智慧城市
可视化决策

可视化决策与决策剧场概述


一、 决策与决策过程

  决策被视为一种人类高级认知过程,决策科学研究人们如何在多种可能性中选择一种信念或行动。每一个决策过程都会产生最终的选择,这可能会或可能不会立即采取行动,它是基于决策者的价值观、偏好和信念来识别和选择替代方案的过程。

  决策过程往往涉及的人很多,并且整个过程存在着大量的反馈。人们会不断衡量这项决定对我们已经初步决定的一切的影响,并在此基础上做出剩下的决定。在这个过程中,因决策者需对过去、现实、未来做出大量评估,因而面临着巨大的思考压力。

二、 可视化决策

  目前主流的商用可视化决策支持,多停留在将数据简单地变成图表。真正的可视化决策,是基于对现实世界描述的大量数据和跨学科综合模型,对真实世界进行描述和有效抽象之后,过滤噪音数据,为决策提供支持;同时,有专家系统支持的可视化决策能够基于各种仿真技术和原型/模型,对决策效果做出预测。可视化决策过程基于各种决策理论和具体问题所在领域的相关模型,对于复杂问题、高端战略决策的支持具有显著作用。

  随着大数据时代的到来,可视化决策的重要性日益得到凸显。随着跨领域、跨学科决策的场景不断增多,决策者需要面对越来越多自己不熟悉的信息及其产生的不确定性,而呈献给决策者的数据往往难以被有效解读。可视化决策是基于跨领域专家团队的支持,由专家团队对数据进行解读后,转变为决策者易于理解的形式呈现出来。当基于大数据和跨学科进行决策时,经过数据挖掘等过程,往往会呈现出传统的单一学科决策过程中被忽略的隐含信息。

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三、 决策剧场

  决策剧场可以将研究者、决策者置于可视化决策的环境中,对复杂问题进行决策。与传统的可视化实验室和平板显示设备不同,决策剧场提供了一个沉浸式协作环境。参与者共同处于经过特殊设计的会议结构中,以改善他们之间的沟通和接触,同时保持与周围的视觉信息交互。在这里,决策者可以利用各种工具来改进决策,包括三维和地理空间可视化、仿真模型、系统动力学模型、机器学习算法/人工智能、由参与者输入和协作的计算机辅助工具等。同时,决策者还可以调用大学正在进行的政策信息学、设计、地理学、计算科学、商业、心理学和数学方面的研究。

  正是因为决策剧场要对复杂的现实问题进行妥善的模拟、解释,其良好地运行与多样化、跨学科的学术和研究团队是分不开的。因此,决策剧场多建于大型的综合性高校中,如世界第一座电子决策剧场是占地 740m²的美国亚利桑那州立大学决策剧场。

  决策剧场一般须包含以下几部分:

  1复杂系统框架(Complex Systems Framework-CSF

  将不同领域的复杂模型整合到一起的能力,实现数据和决策信息的跨领域、跨学科协调能力。

  2地理空间和时间的可视化

  将空间和时间信息同时作为决策变量,使政策结果可能造成的影响更直观地呈现给决策者。

  3沉浸式可视化环境

  为不同专业和背景的决策者、决策支持者、科研人员等,提供直观描述问题的平台。

  4用于分析和仿真的高性能计算能力

  对现实环境的高度仿真是基于计算机的高性能计算能力实现的。模拟现实可为我们预测所选择的一系列结果提供有效支持。

  5对象数据的大容量存储能力

  将跨领域的数据整合后,保存在决策剧场的数据中心。目前,我们对决策剧场的合作伙伴提供无限制的数据空间权限。

  6可进行全球知识共享的专用网络

  更好的决策是基于对真实世界更好的理解之后的,决策剧场与全球顶尖的科研院所(如:牛津大学、亚利桑那州立大学、上海交通大学、中山大学等)联成的知识网络,更新决策模型/原型,不断提高决策支持能力。

  决策剧场的核心能力来源于计算机与专家系统两部分。计算机的硬件性能,如:数据存储、计算、通讯,视觉渲染、呈现能力;计算机软件性能包含成熟的系统软件、分析软件,也包括基于决策剧场接口和实际业务数据进行的定制化开发的软件系统。

  专家系统决策剧场的灵魂。大型决策剧场主要用于对重大决策提供支持,需要跨领域、跨学科的高纵深能力的专家网络提供支持(类似于重大手术前的专家会诊)。

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  7支持跨平台共享应用的协作软件

  决策剧场提供跨平台接口,为不同领域的专家介入提供支持,使其具有了跨越传统的概念边界的能力。

  清华大学-北京市组织学习与城市治理创新研究中心组件的可视化决策实验室,是在充分借鉴亚利桑那州立大学决策剧场的优点之上筹建的,中心主任蓝志勇教授为亚利桑那州立大学终身教授,具备宽广的学术视角与丰富的科研和实践经验。他提出的“全景式综合理性”理论,在基于决策剧场进行的战略制定、决策部署等过程中发挥重要的指导作用。

整理:来建新