第十一講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)

的應(yīng)用之一/sundae_meng本門(mén)課程內(nèi)容回顧第一講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)概述第二講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)系統(tǒng)框架第三講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)軟件環(huán)境第四講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)之一第五講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)之二第六講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)之三第七講：環(huán)境決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第八講：決策方法與輔助決策之一第九講：決策方法與輔助決策之二第十講：決策方法與輔助決策之三/sundae_meng·什么是決策？

決策是為了達(dá)到某一目的而在若干可行方案中經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析、比較、判斷，從中選取最優(yōu)方案并賦予實(shí)施的過(guò)程。決策過(guò)程一般分為五個(gè)步驟：（1）識(shí)別問(wèn)題或?qū)Q策的要求；（2）分析和闡明方案（對(duì)策）；（3）做出選擇（決策）；（4）傳達(dá)和執(zhí)行決策；

（5）追蹤和反饋決策的結(jié)果。/sundae_meng

根據(jù)決策過(guò)程的可描述程度，西蒙（H.A.Simon）把決策劃分為結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化決策三種。

（1）結(jié)構(gòu)化決策：一般指決策方法和決策過(guò)程有固定的規(guī)律可循，目標(biāo)比較明確，過(guò)程結(jié)構(gòu)比較清楚，可用形式化的方法描述和求解的一類(lèi)決策問(wèn)題。通常用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決的決策問(wèn)題；

（2）非結(jié)構(gòu)化決策：一般指決策方法和決策過(guò)程沒(méi)有什么規(guī)律可循，并難以用常規(guī)定量數(shù)學(xué)方法進(jìn)行問(wèn)題描述和求解，而必須借助于人工智能等技術(shù)的決策；

（3）半結(jié)構(gòu)化決策：是指介于前兩者間的一種情況，即決策方法和決策過(guò)程有一定的規(guī)律可循，但又不完全確定的情況。通常社會(huì)經(jīng)濟(jì)和管理活動(dòng)中所遇到的決策大部分屬于這種情況。

/sundae_meng決策公式:StrategyGamePolicymaker謀略科學(xué)的定義

DefineofStratagemScience謀略的定義對(duì)策的定義決策者定義*對(duì)策實(shí)際上是博弈論(GameTheory)*博弈是一對(duì)一或一對(duì)多的競(jìng)爭(zhēng)與合作的策略*對(duì)策不是唯一的*所有可能的對(duì)策,組成策略集*決策者任選一種,只能選一種*智囊團(tuán)或顧問(wèn)組是提供對(duì)策集的專(zhuān)家群*對(duì)策不等于決策,智囊團(tuán)或顧問(wèn)組不能代替決策者*宏觀管理：決策*微觀管理：政策*心理素質(zhì)*目標(biāo)意識(shí)*風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)*競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)*凝聚意識(shí)*協(xié)作意識(shí)*系統(tǒng)意識(shí)/sundae_meng對(duì)策是科學(xué)的決策者有藝術(shù)的頭腦*只靠決策者決定主觀*依靠對(duì)策決定客觀*靠對(duì)策與決策者決定主客觀結(jié)合由于競(jìng)爭(zhēng)多方的復(fù)雜性,具有博弈的性質(zhì),因此,主客觀結(jié)合

的模式最佳.科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合

CombineinSciencewithArt/sundae_meng

決策支持系統(tǒng)

(DecisionSupportSystem-DSS)

是在管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種信息系統(tǒng)，它不僅為管理者提供數(shù)據(jù)支持，還提供方法和模型的可能支持，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行仿真和模擬，從而輔助決策者進(jìn)行決策。

/sundae_meng

環(huán)境決策支持系統(tǒng)（輔助決策）

(EnvironmentDecisionSupportSystem-EDSS)

環(huán)境決策支持系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)EDSS），是將DSS引入環(huán)境規(guī)劃、管理、決策工作中的產(chǎn)物。它的主要目的是幫助決策者解決環(huán)境問(wèn)題中常遇到的病態(tài)或半結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題。

/sundae_meng/sundae_mengDSS的構(gòu)造與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)/sundae_meng天地人機(jī)信息一體化網(wǎng)絡(luò)(OuterSpace-GeographicalInformationIntegrativeNetwork)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)（RSS）遙測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)（RMS）DCSGPS通信衛(wèi)星系統(tǒng)（CSS）輸入（Input）輸入（Input）決策層（Policymaker)管理層（Manager）專(zhuān)家層（Expert）技術(shù)層（Technician）遙感信息系統(tǒng)（RSIS）影像庫(kù)（IB）遙感信息模型

(RSIM)地理信息系統(tǒng)（GIS）輔助決策系統(tǒng)（DSS）管理信息系統(tǒng)（MIS）環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng)（EES）圖形庫(kù)（GB/CAD）屬性庫(kù)（AB）數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）知識(shí)庫(kù)（KB）邏輯庫(kù)（LB）地理信息編碼模型（GICM）方法庫(kù)（MeB）模型庫(kù)（MoB）輸出（Output）規(guī)劃模型（PM）博弈模型（GM）對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)人地信息系統(tǒng)環(huán)境工程波譜庫(kù)（SB）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）地面數(shù)據(jù)（GD）/sundae_meng數(shù)據(jù)庫(kù)－環(huán)境信息系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)

EIS空間基礎(chǔ)：地球球體－制圖介質(zhì)平面的變換關(guān)系，地圖投影

EIS數(shù)據(jù)組織：地理編碼、空間位置、拓?fù)潢P(guān)系

EIS數(shù)據(jù)分析與處理：基于地理編碼、空間位置和拓?fù)潢P(guān)系的各種分析處理

EIS建模：在EIS環(huán)境下對(duì)環(huán)境演變等進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè)，從歷史數(shù)據(jù)生成現(xiàn)在或未來(lái)的數(shù)據(jù)

EIS集成－應(yīng)用/sundae_meng數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源分析工具分析工具獨(dú)立數(shù)據(jù)集市兩種數(shù)據(jù)集市分析工具中央數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源從屬數(shù)據(jù)集市分析工具分析工具/sundae_meng數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)（DWS)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)=數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(DW)+倉(cāng)庫(kù)管理+分析工具關(guān)系數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)文件其它數(shù)據(jù)綜合數(shù)據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理工具抽取、轉(zhuǎn)換裝載元數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)建模工具歷史數(shù)據(jù)用戶查詢(xún)工具C/S工具OLAP工具DM工具源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分析工具/sundae_meng全球定位系統(tǒng)（GPS）

（1）美國(guó)國(guó)防部GPS系統(tǒng)的組成：空間部分—GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分——GPS信號(hào)接收機(jī)。（2）俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)（3）國(guó)際海事衛(wèi)星組織的INMARSAT系統(tǒng)/sundae_meng全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）組成空間衛(wèi)星系統(tǒng)6個(gè)等間隔軌道上的26顆衛(wèi)星 ｄ碼：p碼c/a碼4兩種載波:1112地面監(jiān)控系統(tǒng)五個(gè)監(jiān)測(cè)站一個(gè)主控站三個(gè)注入站用戶接收系統(tǒng) GPS衛(wèi)星接收機(jī)（天線單元、接收單元） GPS數(shù)據(jù)處理軟件/sundae_meng全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）作用用于軍事物流用于鐵道、空運(yùn)、汽車(chē)定位

/sundae_meng網(wǎng)絡(luò)GPS網(wǎng)絡(luò)GPS是指在互聯(lián)網(wǎng)上建立起來(lái)的一個(gè)公共GPS監(jiān)控平臺(tái)，它同時(shí)融合了衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)以及國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種目前世界上先進(jìn)的科技成果。網(wǎng)絡(luò)GPS免除了自身設(shè)置監(jiān)控中心的大量費(fèi)用，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)地域限制的跟蹤信息顯示，通過(guò)設(shè)置不同權(quán)限做到信息的保密。/sundae_meng網(wǎng)絡(luò)GPS的特點(diǎn)功能多、精度高、覆蓋面廣定位速度快信息傳輸采用GSM公用數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)，具有保密性高、系統(tǒng)容量大、搞干擾性強(qiáng)、漫游性好、移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可靠等優(yōu)點(diǎn)開(kāi)放性高、資源共享/sundae_meng網(wǎng)絡(luò)GPS的工作流程車(chē)載單元GSM通信機(jī)GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)信息系統(tǒng)GISDDN/sundae_meng模型支持模型庫(kù)技術(shù)要求為存儲(chǔ)量小，組合方案多。與建模者的素質(zhì)要求相矛盾。決策問(wèn)題難以預(yù)見(jiàn)性，不可能預(yù)建完整的模型。建模過(guò)程與決策過(guò)程相伴隨。建模支持的目標(biāo)：使決策者成為建模者。建模支持的方法：通過(guò)對(duì)模型的有序管理和對(duì)決策者的訓(xùn)練和啟發(fā)，將其領(lǐng)域知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟Ｐ汀?sundae_meng模型分類(lèi)及其描述方法模型是客觀事物在建模者主觀認(rèn)識(shí)上的反映。從建模支持的角度看模型的分類(lèi)。管理 形式 基本 模型 啟發(fā)存儲(chǔ) 空間 特征 關(guān)系 建模

以多維基本特征坐標(biāo)構(gòu)成形式空間，進(jìn)行模型分類(lèi)管理。

以基本特征形成模型間的關(guān)系紐帶，進(jìn)行建模啟發(fā)。/sundae_meng模型分類(lèi)及其描述方法特征變量可分為：定類(lèi)、定量、結(jié)構(gòu)化圖序集。其中定類(lèi)變量為無(wú)序變量，定量變量為全序變量，結(jié)構(gòu)化圖序變量可分有序與無(wú)序。 例： 圖形

有細(xì) 多邊形 卵形序化三角形 四邊形圓 橢圓

正三角 直三角矩形 棱形

無(wú)序

有序關(guān)系形成粗化與細(xì)化的啟發(fā)，無(wú)序關(guān)系形成類(lèi)比啟發(fā)。宏觀與微觀，定性與定量均是粗、細(xì)化關(guān)系。/sundae_meng建模方法建模的理想方法：分析問(wèn)題概念集（論域）內(nèi)的全部元素的變化規(guī)律，及它們之間的關(guān)系，并描述之。建模的實(shí)用方法：分析問(wèn)題的若干典型元素假設(shè)（默認(rèn)）模型（建模啟發(fā)）更新模型。啟發(fā)式建模方法：模型由若干算子（元模型）組合而成，算子的可用條件為P（前提）。啟發(fā)規(guī)則：IF現(xiàn)問(wèn)題狀態(tài)結(jié)構(gòu)與P相匹配，

THEN應(yīng)用算子OP，并將其變量限于B（定義域）。/sundae_meng建模方法啟發(fā)最終成立的判斷準(zhǔn)則：可否達(dá)到最終目標(biāo)對(duì)問(wèn)題求解器的一般化討論：模型是對(duì)復(fù)雜對(duì)象的簡(jiǎn)化描述，簡(jiǎn)化必存在前提條件，即作假設(shè)前提的匹配；在滿足前提的情況下進(jìn)行模型搜索選擇，即作輸出輸入的匹配。輸出輸入匹配過(guò)程可有下述情況：

/sundae_meng建模方法輸出輸入匹配過(guò)程可有下述情況：

/sundae_meng模型庫(kù)及其管理系統(tǒng)隨著應(yīng)用模型的需求量不斷增大，為了更有效地管理和使用模型，提出了模型庫(kù)系統(tǒng)的概念。關(guān)于模型的管理經(jīng)歷了以下三個(gè)發(fā)展階段：第一階段：模型＋數(shù)據(jù)第二階段：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型軟件包第三階段：模型庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)/sundae_meng模型庫(kù)及其管理系統(tǒng)第一階段的特點(diǎn)是模型和數(shù)據(jù)無(wú)公用性，使模型的應(yīng)用受到很大限制；第二階段以數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的引入為特點(diǎn)，但缺乏對(duì)大批模型的有效管理，不利于用戶選擇自己需要的模型；第三階段實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)和模型庫(kù)兩者之間的通訊，減少了模型存儲(chǔ)的冗余度，為模型的操縱提供了良好的環(huán)境，使模型應(yīng)用的靈活性大大加強(qiáng)。/sundae_meng模型庫(kù)及其管理系統(tǒng)通常認(rèn)為模型庫(kù)系統(tǒng)是由模型構(gòu)件庫(kù)、應(yīng)用模型庫(kù)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)及綜合環(huán)境這四部分組成。/sundae_meng知識(shí)表達(dá)知識(shí)表達(dá)方式與知識(shí)類(lèi)型有關(guān)，為此，知識(shí)分類(lèi)成為需研究的問(wèn)題。這里僅對(duì)目前常用的幾類(lèi)作點(diǎn)說(shuō)明。就知識(shí)的存在形式而言，有二大類(lèi)，一類(lèi)是未經(jīng)總結(jié)以一些具體的事例的形式分散存放于頭腦里或記錄在某種媒體上。另一類(lèi)是通過(guò)總結(jié)加工以某種特定的規(guī)范形式較為集中地存放于某些專(zhuān)家的頭腦里或特定的文件中，這個(gè)特定的規(guī)范形式可以是規(guī)則、公式、格式化文本、標(biāo)準(zhǔn)化圖形等。有較多的知識(shí)是描述各種概念間的關(guān)系，而根據(jù)關(guān)系類(lèi)型的不同又可把知識(shí)分為從屬關(guān)系、因果關(guān)系、動(dòng)態(tài)時(shí)序關(guān)系等。/sundae_meng格式化文本型框架 知識(shí)規(guī)模較大并具有固定的組織形式，就以一通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)起來(lái)，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為框架。通常以框架名—槽名—值結(jié)構(gòu)表示。其表示形式如下：

PERSON frame PROFESSION slot HEIGHT WEIGHT (a) JOHN frame PROFESSION programmer HEIGHT 1.8 (米）

WEIGHT 75 (公斤）

(b)/sundae_meng格式化文本型框架框架結(jié)構(gòu)形式靈活，表達(dá)事實(shí)（概念）的從屬關(guān)系，可用于多事實(shí)的組合。其特點(diǎn)是：1，知識(shí)深化表達(dá)：多重、分層、嵌套、因果性強(qiáng)。2，結(jié)構(gòu)化組織：父子繼承、相對(duì)獨(dú)立、模塊化、易擴(kuò)展。3，自然：擬人化存儲(chǔ)。/sundae_meng面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)是近年來(lái)發(fā)展很快的軟件技術(shù)，它的基本思想是：1，世界由“對(duì)象”組成，對(duì)象是屬于某“對(duì)象類(lèi)”的元素，即事物、事實(shí)或概念。2，每個(gè)對(duì)象類(lèi)都定義了一組“方法”，可視為可作用于該對(duì)象類(lèi)的各種“操作”，操作被稱(chēng)為：送一個(gè)“消息”給某對(duì)象。3，對(duì)象之間除了互遞“消息”外無(wú)其他聯(lián)系，一切局部信息和實(shí)現(xiàn)方法都“封裝”在類(lèi)內(nèi)。實(shí)現(xiàn)模塊化，類(lèi)間聯(lián)系少。4，對(duì)象類(lèi)按“類(lèi)”“子類(lèi)”“超類(lèi)”構(gòu)成層次關(guān)系，稱(chēng)為屬性“繼承”關(guān)系，引進(jìn)了遞歸概念。。/sundae_meng謂詞邏輯知識(shí)處理的方法很重要的是進(jìn)行邏輯處理，即把概念間的邏輯關(guān)系表達(dá)出來(lái)，并運(yùn)用邏輯關(guān)系進(jìn)行推理，處理的數(shù)學(xué)工具就是數(shù)理邏輯，特別是一階謂詞演算，Prolog就是一種用邏輯進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言。/sundae_meng產(chǎn)生式規(guī)則產(chǎn)生式規(guī)則是目前應(yīng)用極其廣泛的推理工具。用于表示推理知識(shí)。其組成為：

1，規(guī)則庫(kù)：R#： IF RLS THEN RRS

其中RLS為子句的邏輯組合。RRS為結(jié)論或一種操作。

2，當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)：CL：存放事實(shí)和推理的結(jié)果。

3，推理機(jī)：完成“匹配—沖突消解—操作”這一過(guò)程。其算法為： （1），RLS與CL匹配，產(chǎn)生觸發(fā)產(chǎn)生式，標(biāo)明記號(hào)。 （2），若觸發(fā)產(chǎn)生式多于一條，先去掉其操作部分使CL產(chǎn)生重復(fù)符號(hào)的觸發(fā)產(chǎn)生式的記號(hào)。 （3），若不存在有標(biāo)記的產(chǎn)生式，則退出；否則，選序號(hào)最低的產(chǎn)生式執(zhí)行操作。 （4），清除產(chǎn)生式記號(hào)，轉(zhuǎn)（1）。/sundae_meng知識(shí)表示的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法的特點(diǎn)是：1，分散存儲(chǔ)方式。信息分散存于各神經(jīng)元中，具有較強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性。2，知識(shí)獲取的樣本化。以實(shí)際中產(chǎn)生的樣本為信息來(lái)源，通過(guò)樣本學(xué)習(xí)自動(dòng)歸納成知識(shí)，避免了知識(shí)采集的困難。3，信息傳送的并行化。避免了符號(hào)處理的串聯(lián)運(yùn)行缺點(diǎn)。由此可見(jiàn)，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在一定程度上克服了產(chǎn)生式規(guī)則的不足。/sundae_meng區(qū)域旅游業(yè)發(fā)展決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)DSS系統(tǒng)分析DSS系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)DSS系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)程序編制集成/sundae_mengDSS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)前面介紹了DSS的各個(gè)構(gòu)件，那麼，從軟件組織的角度來(lái)看，它們是怎樣聯(lián)系起來(lái)的呢？下面介紹各種方案。

一、三角式結(jié)構(gòu)

對(duì)話管理數(shù)據(jù)管理模型管理數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)用戶/sundae_meng二、串聯(lián)結(jié)構(gòu)

用戶和三角結(jié)構(gòu)相比，省去了一個(gè)接口，但要求模型庫(kù)管理的功能要強(qiáng)一些。

對(duì)話管理模型管理數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)/sundae_meng三、融合式結(jié)構(gòu)

其特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)庫(kù)管理被融合在模型庫(kù)管理之中，二者之間互不獨(dú)立。模型管理建立在數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)管理嵌入在模型管理之中。模型和數(shù)據(jù)維護(hù)都統(tǒng)一由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是：可移植性差，模型對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的依賴(lài)性太強(qiáng)。見(jiàn)下圖：

/sundae_meng型

數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)用戶

模

管理

對(duì)話管理/sundae_meng四、以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心的結(jié)構(gòu)

與融合結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于增加了一個(gè)“模型管理接口部分”，由這個(gè)接口把各種具體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)換成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用接口，供各個(gè)模型使用。避免了各個(gè)模型對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的依賴(lài)。見(jiàn)下圖：

/sundae_meng數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)話管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)模型接口管理部分型模庫(kù)模型管理用戶/sundae_meng五、四庫(kù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

這個(gè)結(jié)構(gòu)是一種初級(jí)的智能DSS。由于增加了知識(shí)庫(kù)及相應(yīng)的推理系統(tǒng)，使DSS對(duì)決策支持的能力大為增強(qiáng)。該系統(tǒng)的推理是一個(gè)準(zhǔn)專(zhuān)家系統(tǒng)。見(jiàn)下圖：/sundae_meng用戶人機(jī)界面信息服務(wù)科學(xué)計(jì)算決策咨詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)方法庫(kù)知識(shí)庫(kù)/sundae_meng六、智能DSS的結(jié)構(gòu)最典型的智能DSS由三個(gè)子系統(tǒng)組成，即LS、PPS、KS。這種系統(tǒng)又稱(chēng)為3S系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如下：用戶LSPPS數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)知識(shí)庫(kù)KS/sundae_mengDSS的體系結(jié)構(gòu)與分析

一、DSS體系的分析

DSS體系，包括如下5個(gè)要素：環(huán)境、功能、系統(tǒng)部件、部件布局、資源。1.環(huán)境DSS的環(huán)境是指DSS邊界以外的實(shí)體和條件的集合。所謂邊界，是指系統(tǒng)能夠控制的最大范圍，邊界以外的實(shí)體可以受系統(tǒng)的影響，但不受其控制。一般來(lái)講，DSS的邊界是清晰的。狹義的DSS僅指輔助決策使用的計(jì)算軟件和硬件；廣義的DSS也把人包括在其中，指決策分析的整個(gè)人-機(jī)系統(tǒng)。/sundae_meng2.功能功能是評(píng)價(jià)DSS的一項(xiàng)基本指標(biāo)。判斷DSS好壞的一個(gè)重要依據(jù)是看它是否滿足了用戶的要求。所謂DSS的功能是指它能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生什么影響，系統(tǒng)應(yīng)提供什么樣的服務(wù)。其目標(biāo)是什么。3.系統(tǒng)部件系統(tǒng)部件，是系統(tǒng)邊界以?xún)?nèi)一些可以區(qū)分的要素。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)部件代表系統(tǒng)的某種功能模塊或模塊組合。任務(wù)劃分和環(huán)境部分的具體化是定義系統(tǒng)部件的兩個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。前者關(guān)系到系統(tǒng)執(zhí)行特定任務(wù)的能力，后者關(guān)系到與環(huán)境特定方面的接口能力。/sundae_meng4.部件的布局布局涉及到部件之間、部件與環(huán)境之間的關(guān)系與聯(lián)系。確定部件的布局所考慮的一個(gè)基本問(wèn)題是協(xié)作與自治之間的平衡。一般來(lái)說(shuō)，最好使部件的相關(guān)性小一些，但是系統(tǒng)作為一個(gè)整體又要求各個(gè)部件相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的功能。5.資源系統(tǒng)資源是構(gòu)造和運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)所消耗的要素。和環(huán)境的概念不同，它們可以在系統(tǒng)邊界之外，也可以在系統(tǒng)邊界之內(nèi)。系統(tǒng)邊界之外的資源稱(chēng)為外部資源，如人、原材料、資金、工具等；系統(tǒng)內(nèi)部的資源稱(chēng)為內(nèi)部資源，如軟件、硬件、模型、數(shù)據(jù)等。/sundae_meng設(shè)計(jì)過(guò)程需求分析概念設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)/sundae_mengDSS的需求分析/sundae_mengDSS的適用性決策支持，而非決策本身并非總是更精確，但一般可達(dá)到更高效信息、模型、原則和條理化/sundae_meng決策的過(guò)程信息工作辨析問(wèn)題設(shè)計(jì)備選方案選擇挑選方案/sundae_mengEDSS總體設(shè)計(jì)

EDSS的設(shè)計(jì)思想直接地反映了最終用戶的需求。面向應(yīng)用目標(biāo)的環(huán)境管理決策支持系統(tǒng)實(shí)體關(guān)系如圖所示。面向應(yīng)用目標(biāo)的環(huán)境管理決策支持系統(tǒng)的實(shí)體關(guān)系圖/sundae_meng1）EDSSS采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的方法,將結(jié)構(gòu)化分析和原型方法相結(jié)合,進(jìn)行系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；2）EDSS的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)基于GIS,為此需要考慮GIS作為空間信息管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理、操作和接口上對(duì)DSS系統(tǒng)組成部件上的技術(shù)要求；3）EDSS作為決策支持系統(tǒng),模型驅(qū)動(dòng)是其最主要的特點(diǎn)之一,其中涉及大量的模型,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)提供模型的操作和管理手段；4）EDSS實(shí)質(zhì)上又是一個(gè)空間決策支持系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)是在GIS系統(tǒng)(ARC/INFO)提供的數(shù)據(jù)管理、指令功能、圖形界面和應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具的環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)部屬性庫(kù)、外部公共數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和連接操作,模型的管理和計(jì)算,用戶選擇,情景分析,以及事件處理和決策輸出等功能。/sundae_mengEDSS總體結(jié)構(gòu)

EDSS系統(tǒng)的總邏輯結(jié)構(gòu)如圖所示,它包括以下5個(gè)組成部分。圖EDSS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖/sundae_meng1）用戶通過(guò)用戶界面,選擇決策支持的功能,設(shè)置決策支持的環(huán)境,控制系統(tǒng)的運(yùn)行。應(yīng)該指出,由于DSS系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)完全基于和反映各級(jí)政府環(huán)保部門(mén)管理層的需求,因此從一定角度來(lái)看,DSS系統(tǒng)的用戶是完全處于主動(dòng)的狀態(tài)。該系統(tǒng)是由用戶驅(qū)動(dòng)和控制的,為用戶決策提供較高層次的直觀支持。2）用戶界面菜單驅(qū)動(dòng)的用戶界面為用戶和計(jì)算機(jī)提供了一套友好的交互式對(duì)話手段,加強(qiáng)了系統(tǒng)透明度。用戶界面是用戶調(diào)用項(xiàng)目管理驅(qū)動(dòng)程序,進(jìn)行各種決策支持應(yīng)用的接口。在ARC/INFO環(huán)境下開(kāi)發(fā)3）項(xiàng)目管理驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)用戶通過(guò)用戶界面的響應(yīng),聯(lián)接RDBMS(Sybase)和公共數(shù)據(jù)庫(kù),GIS(ARC/INFO)和空間數(shù)據(jù)庫(kù),模型庫(kù)管理系統(tǒng)和模型,以及各環(huán)境決策支持功能模塊。項(xiàng)目管理驅(qū)動(dòng)程序還控制數(shù)據(jù)流和各種操作的正確有序地執(zhí)行,直至輸出所需的各種形式的信息報(bào)告。使用ARC/INFO提供的開(kāi)發(fā)工具ＡＭＬ進(jìn)行開(kāi)發(fā)。4）環(huán)境決策支持功能模塊提供系統(tǒng)的支持決策的分析與評(píng)價(jià)的幾個(gè)相互聯(lián)系的功能子模塊,它們是歷年統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)資料分析、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配決策支持、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展決策支持。/sundae_mengEDSS開(kāi)發(fā)工具（1）SybaseRDBMS:建立和管理公共數(shù)據(jù)庫(kù)(包括背景數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)、污染源數(shù)據(jù)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、環(huán)境統(tǒng)計(jì)匯總數(shù)據(jù)等),為EDSS提供所需屬性數(shù)據(jù)。（2）ARC/INFOGIS:生成和管理空間數(shù)據(jù)庫(kù)(包括1∶100萬(wàn)電子地形圖、環(huán)境專(zhuān)題圖和大比例尺地圖等)、環(huán)境專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù),提供ARC/INFO和Sybase的接口和對(duì)公共數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用,生成和管理模型庫(kù),開(kāi)發(fā)用戶界面和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)程序,提供空間查詢(xún)和空間分析模型等。（3）Unix操作系統(tǒng)和其他高級(jí)編程語(yǔ)言:用于各種模型編程和系統(tǒng)調(diào)用等。/sundae_mengEDSS系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)原理和方法

1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)EDSS的數(shù)據(jù)層包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。作為空間決策支持系統(tǒng),其數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)擺脫傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)思想,突出以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為核心,數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)相結(jié)合,以及數(shù)據(jù)直接支持各種模型的原則。EDSS的核心空間數(shù)據(jù)包括1∶100萬(wàn)全國(guó)電子地形圖產(chǎn)品和環(huán)境專(zhuān)題圖。為了實(shí)現(xiàn)1∶100萬(wàn)電子地形圖和省級(jí)公共數(shù)據(jù)庫(kù)的正確聯(lián)接,在各自的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,規(guī)定了二者相對(duì)應(yīng)的編碼的一致性。為滿足各省對(duì)空間數(shù)據(jù)的不同需求,以及不同空間數(shù)據(jù)源能納入EDSS的數(shù)據(jù)層,關(guān)于核心數(shù)據(jù)的中介數(shù)據(jù)(Metadata)是空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。所謂中介數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),在設(shè)計(jì)中對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)格式、地圖參數(shù)、空間特征屬性、圖層分類(lèi)、命名和編碼原則、對(duì)內(nèi)部和外部屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用及空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、生成和管理程序等重要問(wèn)題在符合國(guó)標(biāo)或其他現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的條件下做了技術(shù)描述和規(guī)定。

/sundae_mengEDSS系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)原理和方法

1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)EDSS的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)包括由Sybase關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS)生成和管理的外部公共數(shù)據(jù)庫(kù)與由ARC/INFO地理信息系統(tǒng)的INFO生成和管理的內(nèi)部EDSS專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)。公共數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)信息量大,直接與各省的數(shù)據(jù)來(lái)源有關(guān),它的設(shè)計(jì)受制于現(xiàn)行的各項(xiàng)環(huán)境管理制度、現(xiàn)有的各種標(biāo)準(zhǔn)和不同的編碼體系等。RDSS的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)非常重視對(duì)這些寶貴數(shù)據(jù)的充分使用,同時(shí)應(yīng)克服由于編碼不統(tǒng)一和數(shù)據(jù)不規(guī)范等造成的技術(shù)難點(diǎn),并做好空間數(shù)據(jù)庫(kù)和外部公共數(shù)據(jù)庫(kù)的接口設(shè)計(jì)。EDSS專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)數(shù)據(jù)層的重要組成部分,充分體現(xiàn)了基于模型的特點(diǎn),它包括了EDSS常用標(biāo)準(zhǔn)、代碼相關(guān)數(shù)據(jù)和EDSS模型方法相關(guān)數(shù)據(jù)。EDSS專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)還有效地與DSS模型庫(kù)結(jié)合起來(lái),為EDSS用戶提供友好的服務(wù)。其設(shè)計(jì)將增加模型方法的透明性,用戶無(wú)需過(guò)多考慮所用模型的數(shù)學(xué)描述或手動(dòng)組織復(fù)雜的輸入數(shù)據(jù)文件,而只需從環(huán)境角度出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)提供的用戶界面動(dòng)態(tài)輸入含義明確的數(shù)據(jù)參數(shù),選取感興趣的情景方案,專(zhuān)題庫(kù)管理系統(tǒng)將自動(dòng)為模型計(jì)算組織和提供數(shù)據(jù)和參數(shù),將計(jì)算結(jié)果返回到有關(guān)功能模塊,按用戶控制做進(jìn)一步分析,并最終提供直觀的圖文報(bào)告。/sundae_mengEDSS系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)原理和方法

2）模型庫(kù)設(shè)計(jì)（1）EDSS所用模型方法DSS是一個(gè)通用空間決策支持系統(tǒng),所提供的5個(gè)功能都是基于各種模型:從簡(jiǎn)單的趨勢(shì)分析模型、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,到相對(duì)復(fù)雜的水氣質(zhì)量擴(kuò)散模擬模型、污染物削減分配的大規(guī)模優(yōu)化模型等。由于EDSS要在全國(guó)省、市、環(huán)境信息中心安裝和應(yīng)用,因此所提供的各種模型力求具有較強(qiáng)的實(shí)用性、通用性和宏觀性。EDSS所應(yīng)用的模型分為6類(lèi),即趨勢(shì)分析模型、相關(guān)分析模型、排序模型、評(píng)價(jià)識(shí)別模型、環(huán)境質(zhì)量模擬模型和優(yōu)化決策模型。以上模型分別應(yīng)用于決策支持全過(guò)程中的各個(gè)階段,包括診斷預(yù)警、情景制定、方法選取、問(wèn)題分析、問(wèn)題求解和評(píng)價(jià)比較等。EDSS還充分利用了ARC/INFO提供的各種空間操作和空間分析模型。例如將ARC/INFO的動(dòng)態(tài)分段技術(shù)應(yīng)用于河流水質(zhì)擴(kuò)散模擬中,以及使用GIS的柵格分析技術(shù)動(dòng)態(tài)直觀地顯示大氣污染物擴(kuò)散濃度三維分布圖等。/sundae_mengEDSS系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)原理和方法

2）模型庫(kù)設(shè)計(jì)（2）EDSS模型庫(kù)EDSS的模型庫(kù)由基礎(chǔ)模型庫(kù)和用戶模型庫(kù)組成?；A(chǔ)模型庫(kù)中的模型由ESS系統(tǒng)本身所提供,供全國(guó)各省、市的用戶直接使用(或作為ESS系統(tǒng)的缺省模型),用戶不能對(duì)它們進(jìn)行刪改。由于各省、市對(duì)所用模型需求和可利用的數(shù)據(jù)支持程度不同,EDSS希望能為用戶提供一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境,使他們可向用戶模型庫(kù)增添感興趣的模型。模型庫(kù)中的模型包括兩部分,即:①模型體,即模型的程序部分(源代碼文件或可執(zhí)行文件)；②模型描述(或模型字典)。模型庫(kù)表在ARC/INFO的INFO環(huán)境下建立。/sundae_mengEDSS系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)原理和方法

3）接口和運(yùn)行設(shè)計(jì)DSS系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)包括用戶接口、內(nèi)部接口和外部接口。用戶接口為用戶提供友好的圖形界面和菜單驅(qū)動(dòng)。通過(guò)用戶接口,用戶可進(jìn)行各種選擇(如功能、空間信息、模型、情景方案等)、輸入(數(shù)據(jù)、參數(shù)等)和項(xiàng)目執(zhí)行等決策支持操作。內(nèi)部接口包括DSS各功能模塊之間的接口,以及各功能模塊與DSS數(shù)據(jù)層(空間數(shù)據(jù)庫(kù)和專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù))之間的接口。內(nèi)部接口的程序調(diào)用和數(shù)據(jù)傳遞等均在ARC/INFO下設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。外部接口包括DSS系統(tǒng)與公共數(shù)據(jù)庫(kù)之間的接口、DSS系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)外設(shè)的接口。作為一個(gè)空間決策支持系統(tǒng),以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為核心是一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)思想；而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)(作為DSS系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)層)和外部省級(jí)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和調(diào)用,為環(huán)境決策提供有用的信息和支持,是這一重要設(shè)計(jì)思想的最終目的和現(xiàn)實(shí)意義之所在。因此,DSS系統(tǒng)與公共數(shù)據(jù)庫(kù)外部接口的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵和重要貢獻(xiàn)。它包括GIS(ARC/INFO)和RDBMS(Sybase)的物理和邏輯連接,以及空間數(shù)據(jù)層和外部屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的直接互相調(diào)用等。

/sundae_mengEDSS的軟件需求與數(shù)據(jù)需求分析

1）EDSS的用戶特點(diǎn)和需求分析

EDSS的最終用戶是省級(jí)、市級(jí)環(huán)境保護(hù)部門(mén)的環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合決策人員,他們是省級(jí)環(huán)保局的領(lǐng)導(dǎo)者,如局長(zhǎng)、副局長(zhǎng)和有關(guān)職能處的負(fù)責(zé)人等。這些人所關(guān)心的問(wèn)題不局限于某一個(gè)側(cè)面,而是具有綜合性特點(diǎn),例如,環(huán)境問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,污染源和環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系,污染物排放、環(huán)境質(zhì)量與國(guó)家和地方有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的比較,區(qū)域性宏觀污染控制策略,等等。他們具有豐富的環(huán)境管理經(jīng)驗(yàn),是EDSS的最直接用戶。EDSS的另一類(lèi)直接用戶是專(zhuān)職或兼職系統(tǒng)管理員。他們負(fù)責(zé)信息系統(tǒng)的日常維護(hù)管理,包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入、修改、更新、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)備份等工作。通過(guò)他們對(duì)計(jì)算機(jī)和DSS軟件的操作,為決策人員提供所需的數(shù)據(jù)、信息和決策支持。/sundae_mengEDSS的軟件需求與數(shù)據(jù)需求分析

環(huán)境管理工作系統(tǒng)由環(huán)境決策、監(jiān)督執(zhí)行及支持保證3個(gè)子系統(tǒng)組成

圖

環(huán)境管理工作系統(tǒng)/sundae_mengEDSS的軟件需求與數(shù)據(jù)需求分析

省級(jí)、市級(jí)環(huán)境保護(hù)部門(mén)的決策內(nèi)容主要包括4個(gè)方面,即環(huán)境政策、環(huán)境立法、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境規(guī)劃。（1）政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)職能部門(mén)擬定環(huán)境保護(hù)的具體政策、法規(guī)、細(xì)則、辦法和地方性標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)所轄地區(qū)的主要環(huán)境問(wèn)題,開(kāi)展調(diào)查研究,提出對(duì)策和意見(jiàn)。（2）規(guī)劃或計(jì)劃職能部門(mén)組織制定環(huán)境保護(hù)發(fā)展的中長(zhǎng)期規(guī)劃和年度計(jì)劃,參預(yù)審批城市總體規(guī)劃,組織開(kāi)展環(huán)境預(yù)測(cè),參預(yù)研究和制定環(huán)境保護(hù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略。（3）開(kāi)發(fā)監(jiān)督職能部門(mén)實(shí)施建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理,要求進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),編寫(xiě)環(huán)境影響報(bào)告書(shū)或填寫(xiě)環(huán)境影響報(bào)告表。

/sundae_mengEDSS的系統(tǒng)功能需求分析1）DSS系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)原則決策是為達(dá)到某一目的而在若干個(gè)可行方案中經(jīng)過(guò)分析、比較、判斷,從中選擇并賦予實(shí)施的過(guò)程。省級(jí)、市級(jí)環(huán)境EDSS應(yīng)該能夠支持省級(jí)環(huán)境保護(hù)部門(mén)有關(guān)決策的全過(guò)程,包括診斷預(yù)警、決策問(wèn)題分析、決策問(wèn)題求解和決策方案的實(shí)施管理等。根據(jù)省級(jí)、市級(jí)環(huán)境保護(hù)部門(mén)的主要職能和環(huán)境決策的特點(diǎn),EDSS功能約束需要遵循下述原則:實(shí)用性、宏觀性、通用性和先進(jìn)性。/sundae_mengEDSS的系統(tǒng)功能需求分析（1）實(shí)用性系統(tǒng)真正解決決策者所關(guān)心的問(wèn)題,并通過(guò)友好的用戶界面和人-機(jī)交互過(guò)程,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輔助決策功能。（2）宏觀性由于省級(jí)系統(tǒng)的地域特點(diǎn),所提供的決策支持應(yīng)是宏觀層次的、具有戰(zhàn)略意義性質(zhì)的內(nèi)容。（3）通用性系統(tǒng)應(yīng)能提供各省帶共性和具有一般規(guī)律的輔助決策支持,這種簡(jiǎn)單的系統(tǒng)構(gòu)架將為未來(lái)各省開(kāi)發(fā)自己的較復(fù)雜的特殊應(yīng)用提供開(kāi)放環(huán)境。（4）先進(jìn)性GIS是該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本工具之一,它能對(duì)基礎(chǔ)信息及分析、評(píng)價(jià)和規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行圖形顯示和查詢(xún),同時(shí)GIS較強(qiáng)的空間分析能力可以增強(qiáng)DSS系統(tǒng)的功能。/sundae_mengEDSS的系統(tǒng)功能分析

在對(duì)省級(jí)、市級(jí)環(huán)保局的環(huán)境管理工作和所涉及的環(huán)境決策問(wèn)題的調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,在EDSS系統(tǒng)分析中規(guī)定了如下5個(gè)功能:歷年統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)資料分析、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及污染物削減分配決策支持。（1）歷年統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)資料分析利用各省豐富的環(huán)境統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),從不同的空間范圍角度(省、城市,或任一區(qū)域等)進(jìn)行行業(yè)資源消耗和排污情況分析,重點(diǎn)污染源、重點(diǎn)污染城市或重點(diǎn)污染行業(yè)識(shí)別,環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)分析,以及污染治理資金與效果分析等。（2）環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)包括環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和工業(yè)污染源現(xiàn)狀評(píng)價(jià)?；诠矓?shù)據(jù)庫(kù)中的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)和污染源數(shù)據(jù),從不同的空間范圍角度(省、城市、流域,或任一區(qū)域等),應(yīng)用模型方法對(duì)環(huán)境現(xiàn)狀作總的觀察分析,由此判斷全省或某所選區(qū)域的主要環(huán)境問(wèn)題。/sundae_mengEDSS的系統(tǒng)功能分析

（3）環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供2種類(lèi)型的環(huán)境影響評(píng)價(jià)的初步的“快速評(píng)估”模式。即使用較簡(jiǎn)單通用的水質(zhì)模擬模型和大氣質(zhì)量擴(kuò)散模型進(jìn)行:①建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響初步評(píng)價(jià),包括建設(shè)項(xiàng)目基本情況和背景條件的分析,不同情景方案下(廠址、工藝和用水、污染控制、排污口等)建設(shè)項(xiàng)目水環(huán)境影響評(píng)價(jià),以及不同情景方案下(廠址、工藝和能耗、污染控制、煙囪高度等)建設(shè)項(xiàng)目大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)等；②區(qū)域環(huán)境影響初步評(píng)價(jià),其目的是從宏觀層次對(duì)區(qū)域水環(huán)境和大氣環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià),比較不同的區(qū)域污染削減方案的環(huán)境影響,為區(qū)域環(huán)境污染物削減規(guī)劃和策略提供依據(jù),包括區(qū)域特征分析、不同方案下區(qū)域水環(huán)境影響評(píng)價(jià)和不同方案下區(qū)域大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)等。/sundae_mengEDSS的系統(tǒng)功能分析

（4）污染物削減分配決策支持應(yīng)用情景分析方法和線性規(guī)劃模型,從宏觀層次對(duì)全省及所選區(qū)域范圍內(nèi)不同行業(yè)和不同城市的環(huán)境污染物削減進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)分析,以提供決策支持,包括水污染物削減分配決策支持和大氣污染物削減分配決策支持等。（5）環(huán)境與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展決策支持應(yīng)用情景分析和優(yōu)化規(guī)劃相結(jié)合的方法,來(lái)分析全省和所選區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、工業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變與調(diào)整對(duì)環(huán)境造成的影響,以及為防止環(huán)境污染和破壞所采取的措施,由此提供環(huán)境與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的決策支持/sundae_mengEDSS的數(shù)據(jù)需求分析

明確了EDSS模塊的功能后,需要對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分功能所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯描述,并對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源、約定、數(shù)據(jù)類(lèi)型、范圍等進(jìn)行說(shuō)明。EDSS模塊數(shù)據(jù)的邏輯描述

EDSS系統(tǒng)是基于GIS開(kāi)發(fā)的決策支持軟件系統(tǒng),其所需的數(shù)據(jù)主要分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩大類(lèi)。空間數(shù)據(jù)是描述環(huán)境背景及各種空間位置的一類(lèi)數(shù)據(jù),DSS系統(tǒng)所需的空間數(shù)據(jù)主要包括地形圖和污染源、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)、環(huán)境功能區(qū)等專(zhuān)題圖；而屬性信息是描述“環(huán)境-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)中有關(guān)實(shí)體的屬性和特征的。EDSS所用的屬性數(shù)據(jù)由公用數(shù)據(jù)庫(kù)獲得,按其功能需求主要分為環(huán)境背景、污染源(環(huán)境統(tǒng)計(jì)基層報(bào)表數(shù)據(jù))、環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境統(tǒng)計(jì)匯總、建設(shè)項(xiàng)目、環(huán)境功能區(qū)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、污染物削減分配備選方案等類(lèi)數(shù)據(jù)。EDSS各功能模塊所需的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.1。/sundae_meng圖EDSS六大類(lèi)功能分解圖/sundae_meng決策與決策方法？/sundae_meng決策問(wèn)題的基本模式和常見(jiàn)類(lèi)型

決策問(wèn)題的基本模式為：Ai—決策者的第i種策略或第i種方案，屬于決策變量，是決策者的可控因素；θj—決策者和決策對(duì)象（決策問(wèn)題）所處的第j種環(huán)境條件或第j種自然狀態(tài)，屬于狀態(tài)變量，是決策者不可控制的因素；Wij—決策者在第j種狀態(tài)下選擇第i種方案的結(jié)果，是決策問(wèn)題的價(jià)值函數(shù)值，一般叫益損值、效用值。/sundae_meng決策問(wèn)題常見(jiàn)類(lèi)型：四種常見(jiàn)類(lèi)型：確定型決策、風(fēng)險(xiǎn)型決策、不確定型決策、對(duì)抗型決策/sundae_meng決策方法即進(jìn)行決策的手段。決策行為的產(chǎn)生可以追溯至遠(yuǎn)古，但對(duì)決策方法的研究歷史并不長(zhǎng)。古代的決策主要依靠個(gè)人習(xí)慣和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)初出現(xiàn)了決策方法數(shù)學(xué)化的萌芽。第二次世界大戰(zhàn)以后，決策方法逐漸向現(xiàn)代化方向發(fā)展?，F(xiàn)代最常用的決策方法有：（1）經(jīng)驗(yàn)判斷法。屬于定性分析方法。憑決策者經(jīng)驗(yàn)、智慧，運(yùn)用正確的思維方法，對(duì)已掌握的情報(bào)、信息和對(duì)未來(lái)有根據(jù)的綜合分析判斷，直接選取某一最佳方案。這種方法容易犯經(jīng)驗(yàn)主義的錯(cuò)誤。（2）邏輯推理法。運(yùn)用事實(shí)去證實(shí)大前提、小前提的正確性，然后推理得出邏輯結(jié)論。這是一種科學(xué)的思維方法，決策中常常用到。（3）數(shù)學(xué)分析法。它是研究和解決決策中數(shù)量關(guān)系的一種科學(xué)方法，主要是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法定量化地對(duì)決策問(wèn)題進(jìn)行分析，以求得最佳方案。（4）實(shí)驗(yàn)與模擬方法。決策方案擬定后，通過(guò)小范圍內(nèi)的實(shí)施，以有形的結(jié)果，考察方案的實(shí)際效果。（5）智囊技術(shù)。就是充分發(fā)揮專(zhuān)家、學(xué)者的作用，讓他們參與決策，以保證決策的科學(xué)性和正確性。/sundae_meng決策模型為管理決策而建立的模型，即為輔助決策而研制的數(shù)學(xué)模型。隨著運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了諸如線性規(guī)則、動(dòng)態(tài)規(guī)則、對(duì)策論、排隊(duì)論、存貸模型、調(diào)度模型等有效的決策分析方法。它們均由計(jì)算機(jī)予以實(shí)現(xiàn)，成為實(shí)用的決策手段，即決策方法數(shù)學(xué)化和模型化。故對(duì)較重復(fù)性的，如例行的管理決策，可利用數(shù)學(xué)模型來(lái)編寫(xiě)程序，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以提高效率。但對(duì)較大量存在的非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的求解和管理決策，就不是數(shù)學(xué)模型所能解決的，而必須考慮人在決策中的重要作用。這涉及到心理學(xué)、社會(huì)心理學(xué)和行為科學(xué)。故建立數(shù)學(xué)模型只是決策科學(xué)發(fā)展過(guò)程中的一種方法./sundae_meng定量決策分析方法早期的決策分析推薦經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的研究方法，把觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、對(duì)比、抽樣、案例、訪談、調(diào)查等方法，作為主要方法。20世紀(jì)40年代以后，開(kāi)始引入運(yùn)籌學(xué)，控制論，系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析、損益分析，計(jì)算機(jī)模擬等定量分析方法輔助決策。定量決策分析：借助于經(jīng)濟(jì)學(xué)，數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)，概率論以及幫助決策的決策理論來(lái)進(jìn)行邏輯分析和推論。/sundae_meng定量分析方法的分類(lèi)1、克朗依據(jù)決策類(lèi)型的不同把定量分析技術(shù)分為兩類(lèi)：確定型的分析技術(shù)和隨機(jī)型的分析技術(shù)。2、S．S．那格爾和M。K。米爾斯把系統(tǒng)分析方法分為：數(shù)學(xué)最優(yōu)化方法，計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法，行為過(guò)程方法，多元標(biāo)準(zhǔn)決策方法等。3、教科書(shū)的分類(lèi)方法。譚躍進(jìn)主編的《定量分析方法》一書(shū)中的分類(lèi)方法。分為：社會(huì)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析方法、預(yù)測(cè)分析方法，投入產(chǎn)出分析法，層次分析法，最優(yōu)化方法，對(duì)策與決策方法，管理系統(tǒng)模擬方法，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法。/sundae_meng不同定量方法的大概描述1、社會(huì)調(diào)查方法是收集，處理和研究社會(huì)信息的基本方法。通過(guò)這個(gè)方法人們可以認(rèn)識(shí)到社會(huì)現(xiàn)象和社會(huì)問(wèn)題。有普遍調(diào)查，典型調(diào)查，重點(diǎn)調(diào)查，抽樣調(diào)查和個(gè)案調(diào)查。2、統(tǒng)計(jì)分析方法指主要運(yùn)用于抽樣調(diào)查方法中，包括兩方面的內(nèi)容：統(tǒng)計(jì)描述和統(tǒng)計(jì)推論。統(tǒng)計(jì)描述可分為單變量統(tǒng)計(jì)描述和多變量統(tǒng)計(jì)描述。統(tǒng)計(jì)推論方法是概率分析法。3、預(yù)測(cè)分析方法可分為定量分析法和定性分析法。定量分析法中又可分為時(shí)間序列法和因果關(guān)系分析法。/sundae_meng4、投入產(chǎn)出分析法。就是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中的生產(chǎn)與消耗的依存關(guān)系進(jìn)行綜合考察和數(shù)量分析。5、指標(biāo)評(píng)價(jià)方法。由于決策問(wèn)題十分復(fù)雜，涉及到多方群體的利益，因而在評(píng)價(jià)時(shí)有兩個(gè)問(wèn)題，指標(biāo)難以數(shù)量化，不同方案難以取舍。所以先要評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量化，方法有：專(zhuān)家打分法，兩兩比較法等。接著綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)采用：加權(quán)平均法，功效系數(shù)法等。6、層次分析法簡(jiǎn)稱(chēng)AHP，是薩泰教授開(kāi)發(fā)的一種綜合定量與定性分析，模擬人的決策思維過(guò)程，以解決多因素復(fù)雜系統(tǒng)，特別是難以描述的社會(huì)系統(tǒng)的分析方法。AHP適用于多目標(biāo)，多準(zhǔn)則的復(fù)雜的公共問(wèn)題。/sundae_meng7、最優(yōu)化方法也稱(chēng)做運(yùn)籌學(xué)方法，主要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究各種系統(tǒng)的優(yōu)化途徑及方案，為決策者提供科學(xué)決策的依據(jù)。最優(yōu)化方法的目的在于針對(duì)所研究的系統(tǒng)求得一個(gè)合理運(yùn)用人力物力和財(cái)力的最佳方案，發(fā)揮和提高系統(tǒng)的效能和效益，最終達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)目標(biāo)。最優(yōu)化方法研究和解決問(wèn)題的核心是正確建立和使用模型。/sundae_meng單目標(biāo)決策分析模型（風(fēng)險(xiǎn)決策分析、競(jìng)爭(zhēng)型決策分析、序貫決策分析、不確定型決策分析、貝葉斯決策分析、馬爾可夫決策分析、自適應(yīng)決策分析等）多指標(biāo)決策分析模型（層次分析法、分層序列分析法、理想點(diǎn)分析法、效用函數(shù)分析法、優(yōu)劣系數(shù)分析法），模糊決策分析以及現(xiàn)代管理決策問(wèn)題（如，價(jià)格決策、存貨決策、投資決策問(wèn)題）/sundae_meng風(fēng)險(xiǎn)型決策分析人們得不到充分可靠的有關(guān)未來(lái)環(huán)境的信息。但知道未來(lái)環(huán)境有幾種可能的狀態(tài)和相應(yīng)后果，可以觀測(cè)每種狀態(tài)和后果出現(xiàn)的概率。在這種情況下的決策就是風(fēng)險(xiǎn)型決策。/sundae_meng風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法1．期望值法2．決策樹(shù)法3．多級(jí)決策樹(shù)/sundae_meng多準(zhǔn)則決策當(dāng)今我們所處的社會(huì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。因此在更多的情況下，我們不得不放棄這個(gè)念頭----用單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行決策。我們總是關(guān)于“多個(gè)準(zhǔn)則（目標(biāo)/屬性）”對(duì)事物進(jìn)行比較、排列和排序。僅在非常簡(jiǎn)單的、明確的或日常情況下，我們才認(rèn)為“單一的選擇準(zhǔn)則”令人滿意。多準(zhǔn)則決策問(wèn)題（MCDM）廣義上可分為兩類(lèi)：多屬性決策（MADM）和多目標(biāo)決策（MODM）。在實(shí)際中，這種分類(lèi)非常符合問(wèn)題求解的兩個(gè)方面：多屬性決策用于選擇（評(píng)價(jià)），多目標(biāo)決策用于設(shè)計(jì)。這種分類(lèi)得到了多數(shù)學(xué)者的認(rèn)可。MADM問(wèn)題的研究可追溯到1957年，當(dāng)時(shí)Churchman等人首次用簡(jiǎn)單加權(quán)和法處理了企業(yè)投資方針的選擇問(wèn)題。至今不過(guò)40年的歷史，其理論、方法與應(yīng)用研究有待加強(qiáng)。盡管這門(mén)學(xué)科比較年輕，但在實(shí)際中越來(lái)越體現(xiàn)出它的重要應(yīng)用價(jià)值（如用于商品選擇，設(shè)施選址，人/人事選擇，項(xiàng)目選擇，公共設(shè)施選擇等）。這就促使我們進(jìn)一步研究它。/sundae_meng多準(zhǔn)則決策分析

(Multi-CriteriaDecisionAnalysis)多準(zhǔn)則決策分析是一套用于輔助決策人員從一系列決策方案中選擇最佳方案的技術(shù)多準(zhǔn)則決策分析的過(guò)程制定決策的目標(biāo)(objectives)選擇評(píng)價(jià)決策方案(alternatives)的準(zhǔn)則(criteria)確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的權(quán)重對(duì)決策方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和排序,選擇最佳方案在資源管理,城市與區(qū)域規(guī)劃中有廣泛應(yīng)用水資源規(guī)劃,交通規(guī)劃,政策評(píng)價(jià),資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境規(guī)劃項(xiàng)目的選取,土地利用選址,污水處理場(chǎng)的選址等等常用的多準(zhǔn)則決策分析技術(shù)AnalyticalHierarchyProcess(AHP),Multi-AttributeUtilityModel,ELECTRE,IdealPoint/sundae_mengAHP決策分析方法

/sundae_meng二、AHP決策分析方法的基本過(guò)程

AHP決策分析方法的基本過(guò)程，大體可以分為如下六個(gè)基本步驟：

（一）明確問(wèn)題。即弄清問(wèn)題的范圍，所包含的因素，各因素之間的關(guān)系等，以便盡量掌握充分的信息。

（二）建立層次結(jié)構(gòu)模型。

（三）構(gòu)造判斷矩陣。

（四）層次單排序。（五）層次總排序。

（六）一致性檢驗(yàn)。

/sundae_mengAHP決策分析法層次結(jié)構(gòu)示意圖

/sundae_meng計(jì)算方法

通過(guò)前面的介紹，我們知道，在AHP決策分析方法中，最根本的計(jì)算任務(wù)是求解判斷矩陣的最大特征根

及其所對(duì)應(yīng)的特征向量

。這些問(wèn)題可以用線性代數(shù)知識(shí)去求解，并且能夠利用計(jì)算機(jī)求得任意高精度的結(jié)果。但事實(shí)上，在AHP決策分析方法中，判斷矩陣的最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量的計(jì)算，并不需要追求太高的精度。這是因?yàn)榕袛嗑仃嚤旧砭褪菍⒍ㄐ詥?wèn)題定量化的結(jié)果，允許存在一定的誤差范圍。

/sundae_meng常常用如下兩種近似算法求解判斷矩陣的最大特征根及其所對(duì)應(yīng)的特征向量。方根法

和積法

/sundae_meng對(duì)AHP方法的簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)：思路簡(jiǎn)單明了，它將決策者的思維過(guò)程條理化、數(shù)量化，便于計(jì)算，容易被人們所接受；所需要的定量化數(shù)據(jù)較少，但對(duì)問(wèn)題的本質(zhì)，問(wèn)題所涉及的因素及其內(nèi)在關(guān)系分析得比較透徹、清楚。/sundae_meng缺點(diǎn)：存在著較大的隨意性。譬如，對(duì)于同樣一個(gè)決策問(wèn)題，如果在互不干擾、互不影響的條件下，讓不同的人同樣都采用AHP決策分析方法進(jìn)行研究，則他們所建立的層次結(jié)構(gòu)模型、所構(gòu)造的判斷矩陣很可能是各不相同的，分析所得出的結(jié)論也可能各有差異。

/sundae_meng為了克服這種缺點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用中，特別是在多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多要素、多層次的非結(jié)構(gòu)化的戰(zhàn)略決策問(wèn)題的研究中，對(duì)于問(wèn)題所涉及的各種要素及其層次結(jié)構(gòu)模型的建立，往往需要多部門(mén)、多領(lǐng)域的專(zhuān)家共同會(huì)商、集體決定；在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)，對(duì)于各個(gè)因素之間的重要程度的判斷，也應(yīng)該綜合各個(gè)專(zhuān)家的不同意見(jiàn)，譬如，取各個(gè)專(zhuān)家的判斷值的平均數(shù)、眾數(shù)或中位數(shù)。/sundae_meng多目標(biāo)優(yōu)化多目標(biāo)優(yōu)化:在一定的限制條件下,解決資源的最優(yōu)配置或最佳利用問(wèn)題多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題:規(guī)劃土地利用以增加就業(yè)率土地利用現(xiàn)狀:8200公頃森林地,4520公頃農(nóng)田,1050公頃城市用地4個(gè)目標(biāo):就業(yè):增加500個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)環(huán)境:保留70%以上的現(xiàn)有森林地投資:用于改變現(xiàn)有土地利用類(lèi)型的投資為一億元城市化:新增城市用地面積不超過(guò)400公頃如何合理安排土地利用布局才能實(shí)現(xiàn)這4個(gè)目標(biāo)?多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)線性規(guī)劃(linearprogramming),目標(biāo)規(guī)劃(goalprogramming),基因算法(geneticalgorithms),等等/sundae_meng基因算法建立在達(dá)爾文生物進(jìn)化論基礎(chǔ)上的機(jī)器學(xué)習(xí)(machinelearning)模型一群隨機(jī)產(chǎn)生的個(gè)體經(jīng)過(guò)一個(gè)模擬的進(jìn)化過(guò)程,能適應(yīng)生存條件的具有競(jìng)爭(zhēng)力的個(gè)體繼續(xù)生存下去,繁殖后代,不能適應(yīng)生存條件的個(gè)體則被淘汰基因算法的基本要素基因(genes):個(gè)體的最基本的結(jié)構(gòu)單位,或問(wèn)題的參數(shù).如:土地利用分配中,一個(gè)基因代表一個(gè)土地單元及其屬性染色體(chromosomes):由一組基因組成的個(gè)體,或問(wèn)題可行解區(qū)域(solutionspace)中的一點(diǎn).如:一種可行的土地利用布局目標(biāo)函數(shù)(fitnessfunction):計(jì)算染色體或個(gè)體的競(jìng)爭(zhēng)力(fitness),用于判斷一個(gè)染色體是否能生存下去,也是衡量目標(biāo)是否優(yōu)化的尺度.如:產(chǎn)量,利潤(rùn),費(fèi)用.群體(population):所有在基因算法中不斷進(jìn)化的染色體/sundae_meng基因算法(續(xù))基因算法的基本算子(operators)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)計(jì)算(fitnessevaluation)運(yùn)用目標(biāo)函數(shù)確定染色體的競(jìng)爭(zhēng)力選擇(selection)比較染色體的競(jìng)爭(zhēng)力,選擇較具競(jìng)爭(zhēng)力的染色體以便將他們的基因傳到下一代對(duì)換(crossover)一旦選擇了一對(duì)父母染色體后,隨機(jī)地將他們的基因交換,組成一對(duì)新的染色體變異(mutation)隨機(jī)地修改一個(gè)染色體插入(insertion)將新產(chǎn)生的染色體加入群體,并將不具競(jìng)爭(zhēng)力的染色體除去/sundae_meng基因算法的工作流程DefineProblemCreateaRandomPopulationEvaluateFitnessofIndividualsSelectIndividualsforMatingMateIndividualstoProduceOffspringviaCrossoverMutateIndividualstoProduceOffspringStopConver-gence?InsertOffspringintoPopulationNoYes/sundae_meng運(yùn)用基因算法于土地利用分配土地利用分配涉及的要素土地單元,待分配的土地利用種類(lèi),每一土地單元對(duì)各種土地利用類(lèi)型的適宜性,需優(yōu)化的目標(biāo),…基因:土地單元及其屬性地點(diǎn),分配的土地利用,土地利用的適宜性,…染色體:構(gòu)成某一種土地利用布局的一系列土地單元/sundae_meng土地利用布局的基因表達(dá)nn-165412n6341235n-1123456n123456n-1n201634289Chromosomes染色體GENE2UMA#:2AssignedLanduse:Pasture草場(chǎng)Landsuitability:pasture–Class1sugarcane–Class2…GENEn-1UMA#:n-1AssignedLanduse:SugarcaneLandsuitability:pasture–Class3sugarcane–Class4…Genes基因Landusepatternsn-1/sundae_meng最短路徑與選址問(wèn)題決策方法

對(duì)于許多環(huán)境問(wèn)題，當(dāng)它們被抽象為圖論意義下的網(wǎng)絡(luò)圖時(shí)，問(wèn)題的核心就變成了網(wǎng)絡(luò)圖上的優(yōu)化計(jì)算問(wèn)題。其中，最為常見(jiàn)的是關(guān)于路徑和頂點(diǎn)的優(yōu)選計(jì)算問(wèn)題。

在路徑的優(yōu)選計(jì)算問(wèn)題中，最常見(jiàn)的是最短路徑問(wèn)題；而在頂點(diǎn)的優(yōu)選計(jì)算問(wèn)題中，最為常見(jiàn)的是中心點(diǎn)和中位點(diǎn)選址問(wèn)題。

/sundae_meng（1）“純距離”意義上的最短路徑。例如，需要運(yùn)送一批物資從一個(gè)城市到另一個(gè)城市，選擇什么樣的運(yùn)輸路線距離最短？（2）“經(jīng)濟(jì)距離”意義上的最短路徑。

例如，某公司在10大港口C1，C2，…，C10設(shè)有貨棧，從Ci到Cj之間的直接航運(yùn)價(jià)格，是由市場(chǎng)動(dòng)態(tài)決定的。如果兩個(gè)港口之間無(wú)直接通航路線，則通過(guò)第三個(gè)港口轉(zhuǎn)運(yùn)。那么，各個(gè)港口之間最廉價(jià)的貨運(yùn)線路是什么？最短路徑問(wèn)題最短路徑的含義/sundae_meng（3）“時(shí)間”意義上的最短路徑。

例如，某家經(jīng)營(yíng)公司有一批貨物急需從一個(gè)城市運(yùn)往另一個(gè)城市，那么，在由公路、鐵路、河流航運(yùn)、航空運(yùn)輸?shù)人姆N運(yùn)輸方式和各個(gè)運(yùn)輸線路所構(gòu)成的交通網(wǎng)絡(luò)中，究竟選擇怎樣的運(yùn)輸路線最節(jié)省時(shí)間？

◣以上三類(lèi)問(wèn)題，都可以抽象為同一類(lèi)問(wèn)題，即賦權(quán)圖上的最短路徑問(wèn)題。

◣不同意義下的距離都可以被抽象為網(wǎng)絡(luò)圖中邊的權(quán)值。◣權(quán)——這種權(quán)值既可以代表“純距離”，又可以代表“經(jīng)濟(jì)距離”，也可以代表“時(shí)間距離”。

/sundae_meng網(wǎng)絡(luò)分析1.網(wǎng)絡(luò)的概念：指一系列相互聯(lián)結(jié)的線狀要素的集合，其通常具有一定的流通功能。如：交通網(wǎng)——車(chē)流、人流 管網(wǎng)——水流、煤氣流、熱流 電網(wǎng)——電流

因特網(wǎng)Internet——信息流/sundae_meng網(wǎng)絡(luò)分析2.網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分

鏈（Link）：供物體運(yùn)移的通道節(jié)/結(jié)點(diǎn)（Node）:網(wǎng)絡(luò)中鏈的端點(diǎn)或任意兩條鏈的交點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)中又有下面幾種特殊的類(lèi)型。中心（Center）：接受或分配資源的位置，有源、匯之分站點(diǎn)（Stop）：資源中轉(zhuǎn)站

障礙（Barrier）：資源不能通過(guò)的節(jié)點(diǎn)拐點(diǎn)（Turn）：資源流向發(fā)生改變處，出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)鏈中的分割結(jié)點(diǎn)上網(wǎng)絡(luò)的主要屬性：阻強(qiáng)、資源需求量、資源容量/sundae_meng網(wǎng)絡(luò)分析3.應(yīng)用：管網(wǎng)布設(shè)、資源調(diào)配、地址匹配4.網(wǎng)絡(luò)分析的基本方法1）路徑分析：求最佳路徑最佳環(huán)境：靜態(tài)、動(dòng)態(tài)；最佳目標(biāo)：距離最短路徑、時(shí)間最短路徑、耗費(fèi)最低路徑；最佳數(shù)量：1條、N條/sundae_meng最短路徑的算法最短路徑問(wèn)題最好的求解方法：

1959年，E．W．dijkstras

提出的標(biāo)號(hào)法。標(biāo)號(hào)法優(yōu)點(diǎn)

不僅可以求出起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑及其長(zhǎng)度，而且可以求出起點(diǎn)到其它任何一個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑及其長(zhǎng)度；同時(shí)適用于求解有向圖或無(wú)向圖上的最短路徑問(wèn)題。標(biāo)號(hào)法的基本思想設(shè)G是一個(gè)賦權(quán)有向圖，即對(duì)于圖中的每一條邊，都賦予了一個(gè)權(quán)值。在圖G中指定兩個(gè)頂點(diǎn)，確定為起點(diǎn)和終點(diǎn)，不妨設(shè)為起點(diǎn)，為終點(diǎn)。

/sundae_meng在圖所示的賦權(quán)有向圖中，每一個(gè)頂點(diǎn)vi（i=1，2，…，n）代表一個(gè)城鎮(zhèn)；每一條邊代表相應(yīng)兩個(gè)城鎮(zhèn)之間的交通線，其長(zhǎng)度用邊旁的數(shù)字表示。試求城鎮(zhèn)v1到v7之間的最短路徑。

賦權(quán)有向交通網(wǎng)絡(luò)圖/sundae_meng選址問(wèn)題

選址問(wèn)題，是現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)/地學(xué)的分支學(xué)科——區(qū)位論研究的主要方向之一。選址問(wèn)題涉及人類(lèi)生產(chǎn)、生活、文化、娛樂(lè)等各個(gè)方面。選址問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型取決于兩個(gè)方面的條件：①可供選址的范圍、條件；②怎樣判定選址的質(zhì)量。本節(jié)的討論僅限于選址的范圍是一個(gè)地理網(wǎng)絡(luò)，而且選址位置位于網(wǎng)絡(luò)圖的某一個(gè)或幾個(gè)頂點(diǎn)上。

對(duì)這樣的選址問(wèn)題，根據(jù)其選址的質(zhì)量判據(jù)，可以將其歸納為求網(wǎng)絡(luò)圖的中心點(diǎn)與中位點(diǎn)兩類(lèi)問(wèn)題。

/sundae_meng中心點(diǎn)選址問(wèn)題

例：某縣要在其所轄的六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一修建一個(gè)消防站，為六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)服務(wù)，要求消防站至最遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的距離達(dá)到最小。

中心點(diǎn)選址問(wèn)題的質(zhì)量判據(jù)：

使最佳選址位置所在的頂點(diǎn)的最大服務(wù)距離為最小。中心點(diǎn)選址問(wèn)題適宜于醫(yī)院、消防站點(diǎn)等一類(lèi)服務(wù)設(shè)施的布局問(wèn)題。

/sundae_meng

設(shè)G＝（V，E）是一個(gè)無(wú)向簡(jiǎn)單連通賦權(quán)圖，連結(jié)兩個(gè)頂點(diǎn)的邊的權(quán)值代表它們之間的距離，對(duì)于每一個(gè)頂點(diǎn)vi，它與各個(gè)頂點(diǎn)之間的最短路徑長(zhǎng)度為di1，di2，…，din。這些距離中的最大數(shù)稱(chēng)為頂點(diǎn)vi的最大服務(wù)距離，記為e(vi)。

那么，中心點(diǎn)選址問(wèn)題，就是求網(wǎng)絡(luò)圖G的中心點(diǎn)，使得中心點(diǎn)選址問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述

/sundae_meng假設(shè)某縣下屬的六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及其之間公路聯(lián)系如圖所示。每一頂點(diǎn)代表一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；每一條邊代表連接兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的公路，每一條邊旁的數(shù)字代表該條公路的長(zhǎng)度?，F(xiàn)在要設(shè)立一個(gè)消防站，為全縣的六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)服務(wù)。試問(wèn)該消防站應(yīng)該設(shè)在哪一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（頂點(diǎn)）？

/sundae_meng解：

第一步：用標(biāo)號(hào)法求出每一個(gè)頂點(diǎn)vi至其它各個(gè)頂點(diǎn)vj的最短路徑長(zhǎng)度dij（i，j＝1，2，…，6），并將它們寫(xiě)成如下的距離矩陣：/sundae_meng

第二步：求每一個(gè)頂點(diǎn)的最大服務(wù)距離。顯然，它們分別是矩陣D中各行的最大值，即：e(v1)＝6，e(v2)＝7，e(v3)＝6，e(v4)＝7，e(v5)＝6，e(v6)＝7。

第三步：判定。因?yàn)閑(v1)＝e(v3)＝e(v5)＝min{e(vi)}＝6，所以v1，v3，v5都是中心點(diǎn)。也就是說(shuō)，消防站設(shè)在v1，v3，v5中任何一個(gè)頂點(diǎn)上都是可行的。/sundae_meng中位點(diǎn)選址問(wèn)題的質(zhì)量判據(jù)：

使最佳選址位置所在的頂點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)圖中其它各個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑距離的總和（或者以各個(gè)頂點(diǎn)的載荷加權(quán)求和）達(dá)到最小。中位點(diǎn)選址問(wèn)題/sundae_meng中位點(diǎn)選址問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述:

設(shè)G＝（V，E）是一個(gè)簡(jiǎn)單連通賦權(quán)無(wú)向圖，連接兩個(gè)頂點(diǎn)的邊的權(quán)值為該兩頂點(diǎn)之間的距離；對(duì)于每一個(gè)頂點(diǎn)vi（i＝1，2，…，n），有一個(gè)正的負(fù)荷a(vi)，而且它與其它各頂點(diǎn)之間的最短路徑長(zhǎng)度為di1，di2，…，din。那么，中位點(diǎn)選址問(wèn)題，就是求圖G的中位點(diǎn)，使得：

/sundae_meng某縣下屬七個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)所擁有的人口數(shù)a(vi)（i=1，2，…，