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第十一章决策支持系统 第一节决策支持系统的概念第二节决策支持系统的组成第三节智能决策支持系统第四节群体决策支持系统 第一节决策支持系统的概念 本节内容 一 决策支持系统的产生与发展二 决策支持系统的功能与定义三 决策支持系统的分类 一 决策支持系统的产生 1 70年代 产生了许多较有代表性的DSS例如 支持投资者对顾客证券管理日常决策的ProfolioManagementSystem用于产品推销 定价和广告决策的Brandaid用以支持企业短期规划的Projector适用于大型卡车生产企业生产计划决策的CapacityInformationSystem 等等 一 决策支持系统的产生 2 两库系统 DSS组成的发展 数据库 模型库 方法库 知识库 数据库 模型库 方法库 数据库 模型库 群体 分布 综合 一 决策支持系统的发展 用模型与方法对数据进行加工 汇总 分析和预测 得出综合信息与预测信息具有方便的人机对话和图象输出功能能满足随机的数据查询要求回答 What if 之类的问题提供良好的数据通信功能保证及时收集所需数据并将加工结果传给使用者具有能忍受的加工速度与响应时间不影响使用者的情绪 二 决策支持系统的功能 DSS的定义建立在基本特征与结构特征之上 1 对准结构化程度不高 说明不够充分的决策问题2 模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相结合3 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用4 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性适应性5 支持但不是代替高层决策者制定决策 二 决策支持系统的定义 1 根据DSS应具备的功能及特征根据多位专家学者的意见DSS的定义可综合为 DSS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决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统 二 决策支持系统的定义 2 某企业为确定生产规模和合适的库存量建立DSS模型库存有生产计划 库存模拟模型等数据库存有历年销售量 资金流动情况 成本等决策者通过计算机终端屏幕根据DSS提供最佳订货量和重新订货时间相应的生产成本 库存成本等信息进行 如果 将会怎样 的询问对所提方案进行灵敏度分析或者以新的参数进行模拟而得到一个新方案 二 决策支持系统的定义 3 DSS都针对某类决策问题 大体有三大类 分析为主 以求解为主 兼有分析和求解分析类既为把握决策问题又为决策前期工作能为决策方案的设计和抉择提供依据例如 财务分析系统和市场行情分析系统求解类为决策者提供决策过程和方案抉择支持例如 同类资源下多品种生产计划优化系统新产品研发方案评选系统 三 决策支持系统的分类 第二节决策支持系统的组成 本节内容 一 决策支持系统的结构二 人机对话子系统三 数据库子系统四 模型库子系统五 方法库子系统 不同功能和特色的DSS 系统结构亦不同一般认为DSS的结构有 两库结构和基于知识的结构等两种基本形式实际中的DSS由这两种结构分解或增加某些部件的演变而来 一 决策支持系统的系统结构 1 两种基本结构演变出的DSS都表现为多库结构在两库结构基础上加入方法库 就构成了三库结构的决策支持系统再与基于知识的DSS结构相结合 就构成了四库结构的智能决策支持系统对各种DSS 对话子系统的位置及与用户之间的关系总体上是一致的 一 决策支持系统的系统结构 2 二 人机对话子系统 1 实际中 DSS由不了解系统内部的人使用因此用户接口对系统的成败有举足轻重的影响DSS维护人员也需要方便的工作环境可以说 人机对话子系统是DSS的一个窗口它的好坏标志着DSS的实用水平 二 人机对话子系统 2 数据库子系统是DSS的基本部件是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础近年热门起来的数据仓库 DataWarehouse 有被逐步引入DSS的趋势尤其是一些大型的分析类DSS开始建立在数据仓库的基础上 三 数据库子系统 模型是以某种形式反映客观事物本质属性揭示其运动规律的描述决策求解首先要表达问题的内外特征与变化规律DSS的模型库子系统在不同的条件下通过模型来实现对问题的动态描述以便探索或选择令人满意的解DSS用户依靠模型库中的模型进行决策因此认为DSS是由 模型驱动的 四 模型库子系统 1 方法库子系统存储 管理 调用及维护DSS各部件要用到的各种方法如 通用算法 标准函数等方法库中的方法一般用程序方式存储DSS从数据库选择数据 从方法库选择算法然后将数据和算法结合起来进行计算并以直观清晰的呈现方式输出结果供决策者使用 五 方法库子系统 1 方法库方法集合举例 五 方法库子系统 2 第三节智能决策支持系统 本节内容 一 智能决策支持系统的基本概念二 智能决策支持系统的结构三 人工神经网络在分析与决策中的应用 DSS 结合专家知识和DSS模型分析的优点形成智能DSS IDSS 提高支持非结构化决策能力 一 智能DSS的基本概念 1 专家系统是一种知识系统利用专家知识及知识推理等来理解与求解问题将ES和传统DSS结合而形成的IDSS 增设了知识库 推理机与问题处理系统人机对话部分还加入了自然语言处理功能IDSS在用户决策问题的输入 决策问题的描述 决策过程的推理 问题解的求取与输出等方面都有了显著的改进 一 智能DSS的基本概念 2 人工神经元网络采用物理器件或计算机模拟生物体中神经网络的某些结构与功能ANN属于基于案例学习的模型吸取了生物神经网络的部分优点ANN由许多简单处理单元互连而成局部神经元损坏后不影响全局的活动ANN具有良好的自组织 自学习和自适应能力特别适用于处理复杂问题或开放系统能弥补专家系统的不足 一 智能DSS的基本概念 3 典型的结构为四库结构 二 智能DSS的结构 1 IDSS具有人工智能的行为向人类靠拢了一大步使不熟悉机器的人也能方便地使用DSS IDSS 更好地理解人能积累已有知识能获得新知识提高分析和求解能力 增设 自然语言处理系统知识库推理机问题处理系统 二 智能DSS的结构 2 语法 语义结构分析 二 智能DSS的结构 智能人机接口 问题处理系统工作流程 二 智能DSS的结构 问题处理系统 二 智能DSS的结构 知识库子系统1 知识库子系统 获取 解释 表示 推理及管理与维护知识知识 有关规则 因果关系及经验等 存储知识首先要表示知识知识的表示是知识的符号化过程常见的知识表示形式有 逻辑表示法语义网络表示法产生式规则表示法框架表示法过程表示法 二 智能DSS的结构 知识库子系统2 推理是指从已知事实推出新事实的过程推理一般由三部分组成 大前提 小前提 结论例 大前提 拖债达3级及以上的客户信用低小前提 该客户拖债达4级结论 该客户信用低例 大前提 与信用低的客户做交易要谨慎小前提 该客户信用低结论 与该客户做交易要谨慎 二 智能DSS的结构 推理机1 根据推理方向的不同 可以分出三种推理 正向推理 反向推理 正反向混合推理例 从某城市到一个无直达航班的城市为确定坐哪些航班转达 即是简单的推理问题例 若事实M为真 且有规则IFMTHENN 则N为真因此 若事实任务A是紧急订货为真 且有规则IF任务I是紧急订货THEN任务I按优先安排计划则任务A就应优先安排计划 二 智能DSS的结构 推理机2 三 ANN在分析与决策中的应用 1 人工神经元网络基本原理 ANN可看作黑箱通过案例学习能具备求解同类问题的本领尤其是那些机理模糊或处理频繁的问题例如 图像 语音和文字的识别事物的分析 评估和预测半结构化和非结构化问题的方案搜索和选择 三 ANN在分析与决策中的应用 2 在产品评价和选择方面 利用学习了股票涨落走势因果对应关系的ANN能得到该证券今后走势的评价输出在一批股票中 用ANN做扫描式的分析和评价发现有看好迹象和走坏征兆的股票在客户关系管理和交易服务方面 根据客户基本信息和交易信息 能 得出客户优质度 划分客户 找出优质客户识别风险和客户流失征兆为风险防范措施的确定提供依据 三 ANN在分析与决策中的应用 3 第四节群体决策支持系统 本节内容 一 群体决策支持系统的基本概念二 群体决策支持系统的类型三 群体决策支持系统的组成 前几章所述的DSS是面向个人的实际上组织的决策大都是由领导群体作出的垮区域活动难使多人坐在一起决策传统的群体决策方法已难以实现要求在广泛空间内和不固定时刻作群体决策 一 群体DSS的基本概念 1 GDSS是一类信息系统在DSS基础上利用计算机网络与通信技术让多个决策者为了一个共同的目标通过某种规程相互协作探寻半结构化或非结构化决策问题解决方案GDSS涉及面很广要面对不同风格与偏好的决策者要综合决策科学 计算机网络 数据库技术 运筹学 心理学及行为科学等多种学科实用系统研究与开发的难度非常大 一 群体DSS的基本概念 2 一 群体DSS的基本概念 3 GDSS有以下一些特点 1 不受时间与空间的限制2 让决策者便捷地交流与共享信息 减少片面性3 使决策者克服消极心理 无保留地发表意见4 能集思广益激发思路 使问题方案尽可能完美5 可防止小集体主义及个性对决策结果的影响6 提高决策者对决策结果的满意程度和置信度7 群体越大效果越显著 一 群体DSS的基本概念 4 根据环境 人员空间分布 决策周期长短等因素GDSS大致可以四种类型 决策室 同时同地 局域决策网 同地异时 虚拟会议 异地同时 远程决策网 异地异时 二 群体DSS的类型 综合局域网和虚拟会议的优点 三 群体DSS的组成 1 GDSS按一个预定的规程以会议方式运行由一个主持人及多个决策者参加围绕一个称为 主题 的决策问题按照某种规程展开主持人员控制决策活动的进程参会者利用三库资源和私有DSS分析问题进行子问题的决策 发表各自的意见 三 群体DSS的组成 2 第十一章决策支持系统小结 人机优势互补 决策者主导交互式求解低结构化问题构成演变 性能拓展 基本结构分解组合派生装配模型 选择算法 提取数据 与人工智能结合增设知识库等智能构件依靠知识 推理 学习来求解 多位决策者交互协作求解克服时间空间局限