模型庫系統(tǒng)

模型庫系統(tǒng)是傳統(tǒng)DSS的三大支柱之一，是DSS最有特色的部件之一。與MIS相比，DSS之所以能夠對決策制訂過程提供有效的支持，除了系統(tǒng)設計思想不同之外，主要在于DSS中有能為決策者提供推理、比較、選擇和分析整個問題的模型庫。因此，模型庫及其相應的管理系統(tǒng)在DSS中占有十分重要的位置。但是，模型庫并不是DSS必不可少的部件，少數(shù)僅通過信息服務來做決策支持的系統(tǒng)就可以沒有模型庫，一些向專家系統(tǒng)發(fā)展的DSS也不太重視模型庫在DSS中的配置。由此可見，模型庫是DSS最重要的部件，但卻不是必不可少的部件。

模型庫并不追求模型本身的完美和復雜，也不認為模型可以解決一切決策問題，它的目標是在決策者需要的時候按照他們的要求構造模型。模型庫所構造的模型不一定很復雜，但一定要符合實際，建模時特別注意推理能力和決策者的干預。由于模型的生成、修改、更新、刪除、連接時經常性的操作。所以，模型庫的管理成為非常重要的工作。

模型庫管理系統(tǒng)（MBMS）的主要功能為：

（1）模型庫于模型紫癜的定義、監(jiān)理、存儲、查詢、修改、刪除、插入以及重構等；

（2）模型的選擇、監(jiān)理、拼接和組合，提供根據(jù)用戶命令將簡單的子模型構造成復雜模型的手段；

（3）模型的運行控制。從調用者獲取輸入參數(shù)，傳給模型并使模型運行，最后把輸出參數(shù)返回到調用者，一個模型可能被另一個模型調用（甚至是多層嵌套），后者被對話命令直接調用，系統(tǒng)必須提供靈活而方便的控制手段；

（4）數(shù)據(jù)庫接口的轉換。為了減少模型對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的依賴，增強其獨立性，模型中對數(shù)據(jù)庫的訪問采用了同一的標準形式。為了與一種具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)連接，必須有一個轉換接口，將標準訪問形式轉化成具體系統(tǒng)要求的形式；

模型可能需要從數(shù)據(jù)庫中檢索運行模型所需要的數(shù)據(jù)參數(shù)，在運行后，又可能要將輸出結果存入數(shù)據(jù)庫中，以便進一步處理，或者作為其他模型的輸入，如此圍繞數(shù)據(jù)庫把各種模型有機的結合起來是決策支持系統(tǒng)的一種理想構造形式。

知識庫系統(tǒng)

當DSS向智能方向發(fā)展時，知識和推理的研究就顯得越來越重要。事實上，也只有當知識和推理技術被嫻熟的用于DSS時，才可能真正達到決策支持所提出的目標。

DSS設立知識庫，其總目的是為了擴大與決策者共有的論域，以便更好的溝通思維。具體地講，開發(fā)知識庫時應該考慮如下問題：

·為自然語言理解創(chuàng)立語義和語用環(huán)境；

·為建模和數(shù)值計算提供必要的分析基礎；

·補充和延拓決策人員的思維能力；

這三個問題所涉及到的知識領域是一致的，所以，在表達知識和設計知識庫框架時，不再將這些問題劃分為子系統(tǒng)，而是將它們納入到統(tǒng)一的框架中。

開發(fā)知識庫的關鍵技術是：知識的獲取和解釋、知識的標識、知識的推理以及知識庫的管理和維護。從本質上講，這些技術和知識工程，專家系統(tǒng)所使用的技術沒有本質上的區(qū)別，因此，在DSS的研究中完全可以借鑒知識工程和專家系統(tǒng)的一些成果。但是，也應該注意到它們之間的一些區(qū)別，最主要的差別在于DSS特別重視推理和計算的結合，以及機器推理對于決策者思維的延拓能力。在專家系統(tǒng)中計算是很上的，幾乎沒有數(shù)據(jù)模型的概念，知識的結構和形式比較確定。

當我們選擇知識庫的描述框架時，同時也應該考慮準備采用的推理機制，所謂推理是指依據(jù)一定的原則從已有的事實中推出結論的過程，推理有多種類型。

在知識庫系統(tǒng)中，推理過程是對知識的選擇和運用的過程，我們稱之為基于知識的推理。演繹推理和歸納推理是其基本方法和核心內容，邏輯推理和似然推理是其主要特征。所謂演繹推理是指由一組前提必然的推導出某個結論的過程。歸納推理是指以某個命題為前提，推論出與其有歸納關系的其他命題的過程，歸納關系可以從特殊到一般，也可以從特殊到特殊。演繹推理是從已知的真理中抽出它所包含的真理。若前提為真，則作為它的一部分的結論必為真，結論也并不一定為真，因此，歸納推理能夠斷定新的內容，增加新知識。在目前的知識庫系統(tǒng)中主要使用演繹推理，而歸納圖利則多用于系統(tǒng)的自學習方面。

邏輯推理所處理的事實與結論之間存在著確定的因果關系，事實也是確定的，故又稱為確定性推理；相應的，似然推理又稱為不確定性推理，它所處理的事實與結論之間存在著某種不確的因果關系或者是事實是不確定的。

推理機是基于知識推理的計算機實現(xiàn)，它包括推理和控制量方面?？刂撇呗詻Q定了知識急性選擇的方法，對推理效果與推理效率有重要影響。常用的控制策略有三種：數(shù)據(jù)驅動推理（又稱前項推理）、目標驅動控制（又稱反響推理）和混合控制（又稱雙向推理）。數(shù)據(jù)驅動控制適于解空間很大的問題，其主要缺點是盲目推理，求解了許多與總目標無關的子目標；目標驅動控制則適合于解空間較小的問難題，其不足在于目標選擇盲目，不允許用戶主動提供信息來指導推理過程；混合控制則綜合了兩者的優(yōu)點，通過數(shù)據(jù)驅動幫助選擇目標，通過目標驅動求解該目標。

方法庫系統(tǒng)

方法庫系統(tǒng)（MBS）主要是一個軟件系統(tǒng)，它綜合了數(shù)據(jù)庫和程序庫。在早期的方法庫系統(tǒng)中，人們采用了面向多種應用的程序包，它們具有某一特定應用領域的功能程序，用以描述數(shù)據(jù)結構和功能要求的通用、格式化的接口，通過內部的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)處理存儲的數(shù)據(jù)。為了擴大應用范圍，程序庫的規(guī)模更大，并且是層次結構的，通過信息服務手段來選取程序，同時有了增加程序庫的功能；用戶接口是前后一致的交互式接口，用戶只需要一定的語言形式來描述與決策相關的部分。但是，由于數(shù)據(jù)管理依然是面向內部的，外部的數(shù)據(jù)源很難引入，程序庫中又有很多限制難于引入外部程序。

綜上所述，建立方法庫的難點之一是把程序和數(shù)據(jù)綜合起來，因此需要增加MBS的適應性和靈活性，新一代MBS應有如下功能。

（1）方法庫系統(tǒng)是具有擴充性的程序組件，它們可以和多種數(shù)據(jù)庫相連，并由于應用有關的控制系統(tǒng)。它把特定應用的要求轉換成相應的系統(tǒng)程序。所謂的“程序組件”是指可以用來進一步組合構造的基本模塊。用戶可以用一些基本構建來設計更為復雜的程序，這些復雜程序也加入組件集合，可作為進一步的構件，因此，組件集合呈層次結構。

（2）可擴充性是指在組件稽核（程序庫或方法庫）中隨時可以加入新的組件（程序或方法），這包括完全新建的方法和組合生成的方法。當然，程序庫在開始時應該包括一些初步的程序，為節(jié)省開發(fā)費用，應從各種渠道獲取這些程序，加以整理入庫。系統(tǒng)應該能夠容納多種語言編制的方法，因而把庫程序和系統(tǒng)程序語言連接起來成為必不可少的一部分。如果把庫程序的輸入輸出和數(shù)據(jù)庫相連，應提供一種數(shù)據(jù)結構，它能和多種數(shù)據(jù)庫相連。如政府部門和科研機構同通過多種經濟數(shù)據(jù)來預測經濟的發(fā)展，這些數(shù)據(jù)來源于多方面，存在不同的數(shù)據(jù)庫中，MBS應能通過各個DBMS接口來訪問這些數(shù)據(jù)，應向使用者提供數(shù)據(jù)名稱和查詢方法，這些手段有：面向多種DBMS的接口，把數(shù)據(jù)變?yōu)槌绦蛐枰母袷降淖儞Q機制，把數(shù)據(jù)提供給程序的機制和數(shù)據(jù)字典（數(shù)據(jù)描述、訪問權限、語義約束等）。

用戶接口方面應包括：命令名稱和參數(shù)、回答信息、解釋及錯誤信息，如果某些命令不能有相應的庫程序實現(xiàn)，還要編制一些特定的程序，另外，用戶接口還包括管理中間結果、命令生成的縮寫等。

一般情況下MBS應包括一個具有通用模塊的基本子系統(tǒng)和一個具有面向具體應用模塊的用戶自系統(tǒng)。基本子系統(tǒng)一次實現(xiàn)，而完整的MBS則要在基本子系統(tǒng)基礎上增加具有特定應用功能的模塊，這種模塊可以使以前開發(fā)的，也可以使從外部得到的。

基本子系統(tǒng)和用戶子系統(tǒng)都可以分成兩個層次，因此，整個MBS分為四個互相聯(lián)系的層次，分層的主要依據(jù)是面向應用的程序。0層是最核心的，而3層則是最具有應用的性質的。

（1）0層：具有MBS最基本的功能，因而也成為MBS操作系統(tǒng)，其主要部分有：

·對各解釋器提供公共服務的中心控制器；

·對非MBS的基本接口，如文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、打印機和CRT終端等；

·與操作系統(tǒng)的接口，如請求和釋放系統(tǒng)資源，從系統(tǒng)環(huán)境中獲取各種信息，如日期、時間、用戶標示等；

（2）1層：包括與應用無關的部分，需要時裝配進來，因此不是每個MBS必備的，這些模塊包括：

·實現(xiàn)運用廣泛的數(shù)據(jù)類型或典型產生器（參數(shù)化的數(shù)據(jù)類型）的模塊。有些數(shù)據(jù)類型在與某種語言編寫的方法連接時需繳入到系統(tǒng)程序中去，因此需要有些模塊能進行這些數(shù)據(jù)類型之間的轉換并把它加入系統(tǒng)程序中；

·MBS自身文件的定義說明和處理功能，這些文件包括的信息有中間結果、目錄、數(shù)據(jù)字典、錯誤信息、提示信息等；

·常駐的數(shù)據(jù)結構管理；

（3）2層：型英語程序庫提供的功能

·基本程序，較核心的有標準數(shù)學函數(shù)，統(tǒng)計或圖形數(shù)據(jù)算法。許多程序可從外部獲得，這些基本程序很少用到低層的功能；

·實現(xiàn)一些更復雜的用戶要求，需要特別編制一些程序，一般來講，這些程序需由應用領域的專家來編制，這些程序既用到基層程序，又用到1層功能；

·相應于一些新命令的用戶過程，由用戶在已有命令的基礎上定義；

（4）3層：相應于交互式的用戶接口，包括進行語法、語義分析的解釋器，并通過中心控制器調用2層的功能。如果從用戶角度看，系統(tǒng)可處于不同的運行狀態(tài)，如命令態(tài)、初始態(tài)、輔助態(tài)、過程態(tài)等，每種都有各自的解釋器。

來源：AMT