磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建

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)對于磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的設(shè)計過程進行了介紹包括系統(tǒng)設(shè)計的步驟、架構(gòu)、系統(tǒng)功能。對磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的機理進行了介紹，為改進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

1引言

早在1970年以后基于計算機技術(shù)的專家決策支持系統(tǒng)已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，DDS（專家決策支持系統(tǒng)的簡稱）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。但是目前來看以計算機技術(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)多個版本的專家決策支持系統(tǒng)，并且實踐的過程中達到了一定的效果。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，約束條件以及實踐過程中的經(jīng)驗和實踐過程中的大量的數(shù)據(jù)都會對轉(zhuǎn)接決策支持系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響。通過計算機采集綜合信息的能力以及對數(shù)據(jù)、經(jīng)驗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)實意義。

2磷化工工藝決策支持系統(tǒng)設(shè)計

2.1磷化工工藝決策支持系統(tǒng)的設(shè)計步驟

首先要對磷化工工藝的整個行業(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際的問題，并且得到磷化工過程中實際的問題所受到的制約因素。然后根據(jù)所得到的現(xiàn)實問題以及導(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)問題的客觀實際和所能夠達到的改善目標來制定專家決策系統(tǒng)所能夠達到的DSS決策的目標。在確定好決策目標之后就要根據(jù)決策目標進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)計方案結(jié)合制約因素來設(shè)計決策輔助系統(tǒng)的功能單元以及相互之間聯(lián)系的方式，確定各個功能之間的數(shù)據(jù)的接口以及整個決策過程的算法機理。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流程和環(huán)節(jié)有機的整合起來，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整個專家決策系統(tǒng)的軟件界面進行設(shè)計，然后對整個系統(tǒng)進行開發(fā)，在開發(fā)完成之后再對真?zhèn)€系統(tǒng)進行系統(tǒng)的測試，對測試過程中出現(xiàn)的問題進行改善。

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)主要由以下幾個方面組成，數(shù)據(jù)、算法、模型、知識庫等的存儲系統(tǒng)另外包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及人機交互界面等。人機交互系統(tǒng)主要完成人和整個DSS之間的交互，包括數(shù)據(jù)的存儲，方法的存儲，模型的存儲，知識庫系統(tǒng)的建立等各個環(huán)節(jié)。然后DSS系統(tǒng)會通過在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用決策所需要的數(shù)據(jù)、方法、模型以及知識庫來對上述的數(shù)據(jù)進行綜合分析，這種分析主要包括對于磷化工工藝過程中的原材料的評價，對于物料平衡的計算，對于設(shè)備的計算，對于磷化工過程成本的計算，對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會輸出一個最終的決策依據(jù)，相關(guān)決策人員會通過觀察這些決策依據(jù)對整個化工工藝過程進行決策。如果不需要借助人工的參與要實現(xiàn)決策過程的自動化的就需要將人決策思想進行客觀化，條目化并且要將這些決策的方式以代碼的形式實現(xiàn)，將人的決策的過程利用計算機來實現(xiàn)，實現(xiàn)整個磷化工工藝過程的自動化。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)庫管理系統(tǒng)，并且以ASP對相應(yīng)的編程語言，然后建立相應(yīng)的各個模塊，最終通過數(shù)據(jù)的采集和管理以及數(shù)據(jù)的處理來實現(xiàn)各個模塊的功能。

2.3磷化工工藝決策支持系統(tǒng)功能

對于磷化工工藝過程的原料的評價主要是通過磷化工行業(yè)的標準以及相應(yīng)的案例來對整個過程進行評價來對原料的適用的用途以及相關(guān)的參數(shù)進行工藝的評價。得到哪些原料適合在磷化工工藝中適用，適合在哪個環(huán)節(jié)使用，以及使用過程中所需要確定的參數(shù)。另外還包括對整個磷化工的物料的平衡進行計算，對于磷化工過程的經(jīng)濟性也就是成本進行估算，利用ASP編程語言來對整個物料的平衡、能量的平衡以及設(shè)備的模型進行實現(xiàn)，最終實現(xiàn)對于設(shè)備工藝的設(shè)計和計算。在決策支持的過程中經(jīng)濟性也就是成本是不可以忽略的一個問題，任何的企業(yè)都是以經(jīng)濟利益作為最終的目標，要對磷化工過程所涉及的原材料，工藝，設(shè)備等都要進行進行經(jīng)濟性的分析，對于目標的成本以及產(chǎn)出的預(yù)期進行分析，最終得到投入和產(chǎn)出之間的關(guān)系，根據(jù)所獲利潤的多少進行原料選擇、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比模型，建立磷化工工藝過程中的比較模型和評價模型，對不同的工藝之間的優(yōu)缺點以及經(jīng)濟性進行對比，通過輸出客觀的對比指標的形式來幫助決策者進行決策。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)備等各個環(huán)節(jié)的因素包括對產(chǎn)生的質(zhì)量、安全性以及經(jīng)濟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，并且要達到上述目標所能夠選擇的工藝的路線也往往都是有限的。并且對于同一個目標的話所采取的工藝的過程不同或者說是方案不同都會使得目標的結(jié)果出現(xiàn)一定程度的差異，所以在對同一個問題進行求解的過程中需要借助多種的方法來對整個系統(tǒng)仿真測試或者實踐實驗，對各種實驗仿真的結(jié)果進行對比，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整個過程進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)化的方案來對整個工藝過程進行分析，也就是在初始的過程中不需要借助結(jié)算及進行復(fù)雜的層次分析或者是其他分析只要進行簡單的對比分析和篩選就可以了。線性加權(quán)方法廣泛應(yīng)用于多目標的評價機制，該方法對于各個環(huán)節(jié)和參數(shù)的詳細情況要求較高。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，然后再針對每個問題進行進一步的分解，逐漸形成多個層次的問題，通過對分解的最終層次的解決，那么最初要解決的問題就會得到解決。也就是將宏觀的問題具體化的一個過程。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，國家越來越重視對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。本文對磷化工工藝決策支持系統(tǒng)進行了研究，對于系統(tǒng)設(shè)計的過程和步驟，系統(tǒng)決策的機理等各個環(huán)節(jié)都進行了詳細的分析，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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