领域通用IDSS生成器及其设计方法

D0I:10.13374/j.1ssn1001-053x.1997.04.042 第19卷第4期 北京科技大学学报 Vol.19 No.4 1997年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.1997 领域通用DSS生成器及其设计方法 张大海 北京科技大学信息工程学院，北京100083 摘要提出了领域通用决策支持系统生成器的概念，及其设计的可能性及必要性.同时给出了领 域通用决策支持系统生成器的一种概念结构，并对其设计方法进行了探讨.· 关键词人工智能，决策支持系统，智能决策支持系统，生成器，领域通用性 中图分类号TP18 国内外学者给出了各种通用智能决策支持系统生成器的概念和结构~引.但是，他们都 回避了一个核心问题，即如何生成问题处理系统PPS.本文给出了领域通用智能决策支持系 统生成器的概念，并对其设计方法进行了探讨. 1领域通用DSS生成器的概念及设计的可能性和必要性 领域通用智能决策支持系统生成器DGIDSSG(Domain General Intelligence Decission pport System Generator)的概念如下：在某个需要进行决策的问题领域内，领域通用智能决 支支持系统生成器就像一个智能决策支持系统的空壳(Shll),用户按照此生成器的使用说明 填人具体内容，包括具体的数据、模型、知识、方法以及用户接口要求之后，即可形成一个适合 于用户需要的、可运行的专用智能决策支持系统. 构建领域通用DSS生成器是可能的.通过研究分析某个领域内的各种具体的智能决策 支持系统，发现存在如下可以共用的部分： (1)在某个领域内，进行决策的思路乃至决策方法是相同的，或是极其相似的，在此基础 上展开的问题处理过程中的信息收集、问题识别、分析判断、模型形成和协商决策的辅助决策 步骤与过程是通用的，从而决定了领域通用智能决策支持系统生成器可以生成PPS,这也是 构建领域通用智能决策支持系统生成器的可行性的基本保障， (2)数据库、方法库的组织以及数据库管理系统和方法库管理系统可以通用， (3)模型的表示、组织和运用方法以及模型库管理系统可以通用. (4)知识的表示、组织和运用方法以及知识库管理系统也可以通用，而且问题处理系统中 知识推理过程可以采用一种统一的策略和机制. 构建领域通用IDSS生成器是必要的.在某1个领域内，需要进行决策的问题多种多样， 而针对这些问题的智能决策支持系统具有大量相同的部分；同时，即使是同一决策问题，由于 1996-09-11 收稿第一作者男24岁硕士

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 阮 。 一 领 域通用 生成器及其设计方法 张 大 海 北 京科技大学信息工程 学 院 ， 北京 摘要 提 出 了领域通 用 决策支持系统生成器 的概念 ， 及 其设计的可 能性及必要性 同时给 出 了领 域通用 决策支持系统生成器 的一种概念结构 ， 并对其设计方法进行 了探讨 关键词 人工智能 ， 决策支持 系统 ， 智能决策支持系统 ， 生成器 ， 领域通用 性 中图分类号 即 国 内外 学 者 给 出 了各 种 通 用 智 能 决 策 支 持 系 统 生 成 器 的概 念 和 结 构 ’ 一 ’ 但 是 ， 他 们 都 回避 了 一 个 核 心 问题 ， 即如何 生 成 问题 处理 系 统 本 文 给 出 了领 域 通 用 智 能决 策支 持系 统生成器 的概念 ， 并 对其设计方法 进行 了探讨 领域通用 生成器的概念及设计的可能性和必要性 领 域 通 用 智 能 决 策 支 持 系 统 生 成 器 氏 的概 念如 下 在 某 个需要 进行 决策 的 问题 领 域 内 ， 领 域通 用智能决 泛支持 系 统生成器 就像一个智能决策支持 系 统 的空 壳 ， 用 户 按照此 生成器 的使用说 明 填人具体 内容 ， 包括具体的数据 、 模 型 、 知 识 、 方法 以 及 用 户接 口 要 求之 后 ， 即可 形 成一 个适合 于 用 户需 要 的 、 可 运行 的专用 智能决策 支持 系 统 构建领 域通 用 生成 器是 可 能 的 通 过 研究 分析某 个领 域 内的各种 具 体 的智 能决 策 支持 系 统 ， 发现存 在 如下 可 以共 用 的部分 在某 个领 域 内 ， 进 行决 策 的思 路 乃 至 决 策方 法 是 相 同 的 ， 或是 极 其相 似 的 ， 在 此 基 础 上展 开 的 问题处理 过程 中的信息 收集 、 问题 识别 、 分析判 断 、 模型 形成 和 协商决策的辅助 决策 步骤 与过 程 是 通 用 的 ， 从而 决 定 了领 域 通 用智 能决 策 支持 系 统 生 成器 可 以 生 成 ， 这 也 是 构建领域通 用智能决策支持系 统生 成器 的可 行性 的基本保障 数据库 、 方法 库 的组织 以及 数据库 管理 系 统和方 法 库管理 系 统 可 以通 用 模 型 的表示 、 组 织 和 运用 方法 以 及模 型库 管理 系 统 可 以 通 用 知 识 的表示 、 组织 和 运 用 方 法 以 及 知识 库管理 系 统也 可 以 通 用 ， 而且 问题处理 系 统 中 知 识 推理 过程 可 以采用 一种 统一 的策 略和机制 构建 领 域通 用 生成 器 是 必要 的 在某 个领 域 内 ， 需 要 进 行 决策 的 问题 多 种 多样 ， 而 针 对这些 问题 的智能决策支持系 统具有大 量 相 同的部分 同时 ， 即 使是 同一决策 问题 ， 由于 一 一 收稿 第一作 者 男 岁 硕 士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1997．04．042

·410· 北京科技大学学报 1997年第4期 用户的具体情况不同，也需要生成不同的决策支持系统.这些情况，在使用领域通用智能决策 支持系统生成器时，只需由用户填人具体的内容，即可生成所需的通用的智能决策支持系统， 2 设计方法的探讨 设计领域通用IDSS生成器的最大的难题，仍然是如何生成问题处理系统PPS.为了解决 这一问题，本文提出如图1所示领域通用智能决策支持系统生成器的概念结构.在此结构中， 可以将领域通用IDSS生成器看作由 USER 两部分组成：领域通用的智能决策支 持系统框架（或称外壳）和系统生成 器.其中外壳部分主要由用户界面 界面 SG (Interface)、问题处理系统(PPS)、数 据库(DB)、模型库(MB)、知识库 PPS DBMS MOMBS (KB)、方法库(MOB)以及它们各自 KBMS DR MOR 的管理系统DBMS,MBMS,KBMS和 KB MOBMS构成.系统生成器(SG)的主 要功能是引导决策者建立，使用和管 MBMS 理一个智能决策支持系统.以下重点 MB 讨论外壳和系统生成器中与实现通用 图1领域通用IDSS生成器概念结构图 性有关的问题、主要设计思想和特点， 2.1 领域通用智能决策支持系统框架的设计 (1)本框架的体系结构的设计，是围绕构建领域通用智能决策支持系统的难点，即生成通 用的问题处理系统而展开的.其体系结构有两大特点：一是知识库及其管理系统处于框架的 中心地位，二是问题处理系统和知识库系统紧密结合，处于同一模块，如前所述，在一个领域 内进行决策时，决策的思路以及所采用的方法都是相同的，将问题处理系统PPS和知识库系 统紧密结合，在填充具体的知识库系统的内容时，通过调用相应的数据、模型和方法，将较为 笼统的问题的处理机制转化为有较强针对性的问题的处理方法，也就是说，在填充知识库系 统的具体内容的时候生成相应的问题处理系统，另外，以知识库为中心，有助于数据库、模型 库方法库及其管理系统的模块划分更分明，同时有助于建立可根据需要更新内容的 库结构. (2)围绕此种体系结构，在建立模型库时，为提高系统的通用性，可以将较大的模型分解 成多个可以独立使用的、简单的基础模型存放在系统中.当系统运行时，根据问题的需要重新 组合成求解问题的完整模型.基础模型的划分标准与问题领域的特性密切相关，需要在实现 的过程中仔细确定， 在建立方法库时，和模型库一样，也需要将方法细分为多个可以独立使用的，简单的基本 方法存放在系统中，当系统运行时，根据问题的需要重新组合成求解问题的完整模型，基础方

· 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 用户 的具 体情况 不 同 ， 也 需要 生成 不 同的决策支持系 统 这 些情况 ， 在使用领域 通 用智能决策 支持 系 统生成器 时 ， 只需 由用 户填人具 体 的 内容 ， 即 可 生成所需 的通 用 的智 能决策支持系统 设计方法 的探讨 设计领域通 用 生 成 器 的最 大 的难题 ， 仍然 是 如何 生成 问题处理 系统 为了解 决 这 一 问题 ， 本文 提 出如 图 所示 领域 通 用 智 能决策支 持 系 统生成 器 的 概 念结 构 在此结 构 中 ， 可 以 将 领 域 通 用 生 成 器 看 作 由 两部 分 组 成 领 域 通 用 的智 能决 策 支 持 系 统 框 架 或 称 外 壳 和 系 统 生 成 器 其 中 外 壳 部 分 主 要 由 用 户 界 面 恤 、 问 题 处 理 系 统 、 数 据 库 、 模 型 库 、 知 识 库 、 方 法 库 以 及 它 们 各 自 的管理 系 统 ， ， 和 构 成 系 统 生 成 器 的 主 要 功 能 是 引 导 决 策 者 建 立 ， 使 用 和 管 理 一 个 智 能 决 策 支 持系 统 以 下 重 点 讨论外 壳和 系 统生成器 中与 实 现通 用 性有 关 的 问题 、 主要 设计思 想 和特 点 界 面 图 领域通用 生成器概念结构 图 领域通用 智能决策支持 系统框架 的设计 本框架 的体 系结 构 的设计 ， 是 围绕构建领 域通 用智 能决策 支持 系 统 的难 点 ， 即 生 成 通 用 的 问题处理 系 统而展 开 的 其体 系结 构有 两大特点 一是 知识库及 其管理 系 统处于 框架 的 中心 地 位 二是 问题 处理 系 统 和 知 识库系 统 紧密结合 ， 处于 同一模 块 如前所述 ， 在 一个领 域 内进 行 决 策 时 ， 决 策 的思 路 以 及 所 采 用 的方 法 都是 相 同 的 ， 将 问题处理 系 统 和 知 识库 系 统 紧密 结合 ， 在 填充具 体 的知 识库系 统 的 内容 时 ， 通 过 调 用相 应 的数据 、 模型 和 方法 ， 将较 为 笼 统 的 问题 的处理 机 制转 化 为有 较强 针 对性 的 问题 的处理 方 法 ， 也就 是 说 ， 在 填充 知 识 库系 统 的具 体 内容 的 时候 生 成 相 应 的 问题 处理 系 统 另 外 ， 以 知识 库 为 中心 ， 有 助 于 数 据 库 、 模 型 库方 法 库及 其管理 系 统 的模 块划分更 分 明 ， 同时有助 于 建立 可 根 据需要 更新 内容 的 库结 构 围绕此 种 体系结 构 ， 在建 立模 型库 时 ， 为提 高系 统 的通 用性 ， 可 以将 较大 的模 型 分解 成多 个 可 以独 立使 用 的 、 简单 的基 础模 型存 放在 系 统 中 当系 统运行 时 ， 根 据 问题 的需 要 重新 组合 成求解 问题 的完整 模 型 基 础模 型 的划分 标 准 与 问题领 域 的特性 密 切 相 关 ， 需 要 在 实现 的过 程 中仔细 确定 在建立方法 库 时 ， 和模 型库 一样 ， 也需 要 将方法 细分 为多个可 以 独 立使用 的 ， 简单的基本 方 法存放在 系 统 中 当系 统运 行 时 ， 根 据 问题 的需 要 重新 组合成 求解 问题 的完整模 型 基 础方

Vol.19 No.4 张大海：领域通用IDSS生成器及其设计方法 ·411· 法的划分标准也与问题领域的特性密切相关，需要在实现的过程中仔细确定 在建立知识库时，根据各种知识在决策过程中发生作用的时间以及所起作用的不同，可 以将所需要的全部知识划分为问题领域知识(Problem Domain Knowledge)、系统知识 (System Knowledge)、用户知识(User Knowledge)3类，并分别建立知识库.问题领域知识库 主要存放关于系统自身功能与性能的知识；用户知识库主要存放对问题的初始描述和要求， 2.2系统生成器SG(System Generator)的设计 USER 系统生成器的设计依赖于领域通用智能决策 支持系统框架的结构与实现方法.和上述概念结构 相适应的SG的结构如图2所示， 界面 用户界面管理器按用户选择提供界面转换的 用户界面管理 中心模块生成器 数据生成器 模型生成器 方法生成器 功能.数据、模型和方法生成器用于生成相应库中 的内容.中心模块生成器用于生成中心模块，包括 问题处理系统和知识系统 中 数热模块 模型模 方法 3结束语 块 按照上述思想，尝试使用专家系统构造工具 图2系统生成器框架图 VP-Expert构造用于地下水资源管理的决策支持系统的中心模块，利用VP-Expert较为强 大的推理机，使得系统在地下水资源管理领域具有相当的通用性，收到了良好的效果 参考文献 1涂序彦.智能管理.北京：清华大学出版社，1995 2何新贵.知识处理与专家系统.北京：国防工业出版社，1990 3包彤形，何文兴.通用智能决策支持系统生成器设计方法的探刊.小微型计算机系统，1992,13(6)：13 Domain General IDSS Generator and Its Designing Method Zhang Dahai Information Engineering School.UST Beijing,Beijing 100083.China ABATRACT The necessity and possibility of the design of the domain intelligent DSS generator are given.A kind of conceptual architecture of the domain intelligent DSS generater and its design method are proposed. KEY WORDS artificial intelligence,decision support systems,intelligence decision support systems,generator,domain generality

张大海 领 域通 用 生 成器 及 其 设计 方 法 法 的划分 标 准也 与 问题 领 域 的特性 密切 相 关 ， 需 要 在 实现 的过程 中仔细 确 定 在 建 立 知 识库 时 ， 根 据 各 种 知 识在 决 策过 程 中发 生 作 用 的 时 间 以 及 所 起 作 用 的不 同 ， 可 以 将 所 需 要 的 全 部 知 识 划 分 为 问 题 领 域 知 识 氏 、 系 统 知 识 、 用 户 知 识 心 类 ， 并 分 别 建 立 知 识库 问题 领 域 知 识库 主要 存放 关于 系 统 自身功 能 与性 能 的 知识 用户 知 识库 主要 存 放对 问题 的初始 描述 和要 求 膜型块一图 阵﹂巨隔 忿 成卜卜卜牧比漠央一器框 架 … 系卜尸卜卜匕 和。莫央一统 生 图，‘ 系统生成器 的设计 系 统 生 成 器 的设 计 依 赖 于 领 域 通 用 智 能 决 策 支持系 统框架 的结 构 与实现 方 法 和 上述 概念 结 构 相 适 应 的 的结构如 图 所示 用 户 界 面 管理 器 按 用 户 选 择提 供 界 面 转换 的 功 能 数 据 、 模 型 和 方 法 生 成 器 用 于 生 成 相 应 库 中 的 内容 中心 模 块 生 成 器 用 于 生 成 中心 模 块 ， 包 括 问题处理 系 统 和 知 识 系 统 男 忠 数 模 方 界“ 崛 霎……灌……履……麦 翼 鬓 器 器 器 结束语 按 照 上 述 思 想 ， 尝 试 使 用 专家 系 统 构 造 工 具 一 构造 用 于地 下 水 资源管理 的决策支持 系 统 的 中心 模块 ， 利 用 一 较 为强 大 的推理 机 ， 使得 系 统在地 下 水 资源 管理 领域具有 相 当的通 用性 ， 收 到 了 良好 的效果 参 考 文 献 涂序彦 智能管理 北京 清华大学 出版社 ， 何新贵 知识处理 与专家系统 北京 国防工 业 出版社 ， 包彤 ， 何文兴 通 用 智能决策支持系 统生成器 设计方法 的探 讨 小 微 型 计算机 系统 ， ， 助 川 ， ， 一 ， ， 〔 ’ 】 。 。 ， ， ， ，