面向食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理的決策支持系統(tǒng)*

李 軍

（江西應(yīng)用科技學(xué)院，江西 南昌 330100）

食用菌生產(chǎn)管理是指食用菌產(chǎn)品在生產(chǎn)的過(guò)程中，采用的生產(chǎn)計(jì)劃、原材料供給和整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的組織和管理等各項(xiàng)工作[1]。其目的是為了保證食用菌產(chǎn)品按時(shí)按質(zhì)按量地生產(chǎn)出來(lái)。在這一生產(chǎn)管理的過(guò)程中，食用菌企業(yè)的管理者需要密切關(guān)注許多復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)從中找出關(guān)鍵因素和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，迅速?zèng)Q策下達(dá)生產(chǎn)管理指令。但面對(duì)諸多的頭緒，企業(yè)管理者的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要借助科學(xué)的方法和程序來(lái)幫助管理者進(jìn)行輔助決策，這一決策的程序稱之為決策支持系統(tǒng)[2]。

1 食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

首先應(yīng)對(duì)影響生產(chǎn)管理決策的各種因素進(jìn)行匯總分類，尋找影響決策的關(guān)鍵點(diǎn)[3]。根據(jù)當(dāng)前食用菌工廠化生產(chǎn)管理的特點(diǎn)，影響決策的因素主要有食用菌產(chǎn)品的類型、食用菌產(chǎn)品的產(chǎn)能、食用菌生產(chǎn)工藝、食用菌生產(chǎn)進(jìn)度、食用菌生產(chǎn)成本、食用菌物流庫(kù)存管理、食用菌生產(chǎn)設(shè)備管理和食用菌投資和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要依靠企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中積累的原始數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)集成到一個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，形成決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，然后再通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中各類數(shù)據(jù)的挖掘分析，將隱藏在數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理有用的信息挖掘出來(lái)[4-5]。決策支持系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則。

1） 安全性和可靠性。決策系統(tǒng)要能夠保障食用菌企業(yè)目前各類信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)信息安全，在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮與各類管理系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題。

2）靈活性與可擴(kuò)展性。隨著食用菌企業(yè)規(guī)?；蛏a(chǎn)要素的變化，決策系統(tǒng)要能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行升級(jí)和系統(tǒng)功能擴(kuò)展，及時(shí)添加、更新決策數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)功能。

3） 實(shí)用性。從食用菌企業(yè)的實(shí)際出發(fā)，盡可能少的資金和人員的投入，低成本開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，充分利用企業(yè)已有的管理信息系統(tǒng)功能。

1.2 決策支持系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)功能模塊見(jiàn)圖1。

如圖1所示，該系統(tǒng)主要包括2個(gè)模塊，一個(gè)是食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理模塊，主要用于生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)的分析，通過(guò)食用菌生產(chǎn)管理信息的數(shù)據(jù)分析，挖掘出輔助決策的有用信息。另一個(gè)是食用菌決策系統(tǒng)的知識(shí)推理模塊，主要用于食用菌生產(chǎn)管理決策所用知識(shí)的推理，通過(guò)自動(dòng)推理機(jī)制和算法，對(duì)食用菌數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，根據(jù)規(guī)則匹配的相關(guān)知識(shí)得出輔助決策的結(jié)論。

2 食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

通過(guò)對(duì)影響生產(chǎn)管理決策的各種因素進(jìn)行分類，得到食用菌產(chǎn)品的類型、產(chǎn)能、生產(chǎn)工藝等六大類的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)并不能保障都是完整無(wú)缺的，總會(huì)因?yàn)橐恍┮蛩貙?dǎo)致數(shù)據(jù)的缺失、重復(fù)等錯(cuò)誤。因此必需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，見(jiàn)圖2。

如圖2所示，通過(guò)數(shù)據(jù)清理將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，讓這些數(shù)據(jù)能夠被決策系統(tǒng)正常使用。數(shù)據(jù)清理包括數(shù)據(jù)一致性，填寫(xiě)空缺值、平滑噪聲數(shù)據(jù)，識(shí)別刪除孤立點(diǎn)，解決數(shù)據(jù)不一致性；數(shù)據(jù)集成，數(shù)據(jù)集成可以集成多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或者文件；數(shù)據(jù)變換主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)范化和聚集；數(shù)據(jù)規(guī)約，數(shù)據(jù)規(guī)約得到數(shù)據(jù)集的壓縮表示。規(guī)約后的數(shù)據(jù)集小得多，但可以挖掘得到相同或相似的結(jié)果。

食用菌決策需要采集的數(shù)據(jù)主要有食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的內(nèi)部數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)訪問(wèn)記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)，還有數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。內(nèi)部數(shù)據(jù)有食用菌產(chǎn)品的類型、食用菌產(chǎn)品的產(chǎn)能、食用菌生產(chǎn)工藝、食用菌生產(chǎn)進(jìn)度和食用菌生產(chǎn)成本，這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)運(yùn)行相關(guān)部門(mén)得到；外部數(shù)據(jù)包括食用菌物流庫(kù)存管理和食用菌生產(chǎn)設(shè)備管理，這些數(shù)據(jù)由于不屬于企業(yè)的管轄范圍，只能從物流公司或食用菌生產(chǎn)設(shè)備廠家得到數(shù)據(jù)；而遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)包括食用菌投資和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，這些數(shù)據(jù)需要連接到一些政府網(wǎng)站或主管部門(mén)的遠(yuǎn)程服務(wù)器才能獲得。

2.2 食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的創(chuàng)建

將清理后的數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)后，就可以根據(jù)決策的需要進(jìn)行數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)。

1）確定數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主題。由于食用菌生產(chǎn)管理主要面向的是生產(chǎn)一線，因此確定主題為生產(chǎn)進(jìn)度管理、質(zhì)量管理和成本管理三大主題。通過(guò)生產(chǎn)進(jìn)度的管理來(lái)控制供應(yīng)商、原材料，通過(guò)質(zhì)量管理來(lái)保障食用菌產(chǎn)品的品質(zhì)，通過(guò)成本管理來(lái)保障企業(yè)利潤(rùn)空間。

2）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的維度劃分。食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)維度設(shè)計(jì)主要包括時(shí)間維度和生產(chǎn)成本維度。根據(jù)食用菌企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)和決策系統(tǒng)的查詢需要將時(shí)間維度劃分為年、季度、月、日，通過(guò)時(shí)間維度劃分可以得到每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的食用菌產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，方便查找決策關(guān)鍵因素。生產(chǎn)成本維度劃分為原材料采購(gòu)成本、設(shè)備備件、燃料動(dòng)力費(fèi)用、直接工資等直接支出，還包括管理人員工資、設(shè)備折舊費(fèi)、維修費(fèi)等制造成本。

3）粒度劃分。粒度劃分是指在食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中各類數(shù)據(jù)的細(xì)化程度，對(duì)食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的時(shí)間維度的粒度劃分到“天”，生產(chǎn)成本的粒度劃分到“元”即可。

4）數(shù)據(jù)模型的建立。為了對(duì)食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行有效的多維數(shù)據(jù)分析，需要建立數(shù)據(jù)模型來(lái)進(jìn)行聯(lián)機(jī)事務(wù)分析，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)模型有星形、雪花形和立方體3種。

3 決策支持系統(tǒng)的知識(shí)推理

3.1 決策系統(tǒng)中知識(shí)推理的描述

推理機(jī)制的設(shè)定直接影響決策支持系統(tǒng)的決策能力[6]。在食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理中，人們對(duì)各種問(wèn)題進(jìn)行分析、思考、判斷、得出結(jié)論，并做出最終決策時(shí)，需要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際中已經(jīng)存在的事實(shí)情況和自己所掌握的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行歸納、類比和匹配，從而得到新的處理辦法去解決實(shí)際問(wèn)題。這種從已知的事實(shí)和知識(shí)出發(fā)得到新的事實(shí)和知識(shí)的過(guò)程稱為推理。

3.2 決策支持系統(tǒng)的推理控制策略

食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)采用正向推理控制策略。正向推理是一種常見(jiàn)的推理方法，從用戶輸入的事實(shí)或數(shù)據(jù)出發(fā)，將輸入的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成一定的知識(shí)表示形式，并以此為驅(qū)動(dòng)，在食用菌數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中尋找與問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)形式，構(gòu)成知識(shí)集合，并與決策系統(tǒng)中的規(guī)則進(jìn)行循環(huán)匹配，直到得到求解的結(jié)論，結(jié)束匹配，最終給出問(wèn)題的決策建議或決策結(jié)果，決策支持系統(tǒng)的正向推理具體流程如圖3所示。

在推理過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到多個(gè)知識(shí)匹配成功的情況，系統(tǒng)無(wú)法做出判斷選擇哪一條知識(shí)繼續(xù)進(jìn)行推理，需要按照一定的策略選擇知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步推理。知識(shí)選擇的策略就是沖突消解的方法。目前，沖突消解策略有很多種，如按照已知事實(shí)的新鮮度NEW值排序、按照規(guī)則序號(hào)排序、按照匹配程度排序等。這幾種方法都可以在發(fā)生沖突時(shí)進(jìn)行沖突消解，排列出匹配成功知識(shí)的優(yōu)先級(jí)順序以供推理選擇。在食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)中，沖突消解策略方面選擇按照已知事實(shí)的新鮮度NEW值排序進(jìn)行沖突消解。參數(shù)NEW值在擴(kuò)展產(chǎn)生式規(guī)則知識(shí)表示中作為每條規(guī)則的新鮮程度，初始值為0，在推理過(guò)程中，每使用一次規(guī)則，NEW值自動(dòng)加一，當(dāng)有多條規(guī)則匹配成功時(shí)，決策系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每條規(guī)則的NEW值大小選擇NEW值最大的規(guī)則作為推理的知識(shí)規(guī)則。

4 結(jié)論

本文中設(shè)計(jì)的食用菌企業(yè)生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)，采用了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)對(duì)食用菌綜合信息進(jìn)行處理，使用了知識(shí)推理來(lái)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和輔助決策。在食用菌行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和信息處理技術(shù)不斷變化的今天，決策支持系統(tǒng)的使用必將會(huì)為食用菌企業(yè)的生產(chǎn)管理和科學(xué)決策產(chǎn)生更大影響。