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(jì)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(xué)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(shí)推理形式解決定性分析問(wèn)題的特點(diǎn)，又發(fā)揮了決策支持系統(tǒng)以模型計(jì)算為核心解決定量分析問(wèn)題的特點(diǎn)，在人機(jī)協(xié)同下充分實(shí)現(xiàn)了定性和定量分析的有機(jī)結(jié)合，使解決問(wèn)題的能力和范圍得到了一個(gè)大的發(fā)展，進(jìn)一步提高了輔助決策能力，在實(shí)際應(yīng)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(gè)新的重要方向．IDSS主要由人機(jī)接口(對(duì)話系統(tǒng))、數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)及方法庫(kù)(簡(jiǎn)稱四庫(kù)系統(tǒng))5個(gè)部件組成，每個(gè)庫(kù)又帶有各自的管理系統(tǒng)．在四庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定的組織方式存儲(chǔ)在一起的數(shù)據(jù)集合；模型庫(kù)是將眾多的模型按一定的結(jié)構(gòu)形式組織起來(lái)的模型及它們的表現(xiàn)形式的集合；方法庫(kù)是處理數(shù)據(jù)的基本方法和標(biāo)準(zhǔn)算法的集合；知識(shí)庫(kù)是經(jīng)過(guò)分類組織的各種知識(shí)的集合，是數(shù)據(jù)庫(kù)在知識(shí)領(lǐng)域的拓展和延伸；人機(jī)接口是連接計(jì)算機(jī)與決策者的終結(jié)紐帶．上述5個(gè)部件是有機(jī)統(tǒng)一的整體，數(shù)據(jù)庫(kù)是最基本的部件，也是其他庫(kù)的數(shù)據(jù)源；模型庫(kù)為決策者提供推理、比較選擇和分析問(wèn)題的模型集；方法庫(kù)是基本方法和算法的集合，方法庫(kù)是為模型庫(kù)服務(wù)的；知識(shí)庫(kù)分類存儲(chǔ)大量的知識(shí)，是從數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)中通過(guò)推理，提取出知識(shí)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(jì)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊等現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)物流作業(yè)、物流過(guò)程和物流管理的相關(guān)信息進(jìn)行采集、分類、篩選、儲(chǔ)存、分析、評(píng)價(jià)、反饋、、管理、控制和決策的信息系統(tǒng)．它能提高對(duì)用戶需求和農(nóng)業(yè)物流服務(wù)的響應(yīng)性；保證農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)目焖?、可靠、?zhǔn)時(shí)；提高運(yùn)行效率、降低農(nóng)產(chǎn)品庫(kù)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(mén)工作的協(xié)同性、決策的科學(xué)性；強(qiáng)化政府對(duì)農(nóng)業(yè)物流市場(chǎng)的宏觀管理和調(diào)控能力[6-7]．

2.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流智能決策支持系統(tǒng)可以實(shí)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(shí)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(diǎn)，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(fèi)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(chǎng)銷售等所有環(huán)節(jié)和整個(gè)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(yùn)輸管理功能．農(nóng)業(yè)物流的運(yùn)輸綜合運(yùn)用GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等技術(shù)及時(shí)跟蹤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸，并優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸路線和快速響應(yīng)，節(jié)約運(yùn)輸成本和減少時(shí)間，同時(shí)注意農(nóng)產(chǎn)品流通保鮮特點(diǎn)，采用不同運(yùn)輸方式．

(3)農(nóng)業(yè)物流的儲(chǔ)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(diǎn)．儲(chǔ)存管理既要滿足現(xiàn)有的儲(chǔ)存要求，又要為預(yù)期的農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存高峰做準(zhǔn)備，同時(shí)農(nóng)產(chǎn)品的季節(jié)性脈動(dòng)產(chǎn)出與連續(xù)性消費(fèi)之間的矛盾需要農(nóng)產(chǎn)品物流的儲(chǔ)存活動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)．儲(chǔ)存管理包括農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料出入庫(kù)信息管理、庫(kù)位資源管理、庫(kù)存管理、報(bào)表管理以及流程監(jiān)控，并提供計(jì)算機(jī)輔助決策，對(duì)即將達(dá)到或超過(guò)上下限庫(kù)存量范圍的不同程度進(jìn)行分級(jí)預(yù)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(jìn)入后續(xù)加工及物流階段，其“生長(zhǎng)”活動(dòng)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(fèi)，因而農(nóng)產(chǎn)品的流通過(guò)程兼具生物再生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)相結(jié)合的特點(diǎn)．如連鎖超市所需農(nóng)產(chǎn)品的加工配送、分類分級(jí)、管理、包裝、營(yíng)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(diǎn)，物流的起點(diǎn)，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售過(guò)程中具有保護(hù)功能、定量功能和標(biāo)識(shí)功能．改進(jìn)特色農(nóng)產(chǎn)品包裝，分級(jí)分類包裝、加工后小包裝，實(shí)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(kù)存控制、運(yùn)輸車(chē)輛調(diào)配、流通加工與配送中心的選址、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)等，需要使用統(tǒng)計(jì)分析方法和智能計(jì)算方法提供決策支持，分析和指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)．

(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(jì)

從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流管理現(xiàn)狀和需求出發(fā)，綜合國(guó)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(jì)算機(jī)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(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)信息采集綜合數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、模型庫(kù)和方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、用戶接口等4個(gè)層次．

(1)信息采集傳輸和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)子系統(tǒng)．此子系統(tǒng)是由信息采集傳輸、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供對(duì)數(shù)據(jù)的存取、查詢、更新、維護(hù)等功能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)的連接和會(huì)話功能．?dāng)?shù)據(jù)包括農(nóng)業(yè)物流經(jīng)營(yíng)主體數(shù)據(jù)、經(jīng)營(yíng)企業(yè)成員和農(nóng)戶數(shù)據(jù)、主體經(jīng)營(yíng)報(bào)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(kù)中，這些數(shù)據(jù)信息通過(guò)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)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．?dāng)?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(yíng)單位等最大限度地實(shí)現(xiàn)信息共享．

(2)模型庫(kù)和方法庫(kù)子系統(tǒng)．模型庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的核心．負(fù)責(zé)存儲(chǔ)所有的計(jì)算公式、預(yù)測(cè)模型與仿真模型．通過(guò)人機(jī)交互，使決策者能夠方便地利用模型庫(kù)中的各種模型支持決策，得到的結(jié)果通過(guò)中間數(shù)據(jù)庫(kù)輸出到用戶接口系統(tǒng)．方法庫(kù)建立在模型庫(kù)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(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化．

(3)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)．知識(shí)庫(kù)是應(yīng)用人工智能原理、方法和技術(shù)，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)和專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)建立規(guī)則庫(kù)．它支持知識(shí)的入庫(kù)、鏈接、修改、刪除、分類及調(diào)用和維護(hù)等．知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)的農(nóng)業(yè)物流領(lǐng)域知識(shí)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(shí)．一般是在確定決策的需要和任務(wù)的基礎(chǔ)上，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)、較為模糊的知識(shí)可以從領(lǐng)域?qū)＜夷抢镏苯映槿?；?duì)于系統(tǒng)性強(qiáng)、需要精確描述的知識(shí)可以選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)挖掘技術(shù)和其他智能技術(shù)或統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，如關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)、聚類、粗糙集、支持向量機(jī)、時(shí)間序列等，從數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取出隱藏的、新穎、有效的模式或規(guī)則，即知識(shí)，加入到知識(shí)庫(kù)[8]．知識(shí)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(qiáng)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(jī)接口界面．它負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)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(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，這使系統(tǒng)具有良好的跨平臺(tái)特性．由于Java面向?qū)ο蟮奶匦?，能夠更大程度的通過(guò)運(yùn)用設(shè)計(jì)模式帶來(lái)對(duì)象級(jí)別的復(fù)用，這給系統(tǒng)帶來(lái)更好的可擴(kuò)展性和高復(fù)用性．通過(guò)JavaEE的規(guī)范Jsp和Servlet，配合一些常用的開(kāi)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(hù)性[9]．系統(tǒng)采用JSP技術(shù)，Browser/Serve三層結(jié)構(gòu)(瀏覽訪問(wèn)層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)支持層)，并以O(shè)racle10g作為數(shù)據(jù)庫(kù)．

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(chǎng)需求，伴隨農(nóng)業(yè)問(wèn)題的日漸突出以及信息化建設(shè)在中國(guó)的整體推進(jìn)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流決策支持系統(tǒng)建設(shè)也會(huì)越來(lái)越受重視．建立了以模型庫(kù)與知識(shí)庫(kù)為中心，輔以數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)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(qiáng)的預(yù)測(cè)與決策功能，可為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流的經(jīng)營(yíng)主體、管理者和決策者提供可靠信息技術(shù)支持．