基于智能对象的中小制造企业决策支持系统的研究与设计*

马秋菊 张书琦

（承德石油高等专科学校，河北承德 067000）

基于智能对象的中小制造企业决策支持系统的研究与设计*

马秋菊 张书琦

（承德石油高等专科学校，河北承德 067000）

分析了中小制造企业的特点与决策支持系统的要求，探讨了适合其要求的决策支持系统结构设计以及用基于智能对象的方法来构造知识系统的过程，使知识的逻辑性更强，事务间的联系和推理过程更加清晰，系统更加实用。

中小制造企业 决策支持 智能对象

中小制造企业要良性发展，就必须及时根据市场以及竞争对手最新的信息，适时不断地调整企业的生产结构以适应市场需求。而现代社会信息资源越来越多，企业决策者必须依赖决策支持系统在制订企业目标中提供正确的信息数据，对大量企业信息进行有效分析，提高决策能力，降低企业的决策风险。

1 中小制造企业的特点与决策支持系统的要求

与大型制造企业相比，中小制造企业在管理与决策软件需求上具有自己的特点，而这些特点是由其自身的特点而决定的。

中小制造企业的自身特点为：（1）企业规模不大，产品转型快，业务流程重组和市场应变能力强；（2）企业的生产方式多为按订单制造和装配，单一生产类型较多，混合生产类型较少，配套协作生产型企业多；（3）企业的管理组织结构是扁平化的，决策者的决策能迅速执行；（4）企业对市场依赖性很大，经营比制造更重要，尤其是订单的获得和采购的控制；（5）资金不雄厚，人员少，技术人员主要用于解决企业现实的生产和经营问题。

以上这些特点决定了中小制造企业的管理与决策支持系统设计的特点：（1）设计力求简单化，专业化，针对性强；（2）系统要留有升级空间，应变力强，即企业如果有新的要求，能随时增加新功能；（3）企业资金有限，要求设计要快，周期短，成本低。

2 中小制造企业的决策支持系统的设计

2.1 系统总体结构分析

决策数据的来源是系统的数据库，通过对企业数据的分析、整合，来提供给数据仓库；联机分析处理（OLAP）对数据仓库中的多维数据分析，进行切片、切块、钻取和旋转等，并将其转换成辅助决策信息，以便于使用者从不同角度提取有关数据。数据挖掘（DM）是一个决策支持过程，它将数据仓库中经过初步加工的大容量数据转化为有用的知识和决策信息，将提取的知识表示为概念、规则、规律、模式等形式，帮助管理和决策者制定能够改进工作过程的决策。

考虑到系统必须能及时跟上企业发展的步伐，可以方便地进行二次开发，满足企业未来需求，决策支持系统总体功能设计分为四个部分：用户管理、数据库管理、决策库管理和决策分析。

2.2 系统总体架构设计

在企业内部网的基础上，该系统采用B/S三层构架，使数据、决策分析层和web用户应用分离开，这样有利于系统的维护和升级，当系统需要修改功能或者增加功能时，可以只修改三层中的某些部分即可。决策分析层负责数据库与用户端的连接工作，通过编写应用服务器组件来处理各种数据信息和企业逻辑，一方面把用户端的请求传送给数据库服务器，另一方面将服务器的查询结果返回送给用户端。数据库服务器只需要专心响应用户端的请求，这样就大幅度减轻了数据库服务器的工作负担，加快了其响应速度，系统的整体工作效率也得到提高。系统的整体构架如图1所示。

2.3 系统功能

本系统的功能模块分析：

（1）用户管理：管理系统使用的用户和密码。可以增加和删除用户，保证系统的安全、正常使用。

（2）数据库管理：数据库管理模块主要对系统的数据库进行管理。包括对数据库的更新和数据的导入和导出功能模块。数据库中的数据要适时更新，这样才能保证决策的数据来源的真实性，对决策目标做出正确分析。

（3）知识库和算法库管理：主要是对知识库和算法库进行管理和维护。知识库模块包括对知识的建立、修改和删除。系统中，根据用户需求，把用户所需要分析的决策生成一个独立模型，每一种模型都建立相应算法。同时还要能根据用户需求对知识库进行更新，满足企业的需求。

（4）决策分析：决策分析功能是决策支持系统的实现形式。用户通过决策分析功能模块，能够选取决策算法，对具体决策目标进行决策分析。

3 基于智能对象的知识库设计

决策支持系统的核心是知识库。用户通过对知识库的管理，完成对决策知识库的建立、修改以及调用等各种功能。

3.1 知识的智能对象表示

知识表示是将有关知识按一定数据结构在计算机中存储，以便使用和修改。在面向对象的知识系统中，把描述待求解问题的属性概念（知识）和行为表示（知识处理方法）模型化为对象，使其成为模型库中的一个知识单元。在现实世界中，知识总是被某个实体获取、掌握和运用，我们称这样的实体为智能实体。智能对象的定义为：智能对象是系统中包含知识及处理方法的对象，即，智能对象=对象+知识+处理方法。

智能对象具有智能动作行为的能力，它能了解周围的环境变化，并根据变化自主、智能地采取行动，完成相应任务，反过来，对象的动作又能改变周围环境。智能对象的模型是一种语义相关联模型，其基本元素是类和对象，每个类或对象的内容包括属性及对属性进行操作的方法。

3.2 基于智能对象的知识表示

基于智能对象的知识表示分为下面三个步骤：首先确定应用领域的对象种群，并按继承与被继承的关系把它们用层次关系组织起来，构成系统智能对象知识表示二叉树型表示；然后，把从根对象结点到叶子对象结点的每条路经按照IF－THEN规则进行转换，得到相应的规则集；最后，将一个对象看成一个子任务，将完成这一子任务的所有规则划分成义的规则组，这样整个知识库就构成了以智能对象=＜对象＞+规则组为单元的图型层次结构。

3.3 基于智能对象知识的构建与存储

结合整个系统对知识库的功能要求，将知识库划分为知识层、方式层和结构设计层。各层之间均采用面向对象的方法，根据设计对象的类别和结构，分解为具有层次继承关系的父子对象，采用这种结构，使得知识的模型化更强。

在智能对象的知识库中，将问题求解中的概念、实体等作为对象，并以框架表示，其所有属性、对属性的操作方法及使用的所有规则，都封装在对象的框架中。

考虑知识库在计算机中的表示方法和存储形式，使知识库便于管理，能灵活的连接，并参与推理，并根据实际运行的需要，系统采用两种模型形式，即静态模型和动态模型。静态模型由新模型生成功能模块产生，存放在知识库中，知识库采用SQL serve2000建立的关系型数据库的组织形式，智能对象表中的一条记录代表一个对象实例，一个字段是智能对象实例的属性，将这些对象框架组合起来，形成一个静态模型。用户只需调用模型，输入条件选项，系统将自动调用数据库中的数据信息，完成决策。这样做的优点是模型简单，易于理解，针对性强。而动态模型是静态模型通过模型求解调用方法、联接数据生成的临时模型。可以根据用户的不同需求，在一个静态模型的基础上，通过对不同条件的选择，形成不同的动态分析模型。

基本类型表有：智能对象表，规则表和事实表。

3.4 基于智能对象的知识推理

系统根据企业的实际情况，对企业的决策行为进行分析后，用户根据系统提示输入决策条件，系统直接利用智能对象内部封装的规则进行推理；也可以利用智能对象间的继承机制来实现，即从根结点到叶子结点的搜索过程。这使得系统在推理时，自动对推理空间进行划分和裁剪，从而提高了推理效率。通过图或文字等方式形成报表打印出来。

总之，系统通过对同一模型的不同数据进行分析，可以灵活地对企业的各种据决策模型进行分析，这样一方面满足了企业的需求，建立了适合于中小企业灵活多变的企业决策系统；另一方面则节省了设计成本，减少了决策模型的种类，减轻了系统的复杂度。

4 结语

通过采用B/S三层构架、应用基于智能对象的方法来构造知识系统、结合数据仓库等技术方法的中小制造企业决策支持系统的研究与设计，可以灵活地对企业的各种据决策模型进行分析，这样一方面满足了企业的需求，建立了适合于中小企业灵活多变的企业决策系统，达到为中小制造企业生产、营销等各方面的管理与决策支持服务等目的，另一方面则节省了设计成本，减少了决策模型的种类，减轻了系统的复杂度。

［1］谭建豪，章兢，等.数据挖掘技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2009：123 －127.

［2］汪定伟.敏捷制造的ERP及其决策优化［M］.北京：机械工业出版社，2003：168 －198.

［3］赵葱娟，王淑营，孙林夫.面向中小企业信息化建设的ASP服务平台田［J］.计算机集成制造系统，2004（11）：45 －48.

作者：马秋菊，女，1957年生，硕士，副教授，主攻方向：计算机信息技术和数据仓库，已发表论文20余篇。

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The Research and Design of Small and Medium Manufacture Enterprise Decision Support System Based on Intelligent Object

MA Qiuju，ZHANG Shuqi
（Chengde Petroleum College，Chengde 067000，CHN）

This paper analyzed the characteristics and decision support system requirements of small and medium manufacturing enterprises，discussed structural design of decision support systems and constructed knowledge system process based on smart object for the requirements，so that the logic of knowledge is more stronger，linkages between services and the reasoning process more clearly，the system more practical.

Small and Medium Manufacturing Enterprises；Decision Support；Smart Objects

* 河北省科技攻关课题：通用企业决策支持系统开发研究（编号：4213571）

（编辑 余 捷） （

2010－02－01）

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