農(nóng)業(yè)物流智能決策體系研究

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1智能決策支持系統(tǒng)

智能決策支持系統(tǒng)(intelligentdecisionsupportsystem，IDSS)的概念最早由Bonczek等于20世紀80年代提出．IDSS是在決策支持系統(tǒng)DSS的基礎(chǔ)上集成人工智能(artificialintelligence，AI)及專家系統(tǒng)(expertsystem，ES)而形成的，其核心思想是將人工智能與其他相關(guān)科學技術(shù)相結(jié)合，使DSS具有人工智能．IDSS既充分發(fā)揮了專家系統(tǒng)以知識推理形式解決定性分析問題的特點，又發(fā)揮了決策支持系統(tǒng)以模型計算為核心解決定量分析問題的特點，在人機協(xié)同下充分實現(xiàn)了定性和定量分析的有機結(jié)合，使解決問題的能力和范圍得到了一個大的發(fā)展，進一步提高了輔助決策能力，在實際應用中發(fā)揮了很大的作用[4]．智能決策支持系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)發(fā)展的一個新的重要方向．IDSS主要由人機接口(對話系統(tǒng))、數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫及方法庫(簡稱四庫系統(tǒng))5個部件組成，每個庫又帶有各自的管理系統(tǒng)．在四庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的數(shù)據(jù)集合；模型庫是將眾多的模型按一定的結(jié)構(gòu)形式組織起來的模型及它們的表現(xiàn)形式的集合；方法庫是處理數(shù)據(jù)的基本方法和標準算法的集合；知識庫是經(jīng)過分類組織的各種知識的集合，是數(shù)據(jù)庫在知識領(lǐng)域的拓展和延伸；人機接口是連接計算機與決策者的終結(jié)紐帶．上述5個部件是有機統(tǒng)一的整體，數(shù)據(jù)庫是最基本的部件，也是其他庫的數(shù)據(jù)源；模型庫為決策者提供推理、比較選擇和分析問題的模型集；方法庫是基本方法和算法的集合，方法庫是為模型庫服務(wù)的；知識庫分類存儲大量的知識，是從數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫中通過推理，提取出知識的集合[5]．

2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)功能與體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)是利用計算機、網(wǎng)絡(luò)和通訊等現(xiàn)代信息技術(shù)對區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)物流作業(yè)、物流過程和物流管理的相關(guān)信息進行采集、分類、篩選、儲存、分析、評價、反饋、、管理、控制和決策的信息系統(tǒng)．它能提高對用戶需求和農(nóng)業(yè)物流服務(wù)的響應性；保證農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)目焖?、可靠、準時；提高運行效率、降低農(nóng)產(chǎn)品庫存和管理成本；整合物流資源，使農(nóng)業(yè)物流資源配置更合理、更優(yōu)化；提高相關(guān)管理部門工作的協(xié)同性、決策的科學性；強化政府對農(nóng)業(yè)物流市場的宏觀管理和調(diào)控能力[6-7]．

2.1系統(tǒng)功能設(shè)計

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：

(1)農(nóng)業(yè)物流的數(shù)據(jù)采集功能．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品等實體相關(guān)數(shù)據(jù)采集，包括農(nóng)業(yè)政策法規(guī)、要聞和熱點，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后加工，流通和消費環(huán)節(jié)，如農(nóng)產(chǎn)品從種苗培育到大田管理、農(nóng)畜產(chǎn)品加工、保鮮直至流通、市場銷售等所有環(huán)節(jié)和整個物流流程數(shù)據(jù)．這里的數(shù)據(jù)可以是結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的．

(2)農(nóng)業(yè)物流的運輸管理功能．農(nóng)業(yè)物流的運輸綜合運用GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等技術(shù)及時跟蹤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的運輸，并優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品運輸路線和快速響應，節(jié)約運輸成本和減少時間，同時注意農(nóng)產(chǎn)品流通保鮮特點，采用不同運輸方式．

(3)農(nóng)業(yè)物流的儲存管理功能．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)具有季節(jié)性和地域性的特點．儲存管理既要滿足現(xiàn)有的儲存要求，又要為預期的農(nóng)產(chǎn)品儲存高峰做準備，同時農(nóng)產(chǎn)品的季節(jié)性脈動產(chǎn)出與連續(xù)性消費之間的矛盾需要農(nóng)產(chǎn)品物流的儲存活動來調(diào)節(jié)．儲存管理包括農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料出入庫信息管理、庫位資源管理、庫存管理、報表管理以及流程監(jiān)控，并提供計算機輔助決策，對即將達到或超過上下限庫存量范圍的不同程度進行分級預警．

(4)農(nóng)業(yè)物流的流通加工與配送管理功能．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)束后，農(nóng)產(chǎn)品進入后續(xù)加工及物流階段，其“生長”活動的生命屬性和生化特征還將不同程度地延續(xù)至最終消費，因而農(nóng)產(chǎn)品的流通過程兼具生物再生產(chǎn)和經(jīng)濟再生產(chǎn)相結(jié)合的特點．如連鎖超市所需農(nóng)產(chǎn)品的加工配送、分類分級、管理、包裝、營銷于一體的農(nóng)產(chǎn)品加工中心和配選中心等．

(5)農(nóng)業(yè)物流的包裝管理功能．包裝是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的終點，物流的起點，在儲存、運輸、銷售過程中具有保護功能、定量功能和標識功能．改進特色農(nóng)產(chǎn)品包裝，分級分類包裝、加工后小包裝，實現(xiàn)包裝增值服務(wù)．

(6)決策支持功能．在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的庫存控制、運輸車輛調(diào)配、流通加工與配送中心的選址、農(nóng)產(chǎn)品市場分析與預測等，需要使用統(tǒng)計分析方法和智能計算方法提供決策支持，分析和指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營．

(7)接口管理功能．上述各功能的子系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)與GIS地理信息系統(tǒng)的接口，與GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口之間的數(shù)據(jù)融合等．

2.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流管理現(xiàn)狀和需求出發(fā)，綜合國內(nèi)外最新現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流管理模式和技術(shù)解決方案，構(gòu)建基于計算機網(wǎng)絡(luò)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)和專業(yè)模型等，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流進行實時監(jiān)控和綜合管理與決策的智能決策支持系統(tǒng)．系統(tǒng)劃分為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流實時信息采集綜合數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫、模型庫和方法庫、知識庫、用戶接口等4個層次．

(1)信息采集傳輸和綜合數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫子系統(tǒng)．此子系統(tǒng)是由信息采集傳輸、綜合數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成．數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)的存取、查詢、更新、維護等功能，并實現(xiàn)對模型庫、知識庫的連接和會話功能．數(shù)據(jù)包括農(nóng)業(yè)物流經(jīng)營主體數(shù)據(jù)、經(jīng)營企業(yè)成員和農(nóng)戶數(shù)據(jù)、主體經(jīng)營報告數(shù)據(jù)和公共信息等，這些數(shù)據(jù)大多匯總到數(shù)據(jù)庫中，這些數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)提取處理、轉(zhuǎn)化加工，成為數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)源．數(shù)據(jù)可以是Web數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)和其他農(nóng)業(yè)物流相關(guān)數(shù)據(jù)．此子系統(tǒng)能夠完整地描述、組織和管理農(nóng)業(yè)物流中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，使農(nóng)戶、農(nóng)產(chǎn)品配送企業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營單位等最大限度地實現(xiàn)信息共享．

(2)模型庫和方法庫子系統(tǒng)．模型庫是整個系統(tǒng)的核心．負責存儲所有的計算公式、預測模型與仿真模型．通過人機交互，使決策者能夠方便地利用模型庫中的各種模型支持決策，得到的結(jié)果通過中間數(shù)據(jù)庫輸出到用戶接口系統(tǒng)．方法庫建立在模型庫基礎(chǔ)上，為決策支持系統(tǒng)的模型提供求解算法，并依據(jù)模型進行預測和優(yōu)化．

(3)知識庫子系統(tǒng)．知識庫是應用人工智能原理、方法和技術(shù)，根據(jù)技術(shù)指標和專家知識、經(jīng)驗建立規(guī)則庫．它支持知識的入庫、鏈接、修改、刪除、分類及調(diào)用和維護等．知識庫中存儲的農(nóng)業(yè)物流領(lǐng)域知識是利用數(shù)據(jù)挖掘方法及其他智能處理方法、技術(shù)發(fā)現(xiàn)的知識．一般是在確定決策的需要和任務(wù)的基礎(chǔ)上，對于經(jīng)驗性強、較為模糊的知識可以從領(lǐng)域?qū)＜夷抢镏苯映槿?；對于系統(tǒng)性強、需要精確描述的知識可以選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)挖掘技術(shù)和其他智能技術(shù)或統(tǒng)計分析技術(shù)，如關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、聚類、粗糙集、支持向量機、時間序列等，從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫中提取出隱藏的、新穎、有效的模式或規(guī)則，即知識，加入到知識庫[8]．知識表現(xiàn)形式可以是圖表、圖形，也可以是規(guī)則，為決策者提供強大的決策支持．

(4)用戶接口子系統(tǒng)．用戶接口子系統(tǒng)是系統(tǒng)的人機接口界面．它負責協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫之間的通信，輸出系統(tǒng)的結(jié)果、信息供決策人參考．

3現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)使用Java語言開發(fā)，這使系統(tǒng)具有良好的跨平臺特性．由于Java面向?qū)ο蟮奶匦?，能夠更大程度的通過運用設(shè)計模式帶來對象級別的復用，這給系統(tǒng)帶來更好的可擴展性和高復用性．通過JavaEE的規(guī)范Jsp和Servlet，配合一些常用的開源框架如Spring、Hibernate、Struts，在MVC的架構(gòu)下，可使系統(tǒng)有更好的可維護性[9]．系統(tǒng)采用JSP技術(shù)，Browser/Serve三層結(jié)構(gòu)(瀏覽訪問層、應用服務(wù)層、數(shù)據(jù)支持層)，并以O(shè)racle10g作為數(shù)據(jù)庫．

4結(jié)論

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流決策支持系統(tǒng)的建設(shè)具有非常巨大的潛在市場需求，伴隨農(nóng)業(yè)問題的日漸突出以及信息化建設(shè)在中國的整體推進，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流決策支持系統(tǒng)建設(shè)也會越來越受重視．建立了以模型庫與知識庫為中心，輔以數(shù)據(jù)庫、方法庫與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)，系統(tǒng)具備較強的預測與決策功能，可為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流的經(jīng)營主體、管理者和決策者提供可靠信息技術(shù)支持．