决策问题管理系统及其开发组件研究

论文摘要

问题管理系统（PMS）是决策支持系统的重要子系统,更是问题驱动型决策支持系统的核心子系统,其中,决策问题的分析处理与求解等问题管理的方法以及问题管理系统的开发,一直就是该领域研究的重点和难点。尽管如此,在面向人机交互的决策问题管理方法方面仍然存在很多难题没有很好得到解决,包括决策问题的形式化描述,用自然语言表述的决策问题的识别与理解,决策问题的子问题分解,决策问题求解方法的智能匹配及运用,决策问题库的有效组织等等。本文针对这些问题,通过分析决策问题的普遍特征,在综合人与计算机对决策问题处理的各自优势基础上,探讨更具智能性的决策问题管理和分析的一般方法,并以此研制出问题管理系统开发组件,为问题驱动的决策支持系统的开发提供具有较强实用性的手段和工具。本文的主要研究内容及研究成果包括:（1）决策问题的特征分析与描述方法的研究。将决策问题看成一种复杂的系统,在分析决策问题系统的内部结构及特征的基础上,提出一种面向对象的问题向量空间模型,用以作为决策问题系统的描述方法。同时,运用问题向量空间模型研究探讨决策问题属性类型、属性结构和问题理解与求解过程中的属性取值状态的变化规律,以及问题属性识别与分析同问题求解及其过程中子问题分解的关系,得到从决策问题描述,到问题分析理解、子问题产生,以及问题求解方案形成的问题处理一般方法。（2）决策问题智能处理方法的研究。在根据决策问题特征分析而得到问题处理的一般方法的基础上,将知识管理技术引入到这一处理方法中,研究基于知识管理的决策问题智能处理方法所涉及的三个核心问题:问题管理系统的问题库组织方式、问题的知识结构以及问题智能理解与求解过程和方法。并以此提出一种嵌入到知识库的问题库管理方法,研究了问题库嵌入到知识库的方式、相应的问题库及知识库的基本结构。同时,根据决策问题处理所涉及的各种知识的组成和数据结构,提出了问题的知识结构.另外,给出了根据问题的描述识别问题属性、根据问题属性识别问题类型和求解方法、以及根据问题属性的取值状态来识别子问题等基于知识管理的问题理解与求解的具体流程和机制。（3）决策问题智能识别相关模型与方法的研究。在上述决策问题智能处理方法的基础上,建立问题属性识别、问题类型识别以及子问题识别的模型和算法。通过给出中文语句分词算法的选择依据,建立了基于分词算法、子句分割算法和句法分析算法的决策问题表层属性智能识别模型;建立了基于双关键词搜索规则和问题类型知识库匹配规则的决策问题隐含属性智能识别模型;建立了基于子问题产生规则和构建规则的子问题智能识别模型。（4）决策问题管理系统开发组件研究。依据本文对决策问题特征的研究和所提出的问题智能处理方法与模型,设计出通用问题管理系统的功能结构。将该功能结构组件化,设计出问题管理系统开发组件（PMS-DC）,详细探讨了PMS-DC中所需包含的对象、类和控件及其属性、方法和事件,并进一步研究了PMS-DC内部各种类与控件的相互关系,以及与互联网环境下通用决策支持系统生成器（i-GDSSG）中其他组件的关系,设计了PMS-DC的外部接口,给出了在专用DSS中的组件部署策略。（5）组件的实际应用。运用本文设计和开发的PMS-DC及i-GDSSG的相关组件,实际开发了一个问题驱动型DSS,即中国固体矿产业持续技术创新支撑体系决策支持系统（CMTIDSS）。应用效果表明,采用PMS-DC及相关组件开发面向问题的专用DSS,不仅可提高开发效率,且能有效地管理和处理中文自然语言表述的决策问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 问题提出与研究背景
• 1.2 决策支持系统中问题管理的研究内容
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 决策问题管理及问题管理系统的研究
• 1.3.2 决策支持系统的开发方法研究
• 1.3.3 国内外研究成果总结
• 1.4 研究思路与内容结构
• 1.4.1 研究目标、内容与思路
• 1.4.2 研究内容的结构安排
• 1.5 主要创新点
• 第2章 决策问题系统模型及其特征研究
• 2.1 决策问题系统及其层次分析
• 2.1.1 决策问题系统
• 2.1.2 决策问题系统的层次分析
• 2.2 面向对象的问题向量空间描述方法研究
• 2.3 决策问题的属性分析
• 2.3.1 问题属性向量空间的基本表示
• 2.3.2 问题属性向量空间的基本特征
• 2.4 决策问题的子问题分析
• 2.4.1 问题分解的作用
• 2.4.2 子问题向量空间的基本表示
• 2.4.3 子问题向量空间的基本特征
• 2.5 决策问题的求解路径分析
• 2.5.1 问题求解路径向量空间的基本表示
• 2.5.2 问题求解路径向量空间的基本特征
• 2.5.3 属性分析、问题分解策略与求解路径搜索
• 2.6 问题理解实例分析
• 2.7 本章小结
• 第3章 决策问题管理的智能方法研究
• 3.1 基于知识管理的决策问题库管理方法研究
• 3.1.1 基于知识管理的问题库
• 3.1.2 问题知识库的基本结构
• 3.2 决策问题的知识结构研究
• 3.3 基于智能识别技术的决策问题理解与求解机制研究
• 3.3.1 基于知识管理的问题理解与求解流程
• 3.3.2 问题智能理解机制
• 3.4 本章小结
• 第4章 决策问题智能识别相关模型与方法研究
• 4.1 基于中文自然语言理解的决策问题表层属性智能识别模型研究
• 4.1.1 分词方法的选择
• 4.1.2 基于句法分析的问题表层属性智能识别过程研究
• 4.1.3 基于问题表层属性识别过程的识别模型
• 4.2 决策问题隐含属性智能识别模型研究
• 4.2.1 基于依存关系三元组的关键词识别方法
• 4.2.2 基于双关键词的问题类型识别与求解方法匹配过程
• 4.2.3 问题隐含属性识别模型
• 4.3 决策子问题智能识别模型研究
• 4.3.1 基于问题属性取值状态分析的子问题识别模型
• 4.3.2 子问题构建规则与分析方法研究
• 4.4 基于决策问题智能识别模型的问题处理过程
• 4.5 问题理解和求解实例分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 决策问题管理系统开发组件研究
• 5.1 决策问题管理系统一般功能结构研究
• 5.1.1 问题管理系统的一般功能
• 5.1.2 问题管理系统的基本结构
• 5.2 问题管理系统的对象和类的识别
• 5.2.1 问题管理系统的实体与功能集分析
• 5.2.2 问题管理系统开发组件的类与对象设计
• 5.3 组件功能设计
• 5.4 组件基本架构及其外部接口研究
• 5.4.1 PMS-DC的基本架构
• 5.4.2 PMS-DC的外部接口
• 5.5 组件实施和部署研究
• 5.5.1 PMS-DC的开发环境
• 5.5.2 PMS-DC的实现与部署
• 5.6 本章小结
• 第6章 实例分析-中国固体矿产业技术创新体系决策支持系统设计与开发
• 6.1 系统背景与基本需求
• 6.1.1 系统背景
• 6.1.2 需求描述
• 6.2 系统功能结构与数据库设计
• 6.2.1 功能结构设计
• 6.2.2 数据库设计
• 6.3 问题管理系统开发组件在系统中的应用
• 6.3.1 系统开发
• 6.3.2 决策问题分析
• 6.3.3 开发结果
• 6.4 本章小结
• 第7章 研究结论与进一步研究方向
• 7.1 研究的主要结论
• 7.2 进一步研究的方向
• 附录A PMS-DC中的主要类表
• 附录B PMS-DC外部接口的BNF定义
• B-1 MMS-DC接口的BNF定义
• B-2 DMS-DC接口的BNF定义
• B-3 KMS-DC接口的BNF定义
• 附录C DataBase组件数据接口程序
• 附录D CMTIDSS中的主要界面
• 附录E 缩略词索引
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果