萬啟昆

摘要：將磷化工系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)相結(jié)合，本文建立起磷化工工藝的決策與支持系統(tǒng)對(duì)于磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了介紹包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟、架構(gòu)、系統(tǒng)功能。對(duì)磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的機(jī)理進(jìn)行了介紹，為改進(jìn)和完善磷化工工藝以及提高磷化工效率提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：磷化工工藝;決策支持系統(tǒng);設(shè)計(jì)

1引言

早在1970年以后基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的專家決策支持系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，DDS（專家決策支持系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱）目前在技術(shù)方面和應(yīng)用領(lǐng)域上已經(jīng)逐漸成熟，在管理以及各種工程技術(shù)領(lǐng)域都得到了十分廣泛的應(yīng)用。但是目前來看以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的專家輔助決策系統(tǒng)在磷化工行業(yè)中的應(yīng)用程度和水平都不高。但是也有些化工廠開始使用肥料的微觀的決策與支持系統(tǒng)，有些高校和科研院所開發(fā)多個(gè)版本的專家決策支持系統(tǒng)，并且實(shí)踐的過程中達(dá)到了一定的效果。在磷化工所涉及的環(huán)節(jié)中不僅涉及到的原材料的種類比較多，產(chǎn)品的種類，約束條件以及實(shí)踐過程中的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐過程中的大量的數(shù)據(jù)都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)接決策支持系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響。通過計(jì)算機(jī)采集綜合信息的能力以及對(duì)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)分析能力能夠在一定程度上為磷化工工藝過程提供較為完善的決策信息，對(duì)于改善和優(yōu)化磷化工工藝，提高磷化工效率具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2磷化工工藝決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟

首先要對(duì)磷化工工藝的整個(gè)行業(yè)狀況了解，通過了解和分析得到磷化工工藝過程中所面臨的實(shí)際的問題，并且得到磷化工過程中實(shí)際的問題所受到的制約因素。然后根據(jù)所得到的現(xiàn)實(shí)問題以及導(dǎo)致問題產(chǎn)生的環(huán)節(jié)來制定相應(yīng)的決策算法，并且根據(jù)問題的客觀實(shí)際和所能夠達(dá)到的改善目標(biāo)來制定專家決策系統(tǒng)所能夠達(dá)到的DSS決策的目標(biāo)。在確定好決策目標(biāo)之后就要根據(jù)決策目標(biāo)進(jìn)行所涉及到的工藝環(huán)節(jié)的分析，并且利用DSS流程化的設(shè)計(jì)方案結(jié)合制約因素來設(shè)計(jì)決策輔助系統(tǒng)的功能單元以及相互之間聯(lián)系的方式，確定各個(gè)功能之間的數(shù)據(jù)的接口以及整個(gè)決策過程的算法機(jī)理。將DSS專家輔助決策支持系統(tǒng)的流程和磷化工工藝的整個(gè)流程和環(huán)節(jié)有機(jī)的整合起來，將磷化工工藝環(huán)節(jié)內(nèi)化為DSS的流程和組成部分。最后在確定完系統(tǒng)的功能單元之后就要對(duì)整個(gè)專家決策系統(tǒng)的軟件界面進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，在開發(fā)完成之后再對(duì)真?zhèn)€系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試，對(duì)測(cè)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行改善。

2.2磷化工工藝決策支持系統(tǒng)架構(gòu)

磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的架構(gòu)主要由以下幾個(gè)方面組成，數(shù)據(jù)、算法、模型、知識(shí)庫(kù)等的存儲(chǔ)系統(tǒng)另外包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及人機(jī)交互界面等。人機(jī)交互系統(tǒng)主要完成人和整個(gè)DSS之間的交互，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，方法的存儲(chǔ)，模型的存儲(chǔ)，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的建立等各個(gè)環(huán)節(jié)。然后DSS系統(tǒng)會(huì)通過在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用決策所需要的數(shù)據(jù)、方法、模型以及知識(shí)庫(kù)來對(duì)上述的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，這種分析主要包括對(duì)于磷化工工藝過程中的原材料的評(píng)價(jià)，對(duì)于物料平衡的計(jì)算，對(duì)于設(shè)備的計(jì)算，對(duì)于磷化工過程成本的計(jì)算，對(duì)于工藝過程的分析等。然后經(jīng)過上述過程的數(shù)據(jù)分析和處理DSS會(huì)輸出一個(gè)最終的決策依據(jù)，相關(guān)決策人員會(huì)通過觀察這些決策依據(jù)對(duì)整個(gè)化工工藝過程進(jìn)行決策。如果不需要借助人工的參與要實(shí)現(xiàn)決策過程的自動(dòng)化的就需要將人決策思想進(jìn)行客觀化，條目化并且要將這些決策的方式以代碼的形式實(shí)現(xiàn)，將人的決策的過程利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)磷化工工藝過程的自動(dòng)化。該系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)決策理論，是通過微軟的SQL SERVER2000所開發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，并且以ASP對(duì)相應(yīng)的編程語言，然后建立相應(yīng)的各個(gè)模塊，最終通過數(shù)據(jù)的采集和管理以及數(shù)據(jù)的處理來實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能。

2.3磷化工工藝決策支持系統(tǒng)功能

對(duì)于磷化工工藝過程的原料的評(píng)價(jià)主要是通過磷化工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的案例來對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)來對(duì)原料的適用的用途以及相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行工藝的評(píng)價(jià)。得到哪些原料適合在磷化工工藝中適用，適合在哪個(gè)環(huán)節(jié)使用，以及使用過程中所需要確定的參數(shù)。另外還包括對(duì)整個(gè)磷化工的物料的平衡進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于磷化工過程的經(jīng)濟(jì)性也就是成本進(jìn)行估算，利用ASP編程語言來對(duì)整個(gè)物料的平衡、能量的平衡以及設(shè)備的模型進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備工藝的設(shè)計(jì)和計(jì)算。在決策支持的過程中經(jīng)濟(jì)性也就是成本是不可以忽略的一個(gè)問題，任何的企業(yè)都是以經(jīng)濟(jì)利益作為最終的目標(biāo)，要對(duì)磷化工過程所涉及的原材料，工藝，設(shè)備等都要進(jìn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的分析，對(duì)于目標(biāo)的成本以及產(chǎn)出的預(yù)期進(jìn)行分析，最終得到投入和產(chǎn)出之間的關(guān)系，根據(jù)所獲利潤(rùn)的多少進(jìn)行原料選擇、工藝的選擇以及設(shè)備選擇的決策。要建立不同的工藝模型之間的對(duì)比模型，建立磷化工工藝過程中的比較模型和評(píng)價(jià)模型，對(duì)不同的工藝之間的優(yōu)缺點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比，通過輸出客觀的對(duì)比指標(biāo)的形式來幫助決策者進(jìn)行決策。在DSS做出最終決策的過程中要綜合考慮到原料、工藝以及設(shè)備等各個(gè)環(huán)節(jié)的因素包括對(duì)產(chǎn)生的質(zhì)量、安全性以及經(jīng)濟(jì)性等諸多因素的考慮最終做出合理的有利于企業(yè)的決策。

3磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的機(jī)理

該DSS系統(tǒng)是系統(tǒng)決策理論在磷化工工藝決策支持管理系統(tǒng)中的典型的應(yīng)用。將系統(tǒng)決策理論應(yīng)用于磷化工工藝決策支持系統(tǒng)實(shí)際上是磷化工過程中的多屬性決策系統(tǒng)，也可稱為是多目標(biāo)或者是多約束決策系統(tǒng)。在該DSS中決策所依據(jù)的變量是離散的并且是有限的，其中備選的方案的個(gè)數(shù)也是有限的，比如在某些磷化工工藝過程中所需要考慮的環(huán)節(jié)原料的成本質(zhì)量問題，磷的回收問題，環(huán)境污染等都是有限的目標(biāo)，并且要達(dá)到上述目標(biāo)所能夠選擇的工藝的路線也往往都是有限的。并且對(duì)于同一個(gè)目標(biāo)的話所采取的工藝的過程不同或者說是方案不同都會(huì)使得目標(biāo)的結(jié)果出現(xiàn)一定程度的差異，所以在對(duì)同一個(gè)問題進(jìn)行求解的過程中需要借助多種的方法來對(duì)整個(gè)系統(tǒng)仿真測(cè)試或者實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，對(duì)各種實(shí)驗(yàn)仿真的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最終得到較為合理的方案，考慮到磷化工工藝過程的層次性一般采用多屬性的方法來對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行建模分析包括線性加權(quán)法、層次分析法等。通過初始的環(huán)節(jié)有助于利用結(jié)構(gòu)化的方案來對(duì)整個(gè)工藝過程進(jìn)行分析，也就是在初始的過程中不需要借助結(jié)算及進(jìn)行復(fù)雜的層次分析或者是其他分析只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)比分析和篩選就可以了。線性加權(quán)方法廣泛應(yīng)用于多目標(biāo)的評(píng)價(jià)機(jī)制，該方法對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)和參數(shù)的詳細(xì)情況要求較高。層次分析法是一種將較為復(fù)雜的問題層次化的一種方法，將最終的一個(gè)問題逐漸分解為下一次層次制約該問題的問題，然后再針對(duì)每個(gè)問題進(jìn)行進(jìn)一步的分解，逐漸形成多個(gè)層次的問題，通過對(duì)分解的最終層次的解決，那么最初要解決的問題就會(huì)得到解決。也就是將宏觀的問題具體化的一個(gè)過程。該方法適用于較復(fù)雜的約束條件以及較復(fù)雜的工藝環(huán)節(jié)的磷化工工藝過程中。

4結(jié)語

隨著全球磷資源的日益的減少，國(guó)家越來越重視對(duì)于磷資源的有效的利用，提高磷資源有效利用最為關(guān)鍵的就是改善和提高磷化工工藝。通過對(duì)磷化工工藝的深入了解，結(jié)合目前較為有效的決策理論。本文對(duì)磷化工工藝決策支持系統(tǒng)進(jìn)行了研究，對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程和步驟，系統(tǒng)決策的機(jī)理等各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為該系統(tǒng)在磷化工領(lǐng)域中的應(yīng)用和推廣有效的提供了技術(shù)和決策上的支持。

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