縣級土地利用總體規劃決策支持係統
一、引言
決策支持係統（DSS）已經應用於許多領域，並且越來越受到人們的重視。縣級土地利用總體規劃工作對我國來說是非常重要的，它迫切需要決策支持係統的幫助。目前我國的縣級土地利用總體規劃雖有較為成熟的理論，但仍然存在著一些不足：如難度大、周期長、動態性差等。縣級土地利用總體規劃決策支持係統就是針對上述問題開發研製的一種決策支持環境。該環境不僅能逐步引導決策人員和土地規劃人員利用係統的各種“數據”、“模型”和“知識”進行縣級土地利用總體規劃的主要工作，而且能接受決策者的直觀經驗判斷和幹預，是規劃者的好幫手。
二、係統設計方法選擇
傳統的033—般采用結構化的設計方法，這種開發方法雖然結構清晰，但存在著結構複雜、設計困難、難於統一管理等缺陷。針對土地規劃屬於半結構化問題的特點，本係統采用了麵向對象技術、決策支持技術、係統工程技術、計算機技術等綜合於一體的設計方法。開發出的係統具有結構簡單，接口統一、管理統一的特點，解決了傳統結構化設計方法存在的不足。同時，該係統實現的數據隱藏、繼承、多態性等軟件工程思想，使得該係統具有較強的可重用性和可維護性。
三、係統結構組成
本係統是由數據庫、模型庫、知識庫、方法庫及用戶界麵組成的完整的四庫係統。
由結構組成圖可以看出，本係統結構簡單，統一了接口、統一了管理。其各組成部分內容如下：
1.數據庫
有關縣級土地規劃的各種數據和信息是減少決策不確定性因素的根本所在。決策者進行決策離不開數據，數據庫是本係統不可缺少的組成部分，它不僅能完成對數據的存儲、檢索、處理和維護，而且能對各類信息資源進行抽取，把它們轉換成係統所需求的內部數據。建立係統涉及到的數據主要包括以下幾類：
曆史狀態數據：這些數據都是實際係統已發生的各種狀態信息，主要包括：縣、鄉各類土地現狀數據；縣、鄉人口現狀數據；各部門規劃數據；各種模型所需要若幹年的曆史數據等。
決策支持數據：是在問題求解過程中產生的中間數據與結果數據，如：係統各項指標發展趨勢的預測結果，各種候選方案等。決策數據：指決策者經過研究確定的實施決策方案。各種決策數據可自動彙總成各種報表。
2.模型庫
這是本係統分析與求解問題的核心，是最重要的也是較難實現的部分。它主要是求解、建模和對模型的存儲、運行、控製進行管理，也就是說形成求解問題的各種候選方案並連接所需的模型，從數據庫中取得模型所需的數據，運行模型並評價結果等。該庫通過人機交互使決策者能方便地選用模型庫中的各種模型，引導決策者正確地運行模型支持決策。
本係統的模型體係由人口預測模型體係、土地需求量預測模型體係、土地總體方案仿真、評價體係、鄉級土地規劃體係四部分組成，其中前三種模型體係由單一的模型（如：自然增長率模型等）和組合的模型（如：灰色係統各種模型、20種回歸方法選優等）組成，我們按照構成係統的實體對象自然逐層分解。
3.知識庫係統
它主要是把人工智能技術引入DSS，以提高係統的定性分析能力與智能化程度。本係統可以不通過知識庫係統直接對數據和模型進行調用，還可以在知識部件的指導下，選用恰當的模型和相應的數據進行分析和處理。
本模塊是為了減少決策的困難、方便決策而設置的。決策者運行本係統時通過調用它可以了解本係統的組成及使用說明；也可以谘詢與本係統決策過程相關的各種知識，主要包括以下幾種有關法規、政策、規劃資料；如國家和地方有關土地管理的法律政策規定；國民經濟和社會發展計劃、社會經濟發展戰略；農業區劃、城鎮規劃、各類保護區、開發區、工業小區規劃等資料；專家知識：主要為減少決策者選擇模型的困難，而提供的關於模型選用的知識。係統提供了各模型對基礎數據的要求、各模型的適用範圍、模型指標選擇指南等專家知識。包括：灰色係統各種模型、自然增長率模型、20種回歸方程選優、宋健人口預測模型、係統動力學模型、層次分析法指標選擇指南等知識。同時，係統還提供了自動分析數據選擇最優模型，並連接各最優模型的推理功能。
由於土地利用係統的政策性、動態性比較強，決定了與之相關的知識也應是不斷變化的，設計實現本係統時充分考慮了這一點，將各種知識做成文件單獨存放，使知識的修改與補充非常方便，以保持知識的新穎性。
4.方法庫
方法庫是把決策過程的常用方法，如：優化方法、矩陣求逆方法、矩陣方程求根法等，作為子程序存入。它實現對上述標準方法的維護和調用。嚴格說來，本係統中模型庫和方法庫沒有絕對的界限。
5.人機接口
人機接口即用戶界麵，它的設計直接關係到DSS的功能和質量，是連接用戶與係統的橋梁，它負責接收和檢查用戶的要求，協調DSS內部各係統間的通訊和聯係，並向用戶提供各種類型的信息獲取手段。決策者人都是非計算機專業人員，用戶接口的容易掌握，便於使用和靈活性是DSS成功的關鍵。
DSS的用戶界麵是在針對大多數決策者和規劃人員為非計算機專業人員的實際情形下設計的。它實現了基於界操作平台的圖形用戶界麵，美觀、直觀、實用、簡單、友好、統一是其設計的原則和特色。DSS的用戶界麵主要由下列對象組成窗口；菜單；對話框；圖標；各種子窗口控件：主要有組合框、複選框、列表框、單選按紐、下壓式按紐、靜態文本、編輯框等；聯機幫助等。其中，所有窗口界麵均是由菜單和對話框組成的，菜單是一個命令列表，是係統提供的功能選項，用戶可以用鼠標器或鍵盤進行選擇。每當用戶選擇了菜單中的某一項，）就會發送一個相應的消息表明哪一條命令被選中，從而激活相對應的對話框臨時窗口，對話框是由各子窗口控件組成的，用於接受用戶的輸入並執行相應的操作（如：保存文件、查詢文件記錄等。
四、係統功能
CLUTPDSS可對土地利用總體規劃過程的主要階段提供支持。其主要功能如下：
1.數據輸入與查詢
用戶可以方便的輸入和查詢規劃決策過程中所需要的土地、經濟和社會等方麵的資料信息；可以方便的修改、增加、刪除任何數據、記錄及文件。
2.係統預測
用戶可以運用係統中的各種信息（包括數據和知識）和實用模型方法對所需各項指標（包括：人口數量、糧食產量、園地產量、耕地、園地、林地、牧草地、建設用地、交通、水域等地的需求量）進行預測，並且對各項指標係統提供的預測方法一般不止一種，決策者可根據本縣情況和係統提供的模型選用指南知識（即聯機幫助），選擇其中的一種或幾種模型進行預測，各預測結果可接受決策者的選用與調整。
3.決策方案仿真、調整與評價
係統允許決策者利用係統動力學模型對決策方案的各項指標進行動態仿真，並以該縣土地總供給量與土地預測需求總量相等為約束，允許決策者根據本縣實際情況，對利用各模型預測出的各類土地需求量進行調整，形成2-3個待選決策方案，而後利用層次分析法對各方案進行綜合評判，評出各方案的優劣順序和滿意程度，為決策者確定最終的決策方案提供參考；決策者也可根據評判結果再次調整、修改規劃方案。
4.決策方案的規劃管理
決策者可根據實際情況及決策方案，適當地調整鄉級內部用地結構，即可對未來的土地利用結構進行規劃，係統接受決策者的調整，以保證決策方案有效的實施管理。
5.決策數據的打印輸出
係統的各種決策數據，可以以表格的形式在計算機屏幕或者打印機上顯示與輸出。
6.知識谘詢
主要向用戶提供係統總體說明、係統各模塊使用說明；決策規劃所用到的各種知識與土地利用有關的法規、政策資料；與土地利用有關的各種規劃資料；係統各模型選擇使用指南知識。並且係統各模塊均提供了聯機幫助，決策者可隨時查詢該模塊的各種知識幫助。
五、係統模型方法選擇
本係統的模型選擇主要以土地規劃中常用的各種模型為主導（包括自然增長率模型、灰色係統各種模型、20種回歸方程選優、部門規劃法、宋健人口模型等），同時，為了減少規劃的難度，係統提供了對各種模型數據自動分析推理、進而對各種模型自動選優的功能，為了使專家參與整個決策過程並幹預決策，係統提供了多目標層次分析法和係統動力學模型幫助決策者進行多目標、多角度、多層次、反複的決策過程分析與結果比較，實現了人、機完美的結合。限於篇幅，這部分內容不在這裏詳細介紹了。