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1、教学辅助课件 信息科学技术学院 陈明锐教授主讲 本章学习目标了解决策支持系统的产生与发展 掌握决策支持系统 DSS 的定义 功能 组成以及与MIS的关系 熟悉智能DSS和群体DSS的概念及组成 掌握人工智能的发展史 主要研究领域等 第十章决策支持系统 一 决策支持系统的产生与发展1 管理信息系统70年代兴起了管理信息系统 ManagementInformationSystems MIS 它是管理科学和计算机科学结合的产物 管理信息系统的系统结构包括职能子系统和保证子系统两部分 管理信息系统的开发主要是利用数据库语言编制程序 数据库语言的主要功能是对数据进行输入 查询 更新 统计 维护 通信 安
2、全 报表等 因此 开发出的管理信息系统在模型辅助决策上存在不同 它只能以数据和信息的形式辅助决策 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展2 运筹学和管理科学1953年美国成立管理科学学会 出版会刊 管理科学 50年代末 美国大企业在经营管理中大量应用运筹学 进行生产计划制定 物资储备 资源分配 设备更新 任务分派等 大量运筹学研究机构专门从事有关方法和建模的研究 为决策提供科学的依据 运筹学是用数学方法研究经济 国防等部门在环境的约束条件下 合理调配人力 物力 财力等资源 使实际系统有效运行 它用来预测发展趋势 制定行动规划或优选可行方案 管理科学是应用数学 统计学和运筹学中的
3、原理和方法 建立数学模型和进行计算机仿真 给管理决策提供科学依据 第一节决策支持系统的概念 3 决策支持系统决策支持系统 DecisionSupportSystem DSS 是80年代迅速发展起来的新型计算机学科 70年代初由美国M S ScottMorton在 管理决策系统 一文中首先提出决策支持系统的概念 DSS是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的 管理信息系统重点在对大量数据的处理 运筹学在运用模型辅助决策 体现在单模型辅助决策上 决策支持系统的出现是要解决由计算机自动组织和协调多模型的运行 对大量数据库中数据的存取和处理 达到更高层次的辅助决策能力 第一节决策支持系统的概念 3
4、决策支持系统决策支持系统的新特点是增加了模型库和模型库管理系统 它把众多的模型 数学模型与数据处理模型以及更广泛的模型 有效进行组织和存储 并且建立了模型库和数据库的有机结合 它不同于MIS数据处理 也不同于模型的数值计算 而是它们的有机集成 它既具有数据处理功能又具有数值计算功能 因此 决策支持系统就是综合利用大量数据 有机结合众多模型 数学模型与数据处理模型等 通过人机交互 辅助各级决策者实现科学决策的系统 第一节决策支持系统的概念 第一节决策支持系统的概念 二 企业管理与决策企业决策支持系统的作用体现在企业决策的三个阶段 1 情报收集和分析阶段 这实际上是一个问题或机会的识别过程 即对问
5、题或机会的条件进行内外环境的搜索或调查 对企业来说 赢利 为社会服务及减少风险都是机会 而问题可分为涉及产品和服务需求的 涉及生产率等企业绩效的 涉及企业风险的 企业决策支持系统可为该识别过程提供如下功能 1 收集和存储与企业活动有关的各种数据 2 计算处理并检索有关可能出现的问题和机会的数据 3 向决策者提供有关机会与问题的报告 第一节决策支持系统的概念 二 企业管理与决策2 决策方案设计过程 企业决策支持系统对提出 完善 分析可能出现的行动路线提供支持 其中包括 1 辅助理解问题 即为问题或机会建立一个合适的模型 2 辅助求解 即求解模型 产生若干方案 3 测试解的可能性 即根据企业的 市
6、场竞争的 社会的环境 对解的可能性进行测试 第一节决策支持系统的概念 二 企业管理与决策3 抉择阶段 该阶段是企业决策者依据自己的经验 智慧和才能进行判断的过程 企业决策支持系统可以 1 对备选方案进行排队 2 根据一定的准则来辅助抉择方案 进行方案评价与审核 并付之实施 第一节决策支持系统的概念 三 决策的科学化传统的决策依靠决策者个人的经验 凭直觉判断 因而决策被认为是一种艺术和技巧 近40年来 由于生产规模的扩大和自动化技术的应用 使得管理的性质和环境都发生了巨大的变化 因而管理决策问题不仅数量多 而且复杂程度高 难度大 显然 在这种情况下 以领导者的艺术 洞察力 理智和经验为基础的传统
7、决策方法就远远不能满足日益复杂的管理决策的需要了 决策科学化就被提上了日程 决策的科学化 一方面是现实管理提出的要求 另一方面是计算机和近代数学的发展 为它提供了实现的可能性 目前 决策科学化正在向以下一些方向发展 第一节决策支持系统的概念 三 决策的科学化 一 用信息系统支持和辅助决策20世纪80年代初 计算机企业管理应用的重点逐渐由事务性处理转向企业的管理 控制 计划和分析等高层次决策制定方面 国内外相继出现了多种高功能的通用和专用决策支持系统 如SIMPLAN IFPS GPLAN EXPRESS EIS EMPIRE GADS WSICALC GODDESS GPCDSSG等都是很流行
8、的决策支持系统软件 随着决策支持系统与人工智能相结合 出现了智能化决策支持系统 IDSS DSS与计算机网络相结合 出现了群体决策支持系统 GDSS 现在决策支持系统已逐步推广 应用于大 中 小企业中的预算与分析 预测与计划 生产与销售 研究与开发等职能部门 并开始用于军事决策 工程决策 区域规划等方面 第一节决策支持系统的概念 三 决策的科学化 二 定性决策向定量与定性相结合的决策发展定性决策向定量与定性相结合的决策发展是当代决策活动发展的必然趋势 现代科学中的系统工程学 仿真技术 计算机理论 科学学 预测学 特别是运筹学 布尔代数 模糊数学 泛函分析等引进决策活动 为决策的定量化奠定了基础
9、 但是 决策的本质是人的主观认识能力 因此它就不能不受人的主观认识能力的限制 近代决策活动的实践表明 尽管定量的数学方法与信息技术相结合 能够进行比人脑更精密更高速的逻辑推理 分析 归纳 综合与论证 但它绝不能代替人的创造性思维 第一节决策支持系统的概念 三 决策的科学化 三 单目标决策向多目标综合决策发展决策活动的目标本身也构成一个难以确定的庞大系统 现代决策活动的目标不是单一的 这不仅指以经济利益为核心的目标是多目标 而且还包括更广阔的社会的和非经济领域的目标 第一节决策支持系统的概念 三 决策的科学化 四 战略决策向更远的未来决策发展决策是对未来实践的方向 原则 目标和方法等所作的决定
10、所以决策从本质上说乃是对应于未来的 为了避免远期可能出现的破坏造成的亏损抵消甚至超过近期的利益 要求战略决策在时域上向更遥远的未来延伸 第一节决策支持系统的概念 四 决策问题的类型决策问题的范围很广 计划 调度命令 政策 法规 发展战略 体制结构 系统目标等都属于决策范畴 但它们的结构化程度不同 按问题的结构化程度不同可将决策划分为三种类型 结构化决策 半结构化决策和非结构化决策 第一节决策支持系统的概念 四 决策问题的类型 一 结构化决策结构化决策问题相对比较简单 直接 其决策过程和决策方法有固定的规律可以遵循 能用明确的语言和模型加以描述 并可依据一定的通用模型和决策规则实现其决策过程的基
11、本自动化 早期的多数管理信息系统 能够求解这类问题 例如 应用解析方法 运筹学方法等求解资源优化问题 第一节决策支持系统的概念 四 决策问题的类型 二 非结构化决策非结构化决策问题是指那些决策过程复杂 其决策过程和决策方法没有固定的规律可以遵循 没有固定的决策规则和通用模型可依 决策者的主观行为 学识 经验 直觉 判断力 洞察力 个人偏好和决策风格等 对各阶段的决策效果有相当影响 往往是决策者根据掌握的情况和数据临时作出决定 第一节决策支持系统的概念 四 决策问题的类型 三 半结构化决策半结构化决策问题介于上述两者之间 其决策过程和决策方法有一定规律可以遵循 但又不能完全确定 即有所了解但又不
12、全面 有所分析但又不确切 有所估计但又不确定 这样的决策问题一般可适当建立模型 但无法确定最优方案 第一节决策支持系统的概念 四 决策问题的类型决策问题的结构化程度并不是一成不变的 当人们掌握了足够的信息和知识时 非结构化问题有可能转化为半结构化问题 半结构化问题也有可能向结构化转化 因此 决策问题的转化过程是人们对客观事物不断提高认识的过程 通常认为 管理信息系统主要解决结构化的决策问题 而决策支持系统则以支持半结构化和非结构化问题为目的 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的基本结构决策支持系统是一个由多种功能协调配合而成的 以支持决策过程为目标的集成系统 从内部结构上看 它有以下两
13、种基本形式 一种形式由对话子系统 数据库子系统 模型库子系统和方法库子系统组成 如下图所示 第二节决策支持系统的组成 第二节决策支持系统的组成 1 数据库子系统这个数据库应能够适应管理者的广阔的业务范围 不仅能够提供企业内部数据 而且能够提供企业外部数据 数据库子系统包括数据库 DB DataBase 和数据库管理系统 DBMS DataBaseManagementSystem 其功能包括对数据的存储 检索 处理和维护 并能从来自各种渠道的各种信息资源中析取数据 把它们转换成DSS要求的各种内部数据 从某种意义上说 DSS数据库子系统的主要工作就是进行一系列复杂的数据转换过程 与一般的数据库相
14、比 DSS的数据库特别要求灵活易改 并且在修改和扩充中不丢失数据 第二节决策支持系统的组成 2 模型库子系统模型库子系统包括模型库 MB ModelBase 和模型库管理系统 MBMS ModelBaseManagementSystem 它是决策支持系统的核心 是最重要的也是较难实现的部分 模型库管理系统管理的模型有两类 一类是标准模型 如规划模型 网络模型等 这些模型按照某些常用的程序设计语言编程 并存在库中 另一类是由用户应用建模语言而建立的模型 即使是标准模型也有个再开发的过程 模型库管理系统支持决策问题的定义和概念模型化 维护模型 包括联结 修改 增删等 第二节决策支持系统的组成 2
15、模型库子系统模型库子系统与对话子系统的交互作用 可使用户控制对模型的操作 处置和使用 它与数据库子系统交互作用 以便提供各种模型所需的数据 实现模型输入 输出和中间结果存取自动化 它与方法库子系统交互作用 实行目标搜索 灵敏度分析和仿真运行自动化等 模型库子系统的主要作用是通过人机交互语言使决策者能方便利用模型库中各种模型支持决策 引导决策者应用建模语言和自己熟悉的专业语言建立 修改和运行模型 第二节决策支持系统的组成 3 方法库子系统方法库子系统包括方法库 MEB MethodBase 和方法库管理系统 MEBMS MethodBaseManagementSystem 在DSS中 通常是把决
16、策过程中的常用方法 如优化方法 预测方法 蒙特卡罗法 矩阵方程求根法等 作为子程序存入方法库中 方法库管理系统对标准方法进行维护和调用 有的决策支持系统没有方法库子系统 第二节决策支持系统的组成 4 对话子系统对话子系统 DGMS DialogueGenerationManagementSystem 是决策支持系统的人机接口 它负责接收和检验用户的请求 协调数据库系统 模型库系统和方法库系统之间的通信 为决策者提供信息收集 问题识别以及模型构造 使用 改进 分析和计算等功能 对话子系统通过人机对话 使决策者能够依据个人经验 主动地利用DSS的各种支持功能 反复学习 分析 再学习 以便选择一个最优决策方案 显然 对话决策方式充分重视和发挥了认识主体棗人的思维能动性 必然使管理决策质量大幅度提高 由于决策者大都是非计算机专业人员 他们要求系统使用方便 灵活性好 所以 对话子系统硬件和软件的开发和配置往往是决策支持系统成败的关键 第二节决策支持系统的组成 另一种DSS的内部结构形式由语言子系统 知识子系统和问题处理子系统组成 如下图所示 第二节决策支持系统的组成 1 语言子系统语言子系统是用
