管理信息系统课件第十一章.ppt

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 第十一章 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 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 -1 -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 Profolio Management System 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 Capacity Information System，等等 一、决策支持系统的产生一、决策支持系统的产生 -2 -2 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 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二、决策支持系统的定义 -1 -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二、决策支持系统的定义 -2 -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二、决策支持系统的定义 -3 -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、兼有分析和求分析为主、以求解为主、兼有分析和求 解解 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 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 -1 -1 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 -2 -2 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 -3 -3 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 -1 -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、人机对话子系统二、人机对话子系统 -2 -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（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 -1 -1 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 - -2 2 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 -1 -1 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 - -2 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 人 工 智 能 专 家 系 统 机 器 学 习 人 工 神 经 元 网 络 专家知识优势 IDSS DSS+ES 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DSSDSS的基本概念的基本概念 - -1 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、智能一、智能DSSDSS的基本概念的基本概念 - -2 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、智能一、智能DSSDSS的基本概念的基本概念 - -3 3 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DSSDSS的结构的结构 -1 -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、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 -2 -2 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DSSDSS的结构的结构 智能人智能人机接机接 口口 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 问 题 分 析 器 问题描述 人 机 接 口 自然语言处理系统 结果 四 库 系 统 求解资源 二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 问题处理系问题处理系 统统 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DSSDSS的结构的结构 知识库子系统知识库子系统 1 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、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 知识库子系统知识库子系统 2 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、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 推理机推理机1 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DSSDSS的结构的结构 推理机推理机2 2 输出 W1W4W2W3 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、ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 -1 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 三三、ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 -2 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 三三、ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 -3 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 在此背景下产生了 GDSS 一一、群体群体DSSDSS的基本概念的基本概念 -1 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 一一、群体群体DSSDSS的基本概念的基本概念 -2 2 DSS 计算机技术通信技术 GDSS 规程 半结构化问题 非结构化问题 一一、群体群体DSSDSS的基本概念的基本概念 -3 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