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1、第十章第十章 决策支持系统决策支持系统n决策支持系统的概念决策支持系统的概念n决策支持系统的组成决策支持系统的组成n智能决策支持系统智能决策支持系统n群体决策支持系统群体决策支持系统 近半个世纪以来，组织的管理思想、方法与工近半个世纪以来，组织的管理思想、方法与工具随着组织环境的变迁而发生了巨大的变化，管理具随着组织环境的变迁而发生了巨大的变化，管理思想、方法与工具的改进使组织的管理效率与效用思想、方法与工具的改进使组织的管理效率与效用有了显著的提高。有了显著的提高。 20世纪世纪60年代末年代末70年代初出现的年代初出现的MIS使企业的使企业的信息获得了系统的开发和利用，将企业的管理水平信息
2、获得了系统的开发和利用，将企业的管理水平提高到了一个新的层次。提高到了一个新的层次。 然而，面对一些然而，面对一些半结构化半结构化半结构化半结构化和和非结构化非结构化非结构化非结构化的决策支的决策支持要求，持要求，MIS无能为力。无能为力。 决策支持系统（决策支持系统（Decision Support System，DSS）应运而生。应运而生。9-1 决策支持系统的概念决策支持系统的概念nDSS的产生与发展的产生与发展nDSS的功能与定义的功能与定义nDSS与管理信息系统的关系与管理信息系统的关系一、决策支持系统的产生与发展一、决策支持系统的产生与发展7070年代中期年代中期 Keen和和Sc
3、ottMorton首次提出了首次提出了“决策支持系统决策支持系统”(DecisionSupportSystem，简称，简称DSS)一词，标志一词，标志着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进人了一着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进人了一个新的阶段，并形成了决策支持系统新学科。个新的阶段，并形成了决策支持系统新学科。 在整个在整个70年代，研究开发出了许多较有年代，研究开发出了许多较有 代表性的代表性的DSS。7070年代末期年代末期 DSS一词已经非常流行，一般认为DSS是结合与利用计算机强大的信息处理能力和人的灵活判断能力，以交互方式支持决策者解决半结构化和非结构化问题的系统。模型库模
4、型库数据库数据库人机交互系统人机交互系统8080年代初年代初 DSS增加了知识库与方法库，构成了三库系统或四库系统。知识库系统：是有关规则、因果关系及经验等知识的获取、解释、表示、推理及管理与维护的系统。方法库系统：是以程序方式管理和维护各种决策常用的方法和算法的系统。8080年代后期年代后期 80年代后期，人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用为知识的学习与获取开辟了新的途径。 专家系统与DSS相结合，充分利用专家系统定性分析与DSS定量分析的优点，形成了智能决策支持系统IDSS，提高了DSS支持非结构化决策问题的能力。近年来近年来近年来，DSS与计算机网络技术结合构成了新型的能供异地决
5、策者共同参与进行决策的群体决策支持系统GDSS。 GDSS利用便捷的通信技术在多位决策者之间沟通信息，提供良好的协商与综合决策环境，以支持需要集体做出决定的重要决策。二、决策支持系统的功能与定义二、决策支持系统的功能与定义DSSDSS的功能的功能 管理并随时提供与决策问题有关的组织内部信息。管理并随时提供与决策问题有关的组织内部信息。如：订单要求、库存状况、生产能力与财务报表等。如：订单要求、库存状况、生产能力与财务报表等。 收集、管理并提供与决策问题有关的组织外部信息。收集、管理并提供与决策问题有关的组织外部信息。如：政策法规、经济统计、市场行情、同行动态与科技如：政策法规、经济统计、市场行
6、情、同行动态与科技进展等。进展等。 收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息。息。如：订单或合同执行进程、物料供应计划落实情况、如：订单或合同执行进程、物料供应计划落实情况、生产计划完成情况等。生产计划完成情况等。 能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种数学模型。数学模型。如：定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。如：定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。 能够存储并提供常用的数学方法及算法。能够存储并提供常用的数学方法及算法。如：回归分析方法、线性规划、最短路径算法等。如：回归分析方法、线
7、性规划、最短路径算法等。 上述数据、模型与方法能容易地修改和添加。上述数据、模型与方法能容易地修改和添加。如：数据模式的变更、模型的连接或修改、各种方法如：数据模式的变更、模型的连接或修改、各种方法的修改等。的修改等。 能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分析、预测，得出所需的综合信息与预测信息。析、预测，得出所需的综合信息与预测信息。 具有方便的人机对话和图像输出功能，能满足随机的具有方便的人机对话和图像输出功能，能满足随机的数据查询要求，回答数据查询要求，回答 “如果如果则则”之类的问题。之类的问题。 提供良好的数据通信功能，以保证及时
8、收集所需数据提供良好的数据通信功能，以保证及时收集所需数据并将加工结果传送给使用者。并将加工结果传送给使用者。 具有使用者能忍受的加工速度与响应时间，不影响使具有使用者能忍受的加工速度与响应时间，不影响使用者的情绪。用者的情绪。DSSDSS的基本特征的基本特征对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明不够充分的问题；不够充分的问题；把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来；结合起来；易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用；易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用；强调对环境及用户
9、决策方法改变的灵活性及适应性；强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性；支持但不是代替高层决策者制定决策。支持但不是代替高层决策者制定决策。决策支持系统决策支持系统(DSS)的定义的定义DSSDSS是一种以计算机为工具，应用决策科学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决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。系统。三、三、 DSS与与MIS的关系的关系、DSSDSS与与MISMIS关系的主要观点关系的主要观点MISMIS是一个总概念，是一个总概念，DSSDSS是
10、是MISMIS发展的高级阶段或高层子发展的高级阶段或高层子系统。系统。 DSS DSS是鉴于是鉴于MISMIS的不足而推出的目标不同于的不足而推出的目标不同于MISMIS的新型的新型系统。系统。 MIS MIS是是DSSDSS的基础部分，也即的基础部分，也即DSSDSS包括提供决策信息的包括提供决策信息的MISMIS，MISMIS是是DSSDSS的一个子系统。的一个子系统。 有广义与狭义之分，就狭义而言，有广义与狭义之分，就狭义而言，MISMIS与与DSSDSS是不同是不同的系统，就广义而言，的系统，就广义而言，DSSDSS是是MISMIS的分系统。的分系统。、DSSDSS与与MISMIS的关
11、系的关系广义的广义的MISDSS狭义的狭义的MIS10-2 决策支持系统的组成决策支持系统的组成nDSSDSS的概念模式的概念模式nDSSDSS的系统结构的系统结构n人机对话、数据库、模型库、方法库子系统人机对话、数据库、模型库、方法库子系统一、决策支持系统的概念模式一、决策支持系统的概念模式概念模式：概念模式： 反映反映DSSDSS的形式及其与的形式及其与 真实系统真实系统 、人和外部环境的、人和外部环境的关系。其建立是开发中最初阶段的工作，它通过对决策问关系。其建立是开发中最初阶段的工作，它通过对决策问题与决策过程的系统分析来描述。题与决策过程的系统分析来描述。 “真实真实系统系统”DSS
12、有关决策信息有关决策信息以响应来决策以响应来决策实际问题实际问题真真实实系系统统环境环境外部信息外部信息内部信息内部信息与人的行为与人的行为有关的信息有关的信息问题问题决策决策决策者决策者操作操作响应响应对话系统对话系统数据库系统数据库系统模型库系统模型库系统二、决策支持系统的系统结构二、决策支持系统的系统结构 DSSDSS部件之间的关系构成了部件之间的关系构成了DSSDSS的系统结构，系统的系统结构，系统的功能主要是由系统结构决定，具有不同功能特色的的功能主要是由系统结构决定，具有不同功能特色的DSSDSS，其系统结构也不同。，其系统结构也不同。（一）（一）三角式结构三角式结构 是由数据库、
13、模型库等子系统与对话子是由数据库、模型库等子系统与对话子系统成三角形分布的结构，也是系统成三角形分布的结构，也是DSSDSS最基本的最基本的结构。结构。 对话管理对话管理子系统子系统数据库数据库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统数据数据库库模型库模型库用户用户对话管理对话管理子系统子系统数据库数据库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统数据库数据库模型库模型库用户用户方法库方法库管理系统管理系统方法库方法库1.1.对话管理子系统是对话管理子系统是DSSDSS的人机接口界面；的人机接口界面；2.2.决策者作为决策者作为DSSDSS的用户通过该子系统提出信息查询的请的用户通过该子系
14、统提出信息查询的请求或决策支持的请求；求或决策支持的请求；3.3.对话管理子系统对接受到的请求作检验，形成命令，对话管理子系统对接受到的请求作检验，形成命令，为信息查询的请求进行数据库操作，提取信息，所得为信息查询的请求进行数据库操作，提取信息，所得信息传送给用户；信息传送给用户；系统结构介绍系统结构介绍4.对决策支持的请求将识别问题与构建模型，从方法对决策支持的请求将识别问题与构建模型，从方法库中选择算法，从数据库读取数据，运行模型库中库中选择算法，从数据库读取数据，运行模型库中的模型，运行结果通过对话子系统传送给用户或暂的模型，运行结果通过对话子系统传送给用户或暂存数据库待用。存数据库待用
15、。DSSDSS决策过程决策过程 应用应用DSS作决策的过程是一个人机交互的启发，因此问题的作决策的过程是一个人机交互的启发，因此问题的解决过程往往要分解成若干个阶段，一个阶段完成后用户获得阶解决过程往往要分解成若干个阶段，一个阶段完成后用户获得阶段的结果以及某些启示，然后进入下一阶段的人机对话，如此反段的结果以及某些启示，然后进入下一阶段的人机对话，如此反复，直到用户形成决策意见，确定问题的解。复，直到用户形成决策意见，确定问题的解。阶段1阶段2阶段3.决策意见（一）（一）其他结构其他结构串连结构：串连结构：以对话管理子系统牵头，将模型库与数据库以直线方式联结的以对话管理子系统牵头，将模型库与
16、数据库以直线方式联结的串连结构。串连结构。特点：特点：对话子系统不直接与数据库子系统联系，而是通过模型对话子系统不直接与数据库子系统联系，而是通过模型库子系统转达操作请求。库子系统转达操作请求。融合式系统结构：融合式系统结构：数据库子系统与模型库子系统融为一体数据库子系统与模型库子系统融为一体的融合式系统结构。的融合式系统结构。特点：特点：数据库子系统与模型库子系统互不独立，既可以说数据库子系统与模型库子系统互不独立，既可以说是模型库子系统建立在数据库子系统的基础上，也可以说是模型库子系统建立在数据库子系统的基础上，也可以说是数据库子系统被嵌入模型库子系统中。是数据库子系统被嵌入模型库子系统中
17、。三、人机对话子系统三、人机对话子系统 人机对话子系统的概念人机对话子系统的概念 DSSDSS中用户和计算机的接口，在操作者、模中用户和计算机的接口，在操作者、模型库、数据库和方法库之间起着传送型库、数据库和方法库之间起着传送 ( (包括转换包括转换) )命命令和数据的重要作用，其核心是人机界面。令和数据的重要作用，其核心是人机界面。从系统使用角度，对话接口的设计目标是：从系统使用角度，对话接口的设计目标是：能使用户了解系统所能提供的数据、模型及方法的情况。能使用户了解系统所能提供的数据、模型及方法的情况。如：数据模式与范围，模型种类。数量、用途及运行要求等。如：数据模式与范围，模型种类。数量
18、、用途及运行要求等。通过通过“如果如果则则”(whatif)方式提问。方式提问。对请求输入有足够的检验与容错能力，给用户某些必须的提示与帮助。对请求输入有足够的检验与容错能力，给用户某些必须的提示与帮助。通过运行模型使用户取得或选择某种分析结果或预测结果。通过运行模型使用户取得或选择某种分析结果或预测结果。在决策过程结束之后，能把反馈结果送入系统，对现有模型提出评价及修在决策过程结束之后，能把反馈结果送入系统，对现有模型提出评价及修正意见。正意见。当需要的时候，可以按使用者要求的方式，很方便地以图形及表格等丰富当需要的时候，可以按使用者要求的方式，很方便地以图形及表格等丰富的表达方式输出信息、
19、结论及依据等。的表达方式输出信息、结论及依据等。从系统维护的检验评价角度，对话接口的设计目标是：从系统维护的检验评价角度，对话接口的设计目标是：能帮助维护人员了解系统运行的状况，分析存在的问题，找出改进的方法。能帮助维护人员了解系统运行的状况，分析存在的问题，找出改进的方法。报告模型的使用情况报告模型的使用情况(次数、结果、使用者的评价及改进要求次数、结果、使用者的评价及改进要求)。利用统计分析工具，分析偏差的规律及趋势，为找出症结提供参考。利用统计分析工具，分析偏差的规律及趋势，为找出症结提供参考。临时性地、局部性地修改模型，运行模型，并将结果与实际情况对比，以助临时性地、局部性地修改模型，
20、运行模型，并将结果与实际情况对比，以助于发现问题。于发现问题。在模型与方法之间，安排不同的使用方式与组合方式，以便进行比较分析。在模型与方法之间，安排不同的使用方式与组合方式，以便进行比较分析。四、数据库子系统四、数据库子系统数据或信息是减少决策问题不确定性的要素，是分析数据或信息是减少决策问题不确定性的要素，是分析判断的依据。决策支持系统面向半结构化和非结构化的判断的依据。决策支持系统面向半结构化和非结构化的决策问题，其特点是决策问题，其特点是数据面广数据面广且具有且具有概括性概括性，除了，除了组织组织内部的数据内部的数据外，更多的是外，更多的是组织外部数据组织外部数据。 数据库子系统的概念
21、数据库子系统的概念存储、管理、提供与维护用于决策支持数据的存储、管理、提供与维护用于决策支持数据的DSSDSS基本部件，是支撑模型库子系统及方法库子系统的基本部件，是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础。基础。 数据库子系统的组成数据库子系统的组成由数据库、数据析取模块、数据字典、数据库管理系统由数据库、数据析取模块、数据字典、数据库管理系统及数据查询模块等部件组成。及数据查询模块等部件组成。 数据库数据库 DSSDSS数据库中存放的数据大部来源于数据库中存放的数据大部来源于MISMIS等信息系统的等信息系统的数据库，这些数据库被称为源数据库。数据库，这些数据库被称为源数据库。 数据析取模块数
22、据析取模块 负责从源数据库提取能用于决策支持的数据，析负责从源数据库提取能用于决策支持的数据，析取过程也是对源数据进行加工的过程，是选择、浓缩与取过程也是对源数据进行加工的过程，是选择、浓缩与转换数据的过程。转换数据的过程。 数据字典数据字典 用于描述与维护各数据项的属性、来龙去脉及相用于描述与维护各数据项的属性、来龙去脉及相互关系。也可被看做是数据库的一部分。互关系。也可被看做是数据库的一部分。 数据库管理系统数据库管理系统 用于管理、提供与维护数据库中的数据，也是与其用于管理、提供与维护数据库中的数据，也是与其他子系统的接口。他子系统的接口。 数据查询模块数据查询模块 用来解释来自人机对话
23、及模型库等子系统的数据请用来解释来自人机对话及模型库等子系统的数据请求，通过查阅数据字典确定如何满足这些请求，并详细阐述求，通过查阅数据字典确定如何满足这些请求，并详细阐述向数据库管理系统的数据请求，最后将结果返回对话子系统向数据库管理系统的数据请求，最后将结果返回对话子系统或直接用于模型的构建与计算。或直接用于模型的构建与计算。五、模型库子系统五、模型库子系统 模型库子系统的概念模型库子系统的概念模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系统，它是统，它是DSSDSS中最复杂与最难实现的部分。中最复杂与最难实现的部分。DSSDSS用户是用户是依靠模型库
24、中的模型进行决策的，因此我们认为依靠模型库中的模型进行决策的，因此我们认为DSSDSS是是由由“模型驱动的模型驱动的”。 应用模型获得的输出结果三种作用应用模型获得的输出结果三种作用 直接用于制定决策；直接用于制定决策； 对决策的制定提出建议；对决策的制定提出建议； 用来估计决策实施后可能产生的后果。用来估计决策实施后可能产生的后果。 模型库子系统的组成模型库子系统的组成 由模型库和模型库管理系统两部分组成。由模型库和模型库管理系统两部分组成。 模型库模型库 用于存储决策模型，是模型库子系统的核心部件。用于存储决策模型，是模型库子系统的核心部件。 模型库管理系统模型库管理系统 主要功能是模型的
25、利用与维护。主要功能是模型的利用与维护。 模型的利用：模型的利用： 包括决策问题的定义和概念模型化，从模型库中选择恰当包括决策问题的定义和概念模型化，从模型库中选择恰当的模型或单元模型构造具体问题的决策支持模型，以及运行模型。的模型或单元模型构造具体问题的决策支持模型，以及运行模型。 模型的维护：模型的维护： 包括模型的联结、修改与增删等。包括模型的联结、修改与增删等。六、方法库子系统六、方法库子系统 方法库子系统的概念方法库子系统的概念是存储、管理、调用及维护是存储、管理、调用及维护DSSDSS各部件要用到的通用各部件要用到的通用算法、标准函数等方法的部件，方法库中的方法一般用程算法、标准函数等方法的部件，方法库中的方法一般用程序方式存储。序方式存储。 方法库子系统的组成方法库子系统的组成由方法库与方法库管理系统组成。由方法库与方法库管理系统组成。
