决策支持系统的开发与实例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章,决策支持系统的开发与实例,大纲,DSS的三个技术层次,DSS系统开发方法,基于C/S的DSS快速开发平台,案例,DSS系统效益评估,DSS的三个技术层次,从技术角度看，DSS具有专用DSS、 DSS生成器与DSS工具三个层次，它们面向不同的人员，起着不同的作用，三个层次相互间有着依托支撑的关系。,三种技术层次间的关系,专用DSS,DSS生成器,DSS工具,技术层次,定义,实例,专用DSS,是面向用户的能够提供决策支持功能的基于计算机的信息系统。,美国加州警察巡逻任务部署系统,DSS生成器,一种能用来迅速和方便地研制构造专用DSS的计算机硬件和软件系统,Execucom,公司的IFPS(交互式财务计划系统)：专门用于生成财务计划决策支持系统；,Boeing,计算机服务公司的EIS(Executive Information System)；,Tymshare,公司的Express等。,DSS工具,用来构造专用DSS和DSS生成器的基础技术与基本硬件和软件单元,净现值计算程序、,彩色图像工具、,线性规划软件包、,数据库查询软件、,风险分析功能等。,DSS系统开发方法,生命周期法,快速开发法,最终用户开发法,适应性设计方法,完全DSS开发法,决策支持系统与知识管理系统李东中国人民大学出版社2006 （P172）,生命周期法,DSS系统分析,DSS系统初步设计,DSS系统详细设计,各部件编制程序,三部件集成为DSS系统,ROMC法,表达方式（Representation）,系统操作（Operation）,记忆辅助（Memory aids）,控制机构（Control mechanism）,系统快速原型开发,开发初始原型系统,确定用户需求,实现并使用原型,修改和完善原型,用户满意否,需求报告,初始原型,业务原型,Y,N,修改后的工作原型,最终用户开发法,最终用户直接开发的DSS ：是指由数据处理及信息系统专业人员之外的人开发的DSS,没有泄密问题，没沟通误解，成本低，水平质量难保证，共享困难,不应像MIS那样严格划分成若干阶段，而应当是一个前后各阶段紧密联系的，反复的实施过程,用户、开发者、DSS系统的沟通,适应性设计方法,完全DSS开发法,先开发一个具有相当功能的DSS生成系统，然后用它再开发专用DSS,理想化的开发方法，适合有大量DSS需求的机构,基于C/S的DSS快速开发平台,CS-DSSP结构图（P280）,农业投资空间决策支持系统（P308）,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),在市场经济体制下，销售管理已成为企业最重要的经济活动之一。企业销售是企业经营的起点，也是企业效益的焦点，销售活动不仅与企业内部各部门有密切的关系，还与外界有着广泛的交往。销售活动涉及的许多问题具有相当的不确定性，这些问题的决策是半结构化或非结构化的。因此用于支持企业销售决策的DSS是一种较典型的专用DSS，本节将以企业销售决策系统(ESDSS)为案例，介绍实际的DSS的构造及其具体的应用。以便直观地帮助我们学习和认识DSS。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),一、,ESDSS,的功能,研制ESDSS是为处在竞争日趋激烈环境中的企业提供一种分析销售因素关系及其变化规律，抉择最优或满意营销策略的科学手段。 ESDSS的功能有销售预测和销售决策两大类，另外还有若干辅助功能，如下图。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),ESDSS,市场需求,销售额与销售量,产品价格,产品生命周期,期望利润收益,市场占有率,新技术,宏观经济形势,产品价格,促销策略,产品运输,销售利润,销售预测,销售决策,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),一、,ESDSS,的功能,销售预测是销售决策的前期工作，预测结果是决策的依据。 ESDSS的销售预测功能比较齐全，既有宏观的，也有微观的。如：“市场需求、销售额与销售量、产品价格”等是微观的，而“宏观经济形势”，则是宏观的。,销售决策是销售管理的核心，贯穿于销售管理的各个方面和全过程。 ESDSS的销售决策功能是一些常用的，也是较为重要的功能。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),二、,ESDSS,的结构与组成,ESDSS的结构设计采用数据库、模型库、方案库“三库一体”，以“方案驱动”运行，以数据库管理模式进行模型管理的设计思想。 ESDSS在结构上是新颖的三角式的三库系统，其特色是提出了“方案库”的概念和“方案驱动”的构思，并与以实现。系统的逻辑结构如下图。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),二、,ESDSS,的结构与组成,人机对话系统,数据管理,模型管理,方案管理,输出管理,数据库,模型库,方案库,ESDSS逻辑结构图,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),二、,ESDSS,的结构与组成,ESDSS的数据库存储各种从MIS中析取的销售预测与销售决策依据数据、公用的数据字典与数据表字典，以及运行过程中使用的临时表等。,模型库中单元模型用程序方式存储，以两级模型字典描述和管理。单元模型的组合根据他们的依赖关系，通过建立临时空间来实现，模型的运行通过指南式的人机逐步对话触发。较特别的是各种销售预测与销售决策的方法也存储于模型库中。销售预测与销售决策所采用的方法与模型分别列于表10.1与表10.2。,销售预测采用的方法与模型,方法与模型,预测功能,德尔菲法,移动平移,指数平滑,季节指数,线性回归,马尔科夫,需求价格弹性,需求收入弹性,景气预测,市场需求,销售额及销售量,价格,产品生命周期,预期利润收益,市场占有率,新技术,宏观经济形势,销售决策采用的方法与模型,决 策 功 能,方 法 与 模 型,产品价格,1. 拟合产品需求曲线,2. 各种需求价格弹性预测方法,3. 成本加成法、量本利法、边际贡献法,促销手段：,1. 广告,1. 广告效应曲线德拟合,2. 广告费用预测,3. 广告媒体选择模型（线性规划）,2. 推销人员数,1. 销售数量比例法,产品运输,1. 运输成本最小化或利润最大化,通用决策方法,1. 决策表,2. 决策树,3. 线性规划,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),二、,ESDSS,的,结构与组成,ESDSS引入方案库的概念，方案库存储各种完整的预测与决策方案，包括预测与决策过程中使用的数据、模型、方法的描述以及运行步骤。方案能反映决策者的决策风格与经验，可以事先建立，也可在模型求解时生成。方案库通过方案字典管理方案，并可作为一种预测与决策的知识不断积累。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),二、,ESDSS,的,结构与组成,人机会话系统采用用户界面十分友好的Window格式的菜单驱动和控制，以多任务方式展开。系统提供用户界面十分友好的多种会话方式和操作功能，提供各种获取数据的渠道和各种形式的输出信息等，它在整个决策过程中起到控制机制的作用。ESDSS的人机会话系统设有出错提示、重要操作提供确认、无效数据处理及互斥性校验等容纠错功能，以及多媒体形式的教学与帮助功能。,DSS,建立在,Windows,平台上，采用,Visual Basic,作为系统主程序的语言，数据库管理系统选用,Access,，并用,Office,软件作系统的辅助工具。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,1、 应用企业简介,某运输公司是从事内贸物流的专业企业，拥有主干线路,20,条，年运输生产能力超过,200,万吨公里。企业的销售公司设有四个业务科以及计划、储运和财务等职能科室，在国内设有天津、武汉、广州和华东分公司。公司销售,决策的主要参与人员由集团总裁、销售公司经理和财会人员组成。”,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,2、 问题的提出,随着市场经济的进一步发展，运输行业的竞争日趋激烈。该厂的市场占有率较大，指定的价格通常处于一个领导价格的地位，因此如何及时地把握市场机会，准确地预测市场需求，如何根据市场需求及时调整自己的营销策略等问题对公司决策层提出了更高的要求。但长期以来，在决策时往往采用经验估计、定性分析等方法，一般决策者的经验和水平无法满足要求，也难以借鉴他人的经验和获得有效的决策数据，常局限于一种决策方案而缺乏多方案的制定与比较。鉴于此，公司领导希望能够有一套使用方便、切实有效的计算机系统来支持公司进行决策。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,3、 市场需求预测,影响该厂销售情况的主要因素是运价、广告支出以及地区内贸运输总量，,1995,一,2004,年各年的数据见下表。,根据表中数据，应用,ESDSS,的销售量预测功能，由回归分析建立企业的需求预测模型,:y=106.04684-0.28891X1+1.15190 X2+0.28487 X3,年份,年销售量,（百万吨公里）,平均运价,X,1,(标箱),广告支出,X,2(,万元,),地区内贸运输量X3（百万,台),1995,130.87778,89.39096,26.94690,64.47,1996,147.71213,81.81563,44.10544,58.35,1997,135.14110,136.67660,45.90702,51.40,1998,163.60865,133.28320,64.80033,71.42,1999,182.81440,126.34930,74.24345,106.67,2000,211.53442,134.32660,92.33541,129.86,2001,230.10300,97.38253,98.84042,136.69,2002,247.81334,61.12069,102.74788,145.27,2003,258.43312,43.10360,105.44854,147.52,2004,265.32130,41.26383,114.18541,157.00,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,3、 市场需求预测,模型运行后的统计量表明模型的拟合良好(R2=0.99903)，误差较小(标准差=1.92287)。根据预测模型对2004年市场需求进行验算，平均运价=41.26383，广告支出=114.18541，地区内贸运输量=157，计算得2004年需求约为270.4，与实际情况265.32130基本符合。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,3、 市场需求预测,作,“,如来,则,”,方式的灵敏度分析，回答若干问题：销售量增长,10%,，其他不变，广告费支出必须达到多少,?,当价格下降到多少元时，销售量增长,10%?,经分析可知，当广告支出为,126.2486,万元时或价格下降到,38.42,元时，可以达到销售,量,增长大约,10%,的目标。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,4、 广告媒体选择决策,由于企业广告费用的预算上一般根据一定的利润比提取，并由主观判断安排广告宣传，而如何优化分配，用好这笔资金一直未作过认真的考虑。,企业主要使用的广告媒体为户外广告、专业杂志和其他形式。根据历史的经验，各种媒体的加权展露数为:户外广告192、专业杂志36、其他形式12。现要应用ESDSS促销手段决策功能，由线性规划模型作广告费优化分配方案，以得到最大的展开效果。,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,4、 广告媒体选择决策,1,）,建立决策变量,X1-分配给户外广告的设置次数,X2-分配给专业杂志的刊登次数,X3-分配给其他广告形式的次数,2),建立目标函数,Max E(X)=192 X1+36 X2+12 X3,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,4、 广告媒体选择决策,3),确定约束条件,户外广告每次的设置费用为150000元/年，专业杂志上刊登广告的费用为24000元/年，其他广告形式平均为120000元/年。其中户外广告的投入不得少于650000元，次数不得少于2次，专业杂志的刊登不得少于3次，其他广告形式尽可能少于2次，由此确定模型的约束条件如下:,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,4、 广告媒体选择决策,3),确定约束条件,150000X1+24000X2+120000X31000000150000X1650000X12 X23X32,案例：,企业销售决策支持系统(ESDSS),三、,ESDSS,的应用,4、 广告媒体选择决策,4),规划求解的结果,X1=4.33，X2=14.83，X3=0，E=1357，,取整得: X1=4， X2=15， X3=0，E=1357 根据求解结果，企业为获得最大的展露效果，应该在户外广告上投入4150000=600000元，专业杂志的投入为l524000=360000元，而尽可能不在其他广告形式上投入。,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计,企业决策支持系统应以支持经营决策为主要目的，故IDSS应支持：企业外部环境研究分析决策支持；企业内部条件分析决策支持；经营决策，其中包括产品决策、销售决策与财务决策等。,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计,1. 企业外部环境研究决策支持,为了支持外部环境调查分析，IDSS系统中应提供以下一些主要因素的检索机制:,1) 国家有关经济政策和法规，尤其是金融、财务、税收、外贸进出口方面的政策和法规； 2) 国际、国内相关行业的市场行情及产量、价格等；产品市场分析；主要原、燃、材料供应情况及价格等等。,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计2.企业内部条件分析决策支持,1）市场分析决策模块 市场分析模块应提供：,市场面分布分析,市场产品竞争分析,价格变动对需求影响程度分析,开辟新市场分析销售决策支持,预测模型（用于销售量预测、价格预测等）,市场潜力模型,价格模型,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计2.企业内部条件分析决策支持,2）产品决策模块,产品的竞争能力分析,产品销售增长率或产品所处寿命周期位置分析,产品市场容量分析,产品获利能力分析,产品市场占有率分析,产品生产能力及适应性分析,产品技术能力分析,产品销售能力分析,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计2.企业内部条件分析决策支持,2）产品决策模块,企业生产方向决策:产品寿命周期评价、产品获利评价、产品销售增长率与市场占有率评价，以及临界收益评价等;,产品发展战略决策包括：品种单一化发展战略、品种多样化发展战略、产品多样化发展战略、产品独特化发展战略、经营多样化战略等的决策支持,并提供产品综合评价模型，并采用不同的评价产品方法，从不同角度，支持对产品给予较为合理的评价，实现产品决策支持功能。,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计,2.企业内部条件分析决策支持,3）财务决策模块,筹资决策,投资决策,投资经济效益分析模型；,投资决策模型,应提供资金利润分析模型。,提供盈亏分析，应提供盈亏分析模型。,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计2.企业内部条件分析决策支持,4）客户关系管理模块,客户概况分析（Profiling）包括客户的层次、风险、爱好、习惯等；,客户忠诚度分析（Persistency）指客户对某个产品或商业机构的忠实程度、持久性、变动情况等；,客户利润分析（Profitability）指不同客户所消费的产品的边缘利润、总利润额、净利润等；,客户性能分析（Performance）指不同客户所消费的产品按种类、渠道、销售地点等指标划分的销售额；,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计2.企业内部条件分析决策支持,4）客户关系管理模块,客户未来分析（Prospecting）包括客户数量、类别等情况的未来发展趋势、争取客户的手段等；,客户产品分析（Product）包括产品设计、关联性、供应链等；,客户促销分析（Promotion）包括广告、宣传等促销活动的管理。,四、智能综合决策支持系统IDSS方案设计2.企业内部条件分析决策支持,5）领导级决策支持,企业外部环境研究分析,企业内部条件分析,确定经营目标、方针和策略,制定年度及年度以上的经营计划,目标、方针的分解与考核等决策,五、智能综合决策支持系统IDSS构架,企业智能综合决策支持系统由：数据仓库及管理系统、模型库及管理系统、知识库及管理系统、数据抽取工具、数据挖掘与知识发现工具、用户界面等模块组成。如下图：,六、智能综合决策支持系统IDSS方案特点,IDSS将以定量分析辅助决策的决策支持系统与以定性分析辅助决策的专家系统结合起来,形成了智能决策支持系统(IDSS)，进一步提高了辅助决策能力。IDSS系统实现了对数据、模型、知识、交互四个部件的系统集成。IDSS以数据仓库和OLAP相结合建立的辅助决策系统是决策支持系统的新形式,IDSS将OLAP的多维数据分析与数据仓库的多维数据组织正好形成相互结合、相互补充的关系。,六、智能综合决策支持系统IDSS方案特点,IDSS将数据仓库、OLAP、数据开采、模型库结合起来形成的综合决策支持系统,是更高级形式的决策支持系统。BIDSS集成的综合决策支持系统,将相互补充、相互依赖,发挥各自的辅助决策优势,实现更有效的辅助决策。IDSS中的CRM采用了商业智能中的专家系统、神经网络、智能代理等技术来实现企业级用户可以通过充分挖掘现有的数据资源，捕获信息、分析信息、沟通信息，发现许多过去缺乏认识或未被认识的数据关系，帮助企业管理者作出更好的商业决策。,六、智能综合决策支持系统IDSS方案特点,IDSS从多种异构的数据源中抽取数据，能与各种数据仓库产品与解决方案兼容，包括：Oracle，Sybase，文件数据等。实现数据库系统无关性。IDSS实现交互性用户界面。系统从不同的角度考察发现的知识,并以不同形式表示,用高层次语言和图形界面表示数据采掘要求和结果。IDSS实现了与其它系统的集成。为了在更广泛的领域发现知识,系统将数据库、知识库、专家系统、决策支持系统、可视化工具等技术实现了集成，。IDSS具有集成性、开放性、扩展性、技术先进性，能很好的解决商业智能及决策支持等功能的需要。,参考,现代企业决策支持系统原理与仿真宋福根 科学出版社 2006年8月,销售决策与销售决策支持系统（P71）,参考,决策支持系统 理论 方法 案例高洪深著，清华大学出版社 ， 2005年5月，第三版,信用担保决策支持系统（P287）,Business Objects 决策支持系统工具（P382）,参考,决策支持系统的开发与应用胡于进 机械工业出版社 2006年9月,电力营销决策支持系统(P160,P172),DSS系统效益评估,投资回报率法 ( ROI ),评分法,价值分析法,麦粒肿诊断专家系统的开发,R1：毛囊皮根微红肿-轻型 MNPGWHZ-QX,R2：鼻塞流涕-外感风热,R3：舌苔薄黄 & 胃纳差-胃肠积热,R4：眼睑局部明显红肿-重型,R5：眼睑局部红肿&顶尖有脓点-重型,R6：脓点破溃-晚期,R7: 轻型&外感风热-轻风热型,R8: 重型&外感风热-重风热型,R9: 重型&胃肠积热-重积热型,R10: 轻型-散癞法,R11: 晚期-外敷药物,R12: 轻风热型-散癞加罐,R13：重风热型-挑癞加罐,R14：重积热型-放血法,绘制麦粒肿诊断推理树,SLF,SLJG,TLJG,FXF,WFYW,WGFR,ZFRX,ZJRX,WQ,QX,QFRX,ZX,WCJR,NDPK,MNPG,WHZ,STBH,YJJB,MXHZ,YJJB,HZ,DJYND,BSLT,WNC,R1,R2,R4,R5,R3,R6,R11,R9,R14,R13,R12,R10,R7,R8,动物分类专家系统,R1：有毛发-哺乳动物,R2：能产乳-哺乳动物,R3：哺乳动物&吃肉-食肉动物,R4：哺乳动物&有蹄-有蹄动物,R5：食肉动物&颜色是黄褐色&有深色斑点-猎豹,R6:食肉动物&颜色是黄褐色&有黑色条纹-老虎,R7:有蹄动物&颜色是白色&有黑色条纹-斑马,专家系统开发工具CLIPS,符号体系,需要完全照样输入计算机的字和字符，即不被、所括住的所有内容。,(example),(example1) ：(example), (example 1),表示其中的字所表示的意义要用一个相应的任意值代替。表示任意多个包括0个与其中的字相应的值。多个不包括0个。,(example )：(example 1) (example 6), ：不输或1，34,表示选用其中的任意一项，仅且一项。 all,none,some,语言符号,字：以可打印的ASCII字符开始，后随零个或多个字符。区分大小写。,fire，不能出现 ,？, （），|，+,字串：零个或任意个字符,“activate the sprinkler system”,数值：符号、值和指数。,2, -1, 3.5e10,事实,事实：CLIPS程序必须有据以推理的数据和信息。由配对的（）括住的一个或多个字段组成。,新的事实用(assert)加入到事实表(fact-list)中；撤销已存在的事实用(retract ),(assert (emergency fire) (emergency flood),(retract 1 2 3),规则,(defrule optional comment,=,),无模式时，系统将自动加入一个模式(initial-fact); 动作表也可以为空。,定义规则,：如果发生的紧急情况是火灾，那么就启动喷淋系统。,规则,;这是个简单的规则,(defrule fire-emergency “An example rule”,(emergency fire),=,(assert (action activate-sprinkler-system),Printout命令,在规则的动作部分可以用printout命令打印输出信息,(printout ),(defrule fire-emergency,(emergency fire),=,(printout t “activate the sprinkler system” ctrl),变量,在？后面跟一个表意的字段名，以字母开头，?speed, ?name,在规则的模式中约束一个值，然后，断言规则动作部分中的约束变量。,(defrule grandfather,(is-a-grandfather ?name),=,(assert (is-a-man ?name),变量,通过变量不但可以加入事实，也可以撤销事实。,(defrule modify-grandfather-fact,?old-fact ,(retract ?old-fact),(assert (has-a-grandchild Jack),(is-a-man),字段通配符,触发规则的模式可以使用通配符指定,？可以代替任意一个字段,(defrule find-brown-haired-people,(person ?name ? brown),=,(printout ?name “has brown hair” crlf),(person Jack green brown),(person Jane brown brown),特权,特权被用来设置规则触发的优先级别。设置范围-10000 10000,默认为0,格式: (declare (salience 特权数值),(defrule init,(declare (salience 9980),),Read函数,使用read函数获取用户输入的信息。将获取的输入信息赋值给一个事实的语法格式为：事实名称=（read）,(defrule xxread,(declare (salience 50),(xxread),=,(printout t crlf crlf,“请问是鼻塞流涕吗？” crlf,“选择 y/n-”),(assert (BSLT=(read),(BSLT y) (BSLT n),其他常用命令,reset命令：首先清除事实表中的所有事实，然后生成一个新事实（initial-fact）,run:启动规则的执行,clear：清除所有的事实和规则,halt：暂停规则的执行,step:一步步执行规则,