2010年第5期 Science and Technol科技管理研究 ogy Management Research 2010 No.5 文章编号:1000—7695(2010 J O5—0146—02 基于知识发现和知识管理的决策支持系统研究 吴志丹 (沈阳师范大学计算机与数学基础教学部,辽宁沈阳 1 10034) 摘要:在数据仓库和知识仓库的基础上对决策支持系统的架构进行了改进,提出了基于知识发现和知识管理的 决策支持系统模型,并对该系统模型中的各个模块的功能特点进行了研究。该系统融合了知识发现和知识管理 理念,运用了数据仓库、数据挖掘等技术,实现企业的科学决策。 关键词:知识发现;知识管理;决策支持系统 中图分类号:C931.2 文献标识码:A 在知识经济时代,企业所处的商业环境发生了根本性变 慧提高应变能力和创新能力,为企业实现显性知识和隐性知 化,知识资本成为了企业价值的重要组成部分,是企业做出 识共享和有效转换提供新途径。简而言之,知识管理就是企 决策的重要依托。目前,学界对利用知识技术帮助决策、利 事业单位对其所拥有的知识资源进行管理的过程。比尔?盖 用专家系统等人工智能提高和强化决策支持系统功能的研 茨在《未来时速》中提到“知识管理是个手段,不是目的, 究,主要停留在方法手段和个别领域等方面,从宏观上将知 它是搜集和组织信息、把信息传播给需要它的人、不断地通 识发现、知识管理与决策理论、决策支持系统的实现结合起 过分析和合作来优化信息”。 来,进行整体研究的还很少,系统模型不够完善。本文拟对 2.2知识管理的过程 决策支持系统的架构进行改进,提出知识发现、知识管理与 知识管理过程可以划分为四个环节:知识生成(Pro— 决策支持系统的简单集成框架,即在决策支持系统结构中融 duce)管理,包括知识获取和知识创新;知识积累(Stock- 入知识发现和知识管理模块,以期达到更优的决策结果。 pile)管理,包括知识整理、知识保存、知识更新;知识应用 1知识发现 (Application)管理,包括知识测评、知识应用;知识交流 (Communicate)管理,包括知识传递、知识分享。这四个环 1.1知识发现的定义 节,九个部分相互承接与联系,共同构成了知识的基础管理 1989年8月,在第11届国际人工智能联合会议的专题 体系。各个活动之间相互关联,并无简单的先后关系,而是 研讨会上,首次提出了基于数据库的知识发现(Knowledge 在循环中不断进化和提高,形成了知识螺旋上升式的有机闭 Discovery in Datababe,KDD)技术。知识发现的定义,一般 合环路,如同一条“知识链(Knowledge Chain)”,也称为 比较公认的是:知识发现是从大型数据库的数据中,提取人 “PSCA”闭环,如图2所示…。 们感兴趣的知识,即正确的、非平凡的、未知的、有潜在应 用价值的并最终可为用户理解的模式。 1.2知识发现的过程 KDD是一个反复迭代的人机交互处理过程,从宏观上 看,KDD过程主要由三个部分组成,即数据准备、知识提取 和结果的解释评估,如图l所示。 图1 KDD过程示意图 1.3知识发现的意义 知识发现是一个多学科交融的前景广阔的新兴领域,这 图2 K9知识链(Knowledge Chain)与“PSCA”闭环 些学科有人工智能、机器学习、模式识别、统计学、数据库、 知识库、数据可视化及专家系统等。知识发现为决策各方创 2.3知识管理的意义 造了一个共同的理解模式,从而使知识发现过程成为持续的 知识管理是信息管理的延伸和发展。如果说信息管理是 管理过程的重要一环。对于运用知识发现识别出来的知识, 将数据转化为信息,并使信息为组织设定的目标服务,那么 企业或组织可以进行如下工作:(1)预测;(2)趋势判断、 知识管理是把信息转化为知识,通过知识的创造、应用提高 模式识别和解释;(3)辅助决策。 组织的应变能力和创新能力。著名管理学家彼得・F・德鲁 克(Peter F.Drueker)及其同事们通过案例观察到,相当数 2知识管理 量的美国和Ft本的企业开始从传统的管理结构转移到新型的 2.1知识管理的定义 知识管理结构_1j。只有系统、科学地做好知识管理,以知识 知识管理(Knowledge Management)就是运用集体的智 管理的现代理念、科学方法提高现代组织的决策能力及其支 持系统的支持质量和效率,才能真正实现知识管理研究和知 收稿13期:2009一O8—1O。修回13期:2009—10—30 吴志丹:基于知识发现和知识管理的决策支持系统研究 识管理活动的最终目的。 147 3 基于知识发现和知识管理的决策支持系统的构建 3.1 决策支持系统的定义 决策支持系统(Decision Support System,DSS)是以现代 信息技术为手段,综合运用计算机技术、管理科学、经济数 学、人工智能技术等多种学科知识,针对某~类型的半结构 化和非结构化决策问题,通过提供背景材料、协助明确问题、 修改完善模型、列举可能方案等方式,为管理者做出正确决 策提供帮助的人机交互式系统。 法并加以实现。数据挖掘和OLAP(联机分析处理)技术是 知识提取的有力工具。从数据仓库中选择的数据在知识发现 引擎里得到处理,生成辅助模式和关系。对发现的模式进行 解释,在此过程中,为了取得更为有效的知识,可能会返回 前面处理步骤中的某些步骤以反复提取,从而提取出更有效 的知识。测试与评价所发现的知识,对知识进行一致性、效 用性处理以确保本次发现的知识不会与以前发现的知识相抵 触。将发现的知识将存放到知识库中,最终以用户能了解的 方式呈现给用户。 3.3.3知识管理模块 3.2系统目标 系统设计日标是:对与决策相关的各种数据进行抽取、 转换和加载等处理后,建立统一规范和高度共享的数据仓库, 并在此基础上采用数据挖掘和OL&P等技术多角度分析数据, 从中提取潜在的知识,并对发现的知识实施进一步的管理, 求精、深化,从而建立高效的决策支持系统。 3.3 系统构建 根据系统的设计目标,文章给出基于知识发现和知识管 理的决策支持系统的模型,其基本结构框架如图3所示,箭 头方向为控制流。 早决策者 人机交互模块< 企业决策支持系统 知识管理模块'< 领域知识 早员工 知识发现模块< 数据挖掘 OLAP等 数据仓库管理模块{ 盘 … 赢 … 图3基于知识发现和知识管理的决策支持系统 该系统由数据仓库管理模块、知识发现模块、知识管理 模块、人机交互模块四大模块组成。 3.3.1数据仓库管理模块 该模块将不同来源的、结构不一致的数据进行概括和聚 集,抽取其面向决策支持的部分并加载到数据仓库中,对其 实行统一管理。当需要查询时,就可以直接访问数据仓库而 无需再访问其它信息源 。数据仓库是知识发现的基础,是 面向主题的、集成的、稳定的、随时间不断变化的数据集合, 用以支持决策管理的制定过程。 3.3.2知识发现模块 该模块是在数据仓库的基础上,运用数据分析工具,从 数据中提取对决策有用的知识。模块中提供了大量知识发现 引擎抽取算法,针对所要发现任务的所属类别,如分类、回 归分析、聚类、关联规则等,设计或选择有效的数据挖掘算 上一模块提取的知识存放在知识库中,这些知识必须以 一种有效的方式来进行管理,才能更好地为决策服务。经过 知识生成、知识积累、知识交流和知识应用四个管理环节, 以及与领域知识、员工的隐性知识、外部环境的交互,知识 得到进一步的优化,以供决策。 3.3.4人机交互模块 决策者通过友好的人机界面,可以与系统进行交流。用户 向系统发出决策请求后,系统将为用户展示分析后的结果,并 可对展示的数据进行再次分析利用,形成最后的分析报表等。 该决策支持系统的决策过程总结如下:(1)用户发出决 策请求命令后,分析决策需求,描述和表示决策的问题。 (2)数据仓库管理模块从数据仓库中获取与任务相关的数 据,确定数据来源,建立数据仓库。(3)在知识发现模块中 提供了大量知识发现引擎抽取算法,针对所要发现任务的类 别设计或选择有效的数据挖掘算法并加以实现。(4)从数据 仓库中选择的数据在知识发现引擎里得到处理,生成辅助模 式和关系。(5)对发现的模式进行解释(6)测试与评价所 发现的知识,对知识进行一致性、效用性处理。(7)将知识 存放到知识库中,进行统一管理,进一步优化,还可以用于 后继的知识发现过程和知识评价。(8)应用,使用户能在决 策支持中运用所发现的知识。 以上过程是一个学习、发现和修改的过程,步骤之间包 含了循环和反复,这样可以对所发现的知识不断求精、深化, 并使其易于理解。 4结束语 本文提出的基于知识发现和知识管理的决策支持系统融 合了知识发现和知识管理理念,通过运用数据仓库、数据挖 掘等技术,实现企业的科学决策。该系统模型的提出对提高 决策支持系统的辅助决策能力,推动决策支持系统的实用化, 进行了有益的探索和尝试;为今后系统设计开发提供一种思 路,具有一定的理论意义和应用前景。 参考文献: [1]王广宇.知识管理[M].北京:清华大学出版社,2004:31. [2]ZELENY M.Knowledge as a FleW form of capital division and reinte・ gration of labor[J].Journal of Human Sys—temsManagement, 1989,8(1):45—58. [3]w H INMAN.Building the data warehouse[M].NY:John Wiley &Sons Publishing.1998. 作者简介:吴志丹(1979~),女,汉族,辽宁海城人,讲师,管理 科学与工程专业硕士,研究方向为决策支持、知识发现、知识管理。 (本文责编:廖政权)