随着模型驱动工程、人工智能等新一代软件开发等技术的应用,如何为农业决策支持系统ADSS(Agricultural Decision Support System)提供一个自动化和智能化的模型构建环境已成为新的研究方向。针对目前有关ADSS模型研究方向比较分散单一,缺乏面向领域专家的模型自动生成机制和环境动态配置等综合性研究,由此造成面向工程化、智能化的系统缺失等现象,论文探讨了模型驱动下的决策支持系统MD-DSS(Model-Driven DSS)构建原理和组成机制,并在已知ADSS模型表达形式的基础上,借助模板、动态编译、工作流等技术,对模型的复合以及求解过程进行了研究。其目的是探索ADSS模型从构建到复合过程中的自动化。论文的主要研究内容有:1.基于模型驱动思想的农业决策模型计算自动化研究对MD-DSS的原理和特征进行了综述,总结归纳了它在农业决策系统中的研究应用情况以及存在的不足。从计算机视角出发,探讨了采用相关技术来实现模型从构建、转换、复合直至运算求解整个过程的可行性,并力图整合这些技术以达到使得模型复合过程自动化或半自动化的目的。首先对模型的各种表达方式以及它们之间的相互转换进行了分析,重点归纳了基于XML(eXtensible Markup Language)表达方式的通用性,突出了T4(Text Template Transformation Toolkit)模板在模型表达方式转换方面的特点及优势;其次阐述了科学工作流在建模方面的应用,对工作流模型特征以及微软的工作流框架特点进行了深入探讨,对其助力模型复合求解过程的可行性进行了分析。2.基于工作流的农业决策模型复合环境框架设计在前一部分内容的基础上,提出了具体实现ADSS模型从创建到复合计算的自动化策略,并实现了相应的框架原型CFADSSM(Composite Framework of ADSS Model)。框架开发的基本流程是以面向对象为思想,结合相关的软件开发技术进行设计。首先借助第三方控件MathMLControl实现模型的构建;其次利用递归下降分析法完成模型的解析;然后采用T4模板以及动态编译技术实现模型工作流文件的生成并利用反射机制动态生成对应的程序集;最后构建基于工作流模型的ECA(Event-Condition-Action)规则,将ADSS模型视为工作流子活动导入至自定义工作流设计器,并对模型活动进行复合,具体实现时利用内嵌的WF(Windows Workflow Foundation)工作流引擎技术完成复合模型的求解。3.模型验证及总结分别以作物生长率模型以及苹果叶片生长模型两个作物模型的复合过程为例进行验证。首先利用CFADSSM框架完成模型活动的生成,构建相应的ECA规则,并以活动图的方式在工作流设计器中进行复合,最后输入相关的参数完成模型的求解。文章最后对三种复合方法进行了对比,总结了采用工作流方式对模型进行复合的优势,并指出存在的不足以及今后的发展方向。论文从如下几个方面进行了创新性地探索和研究:(1)框架设计过程中有机融合多种技术,并采用了模型驱动的工程化思想,强调模型构建及复合过程中的自动化,同时注重环境中的平台无关性,即满足模型构建者只需关注业务逻辑而无需考虑平台具体实现细节的诉求;(2)利用工作流方式实现模型复合的过程中,提出了一种状态和数据双因素共同驱动模型复合的方法,既弥补了传统的单一因素驱动适用范围窄以及多因素驱动方法缺乏对算法或子模型层次描述等不足,又满足了模型复合过程的黑盒抽象,提高了模型复合效率。