第十一章管理信息系统dss

信息系统的类型信息系统的类型 作业信息系统 处理组织的业务 控制生产过程和 支持办公事务。 管理信息系统 对一个组织（单位、企业 或部门）进行全面管理的 人和计算机相结合的系统 ，是综合运用计算机技术 、信息技术管理技术和决 策技术，与现代化的管理 思想、方法和手段结合起 来，辅助管理人员进行管 理和决策的人机系统。 业务处理系统 过程控制系统 办公自动化系统它的目标是迅速、及时、正 确地处理大量 信息，提高管 理工作的效率 和水平。（产 量统计、成本 计算、库存记 录等） 指用计算 机控制正 在进行的 生产过程 。（自动 处理，自 动监控， 传感器） 以先进的技术和 自动化的设备支 持人的部分办公 业务活动。（文 字处理、电子邮 件、信息发布等 ）这种系统较少 涉及管理模型和 方法。 应用系统的分类应用系统的分类 根据使用者的层次分 : 业务员信息系统 终端用户系统 主管信息系统 业务员信息系统业务员信息系统 是供基础人员使用的系统，又叫业务处理系统 TPS。 业务是某种工作的手续的集合。 业务处理的过程（业务处理周期）包括 5个步骤： 5 1 2 4 3 业务处理业务处理 -批处理批处理 -联机联机 /实时实时 文件和报文件和报 告产生告产生 数据库数据库 维护维护 查询处理查询处理 数据输入数据输入 终端用户系统终端用户系统 一般是供中层知识工作者使用的系统。 终端用户运算的资源包括： 硬件、软件、人员、数据和网络资源 -个人 -群组 -公司 -外部 局域网 服务器 部门 服务器 公司 主干机 软件 数据库 终端用户 应用程序 - 办公自动化 - 信息管理 - 决策支持 - 应用程序开发 - 局域网 - 广域网 - INTRANET - INTERNET - 应用软件包 - 群件 - 开发软件 EUC 主管（经理）信息系统主管（经理）信息系统 主管信息系统 EIS 是集中于满足经理战略信息需求的系统。 这种战略信息是关于企业的关键成功因素的信息。 其满足的方式在于易取和及时。 经理信息系统和一般信息系统 经理的 口头通信 以 会议 为主，包括面谈，占了其口 头通信的大部分时间。 而 文件通信 以 阅读 为主，文件编写和检索少。 经理的这种工作方式决定了经理信息系统和一般信 息系统有完全不同的要求。 EIS概念结构概念结构 EIS软件 DB软件 通信软件 外部 数据库 主管 /经理 联网工作站 战略信息 显示 内部 数据库 特殊 管理库 应用系统的分类应用系统的分类 按系统实现的职能分 市场 信息系统 财务 信息系统 生产 信息系统 人事 信息系统 市场信息系统市场信息系统 市场情报 子系统 市场预测 子系统 市场研究 子系统 数据库 广告促销子系统 产品子系统 分销渠道子系统 价格子系统 市场决策子系统 用户 市场 经理 财务信息系统财务信息系统 预测子系统 资金管理子系统 财务控制子系统 用户外 源 内 源 数据流 信息流 财务情报 子系统 内部审计 子系统 会计信息 子系统 生产信息系统生产信息系统 制 造 业 的 信 息 系 统 技术信息系统： CAD、 CAM、 CNC和机器人等 管理系统： MRP、 MRP-II、 ERP等 人事信息系统人事信息系统 支持人力资源管理 HR 数据库 招聘子系统 人力管理子系统 酬劳子系统 用户环 境 内 源 人力资源情报 子系统 人力资源研究 子系统 记帐子系统 人力计划子系统 环境报告子系统 输入子系统 输出子系统 应用系统的分类应用系统的分类 按使用的组织类型分 政府机关信息系统 公共组织信息系统 制造企业信息系统 外贸公司信息系统 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 专家系统 第十一章第十一章 决策支持系统决策支持系统 专家系统概念专家系统概念 和特点和特点 一、概念 专家系统是一个含有知识型程序的系统， 它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。 二、特点 1）能进行某些求解工作； 2）以规则或框架的形式表示知识； 3）可以和人进行对话； 4）能同时考虑多个假设。 例子： 红绿灯专家系统 交通灯专家系统 规 则 事实或症状 满足条件 不满足条件 解释 1 绿色亮？ 通过路口 转到规则 3 绿灯亮时通过路口是安全的 2 红色亮？ 转到规则 4 转到规则 3 应该尽可能停车 3 是否在通过路口 之前交通灯会转 红色 转到规则 4 通过路口 只有在黄灯亮 时才有这种情 况，此时有两 个选择 4 是否可以在进入路口之前停车 停车 转到规则 5 应该停车，否则会撞车 5 是否在交叉的马路上有其他车 准备撞车 通过路口 很可能撞车 专家系统专家系统 的结构的结构 用户界面 推理机 解释模块 知识获取 知识库知识库 用 户 知识工程师 转为规则 专家提供知识 专家系统专家系统 的结构的结构 1、知识库 用来存放系统求解实际问题的专家知识 和经验。 知识表示方式 1）规则 IF THEN 2）语义网络 IS-A、 PARTOF 3）框架 知识表示方式知识表示方式 规则 ： IF 动物有毛发 AND 动物产奶 THEN 该动物是哺乳动物 IF INCOME 10000 THEN PRINT NAME AND ADDRESS 框架 槽 槽值 槽值槽值 槽槽 是一种 表皮 活动 动物 毛发 产奶 是一种 外貌 附肢 活动 动物 有犬齿 有爪 食肉 是一种 表皮 活动 动物 羽毛 会飞 语义网络 动物 鸟类 食肉类 会飞有羽毛毛皮 产奶 有爪有犬齿 哺乳类 食肉 是一种 表皮 活动 是 一 种 是一种 外貌 活 动 附肢 表皮 活动 专家系统专家系统 的结构的结构 2、推理机 推理机和知识库一起构成专家系统的核心。 它是一 组用来控制系统运行，执行各种任务，根据知 识库进行各种搜索和推理的程序模块。 3、知识获取 专家提供知识或经验，由知识工程师转换为规则。 4、解释模块 解释机制是面向用户服务的，负责解答用户提出的 各种问题 。 5、用户界面 人机接口是指专家系统与人的交互界面 用户 目标问题分析 根据目标问题聚集知识 对假设方案集进行排序 形成解决问题的假设方案集 选择最优方案并执行 选择下一方案并执行 还有其他方案吗 问题已经解决了吗 Y N 成功 结束 失败 结束Y N 专家系统工作流程 专家系统专家系统 的开发的开发 一、专家系统开发中的人员构成 解决问题的专家 知识工程师 管理人员和用户 二、专家系统的开发方案 1. 购买现成的软件包 2. 利用专家系统外壳工具进行开发 3. 自己建造 专家系统专家系统 的优缺点的优缺点 一、优点：提高决策质量 1）提供更多的选择 2）提供高水平的逻辑 3）节约时间 4）提高决策的一致性 5）降低错误的发生 二、缺点 1）专家系统不能处理不一致的东西 2）专家很难将自己的推理过程清楚的表达出来 3）专家系统不具备基本的判断、直觉或常识 第一节第一节 决策支持系统的概念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 计算机的应用 信息支持决策的研究 1971年 Keen: 提出 “管理决策系统 ”（ MDS） 1978年 Keen和 Scott Morton 提出 “决策支持系统 ”（ DSS） 形成 DSS新学科 一、决策支持系统的产生一、决策支持系统的产生 DSS的产生 管理决策面临的新挑战 决策质量的要求更高 要考虑的因素更复杂 速度要求更快 失败的代价更高 传统信息管理系统的局限 分析工作量大，复杂程度高 分析结果滞后 商业习惯 无法提供关键问题的解决方案 缺乏量化的衡量指标 DSS与 MIS的关系 DSS与 MIS虽然功能目标不同，但它们都是以不同 方式，为解决性质不同的管理问题提供信息服务 。 1) MIS收集、存储及提供的大量基础信息是 DSS工作 的基础，而 DSS使 MIS提供的信息在深层次上发挥 更大的作用； 2) MIS需要担负起收集、反馈信息的作用，支持 DSS 执行结果的验证和分析； 3) DSS经过反复使用，逐步明确起来的新的数据模 式与问题模式，将逐步实现结构化，并纳入 MIS的 工作范围； 4) DSS是 MIS的发展，是管理信息系统向纵深发展的 一个阶段。 两库系统 三库系统 DSS 组成的发展 ： 四库系统 集群系统 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二、决策支持系统的功能 决策问题的分类决策问题的分类 结构化决策 问题的本质和结构十分明确，解决这些问题的步骤是已知的而 且是经常重复发生的一类决策问题。 非结构化决策 指以前未曾出现过的问题问题的本质和结构十分复杂而难以确 切了解从而用以往解决问题的一些步骤和方法难以处理的一类 决策问题。 半结构化决策 一部分决策阶段结构化而另一部分决策阶段非结构化 计算机解决 管理者解决计算机 +管理者共同解决 即 DSS方法 结构化 非结构化半结构化 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。 三、决策支持系统的定义三、决策支持系统的定义 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 四、决策支持系统的分类四、决策支持系统的分类 第二节第二节 决策支持系统的组成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 自然语言 子系统 问题处理 子系统 知识库 子系统用户 基于知识的 DSS结构 一、决策支持系统的系统结构一、决策支持系统的系统结构 三库结构 数据库 模型库 对 话 子 系 统 数 据 库 子系 统 模 型 库 子 系 统 用户 数据库 模型库 对 话 子 系 统 数 据 库 子系 统 模 型 库 子 系 统 用户 方法库 知识库 方 法 库 子系 统 知 识 库 子 系 统 数据库 模型库 对话 子系统 方法库 子系统 模型库 子系统 用户 数据库 子系统 方法库 一、决策支持系统的系统结构一、决策支持系统的系统结构 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一、决策支持系统的系统结构 三库子系统 请求检验、形成命令 处理 处理 读取数据、 构建模型、选择算法 信息查询 决策支持 决策者 请 求结果 检验评价 系统修改 维护者请 求 结果 人机对话子系统 人机 二、人机对话子系统二、人机对话子系统 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、人机对话子系统二、人机对话子系统 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（ Data Warehouse） 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、模型库子系统四、模型库子系统 模型单元的存储方式： 子程序方式： 模型的输入、输出格式及算法用完整的程序表示 不利于修改，会造成各模型相同部分的存储冗余 语句方式： 用建模语言描述模型，组成语句集合 与子程序方式类似，但向用户方向前进了一步 数据方式： 把模型看成一组用数据集表示的关系 便于数据库管理系统操作模型库 使模型库和数据库能用统一的方法进行管理 四、模型库子系统四、模型库子系统 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、方法库子系统五、方法库子系统 方法库 基 本 数 学 方 法 统 计 方 法 优 化 方 法 预 测 方 法 计 划 方 法 金 融 方 法 各 函 种 数 初 算 等 法 插 值 算 法 拟 合 法 外 推 法 平 滑 法 二 分 元 析 相 法 关 回 归 分 析 法 判 别 分 析 因 子 分 析 方 差 分 析 法 求 解 分 析 判 别 分 析 时 间 系 列 法 因 果 分 析 法 矩 阵 运 算 法 计 划 评 审 法 方法库方法集合举例 五、方法库子系统五、方法库子系统 第三节第三节 智能决策支持系统智能决策支持系统 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 人 工 智 能 AI 专 家 系 统 机 器 学 习 人 工 神 经 元 网 络 专家知识优势 IDSS DSS+AI 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 知识获取困难 知识 库 一、智能一、智能 DSS的基本概念的基本概念 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 AI 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、智能一、智能 DSS的基本概念的基本概念 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、智能一、智能 DSS的基本概念的基本概念 典型的结构为四库结构 数据库 模型库 人机接口 方法库 管理系统 模型库 管理系统 用 户 数据库 管理系统 方法库 知识库 知识库 管理系统 自然语言处理系统 问题处理系统 推理机 二二 、 智能智能 DSS的结构的结构 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、智能二、智能 DSS的结构的结构 自然语言表达的 决策问题 系统能理解的方式 表达的决策问题 人机接口 自然语言处理系统 问题处理系统 语法、语义 结构分析 二、智能二、智能 DSS的结构的结构 智能人智能人 机接口机接口 四 库 系 统 问题处理系统 工作流程 问 题 求 解 器 结构化问题 ： 模型选择或构造 非结构化问题 ： 推论或知识推理 结果 四 库 系 统求解资源 二、智能二、智能 DSS的结构的结构 问题处理系统问题处理系统 问 题 分 析 器 问题描述 人 机 接 口 自然语言处理系统 决策问题、决策目标、过程交互信息 回答知识请求 回答知识库维护请求 知识库 知识库 管理系统 推理机 决策知识和经验知识 特定问题领域专门知识 从已知事实 推出新事实 二、智能二、智能 DSS的结构的结构 知识库子系统知识库子系统 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、智能二、智能 DSS的结构的结构 知识库子系统知识库子系统 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、智能二、智能 DSS的结构的结构 推理机推理机 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 IF M THEN N， 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、智能二、智能 DSS的结构的结构 推理机推理机 输出 W1 W4W2 W3 X1 X2 X3 X4 输入 加权 传递 加权和 Y 处理 单元 输入层 隐蔽层 输出层 三三 、 ANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 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 三三 、 ANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 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 三三 、 ANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 第四节第四节 群体决策支持系统群体决策支持系统 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 前几节所述的 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 在此背景下产生了 GDSS 一一 、 群体群体 DSS的基本概念的基本概念 GDSS 是一类会话型的信息系统 在 DSS 基础上利用计算机网络与通