解析工業(yè)信息管理與決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建-技術(shù)方案

解析工業(yè)信息管理與決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建-技術(shù)方案

管理系統(tǒng)的設(shè)計是系統(tǒng)建設(shè)工作的靈魂。不論是對業(yè)主還是軟件開發(fā)的承包商，都會把系統(tǒng)的設(shè)計工作放在頭等重要的地位，它不僅直接關(guān)系到系統(tǒng)開發(fā)的進度、質(zhì)量和成本掌握以及詳細(xì)的技術(shù)路線，更關(guān)系到將來系統(tǒng)的運行與維護。對于大型集成化的管理信息系統(tǒng)來說，設(shè)計的問題更多更簡單，因此涉及系統(tǒng)勝利的風(fēng)險因素也會更多。大型集成化的管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)集成的特點，數(shù)據(jù)的共享性體現(xiàn)了系統(tǒng)集成的思想。系統(tǒng)設(shè)計中的一個主要基準(zhǔn)是使數(shù)據(jù)庫里的信息盡可能地開放，簡單訪問，我們稱之為開放數(shù)據(jù)庫的概念，信息共享是勝利管理的關(guān)鍵。信息對于決策來說致關(guān)重要，信息越多，決策越簡單，效果越好。

決策支持系統(tǒng)作為一種允許決策者直接干預(yù)，并能接受決策者的直觀推斷和閱歷的動態(tài)式計算機系統(tǒng)。主要面對企業(yè)或政府的中高層管理者，用于關(guān)心企業(yè)或政府的管理者進行半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策活動[1].本文介紹一種基于工業(yè)信息資源優(yōu)化評價基礎(chǔ)的工業(yè)信息資源決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，利用決策支持系統(tǒng)關(guān)心政府實現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置。

1系統(tǒng)設(shè)計思想和總體結(jié)構(gòu)

1.1系統(tǒng)設(shè)計思想

工業(yè)信息作為一種信息資源，其優(yōu)化配置的討論已不局限于投入產(chǎn)出和以價格為主導(dǎo)的資源配置的討論。而應(yīng)從國內(nèi)市場信息、科技成果信息、國際市場信息和法律法規(guī)信息幾個方面來綜合討論其配置行為。其配置行為可分為動態(tài)和靜態(tài)兩個方面。就總體而言，工業(yè)信息資源配置行為具有靜態(tài)性特征，是一種表征全局的結(jié)果，即是一種配置效果；就其動態(tài)性特征而言，工業(yè)信息資源配置主體對企業(yè)人力、財力等資源要素的配置不是僅作為工業(yè)企業(yè)活動的基礎(chǔ)和起點而存在的簡潔的配置行為，更是一種過程，存在于工業(yè)企業(yè)活動從投入到產(chǎn)出的全過程，其間的每一個環(huán)節(jié)都體現(xiàn)出配置主體的行為效果。政府在主導(dǎo)實際工業(yè)企業(yè)方面主要扮演引導(dǎo)、支持和服務(wù)的角色。同時還充分發(fā)揮各行業(yè)協(xié)會、社會中介組織和業(yè)界的作用，共同建立決策詢問支撐體系。在工業(yè)信息資源配置中，首先應(yīng)依據(jù)工業(yè)企業(yè)信息需求的規(guī)律和特點，確定工業(yè)企業(yè)應(yīng)配置的信息數(shù)量、內(nèi)容、質(zhì)量和形式。在此基礎(chǔ)上，確定合理的資源需求和技術(shù)結(jié)構(gòu)，制定工業(yè)企業(yè)信息資源配置的規(guī)劃、方案和標(biāo)準(zhǔn)，然后付諸實施，并在實施過程中不斷對工業(yè)信息資源的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。

工業(yè)信息資源配置是典型的半結(jié)構(gòu)決策問題，既需要對影響信息資源配置的諸因素進行定性分析又要對各因素的影響程度進行定量分析。為此，信息資源配置決策支持系統(tǒng)的主要目標(biāo)是：對影響信息資源配置的各因素進行定性和定量分析，從而猜測將來的工業(yè)信息資源的配置方案；依據(jù)猜測結(jié)果對工業(yè)信息資源的配置提出方案。系統(tǒng)的設(shè)計思想為：系統(tǒng)能獵取、存儲信息資源配置的決策閱歷，并能精確?????地應(yīng)用這些閱歷；系統(tǒng)使用便利、適應(yīng)性強、便于修改擴充；系統(tǒng)能關(guān)心用戶建立、集成、修改、查詢以及正確使用各種模型；供應(yīng)"友好"的用戶界面；采納較先進的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計，把組件技術(shù)引入到系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)中來。

1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server,掃瞄器/服務(wù)器模式），是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB掃瞄器是客戶端主要的應(yīng)用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用?？蛻魴C上只要安裝一個掃瞄器（Browser），如NetscapeNavigator或InternetExplorer,服務(wù)器安裝Oracle、Sybase、Informix或SQLServer等數(shù)據(jù)庫。掃瞄器通過WebServer同數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互。本文設(shè)計的工業(yè)信息管理與決策支持系統(tǒng)采納Browser/Setver結(jié)構(gòu)，在Java編程語言的支持下實現(xiàn)國際國內(nèi)市場信息、科技成果信息和法律法規(guī)信息的查詢、收集以及工業(yè)信息資源配置及其影響因素分析等功能。本系統(tǒng)主要由人機交互系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、模型庫子系統(tǒng)、學(xué)問庫子系統(tǒng)等四部分構(gòu)成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中決策者依據(jù)查詢到的工業(yè)信息資源現(xiàn)狀，提動身送懇求，通過對話生成和管理部件對問題進行分解后，選擇相應(yīng)的決策模型對問題進行求解并返回結(jié)果。

2系統(tǒng)主要部件的設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計主要包括：管理信息體系和技術(shù)信息體系的設(shè)計。

2.1管理信息體系

縱向上一般分為3個層次。即決策層、管理層和執(zhí)行操作層。綜合信息系統(tǒng)、物資選購系統(tǒng)、產(chǎn)品銷售系統(tǒng)以及庫存儲備系統(tǒng)等都屬于這個范圍。在數(shù)據(jù)和信息上它們之間是相通并可以共享的，在管理信息系統(tǒng)的使用上是統(tǒng)一的，在統(tǒng)一的辦公模式下作業(yè)，整個數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)輸出都是統(tǒng)一和協(xié)調(diào)全都的。

橫向上的功能主要通過縱向體系體現(xiàn)，決策、管理和執(zhí)行、操作層面根據(jù)各自的分工分別對各自的責(zé)任負(fù)責(zé)，并負(fù)責(zé)對上一層供應(yīng)數(shù)據(jù)、狀況以及協(xié)調(diào)下一層的作業(yè)狀況等。

2.2技術(shù)信息體系

技術(shù)信息體系主要分為產(chǎn)品技術(shù)改造信息系統(tǒng)和加工改造信息系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)與各個層面相連接，并有交互技術(shù)使用功能。但在實際使用狀況中技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的接口往往被限制在肯定的部門之內(nèi)，影響信息系統(tǒng)效能的發(fā)揮和技術(shù)改造的進展。

當(dāng)決策者在面對要決策的問題時，主要是從兩方面搜集信息：一是來自企業(yè)及外部的信息，通過企業(yè)的網(wǎng)站以及一些統(tǒng)計信息得來，還包括一些其他的信息；二是來自政府宏觀及外部信息，是以整個工業(yè)的走向和資源配置在長期的運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、信息等。企業(yè)的外部信息是數(shù)量巨大而且分布龐雜的，這些信息資源中的二手信息的獵取相對簡單，而以網(wǎng)絡(luò)為的大量未經(jīng)加工的信息，要從中獵取對工業(yè)決策有用的信息需花費肯定的時間和方法。基于Web的工業(yè)信息決策支持系統(tǒng)，顧名思義是要重視從Web上搜集來的信息加以利用，但同時也不能忽視內(nèi)部信息資源和非網(wǎng)絡(luò)信息資源的挖掘利用[2].因此，在搜集信息資源時，需要用到Web挖掘等技術(shù)手段。

Web資源搜尋及挖掘就是在決策者的指導(dǎo)下進行的信息搜集及挖掘過程，詳細(xì)方法如Web內(nèi)容挖掘、Web結(jié)構(gòu)挖掘、Web使用挖掘等。這些過程都是由挖掘Web挖掘Agent組負(fù)責(zé)實現(xiàn)，組中的管理Agent負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和掌握。Web資源搜尋及挖掘在總的決策過程中所占的時間不宜太長，否則會影響后面的工作。

內(nèi)部信息資源的搜集是與Web資源搜集并行不悖的，內(nèi)部資源的搜集首先依據(jù)決策問題集成所需數(shù)據(jù)，進入數(shù)據(jù)倉庫，再利用OLAP、數(shù)據(jù)挖掘?qū)ζ溥M行深化的挖掘分析，爭取得到預(yù)期的結(jié)果為決策供應(yīng)強有力的支持。

人機交互系統(tǒng)的設(shè)計：人機交互系統(tǒng)的設(shè)計宗旨是界面友好，操作簡潔，同時充分考慮用戶的需求特點及系統(tǒng)的安全性。本系統(tǒng)中人機交互系統(tǒng)的特點就是綜合運用可視化技術(shù)和多媒體技術(shù)，不僅使數(shù)據(jù)、分析結(jié)果更加形象化、直觀化，易于理解，而且還可引導(dǎo)用戶完成決策功能，使得系統(tǒng)易于操作。

人機交互系統(tǒng)所涉及的功能包括工業(yè)信息發(fā)布、系統(tǒng)管理與維護、科技成果應(yīng)用查詢、工業(yè)資源統(tǒng)計分析等。系統(tǒng)管理員可進入系統(tǒng)管理維護子系統(tǒng)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行更新與修改、對用戶權(quán)限進行管理等操作；決策者可以通過Web掃瞄器對工業(yè)信息資源投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)及對科技成果應(yīng)用狀況進行查詢，對影響工業(yè)進展的因素進行分析。系統(tǒng)應(yīng)用功能設(shè)計如圖2所示。

數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)是供應(yīng)數(shù)據(jù)存儲管理的服務(wù)，它存儲和管理進行工業(yè)資源配置及其影響因素分析的各種數(shù)據(jù)，包括工業(yè)資源投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)、科技成果應(yīng)用數(shù)據(jù)、影響工業(yè)資源配置的因素及用戶信息和省份信息等有關(guān)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)分為兩個層次，即國家、省際，而區(qū)域?qū)用娴臄?shù)據(jù)則由省際層面得來。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖3所示。

模型庫子系統(tǒng)設(shè)計存儲有關(guān)工業(yè)資源配置及其影響因素分析的各種定量模型，模型庫可分為兩層，上層為經(jīng)濟學(xué)模型庫，包括CCR的效率測度模型、DEA的效率測度模型、Malmquist指數(shù)模型、影響因素分析模型等；下層為數(shù)學(xué)模型庫，包括典型相關(guān)分析模型、線性規(guī)劃模型、T0bit回歸模型、GLS隨機效應(yīng)模型等。模型采納對簡單的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行封裝的面對對象的組件式開發(fā)技術(shù)，具有標(biāo)準(zhǔn)的接口形式和組合功能，所以各基本模型具有相對獨立性，上述多個模型可組合成更簡單的模型，以使其能夠適應(yīng)多種不同的應(yīng)用功能。系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)如圖4所示。

學(xué)問的獲得、利用和管理是學(xué)問庫系統(tǒng)的三個方面，學(xué)問的獲得就是取得新的學(xué)問信息并使其體系化。學(xué)問獲得也稱為機器學(xué)習(xí)，學(xué)問的利用就是推理。所以學(xué)問庫、推理機及存貯器是學(xué)問庫系統(tǒng)的三個組成要素。其中推理機構(gòu)能模擬決策者的思維過程，并依據(jù)決策者的需求，通過提問會話與分析問題，應(yīng)用有關(guān)規(guī)章引導(dǎo)決策者選擇合適的模型。學(xué)問庫系統(tǒng)也是一種軟件系統(tǒng)，與通常的軟件一樣，需要像程序設(shè)計語言、編輯與編程序等系統(tǒng)開發(fā)支援環(huán)境，但學(xué)問庫系統(tǒng)又與一般的科學(xué)計算和事務(wù)處理軟件不一樣，它是一種智能軟件系統(tǒng)，所以需要人工智能領(lǐng)域所特有的支援環(huán)境，學(xué)問表示語言就是這種支援工具之一。推理機是一組計算機程序，針對用戶提出的問題，從經(jīng)濟學(xué)模型庫選擇相應(yīng)的評價模型并從學(xué)問庫中提取相應(yīng)的答案，通過解釋模塊的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)對決策的解答。其結(jié)構(gòu)如圖5所示。

本文在基于系統(tǒng)視角對工業(yè)資源配置的基本特征進行分析的基礎(chǔ)上，提出了以國家、區(qū)域和省際為分析對象，以科技成果應(yīng)用投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)查詢、工業(yè)資源管理及其影響因素分析等為主要功能的工業(yè)資源決策支