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1、 第一节 决策支持系统的概念 第二节 决策支持系统的组成 第三节 智能决策支持系统 第四节 群体决策支持系统 第十一章 决策支持系统 第一节 决策支持系统的概念 本节内容 一 决策支持系统的产生与发展 二 决策支持系统的功能与定义 三 决策支持系统的分类 计算机的应用信息支持决策的研究 1971年Keen 提出 管理决策系统 MDS 1978年Keen和Scott Morton 提出 决策支持系统 DSS 形成DSS新学科 一 决策支持系统的产生一 决策支持系统的产生 1 1 70年代 产生了许多较有代表性的 DSS 例如 支持投资者对顾客证券管理日常决策的 Profolio Manageme
2、nt System 用于产品推销 定价和广告决策的 Brandaid 用以支持企业短期规划的 Projector 适用于大型卡车生产企业生产计划决策的 Capacity Information System 等等 一 决策支持系统的产生一 决策支持系统的产生 2 2 两库系统 三库系统 DSS 组成的发展 四库系统 集群系统 数据库 模型库 方法库 知识库 数据库 模型库 方法库 数据库 模型库 群体 分布 综合 一 决策支持系统的发展一 决策支持系统的发展 用模型与方法对数据进行加工 汇总 分析和预测 得出综合信息与预测信息 具有方便的人机对话和图象输出功能 能满足随机的数据查询要求 回答
3、What if 之类的问题 提供良好的数据通信功能 保证及时收集所需数据并将加工结果传给使 用者 具有能忍受的加工速度与响应时间 不影响使用者的情绪 二 决策支持系统的功能二 决策支持系统的功能 DSS 的定义 建立在基本特征与结构特征之上 1 对准结构化程度不高 说明不够充分的决策问题 2 模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相 结合 3 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用 4 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性适应性 5 支持但不是代替高层决策者制定决策 二 决策支持系统的定义二 决策支持系统的定义 1 1 根据 DSS 应具备的功能及特征 根据多位专家学者的意见 DSS 的
4、定义可综合为 DSS是一种以计算机为工具 应用决策 科学及有关学科的理论与方法 以人机交 互方式辅助决策者解决半结构化和非结构 化决策问题的信息系统 二 决策支持系统的定义二 决策支持系统的定义 2 2 某企业为确定生产规模和合适的库存量建立 DSS 模型库存有生产计划 库存模拟模型等 数据库存有历年销售量 资金流动情况 成 本等 决策者通过计算机终端屏幕 根据DSS提供最佳订货量和重新订货时间 相应的生产成本 库存成本等信息 进行 如果 将会怎样 的询问 对所提方案进行灵敏度分析 或者以新的参数进行模拟而得到一个新方案 二 决策支持系统的定义二 决策支持系统的定义 3 3 DSS 都针对某类
5、决策问题 大体有三大类 分析为主 以求解为主 兼有分析和求分析为主 以求解为主 兼有分析和求 解解 分析类既为把握决策问题又为决策前期工作 能为决策方案的设计和抉择提供依据 例如 财务分析系统和市场行情分析系 统 求解类为决策者提供决策过程和方案抉择支持 例如 同类资源下多品种生产计划优化 系统 新产品研发方案评选系统 三 决策支持系统的分类三 决策支持系统的分类 第二节 决策支持系统的组成 本节内容 一 决策支持系统的结构 二 人机对话子系统 三 数据库子系统 四 模型库子系统 五 方法库子系统 不同功能和特色的 DSS 系统结构亦不同 一般认为 DSS 的结构有 两库结构和基于知识的结构等
6、两种基本形 式 实际中的 DSS 由这两种结构分解或增加某些部件的演变 而来 自然语言 子系统 问题处理 子系统 知识库 子系统 用户 基于知识的DSS结构 一 决策支持系统的系统结构一 决策支持系统的系统结构 1 1 三库结构 数据库模型库 对 话 子 系 统 数 据 库 子系 统 模 型 库 子 系 统 用户 数据库模型库 对 话 子 系 统 数 据 库 子系 统 模 型 库 子 系 统 用户 方法库知识库 方 法 库 子系 统 知 识 库 子 系 统 数据库模型库 对话 子系统 方法库 子系统 模型库 子系统 用户 数据库 子系统 方法库 一 决策支持系统的系统结构一 决策支持系统的系统
7、结构 2 2 两种基本结构演变出的 DSS都表现为多库结构 在两库结构基础上加入方法库 就构成了三库结构的决策支持系统 再与基于知识的 DSS 结构相结合 就构成了四库结构的智能决策支持系统 对各种 DSS 对话子系统的位置及与用户之间的关系 总体上是一致的 一 决策支持系统的系统结构一 决策支持系统的系统结构 3 3 三库子系统 请求检验 形成命令 处理 处理 读取数据 构建模型 选择算法 信息查询 决策支持 决策者 请 求 结果 检验评价 系统修改 维护者 请 求 结果 人机对话子系统 人 机 二 人机对话子系统二 人机对话子系统 1 1 实际中 DSS 由不了解系统内部的人使用 因此用户
8、接口对系统的成败有举足轻重的 影响 DSS 维护人员也需要方便的工作环境 可以说 人机对话子系统是 DSS 的一个窗口 它的好坏标志着 DSS 的实用水平 二 人机对话子系统二 人机对话子系统 2 2 数据库子系统是 DSS 的基本部件 是支撑模型库子系统及方法库子系统的 基础 近年热门起来的数据仓库 Data Warehouse 有被逐步引入 DSS 的趋势 尤其是一些大型的分析类 DSS 开始建立在数据仓库的基础上 三 数据库子系统三 数据库子系统 模型是以某种形式反映客观事物本质属性 揭示其运动规律的描述 决策求解首先要表达问题的内外特征与变化规律 DSS 的模型库子系统在不同的条件下
9、通过模型来实现对问题的动态描述 以便探索或选择令人满意的解 DSS 用户依靠模型库中的模型进行决策 因此认为 DSS是由 模型驱动的 四 模型库子系统四 模型库子系统 1 1 模型单元的存储方式 子程序方式 模型的输入 输出格式及算法用完整的程序 表示 不利于修改 会造成各模型相同部分的存储 冗余 语句方式 用建模语言描述模型 组成语句集合 与子程序方式类似 但向用户方向前进了一 步 数据方式 把模型看成一组用数据集表示的关系 便于数据库管理系统操作模型库 使模型库和数据库能用统一的方法进行管理 四 模型库子系统四 模型库子系统 2 2 方法库子系统存储 管理 调用及维护 DSS 各部件要用到
10、的各种方法 如 通用算法 标准函数等 方法库中的方法一般用程序方式存储 DSS 从数据库选择数据 从方法库选择算法 然后将数据和算法结合起来进行计算 并以直观清晰的呈现方式输出结果 供决策者使用 五 方法库子系统五 方法库子系统 1 1 方法库 基 本 数 学 方 法 统 计 方 法 优 化 方 法 预 测 方 法 计 划 方 法 金 融 方 法 各 函 种 数 初 算 等 法 插 值 算 法 拟 合 法 外 推 法 平 滑 法 二 分 元 析 相 法 关 回 归 分 析 法 判 别 分 析 因 子 分 析 方 差 分 析 法 求 解 分 析 判 别 分 析 时 间 系 列 法 因 果 分 析
11、 法 矩 阵 运 算 法 计 划 评 审 法 方法库方法集合举例 五 方法库子系统五 方法库子系统 2 2 第三节 智能决策支持系统 本节内容 一 智能决策支持系统的基本概念 二 智能决策支持系统的结构 三 人工神经网络在分析与决策中的应用 DSS 人 工 智 能 专 家 系 统 机 器 学 习 人 工 神 经 元 网 络 专家知识优势 IDSS DSS ES 结合专家知识和 DSS 模型分析的优点 形成智能 DSS IDSS 提高支持非结构化决策能力 知识获取困难 知识 库 一 智能一 智能DSSDSS的基本概念的基本概念 1 1 专家系统是一种知识系统 利用专家知识及知识推理等来理解与求解
12、 问题 将 ES 和传统 DSS 结合而形成的 IDSS 增设了知识库 推理机与问题处理系统 人机对话部分还加入了自然语言处理功能 IDSS 在用户决策问题的输入 决策问题的描述 决策过程的推理 问题解的求取与输出等 方面 都有了显著的改进 一 智能一 智能DSSDSS的基本概念的基本概念 2 2 人工神经元网络采用物理器件或计算机 模拟生物体中神经网络的某些结构与功能 ANN 属于基于案例学习的模型 吸取了生物神经网络的部分优点 ANN 由许多简单处理单元互连而成 局部神经元损坏后不影响全局的活动 ANN 具有良好的自组织 自学习和自适应能力 特别适用于处理复杂问题或开放系统 能弥补专家系统
13、的不足 一 智能一 智能DSSDSS的基本概念的基本概念 3 3 典型的结构为四库结构 数据库模型库 人机接口 方法库 管理系统 模型库 管理系统 用 户 数据库 管理系统 方法库知识库 知识库 管理系统 自然语言处理系统 问题处理系统 推理机 二二 智能智能DSSDSS的结构的结构 1 1 IDSS 具有人工智能的行为 向人类靠拢了一大步 使不熟悉机器的人也能方便地使用 DSS IDSS 更好地理解人 能积累已有知识 能获得新知识 提高分析和求解能力 增设 自然语言处理系统 知识库 推理机 问题处理系统 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构 2 2 自然语言表达的 决策问题 系统能理解的
14、方式 表达的决策问题 人机接口 自然语言处理系统 问题处理系统 语法 语义 结构分析 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构 智能人智能人机接机接 口口 问题处理系统 工作流程 问 题 求 解 器 结构化问题 模型选择或构造 非结构化问题 推论或知识推理 问 题 分 析 器 问题描述 人 机 接 口 自然语言处理系统 结果 四 库 系 统 求解资源 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构 问题处理系问题处理系 统统 回答知识请求 回答知识库维护请求 知识库 知识库 管理系统 推理机 决策知识和经验知识 特定问题领域专门知识 从已知事实 推出新事实 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构
15、知识库子系统知识库子系统 1 1 知识库子系统 获取 解释 表示 推理及管理与维护 知识 知识 有关规则 因果关系及经验等 存储知识首先要表示知识 知识的表示是知识的符号化过程 常见的知识表示形式有 逻辑表示法 语义网络表示法 产生式规则表示法 框架表示法 过程表示法 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构 知识库子系统知识库子系统 2 2 推理是指从已知事实推出新事实的过程 推理一般由三部分组成 大前提 小前提 结论 例 大前提 拖债达3级及以上的客户信用低 小前提 该客户拖债达4级 结论 该客户信用低 例 大前提 与信用低的客户做交易要谨慎 小前提 该客户信用低 结论 与该客户做交易要谨
16、慎 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构 推理机推理机1 1 根据推理方向的不同 可以分出三种推理 正向推理 反向推理 正反向混合推理 例 从某城市到一个无直达航班的城市 为确定坐哪些航班转达 即是简单的推理问 题 例 若事实M为真 且有规则IF M THEN N 则N为真 因此 若事实任务A是紧急订货为真 且有规则 IF任务I是紧急订货THEN任务I按优先安排计 划 则任务A就应优先安排计划 二 智能二 智能DSSDSS的结构的结构 推理机推理机2 2 输出 W1W4W2W3 X1 X2 X3 X4输入 加权 传递 加权和 Y 处理 单元 输入层 隐蔽层 输出层 三三 ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 1 1 人工神经元网络基本原理 ANN 可看作黑箱 通过案例学习 能具备求解同类问题的本领 尤其是那些机理模糊或处理频繁的问题 例如 图像 语音和文字的识别 事物的分析 评估和预测 半结构化和非结构化问题的方案搜索和 选择 三三 ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 2 2 在产品评价和选择方面 利用学习了股票涨落走势因果对应关系的 ANN 能得
