DDS-決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)19.1決策支持系統(tǒng)的概念本節(jié)內容：9.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展9.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義9.1.3決策支持系統(tǒng)的分類與應用29.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展諾貝爾獎獲得者西蒙強調管理就是決策，認為一個組織的管理活動主要就是決策活動。對于決策依賴有兩個觀點：依靠決策者的經驗、智慧、洞察力和魄力依靠科學方法和技術為克服人性的弱點和計算機的機械性，綜合人的分析判斷能力和計算機強大的信息處理能力，產生了決策支持系統(tǒng)。39.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展計算機的應用信息支持決策的研究1971年Keen:

提出“管理決策系統(tǒng)”（MDS）1978年Keen和ScottMorton

提出“決策支持系統(tǒng)”（DSS）形成DSS新學科49.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展20世紀70年代，產生了許多較有代表性的DSS：支持投資者對顧客證券管理日常決策的ProfolioManagementSystem用于產品推銷、定價和廣告決策的Brandaid用以支持企業(yè)短期規(guī)劃的Projector用于大型卡車生產企業(yè)生產計劃決策的

CapacityInformationSystem，等等59.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展產生于不同時期的各種DSS，相互之間的關系：EISIDSSGDSSESANNDSSDDSSOASWDSSWebNSS69.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展兩庫系統(tǒng)三庫系統(tǒng)四庫系統(tǒng)集群系統(tǒng)數(shù)據庫、模型庫、方法庫、知識庫數(shù)據庫、模型庫、方法庫數(shù)據庫、模型庫群體、分布、綜合79.1.1決策支持系統(tǒng)的產生與發(fā)展DSS的發(fā)展也體現(xiàn)在部件的擴展和新技術、新方法的不斷引入。增加知識庫和推理機，形成了智能DSS應用網絡技術，形成了群體DSS集成分布的資源，形成了分布式DSS結合Web、智能系統(tǒng)和／或電子商務，形成了基于Web的DSS89.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義DSS實現(xiàn)以下目標：在人的分析與判斷能力的基礎上，借助計算機與科學方法，支持對半結構化和非結構化問題的有序決策，以獲得盡可能令人滿意的客觀的解或方案。DSS目標通過功能實現(xiàn)。不同類的DSS，目標和功能略有不同。99.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義DSS的主要功能：能存儲、管理、維護和組織決策模型、求解方法；用模型與方法對數(shù)據進行加工、匯總、分析和預測，得出綜合信息與預測信息；具有方便的人機對話和圖象輸出功能，能滿足隨機的數(shù)據查詢要求，回答“What…if…”之類的問題。109.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義DSS的主要特征：對準結構化程度不高、說明不夠充分的決策問題模型或分析技術與傳統(tǒng)的數(shù)據存取及檢索技術相結合易于為非計算機專業(yè)人員以交互方式使用；強調對環(huán)境及用戶特點的靈活性適應性；支持但不是代替高層決策者制定決策。119.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義根據DSS的目標、功能和特征，

DSS的定義：

DSS是一種以計算機為工具，應用決策科學及有關學科的理論與方法，以人機交互方式輔助決策者解決半結構化和非結構化決策問題的信息系統(tǒng)。129.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義例：某企業(yè)為確定生產規(guī)模和合適的庫存量建立DSS。模型庫存有生產計劃、庫存模擬模型等，數(shù)據庫存有歷年銷售量、資金流動情況、成本等。決策者通過計算機終端屏幕，根據DSS提供最佳訂貨量和重新訂貨時間，相應的生產成本、庫存成本等信息，進行“如果……將會怎樣？”的詢問。對所提方案進行靈敏度分析，或者以新的參數(shù)進行模擬而得到一個新方案。139.1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義需要特別說明：決策支持系統(tǒng)并不強調尋找最優(yōu)解，也不意味著提供最后結果，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，綜合其他不適宜進入模型的因素，得出最后的合理的決策方案。149.1.3決策支持系統(tǒng)的應用與分類按總體功能劃分，DSS有以分析為主、以求解為主和兼有分析與求解等三大類。分析類既為把握決策問題又為決策前期工作，能為決策方案的設計和抉擇提供依據。例如：財務分析系統(tǒng)和市場行情分析系統(tǒng)求解類為決策者提供決策過程和方案抉擇支持。例如，同類資源下多品種生產計劃優(yōu)化系統(tǒng)新產品研發(fā)方案評選系統(tǒng)159.1.3決策支持系統(tǒng)的應用與分類DSS的分類有多種角度：

按社會領域劃分：經濟、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象劃分：

營銷、生產、采購、財務、人力資源、研發(fā)按決策者劃分：個人、群體、高層主管從發(fā)展角度劃分：傳統(tǒng)、智能、群體、分布式169.1.3決策支持系統(tǒng)的應用與分類概括起來，比較成功的DSS應用具有以下特點：（1）大都帶有問題分析功能，有些實質上就是一類決策分析系統(tǒng)。（2）有積累大量數(shù)據的信息系統(tǒng)，如ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、經濟統(tǒng)計系統(tǒng)的信息支持。（3）大都面向比較專一和范圍有限的決策問題，例如、計劃安排、資源分配、評價選擇等。（4）能夠將非結構化／半結構化問題轉化為半結構化／結構化問題。179.1.3決策支持系統(tǒng)的應用與分類DSS所具備的功能和特征，目前有顯現(xiàn)于其他各類信息系統(tǒng)的趨勢。如，CRM系統(tǒng)中的客戶分析與關懷方案決策支持個性化服務方案的決策支持ERP系統(tǒng)中的供應商分析評價與選擇e-Business中的產品故障分析與排除軟件這種趨勢是系統(tǒng)功能集成的必然，將來DSS與典型MIS的界限將逐漸模糊。189.2決策支持系統(tǒng)的組成本節(jié)主要內容：9.2.1決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結構9.2.2人機對話子系統(tǒng)9.2.3數(shù)據庫子系統(tǒng)9.2.4模型庫子系統(tǒng)9.2.5方法庫子系統(tǒng)199.2.1決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結構

DSS的結構主要有兩種基本形式。實際中的DSS由這兩種結構分解演變而來。自然語言子系統(tǒng)問題處理子系統(tǒng)知識庫子系統(tǒng)用戶基于知識的結構對話子系統(tǒng)數(shù)據庫子系統(tǒng)模型庫子系統(tǒng)用戶兩庫結構209.2.1決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結構兩種基本結構演變出的DSS都表現(xiàn)為多庫結構。數(shù)據庫模型庫對話子系統(tǒng)數(shù)據庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)用戶數(shù)據庫模型庫對話子系統(tǒng)數(shù)據庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)用戶方法庫知識庫方法庫管理系統(tǒng)知識庫管理系統(tǒng)數(shù)據庫模型庫對話子系統(tǒng)方法庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)用戶數(shù)據庫管理系統(tǒng)方法庫219.2.1決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結構對話子系統(tǒng)是DSS的人機接口界面，對接受到的請求作檢驗，形成命令。然后從數(shù)據庫讀取數(shù)據，從模型庫選取和構建模型，從方法庫中選擇合適的方法，進行決策分析和決策支持。決策支持過程是一個多階段的人機交互的啟發(fā)式過程，經過多次反復，直至用戶形成決策意見，確定問題的解。數(shù)據庫模型庫對話子系統(tǒng)方法庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)用戶數(shù)據庫管理系統(tǒng)方法庫229.2.2人機對話子系統(tǒng)人機對話子系統(tǒng)是DSS的用戶和計算機的接口，在操作者、資源庫之間起著傳送、轉換命令和數(shù)據的重要作用，其核心是人機界面。DSS由不了解系統(tǒng)內部的人使用，因此用戶接口對系統(tǒng)的成敗有舉足輕重的影響，DSS維護人員也需要方便的工作環(huán)境。人機對話子系統(tǒng)是DSS的一個窗口，它的好壞標志著DSS的實用水平。239.2.2人機對話子系統(tǒng)三庫子系統(tǒng)請求檢驗、形成命令處理處理讀取數(shù)據、構建模型、選擇算法信息查詢決策支持決策者請求檢驗評價系統(tǒng)修改維護者請求結果結果人機對話子系統(tǒng)人機249.2.2人機對話子系統(tǒng)從系統(tǒng)的使用和維護兩個角度，人機對話子系統(tǒng)的總目標要求：（1）使用戶了解系統(tǒng)可提供的數(shù)據、模型及方法。（2）通過“如果…則…（What…if…）”方式提問。（3）對請求輸入有檢驗與容錯能力，提示與幫助。（4）使用戶取得或選擇某種分析結果或預測結果。（5）根據反饋結果對模型提出評價及修正意見。（6）能以圖形及表格等輸出信息、結論及依據。259.2.3數(shù)據庫子系統(tǒng)數(shù)據字典源數(shù)據庫人機對話子系統(tǒng)模型庫方法庫數(shù)據庫查詢模塊數(shù)據庫管理系統(tǒng)析取模塊269.2.3數(shù)據庫子系統(tǒng)DSS數(shù)據庫應該由內置的和外部地兩部分：前者存放直接使用的信息和分析結果，后者是邏輯上連接的各種MIS的數(shù)據庫，可以通過數(shù)據析取模塊加工處理而獲得。數(shù)據庫系統(tǒng)的數(shù)據字典用于描述與維護各數(shù)據項的屬性、來龍去脈及相互關系。數(shù)據庫管理系統(tǒng)是一組管理數(shù)據的軟件，也是與DSS其他子系統(tǒng)交互的接口。279.2.3數(shù)據庫子系統(tǒng)數(shù)據倉庫（datawarehouse）已逐步被引入DSS，一些大型的分析類DSS建立在數(shù)據倉庫的基礎上。數(shù)據倉庫的數(shù)據組織、查取和利用方式與管理決策涉及面廣，相關因素多，圍繞某具體問題的特點相吻合，因此能對分析與決策提供有力支持。289.2.4模型庫子系統(tǒng)決策求解首先要表達問題的內外特征與變化規(guī)律。模型是以某種形式反映客觀事物本質屬性，揭示其運動規(guī)律的描述。因此，模型能較好地滿足決策求解的需求。模型庫子系統(tǒng)是構建和管理模型的軟件系統(tǒng)，是DSS中最復雜與最難實現(xiàn)的部分。299.2.4模型庫子系統(tǒng)DSS用戶依靠模型庫中的模型進行決策，因此認為DSS是由“模型驅動的”應用模型獲得的輸出結果分別起以下三種作用：（1）直接用于制定決策；（2）對決策的制定提出建議；（3）用來估計決策實施后可能產生的后果。309.2.4模型庫子系統(tǒng)應用模型分析和求解的適用范圍與條件：（1）直接用于制定決策—問題結構性較好、模型參數(shù)已知、算法明確。（2）對決策的制定提出建議—非結構化的決策問題、模型參數(shù)需估計。（3）用來估計決策實施后可能產生的后果—戰(zhàn)略性決策、涉及因素廣、參數(shù)高度不確定。319.2.4模型庫子系統(tǒng)模型庫子系統(tǒng)主要由模型庫、模型庫管理系統(tǒng)和模型字典等部分組成。成品半成品零部件成品組裝說明書成品倉庫模型子模型模型單元模型字典模型庫329.2.4模型庫子系統(tǒng)將模型庫與成品庫比較，則存放的是“成品的零部件和框架”。模型字典即是這些“零部件和框架”的描述，說明它們的功能、用途和使用事項等。使用DSS支持決策時，根據具體問題構造或生成決策支持模型。理論上，模型庫中的“元件”可以構造出任意形式的模型，解決任何所能表述的問題。339.2.4模型庫子系統(tǒng)決策支持模型可分為模擬方法類、規(guī)劃方法類、計量經濟方法類、投入產出方法類等。按照經濟類再細分有：預測類模型：如產量預測模型、消費預測模型等。綜合平衡模型：如生產計劃模型、投入產出模型等。結構優(yōu)化模型：如能源結構優(yōu)化模型、工業(yè)結構優(yōu)化模型等。經濟控制類模型：如財政稅收、信貸、物價、工資、匯率等對國家經濟的綜合控制模型等。349.2.4模型庫子系統(tǒng)模型單元的存儲方式：子程序方式：模型的輸入、輸出格式及算法用完整的程序表示不利于修改，會造成各模型相同部分的存儲冗余語句方式：用建模語言描述模型，組成語句集合，與子程序方式類似，但向用戶方向前進了一步。數(shù)據方式：把模型看成一組用數(shù)據集表示的關系，使模型庫和數(shù)據庫能用統(tǒng)一的方法進行管理。359.2.4模型庫子系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)的主要功能：

模型的利用：決策問題的定義和概念模型化；選擇模型或單元模型，構造具體問題的決策支持模型以及運行模型。

模型的維護：模型的聯(lián)結、修改與增刪等。模型的使用與維護實質上是用戶通過人機對話子系統(tǒng)予以控制與操作的。369.2.5方法庫子系統(tǒng)方法庫子系統(tǒng)存儲、管理、調用及維護DSS要用到的各種方法，如，通用算法、標準函數(shù)等。方法庫一般用程序方式存儲方法。DSS從數(shù)據庫選擇數(shù)據，從方法庫選擇算法，然后將數(shù)據和算法結合起來進行計算，并以直觀清晰的呈現(xiàn)方式輸出結果，供決策者使用。379.2.5方法庫子系統(tǒng)結果、中間結果模型庫數(shù)據庫方法庫方法庫管理系統(tǒng)選擇數(shù)據選擇算法389.2.5方法庫子系統(tǒng)方法庫基本數(shù)學方法統(tǒng)計方法優(yōu)化方法預測方法計劃方法評價方法各函種數(shù)初算等法插值算法擬合法外推法平滑法二分元析相法關回歸分析法因子分析方差分析法求解分析判別分析

時間系列法因果分析法矩陣運算法計劃評審法模糊算法層次分析法39

9.3智能決策支持系統(tǒng)本節(jié)主要內容：9.3.1

智能決策支持系統(tǒng)的基本概念9.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構9.3.3人工智能及其應用9.3.4知識庫409.3.1

智能決策支持系統(tǒng)的基本概念存在問題：人和機器有一定距離，限制了DSS的效果解決途徑：機器向人靠攏。人靈活的分析判斷能力計算機強大的運算能力交互協(xié)作DSS解決半結構化和非結構化的決策問題419.3.1

智能決策支持系統(tǒng)的基本概念結合專家知識和DSS模型分析的優(yōu)點形成智能DSS（IDSS）提高支持非結構化決策能力

DSS人工智能專家系統(tǒng)機器學習人工神經元網絡專家知識優(yōu)勢IDSSDSS+ES知識獲取困難知識庫429.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構數(shù)據庫模型庫人機接口方法庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)用戶數(shù)據庫管理系統(tǒng)方法庫知識庫知識庫管理系統(tǒng)自然語言處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)推理機439.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構IDSS具有人工智能的行為，向人類靠攏了一大步，使不熟悉機器的人也能方便地使用DSS。IDSS：

更好地理解人能積累已有知識能獲得新知識提高分析和求解能力增設：自然語言處理系統(tǒng)知識庫推理機問題處理系統(tǒng)449.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構智能人機接口接受接自然語言方式表達的決策問題及決策目標，較大地改變了人機界面的性能。問題處理系統(tǒng)處于IDSS的中心位置，是聯(lián)系人與機器及所存儲的求解資源的橋梁。知識庫子系統(tǒng)是有關規(guī)則、因果關系及經驗等知識的獲取、解釋、表示、推理以及管理與維護的系統(tǒng)，包括知識庫管理系統(tǒng)、知識庫及推理機。459.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構自然語言表達的決策問題系統(tǒng)能理解的方式表達的決策問題人機接口自然語言處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)語法、語義結構分析469.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構問題處理系統(tǒng)工作流程問題求解器結構化問題：模型選擇或構造

非結構化問題：推論或知識推理

問題分析器問題描述

人機接口自然語言處理系統(tǒng)

結果四庫系統(tǒng)求解資源479.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構知識庫子系統(tǒng)是有關規(guī)則、因果關系及經驗等知識的獲取、解釋、表示、推理以及管理與維護的系統(tǒng)?；卮鹬R請求回答知識庫維護請求知識庫知識庫管理系統(tǒng)推理機決策知識和經驗知識特定問題領域專門知識從已知事實推出新事實489.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構一般的知識庫包含事實庫和規(guī)則庫兩部分。例如：事實庫中存放了“任務A是緊急訂貨”、“任務B是出口任務”那樣的事實。規(guī)則庫中存放著“IF任務I是緊急訂貨，THEN任務I按優(yōu)先安排計劃”、“IF任務I是緊急訂貨，and任務I是出口任務，THEN任務I按最優(yōu)先安排計劃”那樣的規(guī)則。499.3.2

智能決策支持系統(tǒng)的結構推理機是一組程序，它針對用戶問題去處理知識庫（規(guī)則和事實）。推理的基本原理是：若事實M為真，且有一規(guī)則“IFMTHENN”存在，則N為真。如果事實“任務A是緊急訂貨”為真，且有一規(guī)則“IF任務I是緊急訂貨THEN任務

I按優(yōu)先安排計劃”存在，則任務A就應優(yōu)先安排計劃。509.3.3人工智能及其應用人工智能是機器模仿人類而獲得和具有的智能。人類決策活動是一類智能活動，人工智能應用于DSS，可以提高決策活動的能力和成效。其中最主要的領域有專家系統(tǒng)、機器學習、人工神經網絡、智能代理、數(shù)據挖掘和知識發(fā)現(xiàn)等。IDSS中結合應用比較多的要數(shù)：專家系統(tǒng)、人工神經網絡519.3.3人工智能及其應用專家系統(tǒng)的弱點：

專家頭腦中的知識獲取困難，費時、低效；

推理規(guī)則固定，難以適應變化的情況；

不能從過去處理過的事例中繼續(xù)地學習。人工神經網絡ANN具有良好的自組織、自學習和自適應能力，適用于處理復雜問題或開放系統(tǒng)，能彌補專家系統(tǒng)的不足。529.3.3人工智能及其應用ANN屬于基于案例學習的模型。采用物理器件或計算機，模擬生物體中神經網絡的結構與功能。通過案例學習，學會怎樣的輸入給出怎樣的輸出。是一個黑箱，得出的結論難以做出合理的解釋。適用于求解機理模糊或處理頻繁的問題。539.3.3人工智能及其應用

ANN能識別圖像、語音和文字，例如，信封上手寫郵政編碼的識別。ANN能分析評估客戶特征、信用、風險等，例如，劃分客戶、找出優(yōu)質客戶。

ANN能分析股票、債券等金融產品的走勢，例如，輸入一個證券的現(xiàn)狀和相關因素，能得到該證券今后走勢的評價輸出。549.3.3人工智能及其應用

ES與ANN的比較ESANN開發(fā)時間長，專家要愿意交代問題解決過程開發(fā)時間短，專家只要交代輸入和輸出建立在人表達的處理邏輯上建立在模擬學習基礎上難適應環(huán)境變化適應環(huán)境能力強性能在理論上不超過專家某些應用會超過專家水平能解釋結果，提出建議無法解釋，黑箱操作使用符號方法，邏輯推理使用數(shù)字方法，關聯(lián)推理串聯(lián)處理、閉環(huán)系統(tǒng)并行處理，自組織系統(tǒng)知識驅動數(shù)字驅動559.3.4知識庫知識庫：在邏輯上是人類知識的模型，在物理上是儲存知識的設施。知識庫的概念產生于專家系統(tǒng)，現(xiàn)在已被廣泛地應用于各類信息系統(tǒng)和知識系統(tǒng)中。知識庫的主要問題是：知識的內容；知識的表示；知識的組織與存儲。569.3.4知識庫知識內容：依不同的IDSS面向的決策問題而定，知識表示：常見的有邏輯關系、規(guī)則、框架、語義網絡、神經網絡，以及案例等方法。知識儲存：由表示方法決定。例如，產生式規(guī)則知識可以轉化為前提、條件、結論、行動等數(shù)據項，以及規(guī)則函數(shù)的符號數(shù)據項，用關系型數(shù)據庫存儲。579.3.4知識庫知識的邏輯表達法――決策樹欠款時間≤30天>30天≤100天>100天需求量需求量≤庫存量>庫存量≤庫存量>庫存量處理方案：立即發(fā)貨先按庫存發(fā)貨進貨后再補發(fā)先付款再發(fā)貨不發(fā)貨通知先付欠款589.4群體決策支持系統(tǒng)本節(jié)主要內容：9.4.1群體決策支持系統(tǒng)的基本概念9.4.2群體決策支持系統(tǒng)的類型9.4.3群體決策支持系統(tǒng)的組成9.4.4談判支持系統(tǒng)簡述599.4.1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決策者。實際中，組織的決策大都是由領導群體作出。

事關生存與發(fā)展的重大決策都由集體參與制定。群體決策還要求多個決策者能在一個周期內異時異地合作協(xié)商尋求解決問題的方案。群體決策支持系統(tǒng)（GDSS）在此背景下產生。609.4.1群體決策支持系統(tǒng)的基本概念DSS計算機技術通信技術GDSS規(guī)程半結構化問題非結構化問題網絡技術619.4.1群體決策支持系統(tǒng)的基本概念

GDSS

面向多個決策者，在某種規(guī)程下進行決策。面對不同風格與偏好的決策者。綜合決策科學、計算機網絡、數(shù)據庫技術、運籌學、心理學及行為科學等多種學科。GDSS是一種利用計算機網絡與通信技術，供多個決策者通過某種規(guī)程相互協(xié)作地探尋半結構化或非結構化決策問題解決方案的信息系統(tǒng)。629.4.1群體