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1智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)(intelligentdecisionsupportsystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等于20世紀80年代提出.IDSS是在決策支持系統(tǒng)DSS的基礎(chǔ)上集成人工智能(artificialintelligence,AI)及專家系統(tǒng)(expertsystem,ES)而形成的,其核心思想是將人工智能與其他相關(guān)科學技術(shù)相結(jié)合,使DSS具有人工智能.IDSS既充分發(fā)揮了專家系統(tǒng)以知識推理形式解決定性分析問題的特點,又發(fā)揮了決策支持系統(tǒng)以模型計算為核心解決定量分析問題的特點,在人機協(xié)同下充分實現(xiàn)了定性和定量分析的有機結(jié)合,使解決問題的能力和范圍得到了一個大的發(fā)展,進一步提高了輔助決策能力,在實際應(yīng)用中發(fā)揮了很大的作用[4].智能決策支持系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)發(fā)展的一個新的重要方向.IDSS主要由人機接口(對話系統(tǒng))、數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫及方法庫(簡稱四庫系統(tǒng))5個部件組成,每個庫又帶有各自的管理系統(tǒng).在四庫系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的數(shù)據(jù)集合;模型庫是將眾多的模型按一定的結(jié)構(gòu)形式組織起來的模型及它們的表現(xiàn)形式的集合;方法庫是處理數(shù)據(jù)的基本方法和標準算法的集合;知識庫是經(jīng)過分類組織的各種知識的集合,是數(shù)據(jù)庫在知識領(lǐng)域的拓展和延伸;人機接口是連接計算機與決策者的終結(jié)紐帶.上述5個部件是有機統(tǒng)一的整體,數(shù)據(jù)庫是最基本的部件,也是其他庫的數(shù)據(jù)源;模型庫為決策者提供推理、比較選擇和分析問題的模型集;方法庫是基本方法和算法的集合,方法庫是為模型庫服務(wù)的;知識庫分類存儲大量的知識,是從數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫中通過推理,提取出知識的集合[5].
2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)功能與體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)是利用計算機、網(wǎng)絡(luò)和通訊等現(xiàn)代信息技術(shù)對區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)物流作業(yè)、物流過程和物流管理的相關(guān)信息進行采集、分類、篩選、儲存、分析、評價、反饋、、管理、控制和決策的信息系統(tǒng).它能提高對用戶需求和農(nóng)業(yè)物流服務(wù)的響應(yīng)性;保證農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)目焖佟⒖煽?、準時;提高運行效率、降低農(nóng)產(chǎn)品庫存和管理成本;整合物流資源,使農(nóng)業(yè)物流資源配置更合理、更優(yōu)化;提高相關(guān)管理部門工作的協(xié)同性、決策的科學性;強化政府對農(nóng)業(yè)物流市場的宏觀管理和調(diào)控能力[6-7].
2.1系統(tǒng)功能設(shè)計
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能:
(1)農(nóng)業(yè)物流的數(shù)據(jù)采集功能.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品等實體相關(guān)數(shù)據(jù)采集,包括農(nóng)業(yè)政策法規(guī)、要聞和熱點,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后加工,流通和消費環(huán)節(jié),如農(nóng)產(chǎn)品從種苗培育到大田管理、農(nóng)畜產(chǎn)品加工、保鮮直至流通、市場銷售等所有環(huán)節(jié)和整個物流流程數(shù)據(jù).這里的數(shù)據(jù)可以是結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的.
(2)農(nóng)業(yè)物流的運輸管理功能.農(nóng)業(yè)物流的運輸綜合運用GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等技術(shù)及時跟蹤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的運輸,并優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品運輸路線和快速響應(yīng),節(jié)約運輸成本和減少時間,同時注意農(nóng)產(chǎn)品流通保鮮特點,采用不同運輸方式.
(3)農(nóng)業(yè)物流的儲存管理功能.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)具有季節(jié)性和地域性的特點.儲存管理既要滿足現(xiàn)有的儲存要求,又要為預期的農(nóng)產(chǎn)品儲存高峰做準備,同時農(nóng)產(chǎn)品的季節(jié)性脈動產(chǎn)出與連續(xù)性消費之間的矛盾需要農(nóng)產(chǎn)品物流的儲存活動來調(diào)節(jié).儲存管理包括農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料出入庫信息管理、庫位資源管理、庫存管理、報表管理以及流程監(jiān)控,并提供計算機輔助決策,對即將達到或超過上下限庫存量范圍的不同程度進行分級預警.
(4)農(nóng)業(yè)物流的流通加工與配送管理功能.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)束后,農(nóng)產(chǎn)品進入后續(xù)加工及物流階段,其“生長”活動的生命屬性和生化特征還將不同程度地延續(xù)至最終消費,因而農(nóng)產(chǎn)品的流通過程兼具生物再生產(chǎn)和經(jīng)濟再生產(chǎn)相結(jié)合的特點.如連鎖超市所需農(nóng)產(chǎn)品的加工配送、分類分級、管理、包裝、營銷于一體的農(nóng)產(chǎn)品加工中心和配選中心等.
(5)農(nóng)業(yè)物流的包裝管理功能.包裝是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的終點,物流的起點,在儲存、運輸、銷售過程中具有保護功能、定量功能和標識功能.改進特色農(nóng)產(chǎn)品包裝,分級分類包裝、加工后小包裝,實現(xiàn)包裝增值服務(wù).
(6)決策支持功能.在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的庫存控制、運輸車輛調(diào)配、流通加工與配送中心的選址、農(nóng)產(chǎn)品市場分析與預測等,需要使用統(tǒng)計分析方法和智能計算方法提供決策支持,分析和指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營.
(7)接口管理功能.上述各功能的子系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)與GIS地理信息系統(tǒng)的接口,與GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口之間的數(shù)據(jù)融合等.
2.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計
從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流管理現(xiàn)狀和需求出發(fā),綜合國內(nèi)外最新現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流管理模式和技術(shù)解決方案,構(gòu)建基于計算機網(wǎng)絡(luò)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)和專業(yè)模型等,對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流進行實時監(jiān)控和綜合管理與決策的智能決策支持系統(tǒng).系統(tǒng)劃分為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流實時信息采集綜合數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫、模型庫和方法庫、知識庫、用戶接口等4個層次.
(1)信息采集傳輸和綜合數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫子系統(tǒng).此子系統(tǒng)是由信息采集傳輸、綜合數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)的存取、查詢、更新、維護等功能,并實現(xiàn)對模型庫、知識庫的連接和會話功能.數(shù)據(jù)包括農(nóng)業(yè)物流經(jīng)營主體數(shù)據(jù)、經(jīng)營企業(yè)成員和農(nóng)戶數(shù)據(jù)、主體經(jīng)營報告數(shù)據(jù)和公共信息等,這些數(shù)據(jù)大多匯總到數(shù)據(jù)庫中,這些數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)提取處理、轉(zhuǎn)化加工,成為數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)源.數(shù)據(jù)可以是Web數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)和其他農(nóng)業(yè)物流相關(guān)數(shù)據(jù).此子系統(tǒng)能夠完整地描述、組織和管理農(nóng)業(yè)物流中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù),使農(nóng)戶、農(nóng)產(chǎn)品配送企業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營單位等最大限度地實現(xiàn)信息共享.
(2)模型庫和方法庫子系統(tǒng).模型庫是整個系統(tǒng)的核心.負責存儲所有的計算公式、預測模型與仿真模型.通過人機交互,使決策者能夠方便地利用模型庫中的各種模型支持決策,得到的結(jié)果通過中間數(shù)據(jù)庫輸出到用戶接口系統(tǒng).方法庫建立在模型庫基礎(chǔ)上,為決策支持系統(tǒng)的模型提供求解算法,并依據(jù)模型進行預測和優(yōu)化.
(3)知識庫子系統(tǒng).知識庫是應(yīng)用人工智能原理、方法和技術(shù),根據(jù)技術(shù)指標和專家知識、經(jīng)驗建立規(guī)則庫.它支持知識的入庫、鏈接、修改、刪除、分類及調(diào)用和維護等.知識庫中存儲的農(nóng)業(yè)物流領(lǐng)域知識是利用數(shù)據(jù)挖掘方法及其他智能處理方法、技術(shù)發(fā)現(xiàn)的知識.一般是在確定決策的需要和任務(wù)的基礎(chǔ)上,對于經(jīng)驗性強、較為模糊的知識可以從領(lǐng)域?qū)<夷抢镏苯映槿?;對于系統(tǒng)性強、需要精確描述的知識可以選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)挖掘技術(shù)和其他智能技術(shù)或統(tǒng)計分析技術(shù),如關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、聚類、粗糙集、支持向量機、時間序列等,從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫中提取出隱藏的、新穎、有效的模式或規(guī)則,即知識,加入到知識庫[8].知識表現(xiàn)形式可以是圖表、圖形,也可以是規(guī)則,為決策者提供強大的決策支持.
(4)用戶接口子系統(tǒng).用戶接口子系統(tǒng)是系統(tǒng)的人機接口界面.它負責協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫之間的通信,輸出系統(tǒng)的結(jié)果、信息供決策人參考.
3現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)實現(xiàn)
系統(tǒng)使用Java語言開發(fā),這使系統(tǒng)具有良好的跨平臺特性.由于Java面向?qū)ο蟮奶匦?,能夠更大程度的通過運用設(shè)計模式帶來對象級別的復用,這給系統(tǒng)帶來更好的可擴展性和高復用性.通過JavaEE的規(guī)范Jsp和Servlet,配合一些常用的開源框架如Spring、Hibernate、Struts,在MVC的架構(gòu)下,可使系統(tǒng)有更好的可維護性[9].系統(tǒng)采用JSP技術(shù),Browser/Serve三層結(jié)構(gòu)(瀏覽訪問層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)支持層),并以O(shè)racle10g作為數(shù)據(jù)庫.
4結(jié)論
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流決策支持系統(tǒng)的建設(shè)具有非常巨大的潛在市場需求,伴隨農(nóng)業(yè)問題的日漸突出以及信息化建設(shè)在中國的整體推進,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流決策支持系統(tǒng)建設(shè)也會越來越受重視.建立了以模型庫與知識庫為中心,輔以數(shù)據(jù)庫、方法庫與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng),系統(tǒng)具備較強的預測與決策功能,可為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流的經(jīng)營主體、管理者和決策者提供可靠信息技術(shù)支持.