面向復雜決策問題的模型構造與管理方法研究.pdf

1、問題求解是人工智能、管理決策等領域中的一個研究熱點。在管理決策領域，主要是基于DSS進行問題求解理論的研究。DSS是利用模型和數(shù)據(jù)，以人機交互方式輔助決策者處理半結構化和非結構化問題的、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算機的系統(tǒng)。因此，DSS的目的是輔助決策者解決問題。然而，解決問題必須依靠求解問題的模型，求解問題的數(shù)據(jù)需求也是由模型確定的。因此，模型是DSS的核心，DSS的運行是由模型驅動的，模型

2、構造、表示與管理等模型相關理論對問題求解的研究起到至關重要的作用。 隨著科學技術和經(jīng)濟社會的巨大發(fā)展，決策問題變得越發(fā)復雜。復雜決策問題所具有的非線性、變結構和變參數(shù)等特性對模型相關理論的研究提出了更高的要求。已有的模型相關理論在用于日益復雜化的決策問題求解時，總是存在著這樣或那樣的不足。基于這一背景，本文在前人研究成果的基礎上，對決策支持模型的構造、表示與管理等模型相關理論作進一步深入的探討。具體內(nèi)容包括： (1)探討

3、了復雜決策問題求解的一般過程，包括問題定義階段、建模階段、問題求解階段以及解的解釋與評價階段。在復雜決策問題求解一般過程的基礎上，給出了復雜決策問題求解過程的形式化描述，并初步提出了復雜決策問題求解過程中涉及的各種知識空間以及知識空間的映射關系。研究了定性知識與定量知識在復雜問題求解過程中的認識不完備性，提出了面向復雜決策問題求解的多元化模型體系，初步闡述了問題結構模型、問題關系描述模型以及問題求解模型的概念。 (2)借鑒M-S

4、方法的基本思想，并基于對復雜決策問題求解過程的深入理解，提出了一種定性定量相結合的綜合集成模型構造方法。該方法依據(jù)面向復雜決策問題求解的多元化模型體系，將模型構造過程分為三個階段，分別對應問題結構模型、問題關系描述模型以及問題求解模型的構造過程。同時，綜合運用領域知識、問題知識、模型知識、方法知識以及工具、算子類知識等指導三個階段的構模過程，體現(xiàn)了定性定量相結合的綜合集成思想。 (3)借鑒面向對象思想，給出了模型的層次化邏輯表示

5、框架?？蚣軓哪Ｐ皖愋汀⒛Ｐ蛯嵗?、模型元件以及模型元素4個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程的一般模式；模型實例是問題相關的模型，是特定問題的完整表示，與問題求解過程緊密相關，是模型類型的實例化：模型元件是指將模型實例分解而成的細小的模型單元，每一個模型元件都由模型變量及其相應的操作組成；模型元素包含了模型的所有細節(jié)，如變量、參數(shù)以及操作函數(shù)，它們是構造模型元件的基本對象?；谀Ｐ偷膶哟位壿嫳硎究蚣埽?/p>

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)給出了基于關系型數(shù)據(jù)庫的模型存儲與管理層次化結構。該結構由基礎模型層、構件模型層以及概念模型層組成。基礎模型層實現(xiàn)了模型層次表示框架的模型元素、模型元件、模型實例以及模型類型的物理存儲與管理問題，用于支持模型構造者；構件模型層封裝了基礎模型的細節(jié)部分，通過接口向外界提供模型的基本信息，

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

8、于Multi-Agent的多模型集成問題求解方法的具體流程。 (6)研究開發(fā)了一個模型管理原型系統(tǒng)，給出了原型系統(tǒng)的體系結構框架，并闡述了原型系統(tǒng)各組成部分的功能與實現(xiàn)方法。探討了該模型管理原型系統(tǒng)在國家“十五”重點科技攻關項目——“面向行政區(qū)域的國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的輔助決策支持技術的應用”中的具體應用。設計與實現(xiàn)了區(qū)域的國民經(jīng)濟決策分析模型與組件，其中包括組合時間序列模型、基于神經(jīng)元網(wǎng)絡的組合多元仿真模型、空間分布式消費需求分