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中图分类号 F320.3;TP18
省级农村经济决策支持系统PREDSS(Provincial Rural EcomomyDecision Support System )的工作是在河南省农业区划办“河南省农村经济资源信息管理系统”和“农业决策信息网络系统”两套软件基础上进行的将系统工程学和计算机科学应用于宏观农村经济决策的尝试。
1 设计思想和总体结构
农村经济信息包括资源信息、生产管理信息、流通信息、政策信息等。信息的跟踪、采集有3个途径:(1)统计部门的统计信息;(2 )从农村经济监测网络得到的监测信息;(3 )从政府决策职能部门得到的政策信息。从设计的决策支持系统(PREDSS)输出的信息可以给两方面提供决策支持:一方面给宏观决策提供咨询支持,针对各部门的需要,提供信息的查询、统计、比较以及农村经济的系统分析,结合关于农村经济的知识库,提供智能化的辅助决策;另一方面为微观农户的生产经营管理提供咨询决策支持,根据采集信息所反映出的微观生产经营管理中存在的问题,通过建立农村经济的系列专家系统,为农户提供咨询服务。通过两方面高效的结合,实现宏观计划控制和微观市场调节有机的结合,使分散无序的农户生产经营活动纳入有序的商品经济轨道,保证农村经济持续发展。
农村经济信息的流动如图1所示。H.A Simon指出:“一个有效的信息系统的主要任务是筛选信息,而不是增殖信息。”通过征询相关部门的决策需要,以获取的农村经济信息为基础,进行信息处理,提供宏观决策支持;将统计信息,尤其是监测信息,进行筛选分析,对微观生产者的生产经营管理状况进行诊断,给咨询机关提供微观决策支持,再转化为指导性意见。
图1 农村经济信息流动图
PREDSS提供的信息是决策部门所需要的。
PREDSS的具体结构是从系统所要解决的问题出发,依据一般决策支持系统(DSS)的结构,包含:人机接口部分、数据库、模型库、 方法库、知识库、增加了图形库、文本库和信息词典,其结构框架如图2 所示。需要说明的是PREDSS的总体结构是基于宏观和微观两方面问题求解的。
图2 PREDSS的总体结构
2 PREDSS的功能
PREDSS的结构设计是依据决策需要的。它的主要功能如下。
2.1 信息存贮
在全省区划系统选择不同类型具有代表性的18个县,建立农业资源经济信息网络,存贮监测信息。存贮全省各县每年填报的经济信息数据和自然资源数据。还要存贮有关农村经济的政策文件、专家意见、外部资料(全国、外省)等信息。
2.2 信息的查询、对比
对存贮的信息根据各种需要提供查询服务,包括农村社会经济概况,农村资源情况、农业生产情况、乡镇企业情况、农村资金情况等方面的查询,提供屏幕显示和打印输出。同时,对存贮的信息进行纵、横方向的对比,了解指标的变动情况。
2.3 系统分析
根据宏观和微观决策的需要,建立模型,包括省、地(市)、县、农户农村经济多目标诊断模型,结构优化模型,状态转移模型,动态仿真模型,预测、决策、对策模型,投入产出模型等。利用获取的信息和建立的模型,对农村经济存在的问题和发展前景进行系统分析,充分考虑决策者的需要,通过人机对话,多次反馈,提供若干方案供选择。
2.4 智能推进
建立农村经济有关领域的知识库,充分考虑决策者的各种决策模式,对有关问题进行智能推理,辅助决策者的推理思维,为重要应急事件的处理提供可靠的依据。
2.5 文本检索
对存贮的有关农村经济的政策文件、专家意见、外部资料(全国、外省)信息进行检索,供全面掌握信息和决策参考。
对以上功能分别建立相应的子系统处理。
3 PREDSS总体结构的实现
PREDSS总体结构是由每一库及其相应的管理系统组成一个子系统,加上信息词典系统和用户接口构成的。
3.1 用户接口
决策过程是人机结合的交互过程,其容易掌握、便于使用和灵活性是DSS成功的关键。Bennett's(1983)提出DSS 设计人机界面要考虑的3个问题:(1)用户在终端上看到什么?(2 )用户必须了解他所看到的是什么?(3)为了实现利用系统的目的,用户利用系统能干什么?即用户接口要完整地体现系统功能,在接口上接收和检查用户的要求时,有明确的表达,使不同级别的用户理解,在决策和运算过程中与决策者会话(提示并接受补充信息), 提供获得各种类型的信息手段。PREDSS采用多级菜单的用户接口,同屏显示,逐级接近所要解决的问题,能够提供输出方式选择和解释决策过程。
3.2 信息词典
信息词典由若干独立模块组成,分别对各个库进行描述,实现对各个库的统一管理,控制和利用,为用户提供辅助学习的功能。PREDSS的信息词典以文本文件的形式建立,通过信息词典管理系统(IDMS)实现管理控制。
3.3 图形库子系统
形象、直观的图形显示使农村经济信息的查询、比较、系统分析和智能推理的结果显示通俗直观。PREDSS的图形库包括有直方图、分组直方图、曲线图、分割圆、比例分割圆等内容。图形库对用户接口提供强有力的支持。
3.4 文本库子系统
PREDSS的文体库存贮有各级关于农村经济的政策文件,领导讲话,农村经济的新闻报道,外部资料(全国、外省、国外)等文本信息,除了传统的情报检索功能外,还能自动标引和检索。文本库是DSS 中结构化程度最低的, 它的作用是存贮大量的用自然语言书写的文献(documentotion),并按用户的提问(即信息需求), 来检索需要的存贮文献,关键是如何组织文献,使得检索时能快速全面地找出仅仅与询问问题相关的文献。
3.5 数据库子系统
H.A.Simon 的决策过程模式指:以管理者为主体的决策制定过程是经历了情报(Intelligence)、设计(Design)和选择(Choice )3个阶段。其中,情报是指进行数据的收集和加工,研究决策环境,分析和确定影响决策的因素或条件的系列活动。设计是指发现、开发以及分析各种可行方案的活动。选择则是确定“最佳”的可行方案,并予以实施与审核。数据库子系统是支持决策过程的第一阶段。数据库是结构化、综合化、共享程度高、冗余度小的数据集合,它保存着DSS 所涉及的全部基本数据和事实,其作用有六点:(1)常规的数据管理;(2)支持数据询问与检索,准确、及时、全面地为管理人员提供有价值信息;(3)支持DSS统计分析和模型运算;(4)通过数据库访问文本库、 图形库;(5)为知识库、模型库提供库元素;(6)在决策推理中,提供各种基本事实。事实上,许多得到成功应用的DSS 都将其数据库在逻辑上从庞大的原始数据中独立出来,其DBMS相应地增加了适应DSS 数据操作的功能。PREDSS的数据库以已建立的两套信息系统为基础,根据需要依靠装载程度形成虚拟库。
3.6 方法库子系统
传统的DSS中,将方法置于模型库中,在新一代DSS中,各种方法(主要是模型中涉及的方法、算法、解法、方程)及其相关的管理和调用信息的集合组成方法库。把方法库与知识库和模型库分开管理,便于方法库的修改、咨询、更新,也便于灵活运用各种方法。PREDSS的方法库一部分以子程序的形式存放,一部分置于模型库之中。
3.7 模型库子系统
DSS的模型库子系统是DSS区别于其它计算机信息系统的重要特征,也是DSS软件系统的核心,它支持Simgon决策模式的设计和选择阶段。模型库的建立要注意两个问题:(1)适应性,即具有对模型删除、 修改、补充的功能;(2)模型的集取问题,一个方法是通过数据库, 通过数据变化使模型互相影响;另一个是模型直接耦合。模型库主要存贮用户创建的用于辅助决策所需要的模型。PREDSS的模型库以子程序的形式存放,包括动态多目标决策诊断模型(农户农业生产经营管理诊断模型,乡镇企业诊断模型,省、地(市)、县农村经济诊断模型),线性规划、非线性规划、目标规划模型,预测模型,动态仿真模型,投入产出模型,计量经济模型等。
3.8 知识库子系统
一些不成功的DSS往往是一大堆刚性模型毫无关系的组合, 只能解决结构化决策问题,而起不到DSS的作用, 知识库子系统对开发成功的DSS,帮助解决半结构化和非结构化决策问题起着非常重要的作用。 通过知识库及其管理系统(推理控制系统),使DSS 具有决策者常用的在不确定情况下的推理能力,从而大大提高DSS的决策支持程度。 PREDSS的知识库用Turbo-prolog建立,知识表示用谓词逻辑表示,推理方式为正反向混合推理。
PREDSS 的设计方法采用Carlson提出的ROMC法,即表示(Represent-ation)、操作(Opreation)、 存贮(Memory )、 控制(Control)四阶段法。ROMC法的DSS开发过程见图3。
图3 ROMC法的开发过程
4 结束语
PREDSS所采用的设计方法可以边开发边应用,根据我们的设计思想,结合PREDSS,已经和将要开发针对农户生产经营管理的系列专家系统。PREDSS是面向集体决策的,它可移植到地(市)、县级使用。PREDSS的工作得到省有关部门的重视和支持。
来稿日期:1997—09—10