决策剧场利用高性能计算机群和先进的图形技术处理系统构成交互的三维沉浸式交互环境,以数据和对象库作为公共资源,将仿真、可视化、协作群决策三大平台整合为一体,对复杂问题的决策过程和结果进行图形可视化呈现,是一种面向复杂问题的合作决策辅助工具。
决策剧场这一概念由美国亚利桑那州立大学研究者们提出,亚利桑那州立大学决策剧场的核心部件被称为“The Drum”。在“The Drum”中,可以同时容纳25人,设有多种工具用于收集决策参与者的输入与互动,可以围绕要解决的复杂问题进行三维动画演示,参与者通过三维眼镜观看关于行为、决策和政策方面详细的三维图形展示,以评估各种针对未来情景的方案。在亚利桑那州立大学的决策剧场中还包含了两个会议室,各自都配备相应的音频和视频组件,为提升决策者的决策能力提供帮助。该决策剧场还具有一定的扩展功能,用于支持远程用户或帮助其他远程参与者与现场参与者分享信息。决策剧场作为群决策协作空间,以数据和对象库作为公共资源,将仿真、可视化、协作群决策三大平台整合为一体,帮助决策群体将一些假设构建为虚拟决策场景,使决策问题形象化,通过仿真预测未来的可行解决方案的各种后果,最后让决策群体共同对问题进行研究,为最终的决策确定满意方案。决策剧场作为一种先进的仿真方案和决策支持平台,具有交互性(Interaction)、沉浸感(Immersion)和构想性(Imagination)(合称为“3I”特性)三个突出的特征。
在我国,电子决策剧场的建设有其重要的现实意义。具体而言,它是一个可视化决策支持平台,采用高端信息处理显示设备,集成了虚拟现实、人工智能、系统工程、效能理论等先进信息技术,实现决策对象、决策内容、决策结果、决策过程的管控一体化环境。
区别于传统决策,电子决策剧场的优势主要表现在以下四个方面。
首先,电子决策剧场能够提供直观的决策环境。一般用于传统决策支持的信息主要是文字、数字、公式、图片,这些通常是简单单向的沟通,在理解上容易造成歧义和认识鸿沟。区别于此,决策剧场能为决策者提供一个交互式立体化的直观决策环境,在决策者广泛参与、有效沟通的基础上,让其身临其境,借助三维影像、决策模型和交互系统,集思广益,实现科学决策,这将极大帮助和提高决策者的决策效率和质量。
其次,决策剧场有助于决策者认识和洞察决策目标对象。对决策目标对象现状甚至历史的正确认识和理性判断是决策未来的前提条件,否则,就难以确定决策问题的本质,形成正确的决策思路,得到预期的决策成果。在电子决策剧场中,决策者不仅能以丰富的形式窥视到决策对象的各类现实的信息和数据,而且还能以三维立体复原再现的方式查看决策目标对象的历史形态和沿革,通过对这些信息不同角度的解读、联系、理解和判断,决策者可以深刻认识决策对象,理清决策逻辑,为成功决策奠定基础。
再次,决策剧场有助于优化对比候选方案。决策中,决策者经常需要对各种决策方案进行优选,同时针对某一方案进行优化。决策剧场对这种决策方案的优选和优化提供了直观、便捷、高效的渠道。决策过程中,各个备选决策方案以逼真的方式显示在决策环境中,决策者可以“眼见为实”地进行方案对比和优劣区分。决策者还可以通过调整决策模型参数和行为,实现对决策方案的调整和优化,并形成决策者最为满意的决策方案。
第四,决策剧场能够及时预见决策的效果。为了最大限度地保证决策的正确性和有效性,决策者需要对即将付诸实施的决策方案进行预演。这种预演,一方面可以进一步检查方案的完整性和严密性,另一方面可以对决策方案实施的最终效果进行评估。决策剧场利用决策对象的历史数据和未来模拟数据,借助模拟仿真环境,预演决策方案的实施,让决策者在方案实施之前了解实施效果,把握成功实施方案的时机和关键,为决策的最终成功提供强大的支撑。
决策剧场能满足决策者之间、研究工作者之间、决策者与研究者和公民之间对多种决策方案的定量分析、模拟和仿真的要求,通过现场沟通、讨论,观点识别,形成共识,实现可视化的决策管理。主要应用包括:
一是政府公共决策。政府所面对的决策问题越来越复杂,规模越来越庞大,已经远远超出了个人决策的能力,各种决策方案的制订往往由一个团队或多个组织协调完成。为了满足政府决策的需要,决策剧场利用群体决策理论、组织决策理论、多目标决策理论,集成了群体决策支持系统、组织决策支持系统、分布式决策支持系统等决策支持系统的特点,大大拓展了决策系统的应用范围。
二是教育服务与监管。决策剧场能够为政府相关机构、评估专家以及高等学校建立信息交流和评估工作平台,促进高等教育质量保障体系的形成;通过全国高校基本信息数据库和高校地理信息系统,对社会大众展示高校基本信息,为青年学生报考高等学校提供信息服务,接受社会公众的咨询和监督,为国家高等教育的发展提供预测和决策支持。
三是城市规划、建设、监管。由于城市规划的关联性和前瞻性要求较高,因此它一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一。虚拟现实技术在城市规划上的应用也被称为“城市仿真”。将虚拟现实技术应用在城市规划、建筑设计等领域,数字城市仿真系统用三维模拟能够实现任意位置二维图形的立体图像,通过订制各种不同的纹理和模拟选项,人们能够在一个虚拟的三维环境中,用动态交互的方式对未来的建筑或城区进行身临其境的全方位的审视;可以从任意角度、距离和精细程度观察场景;可以选择并自由切换多种运动模式,如:行走、驾驶、飞翔等,并可以自由控制浏览的路线。在漫游过程中,还可以实现多种设计方案、多种环境效果的实时切换比较。
四是虚拟交通建模。虚拟现实技术在高速公路和桥梁建设方面有着非常广阔的应用前景,它们被形象地称之为:虚拟公路、虚拟桥梁、虚拟交通指挥系统等。虚拟公路交通是用虚拟现实技术把包括道路、桥梁、收费站、服务区以及沿途的部分景观等完全真实再现。按照要求,可以设置多条相对固定的浏览路线,无需操作,自动播放。还可在后台置入稳定的数据库信息,便于受众对各项技术指标进行实时的查询,周边再辅以多种媒体信息,如工程背景介绍、标段概况、技术数据、截面等,电子地图、声音、图像、动画,并与核心的虚拟技术产生交互,从而实现演示场景中的导航、定位与背景信息介绍等诸多实用、便捷的功能。
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