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硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 摘要 中国加入w t o 后，世界经济全球化使我国电信企业面临着前所未有的挑战。 能否快速而科学的决策密切关系着电信企业的成败。目前各电信运营商普遍采用 依靠手工报表分析数据的决策方式，这存在着工作量大，速度慢，容易遗失数据 等诸多问题，因此研究与开发适应中国特点的电信企业的决策支持系统已成为国 内众多电信运营商的共识。 本文首先简要介绍了决策支持系统的原理和国内外发展动态，指出基于w e b 的集成多种决策模式的综合决策支持系统是决策支持系统发展的必然趋势。在此 基础上结合江苏省“电信i p 决策支持系统( i p d s s ) ”项目，并对电信i p 决策支 持系统进行了分析与设计，给出了系统的总体设计方案、实现步骤。本文着重研 究了i p d s s 中建模技术，并首次在i p d s s 中利用层次分析法构建网络建设投资模 型，并予以实现；首次提出层次模型可使用数据库表示与存储，这样便于对层次 模型进行管理。此外，还提出了在i p d s s 中将模型库与方法库合并进行管理的方 案，并用以进行i p d s s 模型部件的设计及实现，最后将该模型用于i p d s s 的网络 建设投资分析，在电信决策支持系统中投入使用。 关键词：决策支持，电信，数据仓库，层次分析法，模型库，模型管理系统 硕士论文 电信决策支持系统中建模技术研究 a b s t r a c t a f t e rc h i n a se n t r yi n t ow t o ，t h eg l o b a l i z a t i o no fw o r l de c o n o m yh a sc a u s e d t e l e c o mc o r p o r a t i o nt of a c eu n p r e c e d e n t e dc h a l l e n g e r a p i da n ds c i e n t i f i cd e c i s i o n c o n c e r n st h ef a t eo ft e l e c o mc o r p o r a t i o nt oag r e a te x t e n t a tp r e s e n t ，t e l e c o m o p e r a t o r sg e n e r a l l ya d o p t t h et r a d i t i o n a ld e c i s i o nw a yo f a n a l y z i n g d a t ab yh a n d r e p o r t ， i nw h i c hal o to fp r o b l e m sa r i s e ，s u c ha sh u g ew o r k l o a d ，s l o w n e s sa n db e i n ge a s yt o l o s et h ed a t ae t c t h e r e f o r e ，i th a sb e c o m et h ec o m m o nu n d e r s t a n d i n gt os t u d ya n d d e v e l o pt h ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ( d s s ) a d a p t e d t oc h i n e s et e l e c o mc o r p o r a t i o n a m o n g a l lt h et e l e c o m o p e r a t o r s t h i st h e s i sf i r s ti n t r o d u c e st h ep r i n c i p l e sa n dt h ed e v e l o p m e n t so fd s si nc h i n a a n da b r o a d ，a n dt h e np o i n t so u tt h a ti ti st h et r e n df o rd s st o d e v e l o pw e b b a s e d c o m p r e h e n s i v e d e c i s i o n s u p p o r ts y s t e m ( c d s s ) t h a ti n t e g r a t e sm u l t i p l e d e c i s i o n m o d e l s l i n k i n gt h ep r o j e c to t 、 j i a n g s ut e l e c o mi pd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ( i p d s s ) ”， t h e s y s t e ma n a l y s i s a n d d e s i g n i s c o n d u c t e d ，t h eg e n e r a ld e s i g ns c h e m ea n d i m p l e m e n t a t i o ns t e p a r ep u tf o r w a r da l s o i nt h i st h e s i s ，i tp r i m a r i l yp u t se m p h a s i so nt h e m o d e l i n gt e c h n o l o g y o fi p d s s ，a n d i tu t i l i z e st h eh i e r a r c h i c a la n a l y t i c a lm e t h o dt ob u i l di n v e s t m e n tm o d e lo fn e t w o r k c o n s t r u c t i o na n di m p l e m e n t st h i si d e aa sw e l l i t p r o p o s e st or e p r e s e n ta n ds t o r e h i e r a r c h i c a lm o d e lw i t hd a t a b a s e ，w h i c hm a k e si te a s yt om a n a g et h eh i e r a r c h i c a lm o d e l ， b e s i d e s ，i ta l s ob r i n g sf o r w a r dt h em a n a g e m e n ts c h e m et om e r g em o d e ll i b r a r ya n d m e t h o dl i b r a r ya sau n i t ys oa st om a n a g ee a s i l y , w h i c hi su s e df o ri m p l e m e n t a t i o na n d d e s i g no f i p d s sm o d e l p a r t s f i n a l l y , t h i sm o d e l i su s e df o ri n v e s t m e n t a n a l y s i so f t h en e t w o r kc o n s t r u c t i o na n d a p p l i e d t ot h ep r a c t i c e k e yw o r d s ：d e c i s i o ns u p p o r t ，t e l e c o m ，d a t aw a r e h o u s e ，h i e r a r c h i c a la n a l y t i c a l m e t h o d ，m o d e ll i b r a r y , m o d e lm a n a g e m e n ts y s t e m i j y 6 2 4 1 8 5 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名：矽铲年多月日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名： 前乩 伽。乒年f 月f 日 硕士论文 电信决簸支持系统中建模技术研究 l 绪论 1 1 研究背景 中国加入wt0 后，中国政府对世界承诺开放中国电信市场随着国外电信 企业进入中国市场，以及各种民间资金介入电信运营领域，国内电信企业面临着 巨大的竞争压力。一方面是国内电信市场竞争造成的，从1 9 9 5 年开始到现在，中 国电信市场大体上经历了三个阶段的演变：一是1 9 9 5 1 9 9 8 年，打破垄断，引入 竞争。中国联通和吉通都是在此阶段成立的它们的出现改变了中国电信独霸电 信市场的局面。二是1 9 9 9 2 0 0 1 年底，中国电信一分为二。中国电信的移动通信 部分独立成为中国移动公司。此时，中国电信市场上主要运营商有中国电信、中 国移动、中国联通、吉通、网通和铁通。它们在一定范围和一定服务领域内展开 了竞争。三是从2 0 0 1 年年底至今，电信新市场形成。按地域划分中国电信的方案 最终确定并公布后，中国国内电信市场形成了中国电信、中国网通、中国移动和 中国联通“四足鼎立”的形势。电信业的改革在打破垄断、活跃了国内电信市场 的同时，也为加入w t o 做好了准备。另一方面是中国政府对外资承诺，中国电信 企业的股权在5 年内不得超过4 9 。但按目前世界经济贸易发展的速度，未来外资 在中国的电信市场股份占有率也很难保证不超过这个界限。按目前电信市场实力 对比状况，像美国的a t & t 、英国电信和日本的n t t 等实力较强的运营商，都有上 千亿资产，经营规模庞大，科技化程度较高，更早地实行了业务处理的规范化和 决策支持的智能化，并在发展网络业务上领先一步。我国加入w t o 后，外资与国 内电信运营商之间的竞争范围将逐步扩大，直至全面展开。世界经济的全球化、 市场的国际化和我国加入w t o ，国际化的市场环境要求国内的公众电信运营企业在 经营管理上向国外先进的电信运营企业看齐，以迎接电信运营业的国际化竞争。 此外电信企业的大规模重组所带来的问题也是一个很大的挑战。由于自身和外在 环境都在发生着剧烈的变化，能否对问题做出快速科学的决策，对电信企业的成 败有着重大的影响。2 “。 目前各电信运营商普遍采用旧的分析决策方式，即依靠手工报表分析数据， 一是工作量大，速度慢。二是容易遗失数据，得不到全面的信息，导致企业决策 失误。另一方面，电信企业并存着许多与信息相关的运营支撑系统，如电信计费 系统、电信业务系统、网络资源管理系统等，各运营与支撑子系统都积累了海量 历史数据，为了保证系统的稳定运行，许多数据信息在存储到一定容量时，就会 硕士论文 电信决蘸支持系统中建模技术研究 被删除，造成了大量宝贵信息资源的浪费。科学决策是现代企业的管理的核心与 基础，其技术手段即为决策支持系统。决策支持系统是一门涉及面很广的交叉学 科，包括信息技术、计算机技术、管理科学与运筹学、人工智能等相关技术，能 为企业提供快速、科学的决策支持。因此，为提升企业的市场竞争力，研究与开 发适应中国特点的电信企业的决策支持系统已成为国内众多电信运营商的共识。 江苏省电信多媒体通信局负责制定全省多媒体通信网( 主要包括i p 网、 d d n x 2 5 网、a t m f r 网) 各种业务资费基础价格、拓展新业务，分配各种网络设 备投资等管理工作，需要快速科学地进行各种决策，以适应市场的快速变化。因 此有必要建立一套基于全省多媒体业务专业的决策支持系统，该系统针对电信i p 业务种类多，业务系统更新周期短的特点。利用数据仓库将大量电信数据转换成 可靠的、商用的决策支持信息，并在数据仓库基础之上进行多维数据分析、数据 发掘和建模分析，帮助明确决策目标和进行问题的识别，了解经营情况，查看， 细分客户群，从而帮助决策者科学地进行投资、开拓新业务产品等决策。本课题 源于“电信i p 决策支持系统”实际项目。该项目已在中国电信江苏省分公司正式 立项，得到了省电信多媒体公司的大量支持。该系统能够通过对电信企业内部运 营系统中已存在的大量历史数据进行深入处理和分析，从中提炼出业务发展情况 和客户消费行为相关的核心信息，为企业不同层次的管理者提供广泛的管理和决 策支持，在电信业具有广阔的应用前景。 1 2 电信决策支持系统的研究现状 从总体上看，国外在决策支持领域中的研究内容十分广泛，长期来信息系统 的研究者以及技术人员不断研究和构建决策支持系统( d s s ) 。 就电信行业来说，电信决策支持系统在国外已经有了许多成功的例子。a t & t 、 m c i 、s o u t hw e s t e r nb e l l 、b e l ls o u t h 、s p r i n t 、g t e 、南新英格兰电信、比利 时电信、法国电信、巴西b c p 电信、新加坡电信客户关系管理、印尼e x e l c o m l n d o 移动电话集团和韩国l g 电信等都有自己的决策支持系统。各大软件公司也纷纷瞄 准这一潜在的巨大市场，投入巨资开发研究。如n c r 、c a 、i b m 、s a s 、c o g n o s 和 s p s s 等公司，不仅开发出了许多商业智能工具，而且还提供了完全的解决方案“ l72 4 o 与国外相比，国内对电信决策支持系统的研究稍晚，没有形成整体力量，但 近年来发展很快。在我国电信行业，对决策支持系统的研究正方兴未艾，中国电 信、中国移动、浙江省电信、青岛电信、厦门电信、福建省移动局等大小电信企 业都在开发自己的决策支持系统，取得了一定的成果。北京邮电学院、广东电信 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 科学技术研究院、中大新太高科技公司、东软软件股份有限公司、太极得捷公司 等高校、研究所、和软件企业都在研究电信决策支持系统技术和开发商业化产品。 ”“”+ ”1 。但是因为目前各电信运营商业务支撑系统普遍存在系统独立建设，资源 无法共享，功能数据分散体系结构落后，无法满足灵活业务扩展。无法为用户提 供良好统一的服务，历史数据丢失严重等问题，所以在电信决策支持系统的研制 上存在着以下问题：一是对决策支持系统框架的设计不一，有采用c s 结构，也 有采用b s 结构；二是对决策主体认识不清，大多数决策主体都是单纯使用数据 仓库、0 l a p ，或者数据挖掘技术，忽略了模型驱动决策的不可替代的重要位置： 三是对电信决策模型的研究非常少。即使有也未见公开报导：四是对多种决策模 式的综合研究的非常少，国内至今未见电信综合决策支持系统的成功报导。 1 3 本文工作及论文组织 随着世界经济的全球化、市场的国际化和我国加入w t 0 ，电信运营企业面临着 激烈的竞争，能否对问题做出快速科学的决策，对电信企业的成败有着重大的影 响。目前各电信运营商普遍采用旧的分析决策方式。即依靠手工报表分析数据， 一是工作量大，速度慢。二是容易遗失数据。得不到全面的信息，导致企业决策 失误。另一方面，电信企业并存着许多与信息相关的运营支撑系统，如电信计费 系统、电信业务系统、网络资源管理系统等，各运营与支撑子系统都积累了海量 历史数据，为了保证系统的稳定运行，许多数据信息在存储到一定容量时，就会 被删除，造成了大量宝贵信息资源的浪费。科学决策是现代企业管理的核心与基 础，其技术手段即为决策支持系统。为提升企业的市场竞争力，研究与开发适应 中国特点的电信企业的决策支持系统已成为国内众多电信运营商的共识。 本文的主要工作是：在研究决策技术、决策支持系统的理论与系统结构、决 策模型构建和数据仓库构建理论的基础上，结合当前现状及用户对系统的要求， 设计了电信i p 决策支持系统( i p d s s ) 的总体结构、功能模块结构及数据仓库， 采用决策技术和理论建立了i p d s s 进行决策的业务服务分析预测模型、网络设备 投资预测模型、投资回报模型、投资分解模型以及用于管理这些模型的模型管理 系统，设计和实现了用于i p d s s 进行决策的模型部件( 含模型库和模型管理系统) ， 并将模型用于i p d s s 中的网络建设投资决策分析。 本文的具体安排如下： 第一章介绍了本文的背景。首先分析了当前电信运营企业面临的激烈市场竞 争，论述了研究与开发i p d s s 的必要性和重要性，然后介绍了当前国内外电信决策 支持系统的研究现状。 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 第二章介绍了构建i p d s s 的一些关键技术，如决策技术、决策支持系统的理 论与系统结构、决策模型的构建理论与技术、数据仓库的构建与数据挖掘的理论 与方法等。 第三章介绍了i p d s s 的系统总体结构和功能模块结构的设计，及数据仓库的 设计。 第四章介绍了各种建模技术以及i p d s s 系统中构建的各种投资决策模型，分 析和实现了用于管理这些模型的模型管理系统。 第五章介绍了i p d s s 系统中的网络建设投资决策模块的设计与实现，并用前 面构建的各种投资决策模型进行i p d s s 的网络建设投资决策分析。 第六章对全文工作进行了总结并提出下一步的工作建议。 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 2 决策技术与决策支持系统 2 1 决策支持系统概述 2 1 1 决策和决策科学 2 1 1 1 决策 决策，是人类社会自古以来就有的一项基本活动，是人类的固有行为之一。 所谓决策，是指人们为了达到定的目标，而决定行动方案并付诸实施的过 程。在一定的人力、设备、材料、技术、资金和时间等因素制约下，人们为了实 现特定目标。而从多种可供选择的策略中做出决断，并付诸实施以求得到最优或 较好结果的过程就是决策。 2 1 1 2 科学决策 随着社会化大生产的迅速发展，出现了许多“大科学”、“大工程”、“大企业”、 “大系统”等。在这种情况下，若仍进行经验决策。稍有不慎，就会出现重大的 失误。为适应社会化大生产的需要，现代决策不仅要凭借决策者个人的经验和智 慧( 这点仍是很重要的) ，更要借助于许多科学的方法和先进的工具，故称为科学 决策，科学决策包含以下三个方面的内容： ( 1 ) 严格实行科学决策程序； ( 2 ) 依靠专家运用科学的决策技术； ( 3 ) 领导者科学的思维方法做出决策。 2 1 2 决策支持系统 2 1 2 1 决策支持系统定义【1 一7 】 决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s y t e m ，d s s ) 的概念是在2 0 世纪7 0 年 代由美国麻省理工的m i c h a e ls s c o t tm o r t o n 和p e t e rg w k e e n 首次提出的， 是信息系统研究的一个新的发展阶段。 7 0 年代末，学术界对于应用系统分析、传统运筹学、管理信息系统进行了认 真的反思。人们发现，应用系统分析、传统运筹学在解决现实世界问题( 特别是 比较复杂的社会、经济、环境等问题) 时遇到了不少障碍。应用系统分析的许多 模型、方法往往看起来有用但有时并不真正能用，很多研究成果仅仅停整在研究 室里、书面报告中，其余大部分束之高阁，真正为决策者采纳并付诸实施的成功 硬士论文电信决策支持系统中建模技术研究 案例并不多。系统分析人员与决策者( 特别是高层决策者) 之间缺乏必要的沟通。 传统的系统分析方法对系统中人的因素和作用考虑不够或缺乏有效的手段去考虑 是造成这种现象的重要原因。另一方面，在电子数据处理( e l e c t r o n i cd a t a p r o c e s s i n g ) 之后发展起来的m i s 虽然解决了信息存放的“冗余”问题，提高了 信息的效能。但是，m i s 只能帮助管理者对信息作表面上的组织和管理，而不能把 信息的内在规律更深刻地挖掘出来为决策服务。不能达到预期的社会经济效果， 这是由于m i s 技术及方法论上固有的缺陷造成的，m i s 难于适应多变的外部及内部 管理环境，对管理人员的帮助十分有限。 这种始于7 0 年代末的反思还产生了另一个重要的结论：系统分析人员和信息 系统本身都不要企图取代决策者去做出决策，支持决策者才是他们正确的地位。 于是人们期望种新的用于管理信息系统，它在某种程度上可克服上述缺点，为 决策者提供一些切实可行的帮助。这个结论顺利地把决策支持系统( d s s ) 推上了 历史舞台。 1 9 8 0 年s p r a g u e 提出了决策支持系统三部件结构( 对话部件、数据部件、摸 型部件) ，明确了d s s 系统的基本组成，极大地推动了d s s 系统的发展2 0 世纪 8 0 年代末9 0 年代初，d s s 系统开始与专家系统( e x p e r ts y s t e m ，e s ) 相结合， 形成智能决策支持系统( i n t e l l i g e n t d e c i s i o i ls u p p o r ts y s t e m 。i d s s ) 2 0 世纪9 0 年代初期，数据仓库、在线连机分析、数据挖掘技术的出现为d s s 系统的 发展提供了新的思路。 回顾d s s 的大致发展历程是：6 0 年代后期，面向模型的d s s 的诞生，标志着 决策支持系统这门学科的开端；7 0 年代，d s s 的理论得到长足发展；8 0 年代前期 和中期，实现了金融规划系统以及群体决策支持系统( g r o u pd s s ) 。8 0 年代中期， 通过将d d s 与知识系统相结合，提出并实现了智能决策支持系统( i d s s ) 。文献表 明，在那以后开始出现了主管信息系统，联机分析处理( o l a p ) 以及商业智能。 9 0 年代中期，发展基于w e b 的d s s 成为了活跃的研究领域，并产生了广泛的影响。 总而言之，关于d s s 的研究己经成为信息系统领域的热点，受到人们的普遍关注。 d s s 研究和应用，正在向综合、集成、多领域方向发展，这必将推动社会和经济的 良性发展。 从决策支持系统的产生和发展过程来看，决策支持是一个先导的概念，决策 支持的概念形成若干年以后，才出现决策支持系统。直到现在，人们仍认为决策 支持是比d s s 更基本的一个概念。可以这样说：决策支持是目标，d s s 是通向目标 的工具。决策支持的基本含义是指用计算机来达到如下目的或者说具备如下特征： ( t ) 帮助经理在半结构化和非结构化的任务中作决策； 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 ( 2 ) 支持经理的决策，显然无替代经理的判断力的意思； ( 3 ) 改进决策效能( e f f e c t i v e n e s s ) ，而不是提高它的效率( e f f i c i e n c y ) 。 时至今日，d s s 仍没有一个学术界公认的定义。正如d s s 这一术语的创始者一 一k e n n 在1 9 8 6 年所说的那样：“从d s s 产生开始直到今天，仍然没有建立起一个 关于d s s 的定义”。我们认为，对于一个迅速发展尚未完全成熟的领域过早地追求 一个完善的定义并非是明智之举，只要把握这个领域的基本特征和基本构成就可 以了。这样做的好处是给该领域的扩充和改变发展方向提供了足够的灵活性，但 是它也可能导致人们陷入无休止的争论。为了让人们把握住d s s 的基本特征和发 展方向，以便摆脱目前对d s s 的定义的争论的混乱局面，将d s s 的基本特征归纳 为以下五个方面： ( 1 ) 对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明不够成分的问题 ( 2 ) 把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来 ( 3 ) 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用 ( 4 ) 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性 ( 5 ) 支持但不是替代高层决策者制定决策 2 1r 2 2 决策支持系统基本结构 决策支持系统的基本结构如图21 2 2 所示。 图2 1 2 2 决策支持系统的基本结构 决策支持系统是三个部件的有机结合，即对话部件( 人机交互系统) 、数据部 件( 数据库管理系统和数据库) 、模型部件( 模型库管理系统和模型库) 的有机结 合。这种结构是为了达到d s s 目标的要求而形成的。 ( 1 ) 人机对话部件 人机对话部件是决策支持系统与用户之间的交互界面。用户通过“人机交互 系统”控制决策支持系统的运行，决策支持系统既需要用户输入必要的信息( 用 于控制) 和数据( 用于计算) ，同时要向用户显示运行的情况以及最后的结果。 7 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 ( 2 ) 数据部件 数据部件包括数据库和数据库管理系统。经过几十年的发展，技术趋于成熟， 已经有比较成熟的数据库组织方法和数据库管理系统。 ( 3 ) 模型部件 模型部件由模型库和模型库管理系统组成。 模型库用来存放模型，它有二方面的特征：一是模型的表示形式；二是模型 的动态形式。 模型库管理系统管理模型库，为了适应模型的静态与动态特征，模型库管理 系统有两方面的功能，一是类似数据库管理系统静态管理功能，另一是模型的动 态( 运行) 管理功能。 2 1 2 3 决策支持系统的三个技术层次 1 专用d d s 专用d d s ( s p e c i f i cd s s ) 是能够实际完成决策支持任务的计算机硬件和软件 系统。从决策制定者来看，专用d s s 就是d s s 。 2 d s s 生成器 d s s 生成器( d s sg e n e r a t o r ) 是一种能用来研制专用d s s 的硬件和软件系统， 它包括数据管理、模型管理和对话管理所需要的技术以及能将它们有机地结合起 来的接口。 3 d s s 工具 d s s 工具是一些可用来构成专用d s s 或d s s 生成器的硬件或软件单元。 2 1 2 4 决策支持系统的关键技术 对于决策支持系统的开发，归纳起来有三个主要关键技术需要解决，即模型 库系统、部件接口和系统集成。 1 模型库系统 模型不同于数据，对众多的模型组成的模型库也不同于数据库。如何表示模 型? 如何组织模型库? 模型库管理系统的功能要求有哪些? 这些问题就成为决策 支持系统开发的关键。模型库系统的开发就由研制者自行完成。 模型种类很多，有数学模型、数据处理模型、智能模型、图形模型、图像模 型等。 2 接口技术 在数据库系统和模型库系统建立以后，部件之间的接口技术是一个关键的技 术。包括：模型部件和综合部件存取数据库的接口；综合部件对模型的接口。体现 在综合部件对模型的控制运行以及多模型的组合。 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 3 综合部件的集成技术 决策支持系统由“综合、模型、数据”三部分组成。如何使三部件有机集成 为系统又是一个关键技术。这里综合部件是关键，它要真正能控制单模型运行以 及多模型的组合运行，控制大量的数据库的存取，实现d s s 的系统集成。 2 1 3 决策支持系统的新进展 众所周知，d s s 的理论发展及其开发与很多学科有关，它涉及到计算机软件和 硬件技术、信息论、人工智能、信息经济学、管理科学、行为科学、数据仓库、 数据挖掘等，显然这些学科构成了它发展的理论框架，亦称之为它的理论基础， 并且涉及的理论与新技术领域有不断扩宽的趋势。3 “”。 2 1 3 1 决策驱动形式的进展 1 数据驱动的d s s 数据驱动的d s s 是d s s 的一种，强调以时间序列访问和操纵公司的内部数据 也有时是外部数据。通过查询和检索进行访问的简单的文件系统提供了最基本的 功能。 2 模型驱动的d s s 模型驱动的d s s 强调对于模型的访问和操纵，一般来说，模型驱动的d s s 综合 运用金融模型，仿真模型，优化模型或者多规格模型来提供决策支持。 3 知识驱动的d s s 知识驱动的d s s 可以就采取何种行动向管理者提出建议或推荐。这类d s s 是 具有解决问题的专门知识的人一机系统。构建知识驱动的d s s 的工具有时也称为 智能决策支持方法。 4 基于w e b 的d s s 基于w e b 的d s s 通过“瘦客户端”w e b 浏览器向管理者或商情分析者提供决策 支持信息或者决策支持工具，浏览器包括可以访问全球网或公司内部网的诸 如n e t s c a p en a v i g a t o r 或者i n t e r n e te x p l o r e r 。运行d s s 应用程序的服务器 通过t c p i p 协议与用户计算机建立网络连接。基于w e b 的d s s 可以是通讯驱动， 数据驱动，文件驱动，知识驱动，模型驱动，或者混合类型。 5 基于仿真的d s s 基于仿真的d s s 可以提供决策支持信息和决策支持工具，以帮助管理者分析 通过仿真形成的半结构化问题。d s s 可以支持行动，金融管理，以及战略决策。包 括优化以及仿真等许多种类的模型均可应用于d s s 。 6 基于g i s 的d s s 硕士论文 电信决策支持系统中建横技术研究 基于g i s ( 地理信息系统) 的d s s 通过g i s 向管理者或商情分析者提供决策支 持信息或决策支持工具。 7 通信驱动的d s s 通信驱动d s s 强调通信、协作以及共享决策支持。简单的公告板或者线程电 子邮件就是最基本的功能。通信驱动d s s 能够使两个或者更多的人互相通讯，共 享信息，以及协调他们的行为。 2 1 3 2 决策支持系统结构的新进展 1 群体决策支持系统 群体决策支持系统( g d s s ，g r o u p d e c i s i o ns u p p o r t i n gs y s t e m ) ，是指在系统 环境中，多个决策参与者共同进行思想和信息的交流，群策群力，寻找一个令人 满意和可行的方案，但在决策过程中只由某个特定的人做出最终决策，并对决策 结果负责。一类典型的g d s s 结构如图2 1 3 2 1 所示。 图2 1 3 2 1g d s s 结构 2 智能决策支持系统 智能决策支持系统( i d s s i n t e l l i g e n c ed e c i s i o ns u p p o r t i n gs y s t e m ) ， 是人工智能( a i ，a r t i f i c i a li n t e l l i g e n e e ) 和d s s 相结合，应用专家系统( e s ， e x p e r ts y s t e m ) 技术，使d s s 能够更充分地应用人类的知识，如关于决策问题的 描述性知识，决策过程中的过程性知识，求解问题的推理性知识，通过逻辑推理 来帮助解决复杂的决策问题的辅助决策系统。i d s s 的信息结构如图2 1 3 2 2 所 示。 硕士论文 电信决策支持系统中建模技术研究 馕进链 图2 1 3 2 2i d s s 的信息结构 3 分布式决策支持系统 d d s s 是研究由多个物理位置上分离的决策体如何并发计算、协调一致地求解 问题。这些分布在不同物理位置上的决策体构成计算机网络，网络的每个结点至 少含有一个决策支持系统或有若干辅助决策的功能。 4 决策支持中心( d s c ) 1 9 8 5 年由o w e n 等人提出一个决策支持中心( d s c ) 的概念，即一个由了解决 策环境的信息系统组成的决策支持小组作为决策支持中心的核心，该中心采用先 进的信息技术。决策支持小组随时准备开发或修改d s c 以支持高层领导做出的紧 急和重要的决策。 5 综合决策支持系统 以模型库为主体的决策支持系统已经发展了十几年，它对计算机辅助决策起 到了很大的推动作用。数据仓库和o l a p 新技术为决策支持系统开辟了新途径。数 据仓库与o l a p 都是数据驱动的。这些新技术和传统的模型库对决策的支持是两种 不同的形式，它们可以相互补充。在o l a p 中加入模型库，将会极大提高o l a p 的 分析能力。9 0 年代中期从人工智能、机器学习中发展起来的数据挖掘，是从数据 库、数据仓库中挖掘有用的知识，其知识的形式有产生式规则、决策树、数据集、 公式等。对知识的推理即形成智能模型，它是以定性分析方式辅助决策的。 把数据仓库、o l a p 、数据开采、模型库结合起来形成的综合决策支持系统， 是更高级形式的决策支持系统。其中数据仓库能够实现对决策主题数据的存储和 综合，o l a p 实现多维数据分析，数据开采用以挖掘数据库和数据仓库中的知识， 模型库实现多个广义模型的组合辅助决策，专家系统利用知识推理进行定性分析。 它们集成的综合决策支持系统，将相互补充、相互依赖，发挥各自的辅助决策优 势，实现更有效的辅助决策。 综合体系结构包括三个主体。第一个主体是模型库系统和数据库系统的结合， 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 它是决策支持的基础，为决策问题提供定量分析( 模型计算) 的辅助决策信息。第 二个主体是数据仓库、o l a p ，它从数据仓库中提取综合数据和信息，这些数据和 信息反映了大量数据的内在本质。第三个主体是专家系统和数据开采的结合。数 据开采从数据库和数据仓库中挖掘知识，并将其放入专家系统的知识库中，由进 行知识推理的专家系统达到定性分析辅助决策的目的。 综合体系结构的三个主体既可以相互补充又可以相互结合。它可以根据实际 问题的规模和复杂程度决定是采用单个主体辅助决策，还是采用两个或是三个主 体的相互结合辅助决策。利用第一个主体的辅助决策系统就是传统意义下的决策 支持系统。利用第一个主体和第三个主体相结合的辅助决策系统就是智能决策支 持系统。利用第二个主体的辅助决策系统就是新的决策支持系统。在o l a p 中利用 模型库的有关模型，可以提高o l a p 的数据分析能力。将三个主体结合起来，即利 用”问题综合和交互系统”部件集成三个主体，这样形成的综合决策支持系统是一 种更高形式的辅助决策系统，其辅助决策能力将上一个新台阶。如图2 1 3 2 3 所示： 图2 1 3 2 3s d s s 结构图 2 1 3 3 综合决策系统是d $ s 发展的必然趋势 从决策支持系统的新进展来看，基于w e b 的集成多种决策模式的综合决策支 持系统是决策支持的系统发展的必然趋。这种综合是自由的，不同的专业d s s 可 根据自己的特点和需求选取不同的决策模式进行综合，关键是其模型、接1 3 、集 成技术的研究。由于这种形式的决策支持系统包含了众多的关键技术，研制过程 中将要克服很多困难，这也是我们今后努力的方向。 硕上论文电信决策支持系统中建模技术研究 2 2 决策模型构建理论与技术“1 2 。2 1 模型分类 模型按照经济内容可分为： 预测类模型：如产量预测模型、消费预测模型等； 综合平衡模型：如生产计划模型、投入产出模型等： 结构优化类模型：如能源结构优化模型、工业结构优化模型等： 经济控制类模型：如财政、税收、信贷、物价、工资、汇率等对国家经济 的综合控制模型等。 2 2 2 模型库与方法库 2 2 2 1 模型库概念 模型是对客观事物的一种抽象描述，人们通过对模型的认识来增加对复杂问 题的理解和处理。 模型库是将众多的模型按一定的结构形式组织起来，通过模型库管理系统对 各个模型进行有效的管理和使用。 模型库是一个共享资源。模型库中的模型可以重复使用，即可以被不同系统 所调用，避免冗余。通过模型库可以将多个模型组合起来构成更大的模型。 模型库的模型除了数学模型以外，还将含有数据处理模型，图形、图像模型， 报表模型，智能模型等。这是组合多个模型所需要的。多种类型的模型自然扩充 了辅助决策的能力。 2 2 2 2 方法库的概念 把模型库和方法库都作为d s s 的重要组成部分时，一般把方法库看成由基本 方法和标准算法组成。它为模型提供基本模块和程序。一个模型可以有多个不同 的方法，多个方法可以组成一个模型。从以上两点来看，模型和方法是不同的。 模型接近于实际问题，方法接近基础和求解算法，模型是由方法组成。 2 _ 2 j 2 3 模型和方法在宏观上的统一 模型和方法有不同之处，一般用数学方程表示为模型，用求解算法表示方法。 模型和方法虽然有它的不同，但这只是表现形式上的不同，在本质上它们代表了 同一个问题。即模型和方法是同一个问题的两个侧面。从宏观上看，可以把模型 和方法统一看成是模型。特别是在计算机中，模型的方程形式不是主要的，模型 的算法才是主要的。一般将模型的方程形式以文本形式作为模型的说明文件。而 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 模型的算法编制成计算机程序，用以完成模型的计算，达到模型的求解目的。这 样，用模型的计算机程序代表模型就自然了，因此模型和方法在宏观上可以统一。 方法库除有一个存放多个“方法”的“库”以外。还必须有一个“方法管理 系统，当模型库和方法库都存在时，不但增加了各自库管理系统的工作而且也为 两库之间的联系增加了困难，因为模型与方法间要通过两个库管理系统来联系。 因此，如没有特殊需要，一般把模型库和方法库合为一个，用一个管理系统管理 更为方便。 2 。2 3 模型库的组织和存储 2 2 3 1 模型字典库 模型字典用来存放有关模型的描述信息( 如限制、约束、参数模型等) 和模 型的数据抽象。所谓模型的数据抽象是模型关于数据存取的说明。这部分信息是 模型管理系统对数据库的需要。此外，模型字典中有关模型模块详细说明可作为 用户和系统人员查询模型库内容之用。 2 2 3 2 模型文件库 模型文件是模型的主体。 1 模型文件的存储方式 模型作为子程序存储：模型作为数据存储：模型作为语句存储。 ( 1 ) 模型作为子程序存储 模型作为一个子程序存储是最简单的模型存储方式。每一模型是一个程序段， 可以由主程序或其他程序调用。子程序之间的关系可能很复杂( 层次的、联合的、 聚集的和连锁的) ，由模型库管理系统进行管理。 ( 2 ) 模型作为数据存储 这种方式把模型的存储看成是数据集合的存储，并由一组数据管理功能来对 它进行管理。 把模型作为数据来存储的优点是： 易于跟踪模型的操作，用户能看到模型运行情况： 易于表示和描述模型的操作，并易于通信： 易于维护因为可以利用数据库管理系统的功能为模型的存储服务。 ( 3 ) 模型作为语句存储 为了把模型作为语句存储，需要用一定的语言把模型写成语句集。这些语句 可以用严格按顺序从属关系的高级语言写成( 过程化的) ，然后作为文件存储，也 可以用非过程化的语言写成。利用非过程化语言描述模型时，用户可以用任意的 1 4 硕士论文电信决簟支持系统中建模技术研究 次序来定义变量和列，系统能自动确定模型语句的处理顺序。 2 模型文件的调用 模型文件特别是目标程序文件的调用( 即模型的运行) 是模型库另一个重要 问题。对模型文件的运行，一般应该通过模型字典库，沿着模型文件的存储路径， 找到具体的模型文件，然后启动它运行。 2 2 4 模型库管理系统 为了对模型库进行集中控制和管理，模型库系统必须有一个强有力的模型库 管理系统来进行以下各项管理。其结构如图2 2 4 所示： 1 构模管理 为了便于用户建立模型，系统应具备一个能够构造或产生模型的灵活机构， 主要是能够提供一种模型定义语言( m o d e ld e f i n i t i o nl a n g u a g e ) ，用户可利用 它完成以下功能：模型生成：模型的连接：模型的重构。 图2 2 4 模型库系统的一种结构 2 模型的存取管理 模型的存取管理类似于一般数据库的数据存取管理功能，负责模型的装入、 维护、修改、删除、更新、查询等功能。在模型库管理系统的支持下，用户可以 根据模型名称、建模方法或模型经济功能等多种分类路径，存取所需的模型。 3 模型的运行管理 模型运行管理的内容包括：运行前的条件准备；与方法连接；与数据连接： 对模型进行组合；模型的运行控制。 硕士论文电信决策支持系统中建模技术研究 2 3 数据仓库和数据挖掘 2 3 1 数据仓库恤，2 ” 2 3 1 。l 数据仓库的定义 业界公认的数据仓库概念创始人w h i n m o n 在建立数据仓库一书中对数 据仓库的定义是：数据仓库就是面向主题的、集成的、不可更新的( 稳定性) 、随 时间不断变化( 不同时间) 的数据集合，用以支持经营管理中的决策制定过程、 数据仓库中的数据面向主题，与传统数据库面向应用相对应。 主题是一个在较高层次上将数据归类的标准，每一个主题对应一个宏观的分 析领域；数据仓库的集成特性是指在数据进入数据仓库之前，必须经过数据加工 和集成，这是建立数据仓库的关键步骤，首先要统一原始数据中的矛盾之处，还 要将原始数据结构做个从面向应用向面向主题的转变；数据仓库的稳定性是指 数据仓库反映的是历史数据的内，而不是日常事务处理产生的数据，数据经加工 和集成进入数据仓库后是极少或根本不修改的；数据仓库是不同时间的数据集合， 它要求数据仓库中的数据保存时限能满足进行决策分析的需要，而且数据仓库中 的数据都要标明该数据的历史时期。 2 3 1 2 数据仓库的数据组织结构 一个典型的数据仓库的数据组织结构如图2 3 1 2 所示。数据仓库中的数据 分为四个级别：早期细节级、当前细节级、轻度综合级、高度综合级。源数据经 过综合后，首先进入当前细节级，并根据具体需要进行进一步的综合，从而进入 轻度综合级乃至高度综合级，老化的数据将进入早期细节级由此可见，数据仓库 中存在着不同的综合级别，一般称之为”粒度4 。粒度越大，表示细节程度越低， 综合程度越高。 图2 3 1 _ 2d w 数据组织结构 数据仓库中还