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第25章 决策问题管理系统的一般功能结构

作为DSS问题管理子系统的开发组件,PMS-DC的目标是将PMS的主要功能组件化,使DSS的开发人员能够用它快速开发出其中的PMS或相应的功能模块。为此,要开发出PMS-DC,首先必须弄清楚PMS的主要功能,以及哪些功能需要并且可以做到组件中去。

5.2.1 问题管理系统的一般功能

根据我们前面的研究分析,PMS要实现DSS中决策问题的录入、存储、查询、理解分析,以及通过人机交互界面控制DSS的整个求解问题过程,其所包含的一般功能就应该包括:

1.问题的录入与修改

即决策问题的输入、存储与修改。其中,决策问题的输入应支持以中文自然语言语句的形式进行录入。

2.问题查询

即已存储问题的检索查询。可根据问题的描述来查询,也可根据问题的关键词或其他属性来查询。

3.中文问题自然描述语言分词

即完成对用中文自然语言描述的决策问题进行词句切分。

4.问题表层属性的识别、创建与修改

根据分词结果,对问题的已知条件、决策目标、问题编号、问题优先级等表层属性进行识别或定义。同时根据决策目标识别或定义问题的关键主题词和关键动词。

5.问题类型的识别、创建与修改

识别问题的领域类型和求解类型,定义新的类型。包括对新问题识别或定义问题的领域类型和求解类型,以及对系统中原有的问题修改或采用新的知识重新识别其领域类型和求解类型。

6.问题求解方法的匹配与求解条件的识别

根据问题类型,选择或自动匹配求解方法,通过搜索求解方法所需求解条件的相关知识,建立决策问题的求解条件。

7.子问题识别

根据问题求解条件属性的取值状态,判断是否产生子问题。如果是,则生成或定义子问题。

8.问题求解管理

根据问题求解方法,调用模型库中的模型或知识库中的知识、数据库中的数据和算法库中的算法求解问题及其子问题。同时,实现求解任务(即每一个待求解问题的求解任务)与求解方案(即树型结构的决策问题及其子问题求解的任务集合)的管理。

é。问题求解方案评价

对采用不同方法求解问题得到的求解方案进行评价筛选。同时,对已求解问题形成的求解方案,根据求解结果的合理性或执行结果评价其适用性,形成该问题求解路径的相关知识,为以后求解同类问题的方案选择提供依据。

10.问题知识库管理

所有已求解问题和未求解问题的属性、状态、识别与求解过程和结果均作为问题知识存储于问题知识库中。知识库管理主要是实现这些知识的自动存储、手工增加、修改、移动和删除。

上述功能完全是根据我们所提出的决策问题理解和求解的思路与方法设计的,并非所有的PMS都应按照这个功能体系,即不同的决策问题分析处理方法对系统的功能需求是不同的。我们在前面的研究中已分析了所提出的问题处理方法的合理性和优势,按照这种思路和方法设计的PMS功能可以有效地实现决策问题的完整分析理解和求解控制。但即便如此,由于PMS组件要解决的是问题管理中较为复杂或烦琐的功能模块的开发问题,因此,就PMS-DC要实现的功能而言,这里作以下补充:

第一,决策问题的输入考虑到目前的应用需求,暂时只支持中文自然语言表述的决策问题录入。实际上,我们提出的问题处理方法适用于各语种表述的决策问题,但不同的语言文字,其语义分析模型是不完全相同的,相对来说中文语言的识别更复杂一些。这样,从组件功能结构上看,基于各种语言文字的属性分析构建都是相同的,不同的只是分析模型,只要借助于相应的语义分析模型,就可以支持相应语言表述的决策问题的录入和分析。

第二,除决策问题的表述外,系统自动识别和用户(包括专家)定义的问题显性属性、隐含属性、求解方案等都将存储在问题知识库中,供该问题或以后的同类问题理解与求解时调用和查阅。

第三,系统对决策问题的显性属性和隐含属性的建立同时支持智能识别和用户定义两种方式。而且,智能识别的属性也支持用户自行修改,以充分发挥人和计算机在问题处理上的各自优势。

第四,各专用DSS的用户界面(主要是主界面)由其系统开发人员自行定义,PMS开发组件主要为DSS的问题分析处理和日常管理提供相应的功能界面,且这些可视化的窗口、对话框、选择框、下拉框、文本框及表格等的式样都可以由开发人员修改,是否采用也可以由他们选择。

第五,在开发组件中,暂不实现对已决策过的问题的求解方案进行自动评价,仅提供用户对问题方案的评价打分功能,但会预留根据实施结果数据和评价模型来评价求解方案的模块接口。

5.2.2 问题管理系统的基本结构

根据上述PMS的系统功能分析。

问题基本信息管理模块主要负责问题的录入、修改、查询和问题知识库的管理。

问题理解分析管理模块主要负责中文自然语言表述的决策问题语句分词,问题决策目标、已知条件、关键主题词和关键动词等显性属性的识别,问题类型、问题求解方法和方法所需求解条件等隐含属性的识别,以及子问题识别。

决策求解管理模块主要负责求解任务(即问题及其子问题的求解任务)的组织和维护,以及调用求解方法求解各级子问题直至总问题。

决策方案管理模块主要负责多求解方案的筛选及对已求解的决策问题的决策效果评价。

虽然PMS控制着整个问题的分析和求解过程,但它仍然只是DSS中的一个子系统,因为它不涉及DSS中的数据维护、模型建立、知识构建、群决策协调等功能,而这一系列功能也是问题分析与求解所需要的。因此,PMS必须与DMS、MMS、KMS、GMS结合在一起,才能有效地完成决策问题的理解与求解管理任务。在我们提出的问题管理系统中,它与DSS其他子系统的关系结构。

其中,PMS与DSS的知识管理子系统(KMS)联系最为紧密,这与我们把问题库嵌入到知识库的问题库管理方法有很大的关系。这样做使得问题的表述、问题的显性属性、问题的隐含属性、问题的子问题、问题的求解方案都需要作为知识存储于问题知识库中。同时,问题的目标、条件、关键词、类型、求解方法和子问题的识别又都可能需要使用同类问题的相关知识,部分决策问题的求解和求解方案的评价也需要相应的知识支持。需要说明的是,在PMS中,问题知识的管理主要维护的是问题知识的元知识外部属性,而元知识内部属性的管理和相关知识方法的维护还是在KMS中进行。

PMS在问题相似性判断、属性识别、子问题识别、问题求解、求解结果评价等方面都要使用一系列模型。除问题求解的模型外,其他模型也同样是存储在模型库中的。这些模型的建立和维护以及对相应算法的调取都通过模型管理子系统(MMS)来完成。

问题求解和求解方案评价所需的数据从数据库或数据仓库中获取。同时,在子问题识别中需要对求解条件的数据源进行考察,此时也需要搜索数据库或数据仓库,由此使得PMS与数据管理子系统(DMS)建立联系。

PMS与群决策管理子系统(GMS)的关系:同一决策问题(包括其子问题)可能会提交给不同的决策者求解,由此形成不同的求解方案,这样,PMS需要将决策问题提交给不同的决策者,同时获取不同的方案并对这些方案进行评价。

此外,为直观地展示求解结果,PMS还需要调用图形展示管理子系统(CMS)的功能模块来生成相应的图形。

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