决策支持系统课件

第六章 决策支持系统n n一、概述n n二、专家系统n n三、DSSn n四、DSS的其他形式第六章决策支持系统一、概述1一、概述管理的核心是“决策”。决策是指人们为达到一定目的而进行的有意识、有选择的活动。n决策过程的四个阶段：情报活动阶段：收集信息设计活动阶段：设计方案选择活动阶段：选择方案实施活动阶段：实施方案n产生DSS的原因：时间因素：人类思维无法实现一些实时的决策存储能力：人类记忆无法实现大容量的数据存储认知极限：通过DSS集成和协调多人的知识信息支持：通过信息系统获得决策信息成本因素：用DSS替代专家决策以减小成本一、概述2结构化非结构化战略性厂址选择资金分配计划管理体制确定战术性作业计划作业调度广告部署业务性能库存补充奖金分配选择销售对象n决策问题的类型：A结构化决策：指相对比较简单、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本自动化。B非结构化决策：指决策过程复杂，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，决策者的主观行为对各阶段的决策效果有相当影响的问题。C半结构化决策：介于上述二者之间。一般可建立模型，但无法确定最优方案。结构化非结构化战略性厂址选3二、专家系统定义：专家系统是一个含有知识型程序的系统，利用捕捉人们在有限范围的知识或经验去解决一个有限范围的问题。专家知识库开发环境用户口规则语义网络框架二、专家系统专家知识库开发环境用户口规则4三、DSS1、定义：、定义：决策支持系统通过结合个人的智力资源和计算机的能力来改进决策的质量。它是一个基于计算机的支持系统，服务于处理半结构化、非结构化问题的管理决策制定者。2、主要特点：、主要特点：A集中式决策支持，辅助高级决策 人员解决半结构或非结构化问题。充分运用人工智能技术，建立DSS模型库、方法库、数据库和知识库，对各种信息进行识别描述、处理和存贮。B具有灵活性、通用性和快速响应的特性，能够支持决策人员解决处于管理系统不同状态的某一领域中的决策问题。C.具有方便的交互功能。DSS是决策的支持系统，而不是决策替代系统。一个决策问题的解决，是人机效互作用的结果，计算机只是为决策者解决各种复杂问题提供一个方便有效的手段和工具。三、DSS5 MIS是一个总概念，DSS是MIS发展的高级阶段或高层子系统。DSS是鉴于MIS的不足而推出的目标不同于MIS的新型系统。MIS是DSS的基础部分，也即DSS包括提供决策信息的MIS，MIS是DSS的一个子系统。有广义与狭义之分，就狭义而言，MIS与DSS是不同的系统，就广义而言，DSS是MIS的分系统。DSS与MIS目标一致起点不同，DSS的目标是MIS本来就要追求的目标之一，只是这个目标的具体实现是在DSS的名义之下而已。从发展的观点看，可以将DSS看做是MIS的高级阶段或高层分系统。但为了有利于作深人的专门研究，为了满足组织管理决策现代化与科学化的迫切需要，针对性地作DSS的专门开发与应用也是可行的。3、DSS与与MIS的关系：的关系：MIS是一个总概念，DSS是MIS发展的高级阶段或高层子6特性管理信息系统决策支持系统系统功能重心提供信息（以企业内部所产生的信息为主）支持决策服务对象业务人员，中下级管理员中高级管理员系统设计策略反映现状部门业务功能导向结合EDP解决问题导向结合科学管理系统输出制作报表例外报表非制作报表、图方案分析、决策工具问题类别结构化或半结构化半结构化或非结构化问题效益提高效率、降低成本提高效率，扩展决策广度和深度涵盖时间幅度过去到现在过去到未来作业方式联机实时配合业务部门作业程序人机会话、GUI友好集中于问题的处理程序力求最适解系统结构集成性大框架弹性框架特性管理信息系统决策支持系统系统功能重心提供信息（以企业内部7 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。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。如：政策法规、经济统计、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、同行动态与科技进展等。市场行情、同行动态与科技进展等。收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息。如：订单或合同执行进程、收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息。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。物料供应计划落实情况、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数学模型。如：定价模型、库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。如：定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。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。如：回归分析方法、线性规划、最短路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。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。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。信息与预测信息。具有方便的人机对话和图像输出功能，能满足随机的数据查询要求，回答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，以保证及时收集所需数据并将加工结果传送给使用者。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。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。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。4、DSS主要功能要求：主要功能要求：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85、DSS主要结构：主要结构：5、DSS主要结构：9A人机对话子系统：人机对话子系统：是是DSS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(包括转换包括转换)命令和数据的重要作用，其核心是人机界面。命令和数据的重要作用，其核心是人机界面。对话接口的设计目标是：对话接口的设计目标是：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正意见。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。可以按使用者要求以图形及表格等丰富的表达方式输出信息、结论及依据等。可以按使用者要求以图形及表格等丰富的表达方式输出信息、结论及依据等。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。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。能通过对话方式接受系统修改的要求。能通过对话方式接受系统修改的要求。检查有关修改的要求，对可能出现的问题提出警告。检查有关修改的要求，对可能出现的问题提出警告。根据要求，自动迅速地修改系统根据要求，自动迅速地修改系统(登记新模型，建立必要的联系，修改数据库等登记新模型，建立必要的联系，修改数据库等)。A人机对话子系统：是DSS中用户和计算机的接口，在操作者、模10B数据库子系统：数据库子系统：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DSS基本部件，是支撑模型库子系统基本部件，是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础。由数据库、数据析取模块、数据字典、数据库管理系统及及方法库子系统的基础。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。数据查询模块等部件组成。数据库数据库DSS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MIS等信息系统的数据库，这些数据库被称为等信息系统的数据库，这些数据库被称为源数据库。源数据库与源数据库。源数据库与DSS数据库的区别在于用途与层次的不同，是模型库、方法数据库的区别在于用途与层次的不同，是模型库、方法库和对话系统的基础部分。库和对话系统的基础部分。数据析取模块数据析取模块负责从源数据库提取能用于决策支持的数据，析取过程也是对源数据进行加工的过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、浓缩与转换数据的过程。程，是选择、浓缩与转换数据的过程。数据字典数据字典用于描述与维护各数据项的属性、来龙去脉及相互关系。也可被看做是数据库的一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。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，也是与其他子系统的接口。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。数据查询模块数据查询模块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，并详细阐述向数据库管理系统的数据请求，最后将结果返回对话子满足这些请求，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或直接用于模型的构建与计算。系统或直接用于模型的构建与计算。B数据库子系统：存储、管理、提供与维护用于决策支持数据的DS11C模型库子系统：模型库子系统：模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系统，它是模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系统，它是DSS中最复杂与最难实现中最复杂与最难实现的部分。的部分。DSS用户是依靠模型库中的模型进行决策的，因此我们认为用户是依靠模型库中的模型进行决策的，因此我们认为DSS是由是由“模模型驱动的型驱动的”。n对应于那些结构性比较好的决策问题，其处理算法是明确规定了的，表现在模型对应于那些结构性比较好的决策问题，其处理算法是明确规定了的，表现在模型上，其参数值是已知的。上，其参数值是已知的。n对于半结构化的决策问题，有些参数值并不知道，需要使用数理统计等方法估计对于半结构化的决策问题，有些参数值并不知道，需要使用数理统计等方法估计这些参数的值。由于不确定因素的影响，参数值估计的非真实性，以及变量之间的这些参数的值。由于不确定因素的影响，参数值估计的非真实性，以及变量之间的制约关系，用这些模型计算得出的输出一般只能辅助决策或对决策的制定提出建议。制约关系，用这些模型计算得出的输出一般只能辅助决策或对决策的制定提出建议。n对于非结构化决策，由于决策模型涉及的范围很广，其参数有高度的不确定性，对于非结构化决策，由于决策模型涉及的范围很广，其参数有高度的不确定性，所以模型的输出一般用于估计决策实施后可能产生的后果。所以模型的输出一般用于估计决策实施后可能产生的后果。模型库模型库以子程序、语句、数据及逻辑关系等四种方式储存模型，逻辑方式主要用于智能决以子程序、语句、数据及逻辑关系等四种方式储存模型，逻辑方式主要用于智能决策支持系统。策支持系统。管理模块管理模块主要功能是模型的利用与维护。主要功能是模型的利用与维护。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的模型或模型的利用：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。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：包括模型的联结、修改与增删等。模型的维护：包括模型的联结、修改与增删等。C模型库子系统：模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系统12D方法库子系统：方法库子系统：是存储、管理、调用及维护是存储、管理、调用及维护DSS各部件要用到的通用算法、标准函数等方法的部件，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序方式存储。方法库中的方法一般用程序方式存储。方法库方法库方法库内存储的方法程序一般有：排序算法、分类算法、最小生成树算法、最短路方法库内存储的方法程序一般有：排序算法、分类算法、最小生成树算法、最短路径算法、计划评审技术径算法、计划评审技术(PERT)、线性规划、整数规划、动态规划、各种统计算法、线性规划、整数规划、动态规划、各种统计算法、各种组合算法等。各种组合算法等。管理模块管理模块方法的维护与管理方法的维护与管理D方法库子系统：是存储、管理、调用及维护DSS各部件要用到的13 A 用户通过交互语言系统把关于问题的描述和要求输入用户通过交互语言系统把关于问题的描述和要求输入DSS，交互语言系统对此进行识别和解释交互语言系统对此进行识别和解释;B 问题处理系统通过知识系统中的知识库或数据库系统的问题处理系统通过知识系统中的知识库或数据库系统的数据库收集与该问题有关的各种数据、信息和知识，据此对数据库收集与该问题有关的各种数据、信息和知识，据此对该问题进行识别，判定问题的性质，建立问题的求解过程。该问题进行识别，判定问题的性质，建立问题的求解过程。C 通过模型库系统集成构造解题需要的规则模型或数据学通过模型库系统集成构造解题需要的规则模型或数据学模型对该模型进行分析鉴定，在方法库识别进行模型求解需模型对该模型进行分析鉴定，在方法库识别进行模型求解需要的具体算法，并进行模型的分析求解，对得到的结果进行要的具体算法，并进行模型的分析求解，对得到的结果进行分析评价。分析评价。D 最后通过交互语言系统对求解结果进行解释，转变为具最后通过交互语言系统对求解结果进行解释，转变为具有实际含义，用户可直接理解使用的形式，输出结果。有实际含义，用户可直接理解使用的形式，输出结果。6、DSS求解过程：求解过程：A用户通过交互语言系统把关于问题的描述和要求输入14A DSS的技术层次：专用的技术层次：专用DSS/DSS工具工具/DSS生成器生成器B DSS技术层次的关系技术层次的关系C DSS技术层次的选择技术层次的选择决策过程常常处在不断变化的经济环境之中，这就要求决策支持系统能对决策过决策过程常常处在不断变化的经济环境之中，这就要求决策支持系统能对决策过程模型、参数、约束条件、内部外部影响因素等及时予以改变或扩充。程模型、参数、约束条件、内部外部影响因素等及时予以改变或扩充。从这一点来看，利用从这一点来看，利用DSS生成器开发专用的生成器开发专用的DSS比直接由比直接由DSS工具来开发更能灵活工具来开发更能灵活地适应各种变化。它们具有数据管理、图像显示、财务和统计分析、风险分析和地适应各种变化。它们具有数据管理、图像显示、财务和统计分析、风险分析和优化计算等多种功能。优化计算等多种功能。7、DSS开发策略：开发策略：ADSS的技术层次：专用DSS/DSS工具/DSS生成器715四、DSS的其他形式1、IDSS：智能决策支持系统是计算机管理系统向智能化和产业化发展的第四代产物。其特点是：1）将人工智能的概念、方法和技术，如专家系统、知识工程模式识别、图像处理、神经网络引，以提高系统的智能水平。2）在OA、DSS和MIS的基础上扩展计算机管理系统的功能，开发具有全方位管理的集成化系统。智能决策支持系统多采用“多库协同技术”，比较典型的四库协同系统，即数据库、知识库、模型库和方法库。2、GDSS：GDSS是一种在DSS基础上利用计算机网络与通信技术，供多个决策者为了一个共同的目标，通过某种规程相互协作地探寻半结构化或非结构化决策问题的信息系统。四、DSS的其他形式16IDSS：IDSS：17 决策室决策者面对面地集于一室在同一时间进行群体决策时，GDSS可设立一个与传统的会议室相似的电子会议室或决策室，决策者通过互联的计算机站点相互合作完成决策事务。局域决策网多位决策者在近距离内的不同房间(一般是自己的办公室)里定时或不定时作群体决策时，GDSS可建立计算机局域网，网上各位决策者通过连网的计算机站点进行通信，相互交流，共享存于网络服务器或中央处理机的公共决策资源，在某种规程的控制下实现群体决策。虚拟会议利用计算机网络的通信技术，使分散在各地的决策者在某一时间内能以不见面的方式进行集中决策。在实质上与决策室相同，它的优点是能克服空间距离的限制。远程决策网远程决策网充分利用广域网等信息技术来支持群体决策，它综合了局域决策网与虚拟会议的优点，可使决策参与者异时异地共同对同一问题作出决策。这种类型还不成熟，开发应用也很少见。GDSS：决策室GDSS：18我国企业应用DSS的深度19