决策支持系统开发技术

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1、决策支持系统的设计开发,第二讲 第四章 决策支持系统的设计开发,4.1 决策支持系统的开发技术 4.1.1 DSS的技术进步 4.1.2 DSS的主要关键技术 4.2 模型库系统 4.2.1 模型库 4.2 .2 模型库和方法库 4.2.3 模型库的组织和存储 4.2.4 模型库管理系统 4.3 DSS的设计和开发 4.3.1 DSS的开发过程 4.3.2 DSS的一般设计方法 4.3.3 DSS的开发,4.1 决策支持系统的开发技术,4.1.1 DSS的技术进步 从提出决策支持系统概念以来，随着计算机技术的进步，决策支持系统也在逐步完善和提高。 决策支持系统自身的技术进步经历如下几个阶段：

2、1交互建模的决策支持系统 2组合模型的决策支持系统 3智能决策支持系统 4自动生成智能决策支持系统,4.1 决策支持系统的开发技术,1交互建模的决策支持系统 （1）修改模型中的数据（如修改模型方程中的系数、常数、约束关系等）。 （2）修改模型方程中的变量数目（即增加变量或减少变量） （3）改变模型方程的数目（如即增加减少目标函数或约束方程）。 对于常用的数学模型，如多目标规划模型 自动建摸技术只是针对单模型的建模以及程序的自动生成,4.1 决策支持系统的开发技术,2组合模型的决策支持系统 模型库系统除了能支持单模型的运行外，还能支持组合模型的运行，模型的连接是通过共享数据来实现的。共享数据都存

3、放在数据库中。这样，模型库和数据库的结合是保证组合模型运行的基础。 多个数学模型和多个数据处理模型的组合 人机交互模型，如多媒体表现模型、统计图形模型、数据变化趋势图形模型等多种类型的模型组合。 有了决策支持系统，就应该让计算机自动实现多个不同类型的模型进行自动连接。,4.1 决策支持系统的开发技术,3智能决策支持系统 决策支持系统中的组合模型主要是数学模型和数据处理模型，它们都是以定量方式辅助决策。 智能决策支持系统是在组合模型的决策支持系统的基础上再结合专家系统而形成的。专家系统的核心是知识库加推理机，其中知识库是以定性的产生式规则为主体。专家系统以定性的方式辅助决策，智能决策支持系统以定

4、性和定量相结合的方式辅助决策。它是决策支持系统的又一次上升。,4.1 决策支持系统的开发技术,4自动生成智能决策支持系统 决策支持系统的多模型组合是需要一个系统控制程序来完成的。 决策支持系统的控制程序包括：模型调用、人机交互、数值计算、数据处理、知识推理等。它的处理流程是由人根据决策问题处理过程的要求编制的。它实现了多模型的组合运行，完成了数据、模型、人机交互、只是推理的有机组合，达到定性定量相结合的辅助决策。 利用系统快速原型开发技术来自动生成决策支持系统的控制程序，这将是决策支持系统更高的技术阶段。,The DSS Analysis and Design Process DSS的分析与设

5、计过程,系统开发生命周期（System Development Life Cycle，SDLC）法体现了一种关于系统设计与实施的普遍存在的观点。它将整个过程描绘成一系列递归的阶段，每一个阶段都有自己需要的输入、处理和输出。,Classical System Development Life Cycle,在问题定义（Problem Definition）阶段，系统分析人员评价组织中问题的性质，并得出一份描述这些问题和组织环境的文档。一旦完成了这些工作，就可以进入可行性分析（Feasibility Analysis）阶段，评价能否通过将若干个应用程序集成到信息系统中，有效地解决上一个阶段总结出的问

6、题。这个阶段的工作包括将当前的实际系统转化成一系列的逻辑模型，从而从独立于系统实现的角度观察隐含的过程。这个阶段要综合考虑当前可用的技术、人力和财力资源、以及政治和法律上的约束，做出最初的可行性分析。,在系统分析（System Analysis）阶段，系统分析员要关注对新系统的特殊需求的决定、收集资料和文档化。在这些需求的基础上，设计（Design）阶段的工作包括为系统的每一个组成流程、数据项、以及它们之间的交互关系建立详细的模型。对最后的逻辑模型还要进行调整，从而突出对新系统的特殊需求，并解决旧系统的不足之处。在编程（Programming）阶段，通过开发或直接获取为满足用户需求所必须的软件

7、和硬件，将新系统的逻辑模型转换成物理系统。接下来是测试（Testing）阶段，最终得到的系统被投入一系列测试性的运行，以确认它能否满足需要。系统实施（Implementation）后还要进行最后的安装，维护（Maintenance）阶段也就紧跟着开始了。为了提高系统的性能，同时也增加它的功能，还要对运行中的系统作各种各样的改善。,The DSS Analysis and Design Process,Besides SDLC, there are two other approaches to DSS development: ROMC analysis this approach asks

8、the developer to understand representations (R,表述), operations (O，操作), memory aids (M，记忆辅助), and controls (C，控制). Representations include charts and tables. Functional category analysis（功能分类分析） the developer identifies the specific functions necessary for a specific DSS from a broad list of availabl

9、e functions.,Functional Categories功能分类分析,Selection locating knowledge within the knowledge base for use as input Aggregation(聚合） creation or derivation of summary statistics, such as averages or totals Estimation creation of model parameter estimates Simulation creation of knowledge about expected o

10、utcomes or consequences of specific actions,Functional Categories (cont.),Equalization（均衡） creation of knowledge regarding conditions necessary to maintain consistency Optimization discovering what set of parameter values best meet a set of performance measures,功能分类分析,原型（Prototyping）开发方法,原型开发方法的前几个阶

11、段类似典型的SDLC方法。主要差别最初发生在开始收集需求和原型的第一轮开发上。 一旦有了第一个原型，反复的过程就开始了，不断对原型做小的修改，直到存在一个能够准确的反映DSS的用户需求和稳定的系统。 这个过程需要系统分析人员和用户之间进行非常充分的交流，合作关系比采用基于SDLC的设计方法要紧密得多。,Prototyping versus SDLC,Throwaway prototypes are used for demo purposes only and then discarded. In DSS development, an iterative prototype is more

12、often used. Prototyping often reduces development time and cost over the SDLC approach. Also, the higher level of user involvement can lead to greater support for the DSS from management. Advantages to the more cautious approach of SDLC are that documentation is often more comprehensive and there is

13、 better understanding of the systems benefits and corresponding costs.,4.1 决策支持系统的开发技术,4.1.2 DSS的主要关键技术 一、建模技术 二、接口技术 1 模型部件存取数据库的接口 2 综合部件存取数据库的接口 3 综合部件对模型的接口 三、综合部件的集成技术,4.1 决策支持系统的开发技术,一、建模技术 建模技术是交互式建模决策支持系统的关键技术 。建模技术一般是先选择适合于实际问题的模型，按该模型的数学结构建立该问题的数学方程，即确定模型参数（方程的系数和常数等），编制实际该问题的模型程序。建模就是一个实际

14、系统模型化的过程。 系统建模主要在于： （1）分析和设计实际系统。 （2）预测或预报实际系统的未来发展趋势。 （3）对系统实行最优控制。,4.1 决策支持系统的开发技术,二、接口技术 1 模型部件存储数据库接口 模型程序一般采用FORTRAN，PASCAL，C等高级语言，即数值计算语言编制。这些语言不具有数据库操作功能。 当各模型程序所需的数据都放入数据库后，由于高级语言不具有数据库操作功能，模型存储数据库的接口就显得特别重要了。模型程序用到数据时，需要通过这个接口去存取所需数据。 决策支持系统需要把数据计算和数据处理结合起来，而目前没有一种计算机语言具有二者兼顾的功能，有效的途径是解决好模型

15、存取数据库的接口。,4.1 决策支持系统的开发技术,二、接口技术 2 综合部件存储数据库接口 综合部件存取数据接口类似于模型对数据库的接口。 20世纪90年代前，高级语言对数据库的接口还没有成熟产品，需要自行设计和开发。90年代初，出现了CodeBase软件，它完成了对dbf格式的数据库进行存取的操作。到了90年代中期以后，才出现ODBC这样通用的数据接口，这为决策支持系统的开发提供了有力的工具。,4.1 决策支持系统的开发技术,二、接口技术 3 综合部件对模型的接口 根据综合部件的需要，随时要调用模型库中某些模型的程序运行。按模型库存储组织结构形式，综合部件对模型程序的调用需通过模型字典作桥

16、梁在调用模型执行程序文件。,DSS总控程序,模型字典,模型执行程序,DSS控制权交给模型目标程序，当模型程序执行完后，又返回到DSS总控程序，控制权又返回到DSS总控程序。目前计算机语言的发展一般都具有这种调用模块程序的功能。,4.1 决策支持系统的开发技术,三、系统综合集成技术 决策支持系统由：“综合、模型、数据”三部件组成。如何使三部件有机集成是系统的又一关键技术。综合部件是关键，它要真正达到控制模型运行、大量的数据的存取以及多模型的组合运行，实现DSS的系统集成。 综合部件完成对模型的组合，实质上要编制一个控制程序来完成对模型组合的控制。该程序称为DSS的控制程序。从组合模型的工作可以看出DSS控制程序需要具有的功能有：,4.1 决策支持系统的开发技术,三、系统综合集成技术 （1）模型的调用，包括数学模型的调用和数据处理模型的调用。 （2）各模型以外的数值计算，如变量的算术运算。 （3）各模型以外的数据处理，如修改数据库中某一个字段、某一记录的数据。 （4）人机交互，如显示某个计算结果，输