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《重庆大学》 2009年
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复杂生产系统决策若干关键技术研究

段鹰  
【摘要】:当今世界政治经济环境多变,科学技术高速发展,企业必须适应变化,科学并正确地作出决策,才能生存发展。同时,决策活动也是贯穿管理过程始终的一项基本活动,企业各项管理职能中都存在着如何科学合理决策的问题。论文以系统方法论作为指导,研究复杂生产系统决策中的若干关键技术,涉及面广,包括复杂问题诊断、战术层优化决策、战略层群体决策、人机智能系统的技术支撑等多个层面。 生产经营系统是个复杂大系统,其决策问题的解决涉及多个学科的交叉和融合。论文概述系统方法论与系统科学体系,综述了复杂系统诊断与决策、综合集成方法等研究现状,讨论了生产经营系统的决策流程,明确了论文要解决的问题。针对复杂生产系统的决策难点,本文提出的核心思路是:从系统方法与相关知识工程两个角度,发挥群体智慧,定性定量综合集成,并提出了相应决策的总体思路,构建了决策过程的框架模型。 问题识别与诊断是做好决策的基础。论文在对生产系统“问题”进行界定和分类的基础上,建立了问题识别层次模型。总结了面对不同“问题结构”和不同利益群体的“问题”挖掘方法。分别对半结构的和无结构的“问题诊断技术”进行讨论,尤其针对“软系统方法论模型”所存在的不足,提出了方法上的修正,给出了分析框架,设计了分析步骤与方法。对两类问题的两个相应案例进行处理,收到良好的效果。 随着人们认知水平的提高,对一些具有不确定性、无结构的决策问题可以由定性决策转为定量决策。在生产经营系统的战术决策层面,解决了因时滞性因素的存在,难以构建定量化模型以进行优化决策的问题,完成了以下工作:①针对生产系统的时滞性因素,建立了一个基于大系统“关联预测法”的递阶模型,分散了系统的复杂性;②针对时滞性生产系统,提出了基于“条件最优化原理”的动态规划方法,用微分动态规划方法解决了动态规划的“维数灾”,并证明了算法的收敛性;③论文用上述方法解决某工厂多过程的最优协调和生产调度问题,仿真结果收到良好的节能效果,证明了本文提出方法的有效性。 对于战略性决策的复杂问题,往往需要多人共同参与决策。论文进一步研究了复杂生产系统群体决策问题。从分析群体决策特点入手,给出了群体决策的过程模型;研究了群体决策有效性的影响因素,从决策个体的决策行为、角色、群体研讨规则等角度提出了相应对策;研究了群体决策中的知识交互与协同策略,讨论了决策中的克星循环现象,通过工程实践,总结了消除克星循环的一些方法。最后,论文研究了群体决策沟通的技术环境与手段的影响,通过设计试验与统计分析,得出了提高效率的有效途径,给出了相应的数据。 考虑到生产经营系统在进行决策的各个阶段,都必须得到知识的支撑,问题诊断和战略决策中往往还离不开人―机智能系统,论文最后研究了工程领域中的自然语言理解与诊断推理技术。针对这两个问题:①研究提出了一种相关对象组合匹配的分层表达模型,在词形的特征标注中采用常量、特征常量与变量相结合的方法,便于在匹配搜索时分层地加以处理,兼顾了规则的准确性和覆盖面;②基于此模型,提出了切分组合与规则调用的方法、应用翻译规则获取译文流畅性的方案;③对规则匹配时的搜索,提出一种采用闭环消除法解耦的递阶智能搜索方法,证明了方法的严密性,避免了搜索中大量的回溯、内存占用和“组合爆炸”问题。 最后对本文提出的理论和方法进行了综合应用研究。对一家工业集团公司进行技术系统的战略规划,设计了全部战略决策过程。整个过程通过合理的系统分解,采用各种群体研讨方式,综合使用定性定量方法,有效地解决了跨行业知识传递、整合的问题,达成了共识,给出了各类产品的发展前景,给企业指明了发展方向。
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