智慧景區資源保護決策支持系統建設研究論文
近年來(lái)，旅游業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了貴州區域經(jīng)濟的發(fā)展，增強了區域經(jīng)濟實(shí)力。與此同時(shí)，旅游開(kāi)發(fā)過(guò)程中不加保護的隨意開(kāi)發(fā)造成了景區資源環(huán)境的破壞，資源和環(huán)境問(wèn)題的日益突出直接影響了貴州旅游資源的可持續利用和旅游業(yè)的可持續發(fā)展（ 孫婷，2008; 鐘霞等，2012） .
目前，隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展及其在各行各業(yè)的應用，以信息技術(shù)為代表的科技革命不斷取得突破，利用現代信息技術(shù)與旅游業(yè)景區管理工作有機地結合對景區資源環(huán)境保護是一種有效的技術(shù)手段，是景區信息化與數字化建設中的重要組成部分，是提升旅游服務(wù)質(zhì)量的有效途徑，是建設"數字景區"及"智慧景區"發(fā)展的必然趨勢（ 黨安榮等，2011） .旅游強省是貴州省在"十二五"期間的一個(gè)重要發(fā)展目標，旅游業(yè)也將被培育成國民經(jīng)濟的戰略性支柱產(chǎn)業(yè)和人民群眾更加滿(mǎn)意的現代服務(wù)業(yè)（ 貴州省發(fā)改委，2013） .
如何利用信息技術(shù)實(shí)現"旅游強省"重要發(fā)展目標的同時(shí)解決環(huán)境和資源日益突出的問(wèn)題、確保貴州旅游資源的可持續利用與旅游業(yè)的可持續發(fā)展，抓好資源環(huán)境保護尤為關(guān)鍵。針對上述問(wèn)題，本文提出智慧貴州景區資源保護決策支持系統的研究。
決策支持系統（ Decision Support System,DSS）是具有一定智能作用的人機交互的計算機應用系統（ 劉博元等，2011） .DSS 是在管理科學(xué)、運籌學(xué)、控制學(xué)和行為科學(xué)等基礎上發(fā)展起來(lái)的，以計算機技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，輔助決策者以人機交互方式進(jìn)行半結構化或非結構化決策的人機系統。如今，隨著(zhù)各種決策分析方法的研究以及人工智能技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等與 DSS的結合，DSS 已在資源管理、災害預測、重大決策評價(jià)、政策決策和各種分析等方面得到廣泛應用（ 王家輝等，2003; 黃解軍等，2009; 杭艷秀等，2010; 劉博元等，2011; 蔣棟等，2011） .決策支持系統是智慧景區的核心組成部分，與一般的景區業(yè)務(wù)系統相比，能實(shí)現更高效的管理與服務(wù)，為景區資源保護、提升旅游服務(wù)總體目標提供信息技術(shù)保障。景區資源保護問(wèn)題涉及信息量大，主要涉及地圖數據、普查數據、遙感數據、調查數據和其他數據，采用決策支持系統對景區資源保護是一種有效的技術(shù)手段，能有效解決目前發(fā)展旅游業(yè)的'同時(shí)保護資源環(huán)境的問(wèn)題。對于景區資源保護，決策支持系統可以提供以下 4 個(gè)方面的決策參考：1） 景區特征的可視化，包括信息獲取及存儲，使之轉化為數字化的信息；2） 景區特征數據分析，包括景區生態(tài)環(huán)境承載力分析、景區石漠化、水土流失概況分析等等；3） 景區資源環(huán)境保護方案分析，包括景區資源環(huán)境保護決策方案生成、分析、選擇與優(yōu)化；4） 經(jīng)濟成本與效益分析。
1 決策支持系統的結構與特點(diǎn)
1. 1 決策支持系統的結構
目前，被當前大多數 DSS 所采用結構是 5 個(gè)部件四庫結構的交互式計算機軟件系統，其由 Sprague提出的由兩庫結構逐漸發(fā)展而來(lái)（ Sprague,1980） .5 個(gè)部件分別為： 人機接口、數據庫、知識庫、模型庫和方法庫。其基本結構如圖 1 所示。
2. 1 決策支持系統的特點(diǎn)
DSS 作為一門(mén)交叉學(xué)科，有著(zhù)完整的理論框架。
近年來(lái)隨著(zhù) DSS 在發(fā)展過(guò)程中不斷的與新技術(shù)融合，促成了其在具有人機交互性、技術(shù)集成性、決策有效性和系統開(kāi)放性 4 個(gè)方面的特點(diǎn)（ 黃解軍等，2009） .
1） 人機交互性
DSS 是輔助決策者以人機交互方式進(jìn)行半結構化或非結構化決策的輔助決策工具。DSS 具有一定的智能行為，但系統本身并不是自己做出決策，而必須結合決策者的知識和經(jīng)驗同決策者一起做出決策。此外，由于解決半結構化或者非結構化決策問(wèn)題，存在許多不確定因素，需要對決策過(guò)程進(jìn)行反復研究，這就要求系統必須提供用戶(hù)界面友好、人機交互性強的用戶(hù)界面，便于對決策結果不滿(mǎn)意的用戶(hù)，提供界面接口修改相關(guān)的模型和參數，重新設計方法和決策方案。
2） 技術(shù)集成性
決策是根據客觀(guān)的可能性，在占有一定信息和經(jīng)驗的基礎上，借助一定的工具、技術(shù)和方法，對影響目標實(shí)現的諸因素進(jìn)行分析、計算和判斷選優(yōu)后，對未來(lái)行動(dòng)做出決定。決策是一個(gè)復雜的問(wèn)題，涉及的學(xué)科眾多。
3） 決策有效性
決策的有效性主要體現在決策支持系統能夠綜合相關(guān)領(lǐng)域數據和模型等知識解決實(shí)際問(wèn)題，為政府、企業(yè)、科研機構或個(gè)人提供相關(guān)的數據圖表、報告等輔助參考信息，幫助決策者進(jìn)行某些綜合性、戰略性的輔助決策。概而言之，DSS 的目標是提供合理性、可行性、適用性三者兼具的措施或解決方案，并產(chǎn)生一定的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
4） 系統開(kāi)放性
DSS 是一個(gè)開(kāi)放的系統，其強調決策者能夠針對不斷變化的標準、條件和環(huán)境，增加、修改或刪除系統模型庫中的模型或數據庫中的數據，以確保系統結構的靈活，便于針對新的標準規范或需求進(jìn)行擴展。此外，DSS 的開(kāi)放性很大程度上減少了因標準變化或需求更改帶來(lái)的系統重復開(kāi)發(fā)的成本。
2 總體框架與技術(shù)路線(xiàn)
集成 GIS、數據倉庫、仿真等技術(shù)能夠為景區資源保護決策支持系統提供有效的技術(shù)途徑。GIS 具有空間數據管理、空間分析和三維可視化表達等功能。數據倉庫技術(shù)與決策支持系統的集成，能夠對海量數據合理規范的存儲組織，抽取或整合需要的數據分析達到?jīng)Q策支持的目的。仿真技術(shù)與 DSS集成則是指通過(guò)建立模型并利用其來(lái)模擬系統的運行，得到被仿真系統的基本特性，最終對用戶(hù)的決策提供支持。通過(guò)集成以上技術(shù)，系統可以提供給用戶(hù)可以空間分析、數據存儲、數據精確分析、可視化表達等功能，使景區管理者或決策者及時(shí)、準確的掌握景區資源概況等信息，進(jìn)而為景區資源保護提供輔助決策。
2. 1 總體框架
根據智慧貴州景區資源環(huán)境保護和旅游業(yè)發(fā)展的需求，構建如圖 2 所示的"智慧貴州景區資源環(huán)境保護決策支持系統框架".如圖 2 所示，縱向上看，決策支持系統 5 個(gè)部件的四庫結構能夠直觀(guān)、具體、鮮明的體現。橫向上看，智慧貴州景區資源保護決策支持系統的構建主要包括以下幾個(gè)功能模塊：1） 數據庫管理模塊；2） 地理信息空間分析模塊；3） 環(huán)境承載力評價(jià)模塊；4） 資源保護模塊等。
首先，系統根據資源環(huán)境保護決策需求，利用數據倉庫技術(shù)對景區空間基礎數據、多專(zhuān)題數據和其他數據進(jìn)行規范化存儲，通過(guò)對所需數據進(jìn)行抽取，加強資源與環(huán)境信息的集成與整合。其次，在模型庫、知識庫的支持下，運用數據挖掘（ Data Min-ing,簡(jiǎn)稱(chēng) DM） 技術(shù)，對各種信息進(jìn)行復合疊加等處理，進(jìn)而對景區環(huán)境承載力、生態(tài)環(huán)境脆弱性、敏感性等進(jìn)行評估。最后，基于景區多源數據，結合環(huán)境承載力評價(jià)模型和資源保護模型等對景區資源環(huán)境進(jìn)行監測，當監測景區的生態(tài)環(huán)境有退化的趨勢，就啟動(dòng)方法庫中的環(huán)境保護方案，科學(xué)有效的地控制景區游客容量與資源利用，實(shí)現貴州旅游資源的可持續利用和旅游業(yè)的可持續發(fā)展，使景區發(fā)展達到保護與利益最大化。
2. 3 技術(shù)路線(xiàn)
本文采用綜合決策支持系統（ Synthetic DecisionSupport System,SDSS） 對智慧貴州景區資源環(huán)境保護決策支持系統進(jìn)行構建（ 彭霞等，2011） .綜合決策支持系統是由 20 世紀 80 年代中期發(fā)展的智能決策支 持 系 統 （ Intelligent Decision Support System,IDSS） 與 20 世紀 90 年代出現的數據倉庫 （ DataWarehouse,DW） 、聯(lián)機分析處理 （ On-Line AnalysisProcessing,OLAP） 和數據挖掘（ Data Mining,DM） 等新系列技術(shù)相融合的技術(shù)路線(xiàn)組成（ 如圖 2） .
智能決策支持系統是傳統決策支持系統與人工智能（ Artificial Intelligence,AI） 結合組成（ 劉博元等，2011） .
數據倉庫是指面向主題的、時(shí)變的、集成的永久性數據集合（ Inmon WH,1996） .數據倉庫最初的提出是為了支持經(jīng)營(yíng)、管理中的決策，而將多個(gè)數據庫中的數據加以融合、提取、整理的解決方案。
目前，數據倉庫主要用于按決策者需求對傳統數據庫數據進(jìn)行抽取、轉換和重新組織。OLAP 是基于數據倉庫環(huán)境的信息分析處理過(guò)程，是數據倉庫最典型的應用。數據倉庫側重于對多維數據的存儲和管理，而 OLAP 側重于多維數據的分析（ 曹曉靜等，2006） .典型的 OLAP 操作包括上卷、下鉆、切塊和切片、旋轉等操作，上卷和下鉆就如同二叉樹(shù)中的父子節點(diǎn)關(guān)系一樣，即上卷是通過(guò)子節點(diǎn)獲得父節點(diǎn)信息，下鉆是通過(guò)父節點(diǎn)獲得所有的子節點(diǎn)信息。切塊是通過(guò)對有關(guān)維設置一個(gè)查詢(xún)條件，獲取其部分屬性值，得到具有 2 個(gè)以上屬性的立方維結果。切片則指僅包含具體的某一條屬性，是切塊的組成單元。旋轉則是指將某個(gè)在列上顯示的維屬性換到行上，成為行屬性，或者相反�？傊�，OLAP這一系列的操作目的是將數據轉換成輔助決策信息。數據挖掘又稱(chēng)為知識發(fā)現（ Knowledge Discoveryin Database,KDD） （ 吉根林等，2000; 鄭瑾等，2004） ,是指通過(guò)一系列的人工智能和統計方法，從數據倉庫中提取隱含的、有潛在應用價(jià)值的信息進(jìn)行更精確的分析。該技術(shù)解決了決策支持系統中知識庫知識貧乏的問(wèn)題。
智慧貴州景區資源環(huán)境保護決策支持系統通過(guò)綜合決策支持系統的技術(shù)路線(xiàn)，使系統具備以下3 個(gè)主要特性： 一、具備傳統決策支持系統以模型計算為核心的解決定量分析問(wèn)題的能力； 二、傳統決策支持系統與人工智能的結合，形成以規則式、數據集、決策樹(shù)等類(lèi)型的知識庫，使系統具備了以知識推理形式解決定性分析問(wèn)題的能力，三、系統不僅能利用模型和知識輔助決策，而且能夠通過(guò)數據挖掘（ DM） 和聯(lián)機分析處理（ OLAP） 從數據中獲取輔助決策信息和知識。因此，智慧貴州景區資源環(huán)境保護決策支持系統能夠分別發(fā)揮傳統決策支持系統、智能決策支持系統及數據倉庫等新技術(shù)的輔助決策優(yōu)勢，實(shí)現更有效的綜合輔助決策。
3 結束語(yǔ)
本研究基于貴州旅游業(yè)發(fā)展和資源環(huán)境問(wèn)題日益突出的現狀，提出采用決策支持系統并集成GIS、數據倉庫、數據挖掘等技術(shù)對景區資源環(huán)境進(jìn)行保護。在此基礎上，分析決策支持系統的結構與特點(diǎn)，設計了智慧貴州資源保護決策支持系統框架。探討了技術(shù)路線(xiàn)的主要特性與功能，得出該技術(shù)路線(xiàn)能夠實(shí)現更有效的綜合輔助決策。隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，單純的 DDS 技術(shù)已滿(mǎn)足不了資源環(huán)境保護等方面應用的需求，為了提供有關(guān)的決策模型、決策信息和決策方案，DSS 需要集成數據庫技術(shù)、數據挖掘技術(shù)、仿真技術(shù)、辦公自動(dòng)化（ OfficeAutomation ,OA） ,GIS 等多種技術(shù)，才能更好地滿(mǎn)足實(shí)際工作的需要。
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