城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)研究

摘 要：城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)是致力于對(duì)整個(gè)城市燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理提供智能決策支持平臺(tái)。本文系統(tǒng)分析了智能決策支持系統(tǒng)的四庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并構(gòu)建了一個(gè)城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)的構(gòu)架，在此基礎(chǔ)上初步實(shí)現(xiàn)了城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的建立能為城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理加強(qiáng)科學(xué)決策提供重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：燃?xì)夤艿?風(fēng)險(xiǎn)管理 智能決策支持系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP393.01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（b）-0034-02

決策支持系統(tǒng)緣起于計(jì)算機(jī)在商業(yè)和管理領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛與深入，無(wú)論在商業(yè)領(lǐng)域還是生產(chǎn)領(lǐng)域或者管理領(lǐng)域，用戶對(duì)決策支持都提出了越來(lái)越高的要求。由于國(guó)內(nèi)城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)起步較晚，智能決策支持平臺(tái)應(yīng)用于管道管理方面很少，目前城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)多以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)[1]。這種單一的評(píng)價(jià)體系往往是對(duì)大量靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析、處理基礎(chǔ)上建立相關(guān)模型。城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)是為了提高管道風(fēng)險(xiǎn)管理的科學(xué)性和有效性而開(kāi)發(fā)的決策支持平臺(tái)，該平臺(tái)在充分調(diào)研管道風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，選擇智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）的四庫(kù)結(jié)構(gòu)作為體系結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)包含了IDSS的核心部分，能高效地應(yīng)用于管道風(fēng)險(xiǎn)管理。詳細(xì)設(shè)計(jì)了四庫(kù)的各個(gè)部分，并利用這種構(gòu)架實(shí)現(xiàn)了城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)。

1 智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）的四庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

智能決策支持系統(tǒng)是人工智能與決策支持系統(tǒng)的結(jié)合。起初的決策支持系統(tǒng)屬于定量分析這種較為傳統(tǒng)的方法，而人工智能中的專家系統(tǒng)屬于定性分析，結(jié)合兩者形成的系統(tǒng)就是IDSS。顯而易見(jiàn)，IDSS是一種更為綜合的軟件系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)一般是基于數(shù)據(jù)庫(kù)的，在此基礎(chǔ)上有一系列的模型和方法，而專家系統(tǒng)一般是基于知識(shí)庫(kù)的，與此密切聯(lián)系的有推理機(jī)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)[2]。IDSS研究的重點(diǎn)就是將這兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將知識(shí)推理加入模型運(yùn)算中，最大化決策支持系統(tǒng)的非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題求解能力。

智能決策支持系統(tǒng)的四庫(kù)系統(tǒng)指的是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)、方法庫(kù)系統(tǒng)和知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，它們是DSS常用的也是核心的組成部分。數(shù)據(jù)是決策支持的基礎(chǔ)，模型是方法面向具體決策的一種組織，方法一般是指基于運(yùn)籌學(xué)和仿真技術(shù)等的算法，是構(gòu)成模型的基礎(chǔ)，知識(shí)是合理組織的關(guān)于某特定領(lǐng)域的陳述型知識(shí)和過(guò)程型知識(shí)的集合[3]。四庫(kù)結(jié)構(gòu)的模型圖如圖1所示。

2 城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)的構(gòu)架

采用IDSS的四庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)的構(gòu)架。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供管道、地理圖層的數(shù)據(jù)支持及維護(hù)；方法庫(kù)管理系統(tǒng)主要提供管道風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法、管道是否泄漏判斷方法等，以及相關(guān)接口等；模型庫(kù)管理系統(tǒng)提供管道泄漏定位、重大事故如火災(zāi)、爆炸的后果模擬；知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)提供事故應(yīng)急預(yù)案、事故損壞等級(jí)。

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)是IDSS的重要數(shù)據(jù)資源，是模型庫(kù)、方法庫(kù)和會(huì)話系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分。管道風(fēng)險(xiǎn)管理主要涉及到兩個(gè)最基本數(shù)據(jù)庫(kù)：管道基本信息庫(kù)、區(qū)域地理圖層庫(kù)。

管道基本信息庫(kù)：基于數(shù)字化的管道地圖數(shù)據(jù)源，對(duì)管道進(jìn)行分段編排，從而進(jìn)行編號(hào)，并以管道編號(hào)為區(qū)分管道的關(guān)鍵字段，然后采集各段管道數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源參數(shù)。

區(qū)域地理圖層庫(kù)：采用GIS、DATABASE等技術(shù)，建立管道區(qū)域地理圖層庫(kù)，圖層庫(kù)中包括區(qū)域輪廓圖層、管道圖層等。在此圖層庫(kù)上實(shí)現(xiàn)的功能有：圖庫(kù)管理、圖形編輯、地形圖顯示、地形圖查詢、文圖數(shù)據(jù)的交互查詢、各種圖元代表的符號(hào)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理等。

2.2 方法庫(kù)

方法庫(kù)是實(shí)現(xiàn)方法的建立、更新、檢索、方法庫(kù)與模型庫(kù)之間的通信以及有關(guān)文件和方法庫(kù)字典的管理等。管道管理包含風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法、事故判斷與應(yīng)急預(yù)案方法等。

2.3 模型庫(kù)

模型庫(kù)是給決策者以通過(guò)推理、比較、選擇來(lái)分析解答整個(gè)問(wèn)題的能力，所有的決策都要求不同程度地建立模型。因此，在IDSS中模型部件的地位是十分重要的。管道風(fēng)險(xiǎn)管理涉及到的模型主要有：管道泄漏定位模型、重大事故后果模擬模型等。

2.4 知識(shí)庫(kù)

知識(shí)庫(kù)是合理組織的陳述型知識(shí)和過(guò)程型知識(shí)的集合，包含大量的簡(jiǎn)單事實(shí)、規(guī)則和過(guò)程型知識(shí)。建立知識(shí)庫(kù)能為用戶提供更為直接的咨詢和建議。管道風(fēng)險(xiǎn)管理中需要建立的知識(shí)庫(kù)主要包括：事故應(yīng)急預(yù)案、事故損壞等級(jí)等。

事故應(yīng)急預(yù)案是為降低事故發(fā)生后造成的損失，對(duì)相應(yīng)事故采取應(yīng)急措施，它集成了事故處置決策所需的信息，是應(yīng)急決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。它包括以下內(nèi)容：事故的描述、事故的維護(hù)、事故處理措施；事故發(fā)生后，針對(duì)事故不同的破壞程度，來(lái)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，為此建立事故損壞等級(jí)信息。

3 城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

IDSS的最終目的是支持決策，一個(gè)通用智能軟件通過(guò)人-機(jī)界面與決策者進(jìn)行交互，通過(guò)處理機(jī)來(lái)執(zhí)行對(duì)當(dāng)前決策者及指令的理解知識(shí)任務(wù)，四庫(kù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換、消息傳遞、模型方法等，它是整個(gè)軟件的核心。本文依據(jù)已建立的四庫(kù)系統(tǒng)，進(jìn)一步建立基于GIS的城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)，其軟件IDSS結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在GIS下，提供了一個(gè)交互良好的人-機(jī)界面，決策者通過(guò)人-機(jī)界面發(fā)布指令，由處理機(jī)調(diào)用四庫(kù)系統(tǒng)及其他軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、方法庫(kù)調(diào)用、模型模擬、知識(shí)庫(kù)查閱等功能。通過(guò)數(shù)據(jù)交換等方式將運(yùn)行結(jié)果及狀態(tài)傳遞到人-機(jī)界面，供決策者決策。

4 結(jié)語(yǔ)

本文為城市燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)管理提供了一種靈活方便的、交互式的決策支持構(gòu)架。主要的特點(diǎn)是：（1）系統(tǒng)分析了決策支持系統(tǒng)的四庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。（2）設(shè)計(jì)了城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)的構(gòu)架。（3）利用這種構(gòu)架設(shè)計(jì)了城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理智能決策支持系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]Liu，JuN'E，Wang，Xin.Study on risk evaluation intelligent decision support system of urban gas pipeline.3rd International Conference on Innovative Computing Information and Control，ICICIC'08，2008，p 4603789.

[2]陳希林，肖明清，吳志強(qiáng).智能決策支持平臺(tái)的柔性體系結(jié)構(gòu)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2007，43（17）：236-240.

[3]俞瑞釗，陳奇.智能決策支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2000.

[4]王凱全，邵輝.事故理論與分析技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.