多目標(biāo)決策系統(tǒng)-31204

第二講

環(huán)境決策支持系統(tǒng)系統(tǒng)框架

北京大學(xué)環(huán)境工程研究所

2007年3月2/5/2023上節(jié)課程內(nèi)容回顧一.環(huán)境決策支持系統(tǒng)的相關(guān)概念二.環(huán)境決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)三.環(huán)境決策支持系統(tǒng)的進(jìn)展

2/5/2023·什么是決策？

決策是為了達(dá)到某一目的而在若干可行方案中經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析、比較、判斷，從中選取最優(yōu)方案并賦予實(shí)施的過(guò)程。決策過(guò)程一般分為五個(gè)步驟：（1）識(shí)別問(wèn)題或?qū)Q策的要求；（2）分析和闡明方案（對(duì)策）；（3）做出選擇（決策）；（4）傳達(dá)和執(zhí)行決策；

（5）追蹤和反饋決策的結(jié)果。2/5/2023

根據(jù)決策過(guò)程的可描述程度，西蒙（H.A.Simon）把決策劃分為結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化決策三種。

（1）結(jié)構(gòu)化決策：一般指決策方法和決策過(guò)程有固定的規(guī)律可循，目標(biāo)比較明確，過(guò)程結(jié)構(gòu)比較清楚，可用形式化的方法描述和求解的一類決策問(wèn)題。通常用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決的決策問(wèn)題；

（2）非結(jié)構(gòu)化決策：一般指決策方法和決策過(guò)程沒(méi)有什么規(guī)律可循，并難以用常規(guī)定量數(shù)學(xué)方法進(jìn)行問(wèn)題描述和求解，而必須借助于人工智能等技術(shù)的決策；

（3）半結(jié)構(gòu)化決策：是指介于前兩者間的一種情況，即決策方法和決策過(guò)程有一定的規(guī)律可循，但又不完全確定的情況。通常社會(huì)經(jīng)濟(jì)和管理活動(dòng)中所遇到的決策大部分屬于這種情況。

2/5/2023

環(huán)境決策支持系統(tǒng)（輔助決策）

(EnvironmentDecisionSupportSystem-EDSS)

環(huán)境決策支持系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱EDSS），是將DSS引入環(huán)境規(guī)劃、管理、決策工作中的產(chǎn)物。它的主要目的是幫助決策者解決環(huán)境問(wèn)題中常遇到的病態(tài)或半結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題。

2/5/2023

什么是智能決策支持系統(tǒng)？

(IDSS-IntelligentDecisionSupportSystem)

是在決策支持系統(tǒng)中進(jìn)一步引入人工智能技術(shù)。如：專家系統(tǒng)解決非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題，提高系統(tǒng)決策自動(dòng)化程度。

2/5/2023天地人機(jī)信息一體化網(wǎng)絡(luò)(OuterSpace-GeographicalInformationIntegrativeNetwork)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)（RSS）遙測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)（RMS）DCSGPS通信衛(wèi)星系統(tǒng)（CSS）輸入（Input）輸入（Input）決策層（Policymaker)管理層（Manager）專家層（Expert）技術(shù)層（Technician）遙感信息系統(tǒng)（RSIS）影像庫(kù)（IB）遙感信息模型

(RSIM)地理信息系統(tǒng)（GIS）輔助決策系統(tǒng)（DSS）管理信息系統(tǒng)（MIS）環(huán)境專家系統(tǒng)（EES）圖形庫(kù)（GB/CAD）屬性庫(kù)（AB）數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）知識(shí)庫(kù)（KB）邏輯庫(kù)（LB）地理信息編碼模型（GICM）方法庫(kù)（MeB）模型庫(kù)（MoB）輸出（Output）規(guī)劃模型（PM）博弈模型（GM）對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)人地信息系統(tǒng)環(huán)境工程波譜庫(kù)（SB）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）地面數(shù)據(jù)（GD）2/5/2023

決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)：

（1）主要解決半結(jié)構(gòu)化的決策問(wèn)題。雖然解決問(wèn)題的方法、模型已有規(guī)律可循，但又因人、因時(shí)、因條件而異，不是唯一和確定的，這就是典型的半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題，是DSS研究和支持的主要對(duì)象；（2）面向決策者。DSS的輸入和輸出、起源和歸宿都是決策者；（3）強(qiáng)調(diào)支持的概念。力求擴(kuò)展決策者做出科學(xué)決策的能力，而不是取而代之；

2/5/2023

決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)：（4）模型和用戶共同驅(qū)動(dòng)。決策過(guò)程和決策模型是動(dòng)態(tài)，根據(jù)決策的不同層次、周圍環(huán)境，按用戶需求提供新的性能；（5）強(qiáng)調(diào)交互式的處理方式。問(wèn)題的解決是一個(gè)交互的和遞歸的過(guò)程，通過(guò)大量、反復(fù)、經(jīng)常性的人機(jī)對(duì)話方式將計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的因素（如人的偏好、主觀判斷能力、經(jīng)驗(yàn)、價(jià)值觀念等）輸入計(jì)算機(jī)，并以此規(guī)定和影響著決策的進(jìn)程。

2/5/2023

決策支持系統(tǒng)的求解問(wèn)題的一般過(guò)程：

DSS求解問(wèn)題的過(guò)程一般可分五個(gè)步驟：

（1）識(shí)別問(wèn)題：用戶通過(guò)交互語(yǔ)言系統(tǒng)，把關(guān)于問(wèn)題的描述和要求輸入DSS交互語(yǔ)言系統(tǒng)對(duì)識(shí)別和解釋；

（2）建立模型：?jiǎn)栴}處理系統(tǒng)，通過(guò)知識(shí)系統(tǒng)中的知識(shí)庫(kù)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，收集與該問(wèn)題有關(guān)的各種數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)，判定問(wèn)題的性質(zhì)和求解過(guò)程。通過(guò)模型庫(kù)系統(tǒng)，集成構(gòu)造解題需要的規(guī)?；驍?shù)學(xué)模型，對(duì)該模型進(jìn)行分析鑒定；

2/5/2023

決策支持系統(tǒng)的求解問(wèn)題的一般過(guò)程：

DSS求解問(wèn)題的過(guò)程一般可分五個(gè)步驟：（3）執(zhí)行模型：在方法庫(kù)中識(shí)別進(jìn)行模型求解需要的具體算法，并進(jìn)行模型的分析求解，對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)；

（4）評(píng)判決策：綜合評(píng)判分析，若不滿意則進(jìn)入下一步；

（5）修改模型：修改或重建模型，整個(gè)過(guò)程可以迭代式進(jìn)行，直到結(jié)果滿意為止。2/5/2023

環(huán)境決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)

近年來(lái)，可持續(xù)發(fā)展概念的興起，從根本上豐富了環(huán)境保護(hù)的理論，環(huán)境系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)已經(jīng)緊密地結(jié)合在一起，環(huán)境決策也不單純是環(huán)境污染治理、環(huán)境保護(hù)，而是強(qiáng)調(diào)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一決策，實(shí)現(xiàn)在公平基礎(chǔ)上的總體量?jī)?yōu)或滿意的決策。

2/5/2023

環(huán)境決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)總體上講，環(huán)境決策可總結(jié)如下特點(diǎn)：

·涉及范圍廣，是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素的綜合；

·開(kāi)放性、復(fù)雜性；

·動(dòng)態(tài)性；

·滯后性，由于環(huán)境本身的特點(diǎn)，決策實(shí)施后的影響需要一定的時(shí)間才能顯現(xiàn)。

2/5/2023環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

1、遙感（RS）技術(shù)

2、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)

3、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)

4、專家系統(tǒng)（ES）

5、決策方法2/5/2023環(huán)境決策支持系統(tǒng)子系統(tǒng)特點(diǎn)

遙感系統(tǒng)(RS):大規(guī)模數(shù)據(jù)獲取(遙感數(shù)據(jù)---GIS數(shù)據(jù))

空間要素分類與提取全球定位系統(tǒng)(GPS):提供數(shù)據(jù)的地理定位信息地理信息系統(tǒng)(GPS)：地理數(shù)據(jù)管理與表現(xiàn)，屬性數(shù)據(jù)空間化空間信息查詢、分析與表達(dá)專家系統(tǒng)(ES):專家知識(shí)的存儲(chǔ)，模型庫(kù)，專家推理過(guò)程環(huán)境決策支持系統(tǒng)2/5/2023交通導(dǎo)航輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)信息、路網(wǎng)信息、公交系統(tǒng)信息、歷史路況信息、路況實(shí)時(shí)信息方法庫(kù)最短路徑算法、空間Buffer方法等模型庫(kù)針對(duì)不等交通方式的交通方案生成與評(píng)估模型等2/5/2023城市污水處理廠選址輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)城市基礎(chǔ)信息、城市市政基礎(chǔ)信息（管網(wǎng)等）等方法庫(kù)最短路徑算法、空間Buffer方法等模型庫(kù)污水處理廠選址方案與評(píng)估模型等2/5/2023城市污水處理廠運(yùn)行輔助決策系統(tǒng)國(guó)際水質(zhì)協(xié)會(huì)(IAWQ)20世紀(jì)70年代末提出的儀器化、控制化和自動(dòng)化(ICA)目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了城市污水處理系統(tǒng)運(yùn)行輔助決策支持系統(tǒng)城市污水處理廠運(yùn)行決策支持系統(tǒng)包含專家系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)等,具有運(yùn)行預(yù)測(cè)、分析問(wèn)題和提出建議等功能。專家系統(tǒng)是在運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,操作人員輸入所觀察到的問(wèn)題,系統(tǒng)一步步提示如何對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分解。在進(jìn)行了必要的實(shí)驗(yàn)分析和周邊條件清晰之后,得到分析結(jié)果,最后給出處理問(wèn)題的建議報(bào)告?；钚晕勰辔鬯幚砟M系統(tǒng)如EFOR、GPS-X、West、THASS等,大多采用IAWQ提出的活性污泥模型ASM1、ASM2/ASM2D、ASM3。這些模型綜合了活性污泥系統(tǒng)中碳氧化、硝化、反硝化和生物除磷等多個(gè)過(guò)程,能夠用于模擬污水生物處理的全過(guò)程。模擬系統(tǒng)基于國(guó)際上最新的IAWQ模型，結(jié)合其它模型如二沉池模型,通過(guò)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接,對(duì)污水處理廠的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模型分析,能夠預(yù)測(cè)污水處理廠未來(lái)的運(yùn)行狀態(tài),為該廠可靠運(yùn)行提供理論依據(jù)。其主要功能是通過(guò)從數(shù)據(jù)庫(kù)取得有效數(shù)據(jù),對(duì)污水生物處理過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬,計(jì)算出生物處理系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)發(fā)生的變化,提供變化趨勢(shì),并對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行報(bào)警。2/5/2023國(guó)外環(huán)境決策支持系統(tǒng)的研究進(jìn)展

從70年代起，國(guó)際上開(kāi)始研究EDSS，到現(xiàn)在的幾十年里，計(jì)算機(jī)、人工智能、數(shù)據(jù)采集與管理、遠(yuǎn)程通訊等技術(shù)得到飛速發(fā)展。而信息高速公路的建設(shè)，目前更是風(fēng)靡全球，這一切為EDSS的研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)造了良好的外部條件和廣闊前景。國(guó)內(nèi)外在EDSS的理論研究和實(shí)際應(yīng)用上都已取得了一定的成就。2/5/2023

在國(guó)外，DSS已應(yīng)用于各類企業(yè)組織的業(yè)務(wù)管理中。如美國(guó)普渡大學(xué)研制的原為支持河流凈化規(guī)劃的決策支持系統(tǒng)（DSS-Gplan）已廣泛應(yīng)用于能源與森林管理決策中。美國(guó)社會(huì)系統(tǒng)公司研制的DSS-Simplan

已用于公司的長(zhǎng)期規(guī)劃、財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)、資本預(yù)算、策略模擬、損益計(jì)劃和資本投資審核等決策問(wèn)題中。美國(guó)Execucom

系統(tǒng)公司研制的DSS-IFPS，應(yīng)用于合作計(jì)劃、財(cái)務(wù)計(jì)劃、銷售策略等決策中。

R.L.Kloss

等人研制的AAIMS，用于美國(guó)航空公司的計(jì)劃、業(yè)務(wù)、銷售、運(yùn)行業(yè)務(wù)中。RAND和IIASA公司也研制了許多諸如石油、水資源、環(huán)境污染等方面的決策支持系統(tǒng)。

2/5/2023中國(guó)環(huán)境決策支持系統(tǒng)研究進(jìn)展

我國(guó)對(duì)EDSS的研究起步較晚，但近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。許多大學(xué)和科研單位，為國(guó)家和有關(guān)?。▍^(qū)）研制了整體發(fā)展EDSS

和社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展EDSS。國(guó)內(nèi)一些著名的系統(tǒng)工程研究機(jī)構(gòu)，還對(duì)國(guó)內(nèi)重大的工程項(xiàng)目用決策分析方法進(jìn)行研究。如上海交大的“用系統(tǒng)工程方法對(duì)上海新港址進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選”、西安交大的“山西煤炭基地的發(fā)展戰(zhàn)略決策”，以及以三峽工程為目標(biāo)的“大型水利工程決策研究”等。

2/5/2023中國(guó)環(huán)境決策支持系統(tǒng)研究進(jìn)展近年來(lái)，該系統(tǒng)在防洪領(lǐng)域中的應(yīng)用也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)展。國(guó)家環(huán)境質(zhì)量決策支持系統(tǒng)（NEQDSS）是中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院研制的用于全國(guó)52個(gè)重點(diǎn)城市的水環(huán)境和大氣環(huán)境規(guī)劃與管理的大型EDSS。它具有數(shù)據(jù)庫(kù)管理、決策模擬以及決策比較評(píng)價(jià)3大功能，主要特點(diǎn)為：2/5/2023

（1）采用了80年代興起的半結(jié)構(gòu)化決策的快速原型設(shè)計(jì)方法開(kāi)發(fā)了能適應(yīng)不同情況和信息要求的60多套模擬決策模型及其靈活的模型管理技術(shù)；（2）實(shí)現(xiàn)了模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和方法庫(kù)的一體化，在一般數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上增設(shè)了參數(shù)生成功能；（3）采用了國(guó)際上先進(jìn)的離散型多準(zhǔn)則交互式?jīng)Q策軟件DISCRET；

另外，中國(guó)環(huán)境科學(xué)院管理所孫啟宏等人進(jìn)行了城市環(huán)境實(shí)用決策支持系統(tǒng)（UEDSS）的研究。2/5/2023

EDSS為環(huán)境決策創(chuàng)造了優(yōu)越的決策條件，提供了良好的決策手段，在實(shí)際環(huán)境規(guī)劃與管理工作中表現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確、高效的特點(diǎn)。為充分發(fā)揮EDSS的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)其分析、解決問(wèn)題的能力，需要：（1）重視用戶界面設(shè)計(jì)（2）強(qiáng)增空間數(shù)據(jù)處理能力（3）發(fā)揮人工智能在交互多目標(biāo)決策中的作用

2/5/2023（1）重視用戶界面設(shè)計(jì)用戶界面是EDSS與用戶的人機(jī)接口界面，它負(fù)責(zé)接收和檢查用戶的各種要求，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)和方法庫(kù)管理系統(tǒng)之間的通訊，向用戶提供圖形、菜單、報(bào)表等各種獲取信息的手段。用戶界面是否容易掌握和便于使用，是否具有高度的靈活性，對(duì)于EDSS的成功具有舉足輕重的影響，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，接口就是DSS。研究表明，用戶界面的研制在建立DSS軟件中所耗的費(fèi)用最大，對(duì)用戶界面的設(shè)計(jì)應(yīng)引起足夠重視，須對(duì)最終用戶進(jìn)行廣泛深入調(diào)查，在充分征詢意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出良好的用戶界面。

2/5/2023（2）強(qiáng)增空間數(shù)據(jù)處理能力

宏觀環(huán)境規(guī)劃與管理需要對(duì)大量的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，普通的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)已難以勝任這一要求，而地理信息系統(tǒng)（GIS）在這方面卻表現(xiàn)出了其特有的優(yōu)勢(shì)。GIS是空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、檢索與顯示的計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它的使用可以大大減輕工作人員在數(shù)據(jù)采集與整理過(guò)程中的繁重手工操作，并可隨時(shí)反映出環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，強(qiáng)大的圖形功能更是為問(wèn)題分析和決策效果評(píng)價(jià)提供了一條非常直觀的研究手段。美國(guó)Arnold等人研制的海灣水質(zhì)管理DSS和中國(guó)孫啟宏等人研制的UEDSS都成功地應(yīng)用了GIS技術(shù)，取得了良好的效果。

2/5/2023

（3）發(fā)揮人工智能在交互多目標(biāo)決策中的作用

傳統(tǒng)的交互式多目標(biāo)決策成功與否，在很大程度上取決于決策者的判斷和偏好，而事實(shí)上決策者并非萬(wàn)能的，不可能做到永遠(yuǎn)正確。決策者說(shuō)一系統(tǒng)不敢說(shuō)二的EDSS，是不負(fù)責(zé)任的系統(tǒng)，將人工智能引入決策過(guò)程中，可在最大程度上減少?zèng)Q策者的主觀隨意判斷，消除決策者的任意性，其對(duì)EDSS提出的備選方案會(huì)作出詳盡解釋，同時(shí)對(duì)決策者的判斷和選擇也可作出客觀評(píng)價(jià)，提出專家建議。

2/5/2023

決策支持系統(tǒng)軟件DICODESS2/5/2023本節(jié)課程內(nèi)容一.環(huán)境決策支持系統(tǒng)案例二.環(huán)境決策支持系統(tǒng)總體框架

2/5/20232/5/2023DSS的構(gòu)造與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2/5/2023深圳灣填海岸線選擇決策支持系統(tǒng)一.環(huán)境決策支持系統(tǒng)案例2/5/2023主要內(nèi)容1概述2填海岸線選擇優(yōu)選的綜合方法3深圳灣填海岸線的優(yōu)選2/5/20231概述填海造地能夠帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，填海工程實(shí)踐的歷史可以追溯到很久以前?！吧系墼旌！⒑商m人造陸”，早在羅馬時(shí)代荷蘭人就已在北海沿岸圍墾造地，由此使荷蘭增加了1/3的國(guó)土資源。著名的填海工程有須德海工程和三角洲工程。須德海原是一個(gè)海灣，1932年在海灣口建成32km的攔海大壩將海灣封堵，圍成1660km2的土地，并在灣內(nèi)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和墾植，為發(fā)展農(nóng)業(yè)、建設(shè)新鎮(zhèn)和開(kāi)辟旅游休養(yǎng)等提供用地。2/5/20231概述日本是多山島國(guó)，隨著城市化的發(fā)展，填海造地的活動(dòng)在東京灣、三河灣、大阪灣等多個(gè)沿海區(qū)域持久進(jìn)行。20世紀(jì)60年代中，神戶港島的填筑、六甲人工島的建設(shè)和關(guān)西機(jī)場(chǎng)的興建都是在4～20m水深的淺海之上通過(guò)填海工程得以實(shí)現(xiàn)。填海工程在其它國(guó)家同樣具有重要的意義。英國(guó)的填海面積達(dá)310km2；美國(guó)在大西洋沿岸海灘上已開(kāi)墾2.3萬(wàn)km2的土地；亞洲的韓國(guó)、新加坡、馬來(lái)西亞、印度尼西亞等國(guó)也都一直高度重視填海造地。2/5/20231概述我國(guó)的填海工程也歷史悠久。千百年來(lái)，我國(guó)的圍海、退海之地約達(dá)10多萬(wàn)km2。近50年來(lái)，全國(guó)圍海面積達(dá)1.1～1.2萬(wàn)km2。浙江圍海造地1650km2，上海市730km2，珠海市270km2，江蘇2270km2。這些新圍土地可以為約2000萬(wàn)人提供生存空間。2/5/20231概述香港和澳門是地狹人稠地區(qū)，多年來(lái)一直通過(guò)圍海造地開(kāi)拓城市建筑用地。從1849年圍海建設(shè)文咸街開(kāi)始，香港圍海造地從未間斷。填海區(qū)的深度愈來(lái)愈大（達(dá)到15m），速度也愈來(lái)愈快，近幾年平均每年填海5km2。至1995年香港填海總面積達(dá)到62km2，占香港陸地面積的5.7%。填海土地用于香港城市發(fā)展最重要的設(shè)施如港口、機(jī)場(chǎng)、陸路通道及主要街市，填海區(qū)面積占香港現(xiàn)有建成區(qū)面積160km2的40%，而且是香港最繁華的區(qū)域[4]。1912年，澳門地區(qū)的土地面積只有12.7km2，到1999年擴(kuò)大為28km2。澳門在新填出的土地上，興建了住宅、商業(yè)樓宇和公共設(shè)施，其中跨海大橋、澳門國(guó)際機(jī)場(chǎng)、還有海堤公路改善了交通狀況，使澳門形成了發(fā)達(dá)的海陸空運(yùn)輸體系[5]。2/5/20231.1填海工程實(shí)施的作用

1）農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)開(kāi)發(fā)2）風(fēng)暴潮災(zāi)害防治3）港口碼頭建設(shè)、工業(yè)開(kāi)發(fā)和城市發(fā)展4）房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、商業(yè)開(kāi)發(fā)和旅游業(yè)開(kāi)發(fā)

目前，填海土地用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)開(kāi)發(fā)的比例逐漸減小，用于房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、商業(yè)開(kāi)發(fā)和旅游業(yè)開(kāi)發(fā)的比例正不斷上升。利用環(huán)境優(yōu)美的自然條件，興建住宅、商業(yè)樓宇和公共設(shè)施形成居民區(qū)、商業(yè)區(qū)，或者建造賓館、別墅、娛樂(lè)旅游場(chǎng)所成為旅游勝地、度假村和游樂(lè)園，已成為填海開(kāi)發(fā)的重要內(nèi)容。2/5/20231.2填海工程的主要影響

填海造地對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展意義重大，但因填海工程往往會(huì)對(duì)填海區(qū)域及其周邊范圍的生態(tài)環(huán)境造成影響，所以需要全面考慮和合理分析。

1）對(duì)自然環(huán)境的影響：具體地表現(xiàn)為區(qū)域水動(dòng)力學(xué)條件、泥沙輸移條件和沖淤環(huán)境、污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等方面的變化。2/5/20231.2填海工程的主要影響

2）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響 填海工程的生態(tài)影響與其對(duì)自然環(huán)境的影響有著密切關(guān)系。由于填海侵占了海灘及海床，生物將失去棲息地，許多珍貴的物種將消失。

例如：我國(guó)海南島尖峰嶺在50年代還被稱為“海邊森林”，后來(lái)93.3km2的紅樹(shù)林因圍海造田被砍，致使這一珍貴的“胎生”植物減少一半。填海造成的廈門港沉積環(huán)境的改變，還導(dǎo)致珍貴的文昌魚(yú)幾乎絕跡，海豚減少。曾是我國(guó)著名漁場(chǎng)的大亞灣，生長(zhǎng)著珍貴的真鯛、金釣蝦、馬氏珍珠貝等多種名貴水產(chǎn)品。2/5/20231.2填海工程的主要影響3）對(duì)港口航道的影響 填海工程對(duì)港口航道的影響直接源于它對(duì)自然環(huán)境的影響。填海造成的水流減緩，有可能使港口航道的淤積增加。

例如：廈門西海域的海岸工程和圍墾造地使海灣的納潮量減少了67%左右，潮汐對(duì)泥沙的輸運(yùn)能力因此大大減弱，使廈門港的淤積加重、通航條件受到影響，每年必須花800多萬(wàn)元費(fèi)用清理航道[8]。2/5/20231.2填海工程的主要影響4）對(duì)防洪防潮的影響 填海工程對(duì)防洪防潮的影響是水動(dòng)力學(xué)條件改變的直接結(jié)果。河口地區(qū)的填海，有可能影響河流泄洪的能力。

例如：1994年夏，華南地區(qū)發(fā)生了200年一遇的特大洪災(zāi)，但降雨量并非很大。有關(guān)專家分析，這是填海造地阻塞了部分入海河道，影響了排洪。2/5/20231.2填海工程的主要影響5）對(duì)風(fēng)景旅游的影響 大規(guī)模填海工程還可能破壞鄰近地區(qū)的沙灘、礁林等風(fēng)景。

例如：遼寧大連市黑石礁灣曾有大片黑石礁林，是北方著名的海濱假石林景觀。近年來(lái)，由于沿岸工程施工和填海，使這一自然景觀遭到毀滅性破壞。2/5/20231.3填海工程的主要約束填海工程的實(shí)施受制于多種約束。有些約束只與工程本身實(shí)現(xiàn)的難易程度有關(guān)，如工程實(shí)施的地質(zhì)地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)能力和技術(shù)水平等，而另一些約束則是對(duì)工程可能產(chǎn)生的最大影響的必要限制。2/5/20231.3填海工程的主要約束首先，填海工程會(huì)受到區(qū)域地質(zhì)地貌、水文潮汐等自然狀況的約束。河口海岸的自然演變規(guī)律如地質(zhì)活動(dòng)狀況和侵蝕淤積趨勢(shì)等都影響著填海岸線的穩(wěn)定性。海岸線曲折、多淺灣、水流緩、潮差小是實(shí)施填海的優(yōu)良環(huán)境條件。對(duì)于潮汐動(dòng)力強(qiáng)、波浪較高和受臺(tái)風(fēng)影響較大的海岸，不利于填海工程的實(shí)施。工程技術(shù)水平也影響著填海工程的規(guī)模。過(guò)去圍海高程的確定，往往與平均高潮位相近，低于這樣的高程，圍堤很難站住腳，所以填海被限制在高灘以上。近年來(lái)，海岸工程技術(shù)的顯著進(jìn)展，如人工和生物促淤、軟基處理、土工布?jí)|層、護(hù)岸工程、防沖的沉井和插板等技術(shù)的出現(xiàn)和逐步完善，使得填海工程的范圍從高灘、到中低灘、發(fā)展到淺海區(qū)域，從近岸填海發(fā)展到離岸的人工島。2/5/20231.4填海岸線研究的內(nèi)容和模型填海岸線的設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：（1）調(diào)查海岸帶的水文、地貌、地質(zhì)特征和資源狀況；（2）根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要選擇填海工程開(kāi)發(fā)目標(biāo)；（3）預(yù)測(cè)分析填海工程可能造成的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，從影響和約束兩個(gè)方面論證填海規(guī)模和新岸線的科學(xué)性和可行性。2/5/20231.4填海岸線研究的內(nèi)容和模型1）水動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)和物理模型填海對(duì)當(dāng)?shù)鼗蛑苓叺貐^(qū)潮流特性、防洪、通航及港口的潛在影響，已經(jīng)在許多填海工程的岸線確定中得到充分重視。對(duì)于一些重要的河口、港灣地區(qū)，還通過(guò)物理模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型計(jì)算對(duì)填海岸線方案進(jìn)行論證。2）泥沙模型許多研究者對(duì)填海后泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律的改變及其對(duì)港口航道的影響進(jìn)行了深入研究。

2/5/20231.4填海岸線研究的內(nèi)容和模型3）水質(zhì)/富營(yíng)養(yǎng)化模型隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視，填海工程的環(huán)境影響也已成為不可忽視的方面。

4）生態(tài)模型近年來(lái)，海岸工程造成的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)退化逐漸受到重視，不少研究者開(kāi)始在水動(dòng)力學(xué)、泥沙和水質(zhì)模型預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上應(yīng)用生態(tài)模型對(duì)填海的生態(tài)影響進(jìn)行研究。

2/5/20232填海岸線優(yōu)選的綜合方法當(dāng)多種約束需要考慮時(shí)，填海岸線的確定必須以填海工程各種影響的綜合分析為前提。這些影響的方面及其影響因子之間可能構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的層次體系，由相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型量化影響因子，用權(quán)重反映各個(gè)影響方面和影響因子的相對(duì)重要性，然后再對(duì)多個(gè)影響方面和影響因子的作用進(jìn)行綜合集成。1)填海適宜區(qū)的綜合評(píng)價(jià)方法:該方法完全依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和主觀判斷，對(duì)填海影響的評(píng)價(jià)有主觀不確定性。此外，評(píng)價(jià)規(guī)則比較簡(jiǎn)單，得到的評(píng)價(jià)結(jié)果也比較粗略。2)快速影響評(píng)價(jià)矩陣（RIAM）方法:RIAM方法中定義了待評(píng)價(jià)的環(huán)境因素和評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，以及如何利用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、客觀分析和主觀判斷的結(jié)果對(duì)環(huán)境因子進(jìn)行評(píng)分的方法。

RIAM作為一種半定量的環(huán)境影響評(píng)價(jià)的通用方法，還處于不斷發(fā)展和完善之中，將它用于具體問(wèn)題，如填海工程岸線確定時(shí)，將有許多地方需要改進(jìn)。2/5/2023RIAMRIAM的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為五類，如表1-1所示。對(duì)單個(gè)環(huán)境因子影響的綜合評(píng)分采用如下公式計(jì)算：

其中，ES為綜合評(píng)分；a1和

a2分別為環(huán)境因子的重要性和變化程度的量化值；b1、b2和b3代表為環(huán)境因子變化在永久性、可逆行和累積性等方面的特征量化值。

2/5/2023RIAMRIAM方法為在填海工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)和方案選擇時(shí)同時(shí)考慮和比較來(lái)源于客觀分析和主觀判斷的結(jié)論提供了較有效的工具。

2/5/20232.1填海岸線優(yōu)選方法的框架2/5/2023填海岸線方案的優(yōu)選實(shí)質(zhì)上屬于有限方案的多約束決策問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)效益為填海的目標(biāo)，填海造成的各種潛在影響都是有待評(píng)價(jià)的影響方面。岸線決策中通?？紤]的主要影響有：水動(dòng)力環(huán)境的變化、泥沙沖淤規(guī)律的變化、污染物遷移規(guī)律的變化、對(duì)港口航道的影響、對(duì)防洪防潮的影響和對(duì)生態(tài)的影響等每種影響都可以通過(guò)若干個(gè)影響因子來(lái)體現(xiàn)，例如，海灣填海后水動(dòng)力學(xué)條件的變化可以通過(guò)潮流大小、方向以及波高等指標(biāo)來(lái)表示。2/5/2023因此，根據(jù)層次分析法的思想，可以建立一個(gè)3層的填海影響評(píng)價(jià)層次系統(tǒng)，并采用層次分析法確定各種影響方面及影響因子的權(quán)重。數(shù)學(xué)模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)各種填海岸線方案對(duì)應(yīng)的影響，模型的預(yù)測(cè)結(jié)果將為影響因子的評(píng)分提供依據(jù)。填海岸線確定方法的總體框架可以由圖2-1表示，具體的步驟描述如下。

2/5/2023綜合評(píng)價(jià)層次圖2/5/2023綜合評(píng)價(jià)的步驟（1）分析填海工程的主要影響方面及影響因子，建立它們之間的層次關(guān)系；（2）采用AHP法確定各類影響及影響因子的權(quán)重；（3）應(yīng)用數(shù)學(xué)模型對(duì)各影響因子進(jìn)行預(yù)測(cè)；（4）根據(jù)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果對(duì)各方案下的影響因子進(jìn)行評(píng)分；（5）通過(guò)加權(quán)疊加得到各方案的綜合評(píng)價(jià)，判別各種填海岸線的優(yōu)劣；（6）進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)權(quán)重和模型計(jì)算誤差變化的敏感性分析，檢驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。

2/5/20232.2權(quán)重分配方法層次分析法賦權(quán)的基本原理可以用以下的簡(jiǎn)單事例分析來(lái)說(shuō)明。假設(shè)有n個(gè)物體A1，A2，…，An，它們的重量分別記為W1，W2，…，Wn

。現(xiàn)將每個(gè)物體的重量?jī)蓛杀容^如下：2/5/20232.3填海影響的預(yù)測(cè)模型

2.3.1土地開(kāi)發(fā)的最優(yōu)規(guī)劃模型

2/5/20232.3.2水動(dòng)力學(xué)模型用于描述河口海岸水動(dòng)力條件的數(shù)學(xué)模型是依據(jù)質(zhì)量守恒和牛頓第二定律等基本原理建立起來(lái)的。模型控制方程的維數(shù)、動(dòng)力條件的范圍、時(shí)間和空間的模擬精度以及潮間帶動(dòng)邊界的處理方法需根據(jù)工程的目的和填海區(qū)域的水文地貌特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

以二維淺水動(dòng)力學(xué)模型為例，在潮流、床面摩擦阻力、柯氏力和風(fēng)力等力作用下河口海岸水流運(yùn)動(dòng)的控制方程為:

2/5/20232.3.2水動(dòng)力學(xué)模型2/5/20232.3.2水動(dòng)力學(xué)模型2/5/20232.3.2水動(dòng)力學(xué)模型2/5/20232.3.3泥沙輸移模型海岸泥沙有淤積、起動(dòng)、懸浮、絮凝成團(tuán)、沉降等多種存在狀態(tài)，從泥沙輸移的形式可以歸納為懸沙輸移、底沙推移和浮泥流三種形式。泥沙運(yùn)動(dòng)的規(guī)律不僅與波浪、潮流等水動(dòng)力要素有關(guān)，而且還和泥沙粒徑、容重等物理特性及泥沙的水力特性有關(guān)[49]。因此，用于模擬海岸泥沙運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型主要有懸沙運(yùn)移、底沙推移和浮泥運(yùn)動(dòng)模型，以及相應(yīng)的床底變形模型，其形式多種多樣，在應(yīng)用時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇

.2/5/20232.3.3泥沙輸移模型（1）泥沙模型的選擇模型的維數(shù)懸沙運(yùn)移、底沙推移和浮泥運(yùn)動(dòng)

耦合與非耦合

飽和與非飽和

波浪對(duì)泥沙的作用

2/5/20232.3.3泥沙輸移模型2/5/20232.3.4水質(zhì)模型污染物在水流中的擴(kuò)散、遷移與轉(zhuǎn)化是物理運(yùn)動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)和微生物活動(dòng)的綜合，其變化是十分復(fù)雜的。填海工程對(duì)河口海岸污染物遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律的影響，需要借助水質(zhì)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。針對(duì)海岸河口水流在潮汐作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，一般選擇平面二維動(dòng)態(tài)水質(zhì)模型研究填海工程對(duì)水環(huán)境的影響。水質(zhì)模型的基本方程是一個(gè)對(duì)流擴(kuò)散遷移方程，它能描述任一水質(zhì)變量的時(shí)間與空間變化情況。2/5/20232.3.4水質(zhì)模型2/5/20232/5/20232.4.2綜合評(píng)價(jià)列舉出所有可能的填海岸線方案，利用數(shù)學(xué)模型分別對(duì)各種方案下的填海的潛在影響進(jìn)行預(yù)測(cè)；然后依據(jù)模型的計(jì)算結(jié)果對(duì)各種影響因子打分，而各種因子間的相對(duì)權(quán)重通過(guò)層次分析法給出；通過(guò)加權(quán)迭加得到每種填海方案下的總評(píng)分，比較總評(píng)分，可以得到各種填海方案的優(yōu)劣排序。因此，填海岸線的決策問(wèn)題可以用如下簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)形式表達(dá)：2/5/20233

深圳灣填海岸線的優(yōu)選

2/5/20235種方案2/5/2023框架圖2/5/2023AHP確定權(quán)重2/5/2023AHP確定權(quán)重2/5/2023水動(dòng)力學(xué)模型

2/5/2023圖3-7a潮位驗(yàn)證（珠江基面）圖3-7b流速大小驗(yàn)證3-7c流速方向驗(yàn)證圖3-7水動(dòng)力模型驗(yàn)證2/5/20233.3.2泥沙輸移模型

位置：VS1位置：VS22/5/20233.3.3水質(zhì)模型

深圳灣排污口和水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

2/5/2023WQ1WQ22/5/20233.3.4生態(tài)模型

2/5/20233.4單約束條件下的填海岸線優(yōu)選

3.4.1水動(dòng)力學(xué)條件（1）納潮量

2/5/20233.4單約束條件下的填海岸線優(yōu)選

因此，單就納潮量改變最小的要求來(lái)看，方案四相對(duì)較優(yōu)。2/5/20233.4單約束條件下的填海岸線優(yōu)選（2）流場(chǎng)

2/5/20232/5/2023（3）潮位

2/5/20233.4.2泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律

豐水期枯水期2/5/20233.4.2泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律因此，單就進(jìn)出深圳灣泥沙變化最小的要求來(lái)看，各方案的優(yōu)劣順序?yàn)椋悍桨溉⒁?、五、二、四?/p>

2/5/20233.4.2泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律（2）含沙量方案一的平均含沙量變化最大，而方案四最小。2/5/2023（3）沖淤分布

香港現(xiàn)狀深圳香港深圳方案一香港深圳方案二香港深圳方案三香港深圳方案四香港深圳方案五-100～-55～2020～100沖刷區(qū)弱淤積區(qū)強(qiáng)淤積區(qū)單位：mm/year圖3-17填海前后年淤積速率分布填海區(qū)單就深圳灣泥沙沖淤分布變化最小的要求來(lái)看，各方案的優(yōu)劣順序?yàn)椋悍桨杆?、三、一、五、二?/p>

2/5/20233.4.3污染物輸移

（1）余流場(chǎng)

方案五和方案二相對(duì)較差，其它3個(gè)方案較優(yōu)。

香港現(xiàn)狀深圳香港深圳方案一香港深圳方案二香港深圳方案三香港深圳方案四香港深圳方案五填海區(qū)5cm/s2/5/20233.4.3污染物輸移

（2）水質(zhì)

方案一至方案五對(duì)應(yīng)污染指數(shù)增大的幅度分別為2.7%、4.7%、3.6%、1.4%和2.3%。

2/5/2023（3）環(huán)境容量2/5/20233.5填海綜合優(yōu)化岸線確定

將因子評(píng)分加權(quán)疊加，便可計(jì)算出五種填海岸線方案的綜合評(píng)分（如表3-28），依次分別為：81.5、82.8、84.0、80.0、79.8。因此，各方案優(yōu)劣的排列順序?yàn)榉桨溉⒍?、一、四、五?/p>

2/5/2023DSS－模型

數(shù)據(jù)模型決策方法模型預(yù)測(cè)、分析、規(guī)劃模型2/5/2023二.環(huán)境決策支持系統(tǒng)總體框架2/5/2023近十多年來(lái)，通過(guò)世界銀行支援項(xiàng)目“中國(guó)省級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)建設(shè)”，在我國(guó)27個(gè)省建立省級(jí)環(huán)境信息中心,提供先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟硬件設(shè)備,以及為各省開(kāi)發(fā)通用的應(yīng)用軟件等。省級(jí)通用應(yīng)用軟件包括公共數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境管理模塊和環(huán)境決策支持系統(tǒng)DSS（DecisionSupportSystem）。目標(biāo)是為省級(jí)環(huán)境保護(hù)管理決策部門提供實(shí)用的和基本的基于地理信息系統(tǒng)(GIS)和模型方法的環(huán)境分析、現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、影響預(yù)測(cè)和環(huán)境規(guī)劃等方面的決策支持軟件包,并提供基本空間數(shù)據(jù)管理、模型管理和對(duì)公共數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用的框架,為各省開(kāi)發(fā)自己較復(fù)雜的特殊應(yīng)用提供一個(gè)開(kāi)放環(huán)境。2/5/2023DSS的基本功能DSS的基本概念，最初由美國(guó)的Qerrity等人在1970～1971年間提出的，當(dāng)時(shí)稱為人機(jī)決策系統(tǒng)。信息系統(tǒng)研究的實(shí)踐證明，結(jié)構(gòu)化的決策過(guò)程能夠自動(dòng)化，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。而半結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的決策問(wèn)題則不容易或不可能完全自動(dòng)化。當(dāng)今的環(huán)境管理和決策領(lǐng)域中，信息量龐大，所需解決的問(wèn)題一般為半結(jié)構(gòu)化的或非結(jié)構(gòu)化的，決策人員一方面要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，另一方面需要借助計(jì)算機(jī)為決策提供各種輔助信息，才能做出正確而有效的判斷。2/5/2023DSS的重點(diǎn)是在“決策支持”DSS是以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，針對(duì)某一類型的半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策過(guò)程的決策問(wèn)題為特征的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。它能為決策者提供所需要的數(shù)據(jù)、信息和背景材料，幫助明確決策目標(biāo)和進(jìn)行問(wèn)題的識(shí)別，建立、修改決策模型，提供各種備選方案，并對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選，并通過(guò)人機(jī)交互進(jìn)行分析、比較和判斷，為管理者做出正確決策提供幫助。DSS的重點(diǎn)是放在“支持”而不是決策工作的自動(dòng)化上。2/5/2023DSS三個(gè)技術(shù)層次DSS發(fā)展到今天，已形成三個(gè)技術(shù)層次專用DSSDSS生成器DSS工具目前國(guó)內(nèi)專用DSS和DSS生成器都有所發(fā)展，其中專用DSS居多。2/5/2023DSS的基本結(jié)構(gòu)DSS的基本結(jié)構(gòu)包括4個(gè)單元：數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)DBMS模型庫(kù)及其管理系統(tǒng)方法庫(kù)及其管理系統(tǒng)MEBMS人機(jī)接口單元IMS隨著人工智能技術(shù)的普及應(yīng)用，出現(xiàn)了一種新的DSS－智能DSS。它不僅具有DSS的基本功能結(jié)構(gòu)，而且有存放各種規(guī)則、因果關(guān)系、決策人員經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫(kù)及知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有能夠綜合利用知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和定量計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行推理和問(wèn)題求解的推理機(jī)能，從而可以模擬人類思維過(guò)程，使查詢、計(jì)算、分析和推理過(guò)程完全自動(dòng)化，提高決策支持的及時(shí)性和正確性。2/5/2023DSS的邏輯功能DSS是一個(gè)以支持決策過(guò)程為目標(biāo)的，由多種功能協(xié)調(diào)配合而成的集成系統(tǒng)，它集決策支持、事務(wù)處理、專用DSS（或MIS）開(kāi)發(fā)于一體圖2.1DSS邏輯功能框圖2/5/2023DSS組成DSS通常由以下6個(gè)部分組成：（l）模型庫(kù)子系統(tǒng)包括模型庫(kù)（MB）和模型庫(kù)管理系統(tǒng)（MBMS）。模型庫(kù)用于存放決策過(guò)程中常用模型，這些模型是按照一定的方式進(jìn)行組織和管理的。為了便于用戶訪問(wèn)和調(diào)用。一般規(guī)定：存入模型庫(kù)中的模型必須經(jīng)規(guī)范化處理，以主－子模塊形式分類存放。由模型庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行集中控制和管理。模型庫(kù)管理系統(tǒng)提供模型構(gòu)造、輸入、維護(hù)、更新、檢索、聯(lián)接、裝載等功能。2/5/2023DSS組成DSS通常由以下6個(gè)部分組成：（2）方法庫(kù)子系統(tǒng)包括方法庫(kù)（MEB）和方法庫(kù)管理系統(tǒng)（MEBMS）方法庫(kù)用于存放決策過(guò)程中常用方法，從計(jì)算機(jī)角度看，方法是能完成預(yù)定功能的程序單位。通常將一部分常用方法進(jìn)行編程，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，以子程序的形式，分類存入方法庫(kù)中。這些方法按照一定的組織原則有機(jī)地匯集起來(lái)，由方法庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行集中控制和管理。方法庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行維護(hù)和調(diào)用，同時(shí)，可以調(diào)用內(nèi)部公用子程序和外部程序。這要求系統(tǒng)提供一個(gè)執(zhí)行方法的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)方法庫(kù)系統(tǒng)與操作系統(tǒng)之間的通訊，以便申請(qǐng)資源，完成虛擬存貯、動(dòng)態(tài)裝配、自動(dòng)執(zhí)行，獲得系統(tǒng)環(huán)境的信息等。2/5/2023DSS組成DSS通常由以下6個(gè)部分組成：（3）數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）和為完成一些應(yīng)用而設(shè)計(jì)的軟件。其主要任務(wù)是：數(shù)據(jù)的收集、加工、儲(chǔ)存和分析，并能從多種信息源中提取數(shù)據(jù)，將它們轉(zhuǎn)換成DSS要求的各種內(nèi)部數(shù)據(jù)。從某種意義上講，其主要工作就是一系列復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程。包括：輸入生成，數(shù)據(jù)提取，輸出生成，報(bào)表生成和圖形生成2/5/2023DSS組成DSS通常由以下6個(gè)部分組成：（4）系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)它提供對(duì)模型庫(kù)、方法庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)級(jí)維護(hù)，包括：重新排序、瀏覽修改、篩選修改、條件修改和快速替換，以及系統(tǒng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)、檢測(cè)等功能2/5/2023DSS組成DSS通常由以下6個(gè)部分組成：（5）DSS生成子系統(tǒng)它是開(kāi)發(fā)專用DSS的有效工具。包括如下功能：①系統(tǒng)生成：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)和系統(tǒng)庫(kù)的自動(dòng)生成。②DSS定義：用戶可在系統(tǒng)的幫助和引導(dǎo)下進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)模式定義，瀏覽修改，篩選模型和方法。③DSS生成：實(shí)現(xiàn)模型庫(kù)、方法庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)概念模式與物理結(jié)構(gòu)的自動(dòng)生成，以及模型、方法、數(shù)據(jù)、編碼實(shí)體庫(kù)的自動(dòng)生成。④DSS檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)SDSS的完備性自動(dòng)檢測(cè)。⑤DSS裝封：實(shí)現(xiàn)SDSS自動(dòng)封裝，生成系統(tǒng)盤。這樣，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可利用以上功能，通過(guò)重新定義，反復(fù)修改，快速生成，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立自適應(yīng)性系統(tǒng)之目的。2/5/2023DSS組成DSS通常由以下6個(gè)部分組成：（6）對(duì)話子系統(tǒng)它是系統(tǒng)的人－機(jī)接口，負(fù)責(zé)接受和檢測(cè)用戶的請(qǐng)求，協(xié)調(diào)各部分之間的通訊，為用戶提供各種支持功能。2/5/2023DSS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2/5/2023DSS是以模型驅(qū)動(dòng)的，因此模型庫(kù)系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位，是系統(tǒng)的核心部分。模型庫(kù)系統(tǒng)與對(duì)話部分交互作用，可使用戶控制對(duì)模型的操作、處置和使用；它與數(shù)據(jù)部分交互作用，以便提供各種模型所需要的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)模型輸入、輸出和中間結(jié)果存取自動(dòng)化；它與方法部分交互作用，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)搜索、裝載運(yùn)行自動(dòng)化。2/5/2023DSS特點(diǎn)（1）用戶界面友好：面向各類用戶，界面友好，使用方便。（2）安全可靠：采取分別授權(quán)，分層保密的保護(hù)措施，以保證資源不被侵害。系統(tǒng)通過(guò)嚴(yán)格地測(cè)試，并具有自動(dòng)檢測(cè)功能，以保證可靠性。（3）標(biāo)準(zhǔn)化：將系統(tǒng)程序模塊化，模型規(guī)范化，方法標(biāo)準(zhǔn)化，而且在系統(tǒng)程序與所處理的對(duì)象之間，以及“三庫(kù)”之間，建立了標(biāo)準(zhǔn)的接口，使得系統(tǒng)程序獨(dú)立于所處理的對(duì)象，模型獨(dú)立于方法，方法獨(dú)立于數(shù)據(jù)。（4）通用性：系統(tǒng)是采用標(biāo)準(zhǔn)化方法用通用程序?qū)崿F(xiàn)的。這就使得專用DSS（MIS）的開(kāi)發(fā)變得十分容易，用戶只需給出專用DSS（MIS）定義，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成專用DSS（MIS）。2/5/2023對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，幾乎沒(méi)有編程任務(wù)，除非他想在輸出生成時(shí)，做某種特殊處理，在那里為特殊處理程序留有接口。（5）開(kāi)放性：系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的模型、方法和功能。同時(shí)，又為用戶構(gòu)造模型、建立方法、定義功能提供手段和支持，并把用戶定義的模型、方法和處理功能與標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)開(kāi)放性系統(tǒng)。（6）自適應(yīng)性：系統(tǒng)具有很強(qiáng)的應(yīng)變能力。面對(duì)決策環(huán)境不斷的變化，基于DSS生成功能，采用循環(huán)設(shè)計(jì)方法建立一個(gè)自適應(yīng)性系統(tǒng)。使得在短期運(yùn)行中，系統(tǒng)允許在相對(duì)窄的范圍內(nèi)尋求答案，在中期水平上，通過(guò)修改和擴(kuò)充它的能力，讓系統(tǒng)“進(jìn)行學(xué)習(xí)”；在長(zhǎng)期運(yùn)行情況下，將演變成自適應(yīng)性系統(tǒng)。面向決策支持、事務(wù)處理、專用DSS和MIS開(kāi)發(fā)，為決策者、管理人員和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供強(qiáng)有力支持?？蓭椭鷽Q策者提高決策能力和決策水平，最終實(shí)現(xiàn)提高決策質(zhì)量和效果。同時(shí)，適用于專用DSS和MIS類應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，可提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量，降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用。2/5/2023DSS的軟件環(huán)境

決策過(guò)程包括問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和診斷、決策問(wèn)題分析和求解思路研究、備選方案的制定和優(yōu)選以及決策方案實(shí)施的管理等。理想的決策支持系統(tǒng)應(yīng)能支持決策全過(guò)程中較為規(guī)范化或可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理的問(wèn)題,如診斷預(yù)警,決策問(wèn)題分析,決策問(wèn)題求解和試驗(yàn)驗(yàn)證等。要解決這些問(wèn)題,單憑一個(gè)模型或一類模型非常困難,而需要多個(gè)模型或多類模型的組合。為此,一些研究者(如GiorgioGuariso等)提出了下圖所示的決策支持系統(tǒng)的軟件環(huán)境的系統(tǒng)框架。2/5/2023圖2.3決策支持系統(tǒng)軟件環(huán)境一般結(jié)構(gòu)2/5/2023上圖所示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,模擬方法庫(kù)和最優(yōu)化方法庫(kù)提供有關(guān)模擬和最優(yōu)化過(guò)程的深層次知識(shí),它們由系統(tǒng)管理員進(jìn)行維護(hù)操作。模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和試驗(yàn)庫(kù)分別存貯模型、數(shù)據(jù)和試驗(yàn)的分類與實(shí)例的結(jié)構(gòu)性信息,它們由系統(tǒng)管理員和用戶共同處理。工作表格一般存貯用戶處理特定問(wèn)題而產(chǎn)生的信息,它完全在用戶的控制之下。2/5/2023DSS用戶接口

用戶接口是用戶與系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系的窗口，以會(huì)話方式實(shí)行用戶與系統(tǒng)的交互，以達(dá)到用戶對(duì)系統(tǒng)的操縱，以及系統(tǒng)對(duì)用戶的服務(wù)和支持。其功能是：提供使用系統(tǒng)的手段和輔助信息。它上要由會(huì)話命令及解釋程序組成，借助這些命令可轉(zhuǎn)入各子系統(tǒng)。用戶以“點(diǎn)菜單”的方式使用這些命令，系統(tǒng)將按照用戶的選擇，調(diào)用相應(yīng)的命令模