決策支持系統(tǒng)

1、第十一章決策支持系統(tǒng)1決策支持系統(tǒng)的概念1.1 決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展諾貝爾獎(jiǎng)獲得者西蒙強(qiáng)調(diào)管理就是決策，認(rèn)為一個(gè)組織的管理活動(dòng)主要就是決策活動(dòng)。對(duì)于決策依賴有兩個(gè)觀點(diǎn)：依靠決策者的經(jīng)驗(yàn)、智慧、洞察力和魄力依靠科學(xué)方法和技術(shù)為克服人性的弱點(diǎn)和計(jì)算機(jī)的機(jī)械性，綜合人的分析判斷能力和計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力，產(chǎn)生了決策支持系統(tǒng)。1971年Keen:提出管理決策系統(tǒng)”（MDS）197mKeen和ScottMorton提出決策支持系統(tǒng)（DSS）形成DSS新學(xué)科20世紀(jì)70年代，產(chǎn)生了許多較有代表性的DSS:支持投資者對(duì)顧客證券管理日常決策的ProfolioManagementSystem;用于產(chǎn)品推

2、銷(xiāo)、定價(jià)和廣告決策的Brandaid;用以支持企業(yè)短期規(guī)劃的Projector;用于大型卡車(chē)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃決策的CapacityInformationSystem,等等DSS的發(fā)展也體現(xiàn)在部件的擴(kuò)展和新技術(shù)、新方法的不斷引入。增加知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)，形成了智能DSS;應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成了群體DSS;集成分布的資源，形成了分布式DSS;結(jié)合Web、智能系統(tǒng)和/或電子商務(wù)，形成了基于Web的DSS。1.2 決策支持系統(tǒng)的功能與定義DSS的定義：?DSS是一種以計(jì)算機(jī)為工具，應(yīng)用決策科學(xué)及有關(guān)學(xué)科的理論與方法，以人機(jī)交互方式輔助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題的信息系統(tǒng)。?DSS實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：在人

3、的分析與判斷能力的基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)與科學(xué)方法，支持對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的有序決策，以獲得盡可能令人滿意的客觀的解或方案。?不同類(lèi)型的DSS,目標(biāo)和功能略有不同。?DSS的主要功能：?能存儲(chǔ)、管理、維護(hù)和組織決策模型、求解方法；?用模型與方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、匯總、分析和預(yù)測(cè)，得出綜合信息與預(yù)測(cè)信息；具有方便的人機(jī)對(duì)話和圖象輸出功能，能滿足隨機(jī)的數(shù)據(jù)查詢要求，回答“Whatif”之類(lèi)的問(wèn)題。?DSS的主要特征：?對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化程度不高、說(shuō)明不夠充分的決策問(wèn)題?模型或分析技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取及檢索技術(shù)相結(jié)合?易于為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員以交互方式使用；?強(qiáng)調(diào)對(duì)環(huán)境及用戶特點(diǎn)的靈活性適應(yīng)性；?支持但不是代

4、替高層決策者制定決策。例：某企業(yè)為確定生產(chǎn)規(guī)模和合適的庫(kù)存量建立DSS。模型庫(kù)存有生產(chǎn)計(jì)劃、庫(kù)存模擬模型等，數(shù)據(jù)庫(kù)存有歷年銷(xiāo)售量、資金流動(dòng)情況、成本等。決策者通過(guò)計(jì)算機(jī)終端屏幕，根據(jù)DSS提供最佳訂貨量和重新訂貨時(shí)間，相應(yīng)的生產(chǎn)成本、庫(kù)存成本等信息，進(jìn)行如果將會(huì)怎樣？”的詢問(wèn)。對(duì)所提方案進(jìn)行靈敏度分析，或者以新的參數(shù)進(jìn)行模擬而得到一個(gè)新方案。需要特別說(shuō)明：決策支持系統(tǒng)并不強(qiáng)調(diào)尋找最優(yōu)解，也不意味著提供最后結(jié)果，而是為決策者做出自己的判斷提供支持；由決策者在一系列選擇中，綜合其他不適宜進(jìn)入模型的因素，得出最后的合理的決策方案。1.3 決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用與分類(lèi)?按總體功能劃分，DSS有以分析為主、

5、以求解為主和兼有分析與求解等三大類(lèi)。?分析類(lèi)既為把握決策問(wèn)題又為決策前期工作，能為決策方案的設(shè)計(jì)和抉擇提供依據(jù);?求解類(lèi)為決策者提供決策過(guò)程和方案抉擇支持；?分析求解類(lèi)具備分析類(lèi)與求解類(lèi)的共同功能。?DSS的分類(lèi)有多種角度：?按社會(huì)領(lǐng)域劃分：經(jīng)濟(jì)、管理、教育、科技、醫(yī)療、政治、軍事?按管理層次劃分：戰(zhàn)略、控制和作業(yè)?按管理職能或管理對(duì)象劃分：營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)、采購(gòu)、財(cái)務(wù)、人力資源、研發(fā)?按決策者劃分：個(gè)人、群體、高層主管?從發(fā)展角度劃分：傳統(tǒng)、智能、群體、分布式概括起來(lái)，比較成功的DSS應(yīng)用具有以下特點(diǎn):(1)(2) 持。(3) 擇等。(4)大都帶有問(wèn)題分析功能，有些實(shí)質(zhì)上就是一類(lèi)決策分析系統(tǒng)。有積

6、累大量數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，如ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的信息支大都面向比較專(zhuān)一和范圍有限的決策問(wèn)題，例如、計(jì)劃安排、資源分配、評(píng)價(jià)選能夠?qū)⒎墙Y(jié)構(gòu)化/半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為半結(jié)構(gòu)化/結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。2決策支持系統(tǒng)的組成DSS由這兩種?DSS的結(jié)構(gòu)主要有兩種基本形式：兩庫(kù)結(jié)構(gòu)和基于多庫(kù)的結(jié)構(gòu)，實(shí)際中的結(jié)構(gòu)分解演變而來(lái)。兩庫(kù)結(jié)構(gòu)用戶卜自然語(yǔ)己子系統(tǒng)問(wèn)題處理子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)基于知識(shí)的結(jié)構(gòu)2.1 決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(1)(2)(3)(4)(5)(6)對(duì)話子系統(tǒng)是DSS的人機(jī)接口界面，對(duì)接受到的請(qǐng)求作檢驗(yàn)，形成命令。然后從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取數(shù)據(jù)，從模型庫(kù)選取和構(gòu)建模型，從方法庫(kù)中選擇合適的方法，進(jìn)行決策分析和

7、決策支持。?決策支持過(guò)程是一個(gè)多階段的人機(jī)交互的啟發(fā)式過(guò)程，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)，直至用戶形成決策意見(jiàn)，確定問(wèn)題的解。2.2 人機(jī)對(duì)話子系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話子系統(tǒng)是DSS的用戶和計(jì)算機(jī)的接口，在操作者、資源庫(kù)之間起著傳送、轉(zhuǎn)換命令和數(shù)據(jù)的重要作用，其核心是人機(jī)界面。DSS由不了解系統(tǒng)內(nèi)部的人使用，因此用戶接口對(duì)系統(tǒng)的成敗有舉足輕重的影響，DSS維護(hù)人員也需要方便的工作環(huán)境。?從系統(tǒng)的使用和維護(hù)兩個(gè)角度，人機(jī)對(duì)話子系統(tǒng)的總目標(biāo)要求：使用戶了解系統(tǒng)可提供的數(shù)據(jù)、模型及方法。通過(guò)如果則(Whatif)”方式提問(wèn)。對(duì)請(qǐng)求輸入有檢驗(yàn)與容錯(cuò)能力，提示與幫助。使用戶取得或選擇某種分析結(jié)果或預(yù)測(cè)結(jié)果。根據(jù)反饋結(jié)果對(duì)模型提出評(píng)

8、價(jià)及修正意見(jiàn)。能以圖形及表格等輸出信息、結(jié)論及依據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1管理系統(tǒng)方法模型2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)?DSS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該由內(nèi)置的和外部地兩部分：前者存放直接使用的信息和分析結(jié)果，后者是邏輯上連接的各種MIS的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)析取模塊加工處理而獲得。?數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典用于描述與維護(hù)各數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性、來(lái)龍去脈及相互關(guān)系。?數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一組管理數(shù)據(jù)的軟件，也是與DSS其他子系統(tǒng)交互的接口。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(datawarehouse)已逐步被引入DSS,一些大型的分析類(lèi)DSS建立在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基礎(chǔ)上。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織、查取和利用方式與管理決策涉及面廣，相關(guān)因素多，圍繞某具體問(wèn)題的特點(diǎn)相吻合，因此

9、能對(duì)分析與決策提供有力支持。2.4 模型庫(kù)子系統(tǒng)?模型庫(kù)子系統(tǒng)是構(gòu)建和管理模型的軟件系統(tǒng)，是DSS中最復(fù)雜與最難實(shí)現(xiàn)的部分。?DSS用戶依靠模型庫(kù)中的模型進(jìn)行決策，因此認(rèn)為DSS是由模型驅(qū)動(dòng)的”?應(yīng)用模型獲得的輸出結(jié)果分別起以下三種作用：?(1)直接用于制定決策；?(2)對(duì)決策的制定提出建議；?(3)用來(lái)估計(jì)決策實(shí)施后可能產(chǎn)生的后果。模型庫(kù)子系統(tǒng)主要由模型庫(kù)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)和模型字典等部分組成。?模型庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能：?模型的利用：?決策問(wèn)題的定義和概念模型化；?選擇模型或單元模型，構(gòu)造具體問(wèn)題的決策支持模型以及運(yùn)行模型。?模型的維護(hù)：?模型的聯(lián)結(jié)、修改與增刪等。?模型的使用與維護(hù)實(shí)質(zhì)上是

10、用戶通過(guò)人機(jī)對(duì)話子系統(tǒng)予以控制與操作的。3智能決策支持系統(tǒng)DSS(IDSS),這種智能DSS3.1 智能決策支持系統(tǒng)的基本概念結(jié)合專(zhuān)家知識(shí)和DSS模型分析的優(yōu)點(diǎn)，形成智能(IDSS)能提高支持非結(jié)構(gòu)化決策能力3.2智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)庫(kù)方法庫(kù)模型庫(kù)知識(shí)庫(kù)四庫(kù)DSS的基本結(jié)構(gòu)增設(shè):IDSS:更好地理解人能積累已有知識(shí)能獲得新知識(shí)提高分析和求解能力一自然語(yǔ)言處理系一知識(shí)庫(kù)一推理機(jī)i問(wèn)題處理系統(tǒng)IDSS具有人工智能的行為，向人類(lèi)靠攏了一大步，使不熟悉機(jī)器的人也能方便地使用DSS。智能人機(jī)接口接受接自然語(yǔ)言方式表達(dá)的決策問(wèn)題及決策目標(biāo)，較大地改變了人機(jī)界面的性能。問(wèn)題處理系統(tǒng)處于IDSS的中心

11、位置，是聯(lián)系人與機(jī)器及所存儲(chǔ)的求解資源的橋梁。知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是有關(guān)規(guī)則、因果關(guān)系及經(jīng)驗(yàn)等知識(shí)的獲取、解釋、表示、推理以及管理與維護(hù)的系統(tǒng)，包括知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)及推理機(jī)。3.3 人工智能及其應(yīng)用人工智能是機(jī)器模仿人類(lèi)而獲得和具有的智能。人類(lèi)決策活動(dòng)是一類(lèi)智能活動(dòng)，人工智能應(yīng)用于DSS,可以提高決策活動(dòng)的能力和成效。其中最主要的領(lǐng)域有專(zhuān)家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能代理、數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)等。IDSS中結(jié)合應(yīng)用比較多的要數(shù)：專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)（ES）是利用專(zhuān)家領(lǐng)域知識(shí)求解特定問(wèn)題的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，使用符號(hào)方式求解問(wèn)題。符號(hào)方式相對(duì)于數(shù)字方式而言，即分析和求解問(wèn)題不是依靠數(shù)值的

12、計(jì)算而是依靠符號(hào)的判斷。例如：任務(wù)A、緊急任務(wù)”、出口任務(wù)”，這些符號(hào)加上一系列的符號(hào)判斷知識(shí)一一規(guī)則，以及推理知識(shí)，就構(gòu)成了專(zhuān)家系統(tǒng)的要素。常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)打印故障診斷幫助系統(tǒng)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的專(zhuān)家系統(tǒng)。該系統(tǒng)儲(chǔ)存了可能的打印故障現(xiàn)象、原因和解決辦法等知識(shí)。通過(guò)以下方式查找問(wèn)題的原因和解決問(wèn)題：提問(wèn)一檢查指示一檢查結(jié)果一再提問(wèn)一些較復(fù)雜的專(zhuān)家系統(tǒng)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，例如，疾病診斷系統(tǒng)、購(gòu)車(chē)選型咨詢系統(tǒng)等。專(zhuān)家系統(tǒng)的弱點(diǎn)：專(zhuān)家頭腦中的知識(shí)獲取困難，費(fèi)時(shí)、低效；推理規(guī)則固定，難以適應(yīng)變化的情況；不能從過(guò)去處理過(guò)的事例中繼續(xù)地學(xué)習(xí)。?人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN具有良好的自組織、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，適用于處理復(fù)雜問(wèn)

13、題或開(kāi)放系統(tǒng)，能彌補(bǔ)專(zhuān)家系統(tǒng)的不足。X1X2X3X4輸出處理單元加權(quán)輸入ES與ANN的比較ESANN開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，專(zhuān)冢要愿意交代問(wèn)題解決過(guò)程開(kāi)發(fā)時(shí)間短，專(zhuān)家只要交代輸入和輸出建立在人表達(dá)的處理邏輯上建立在模擬學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上難適應(yīng)環(huán)境變化適應(yīng)劃、境能力強(qiáng)性能在理論上不超過(guò)專(zhuān)家某些應(yīng)用會(huì)超過(guò)專(zhuān)家水平能解釋結(jié)果，提出建議無(wú)法解釋?zhuān)谙洳僮魇褂梅?hào)方法，邏輯推理使用數(shù)字方法，關(guān)聯(lián)推理串聯(lián)處理、閉環(huán)系統(tǒng)并行處理，自組織系統(tǒng)知識(shí)驅(qū)動(dòng)數(shù)字驅(qū)動(dòng)3.4 知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)：在邏輯上是人類(lèi)知識(shí)的模型，在物理上是儲(chǔ)存知識(shí)的設(shè)施。知識(shí)庫(kù)的概念產(chǎn)生于專(zhuān)家系統(tǒng)，現(xiàn)在已被廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)信息系統(tǒng)和知識(shí)系統(tǒng)中30天一需求量欠款時(shí)間/30

14、天100天通知先付欠款知識(shí)的邏輯表達(dá)法一一決策樹(shù)4群體決策支持系統(tǒng)4.1 群體決策支持系統(tǒng)的基本概念?前述的DSS的決策支持只局限于單個(gè)決策者。?實(shí)際中，組織的決策大都是由領(lǐng)導(dǎo)群體作出。?事關(guān)生存與發(fā)展的重大決策都由集體參與制定。?群體決策還要求多個(gè)決策者能在一個(gè)周期內(nèi)異時(shí)異地合作協(xié)商尋求解決問(wèn)題的方案。?群體決策支持系統(tǒng)(GDSS)在此背景下產(chǎn)生。?GDSS有以下一些特點(diǎn)：?(1)不受時(shí)間與空間的限制；? (2)讓決策者便捷地交流與共享信息，減少片面性? (3)使決策者克服消極心理，無(wú)保留地發(fā)表意見(jiàn)；? (4)集思廣益激發(fā)思路，使方案盡可能完美；? (5)防止小集體主義及個(gè)性影響決策；? (

15、6)提高決策者對(duì)決策結(jié)果的滿意程度和置信度；? (7)群體越大效果越顯著。4.2 群體決策支持系統(tǒng)的類(lèi)型GDSS大致可以四種類(lèi)型:?根據(jù)環(huán)境、人員空間分布、決策周期長(zhǎng)短等因素,?決策室同時(shí)同地)；局域決策網(wǎng)（同地異時(shí)）虛擬會(huì)議（異地同時(shí)）；遠(yuǎn)程決策網(wǎng)（異地異時(shí)）4.3 群體決策支持系統(tǒng)的組成GDSS按一個(gè)預(yù)定的規(guī)程以會(huì)議方式運(yùn)行。主題”的決策問(wèn)題。由一個(gè)主持人及多個(gè)決策者參加，圍繞一個(gè)稱(chēng)為主持人員控制決策活動(dòng)的進(jìn)程，人機(jī)接口接收決策群體的各種請(qǐng)求，其中包括主持人關(guān)于會(huì)議要求與安排的發(fā)布請(qǐng)求，參會(huì)者對(duì)數(shù)據(jù)、模型、方法等決策資源的請(qǐng)求等。?通信庫(kù)子系統(tǒng)相當(dāng)于會(huì)議的秘書(shū)處，存儲(chǔ)與管理主題信息、進(jìn)程信息及往來(lái)信息，負(fù)責(zé)信息的收發(fā)，參會(huì)者之間、參會(huì)者與資源庫(kù)之間的通信。例如，決策者請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)別規(guī)程庫(kù)子系統(tǒng)存儲(chǔ)與管理運(yùn)作規(guī)則、會(huì)議事件流程規(guī)則等,規(guī)則、各種協(xié)調(diào)規(guī)則等。?公共顯示屏信息由通信庫(kù)子系統(tǒng)傳送至各參會(huì)者的站點(diǎn)。4.4 談判支持系統(tǒng)簡(jiǎn)述?展開(kāi)GDSS的概念，可以將群體決策引伸為多個(gè)沖突目標(biāo)的多方?jīng)Q策，例如多方商務(wù)談判決策。?談判決策參與者是一個(gè)多方群體，各有目標(biāo)和利益，在沖突中尋求各方都能接受的解決方案。?由此產(chǎn)生了談判支持系統(tǒng)一一NSS?NegotiationSupportSyste