姐, 吴宏不仅很早就参加了我们IDSS的研究, 并且直接参与了本书的编写和大量文稿的整理. 正是她认真细致的工作保证了本书的最终完成.

计算机是一个充满生气的领域, 能从事这方面的工作真让人感到十分幸运. 但是相信每一个计算机领域的研究和技术人员一定会感到一种特别的压力, 一方面计算机要求完美, 另一方面计算机技术迅速的发展使我们几乎无暇使自己满意. 尽管历时不短, 但本书的成文仍然是仓促的, 错误和不妥之处请各位专家和读者不吝指教.

作者1999年夏于求是园

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