（管理科学与工程专业论文）模型驱动的决策支持系统研究.pdf

摘要 模型驱动的决策支持系统( m d d s s ) 是决策支持系统中最为重 要的一种类型，其中，模型管理和m d d s s 的开发是目前国内外学 者研究的重点。然而，在已有的研究中，仍然存在一些不足，m d - d s s 中的模型的表示与管理方法不能有效支持决策问题的求解，m d d s s 的快速开发仍然缺乏有效的方法和完整的解决方案，使m d d s s 的 适用性和开发效率都不能够满足企业实际的决策需要，导致其在企业 中的普及率和应用水平较低。 针对上述问题，本文对m d d s s 进行了系统研究。主要研究内 容与结果包括： ( 1 ) m d d s s 中模型表示方法研究 基于对m d d s s 的基本特征和决策问题求解的一般规律的研究， 提出了设计模型表示方法应该遵循的四个原则，即全过程原则、统一 性原则、分离性原则和用户性原则。基于这些原则，提出了一种新的 模型表示方法一基于问题求解的模型表示( p s b m r ) 方法，该方 法从五个层次( 方案层、任务层、模型层、算法层和数据层) 对决策 问题的求解过程进行表示，实现了决策问题求解全过程的类的抽象与 表示；实现了模型与算法对象的统一表示；实现了决策模型对其管理 意义的清晰表示；提高了决策方案、决策模型与决策算法的可重用性。 ( 2 ) m d d s s 中模型管理方法研究 基于p s b m r 方法，研究了m d d s s 中模型管理的主要问题， 并提出了相应的解决方案：基于数据连接实现了模型简单清晰的集 成，并解决模型集成中的粒度冲突与循环冲突问题；基于元数据管理 实现了面向专家用户的决策模型与异质多数据库数据库的连接；通过 表达式规则的制定，实现了模型管理系统对模型表达式的检验和理 解；通过对算法信息与算法参数的定义，实现了实时动态算法字典的 管理和算法参数接口的标准化，为决策用户和第三方厂商实现算法的 扩展提供了基础；通过在决策问题求解的三个层次上的协同，实现了 对决策问题的求解管理。 ( 3 ) m d d s s 快速开发方法研究 基于p s b m r 方法，提出了一个由四个库( 方案库、模型库、算 法库和数据库) 和六个管理器( 方案库管理器、方案管理器、模型库 管理器、算法库管理器、数据连接管理器和元数据管理器) 构成的 m d - d s s 一般架构。在此基础上，将面向对象的方法从模型的表示引 入到m d d s s 开发层次，设计并开发了一套包括数据连接组件、元 数据管理组件、方案管理组件、模型管理组件、算法管理组件在内的 完整的m d d s s 开发组件。为m d d s s 的快速开发提供了一个相对 完善的解决方案。 运用本文提出的p s b m r 方法和开发的m d d s s 开发组件，实 际开发了一个m d d s s ，即中国金属矿产资源决策支持系统。开发结 果表明，相对于其它m d d s s 开发方法而言，组件化开发方法能够 在提高开发效率的同时，使m d d s s 具有更强的个性与灵活性。 关键词：决策支持系统，模型驱动，模型管理，面向对象方法， 组件化开发 a b s t r a c t m o d e l d r i v e nd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ( m d - d s s ) i st h em o s t i m p o r t a n tt y p e o fd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m n o w a d a y s ，t h em o d e l m a n a g e m e n ta n dt h ed e v e l o p m e n to fm d - d s sh a sb e c o m et h e c o r e r e s e a r c hf o c u s e db ym o s to fr e s e a r c h e r sd o m e s t i c a l l ya n do v e r s e a s h o w e v e r ，t h e r ea r el o t so fs h o r t c o m i n g sa n dl i m i t a t i o n sa b o u ta p p l i c a t i o n o fm d - d ssi nt h ee x i s t i n go u t c o m e s t h em o d e lr e p r e s e n t a t i o na n d m a n a g e m e n ti nm d d s sc a n n o ts u p p o r td e c i s i o nm a k i n ge f f e c t i v e l y ， a n dt h e r ei sn o ts t i l las a t i s f a c t o r ya n dc o m p l e t es o l u t i o nf o rr a p i d l y d e v e l o p i n gm d - d s s ，w h i c h m a k e s a p p l i c a b i l i t y a n d d e v e l o p i n g e f f i c i e n c yo fm d d s sc a n n o tm e e tt h ep r a c t i c a lr e q u i r e m e n t so ft h e f i r m s i ta l s og i v e sr i s et ot h el o wp o p u l a r i z a t i o na n da p p l i c a t i o nl e v e li n t h ef i r m s i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，m d d s si ss y s t e m a t i c a l l ys t u d i e do na b o v e i s s u e s t h em a j o rc o n t e n t sw eh a v er e s e a r c h e da r ei n c l u d e da sf o l l o w i n g ： ( 1 ) s t u d yo nm o d e lr e p r e s e n t a t i o ni nm d d s s b a s e do na n a l y z i n gt h eb a s i cc h a r a c t e r so fm d d ssa n dt h eg e n e r a l p r o c e s so fs o l v i n gd e c i s i o np r o b l e m s ，f o u rp r i n c i p l e sa r eb r o u g h t f o r w a r d f o rd e s i g no fm o d e lr e p r e s e n t a t i o n ，s u c ha ss u p p o r t i n gw h o l ep r o c e s so f p r o b l e ms o l v i n g ，u n i f o r i i lr e p r e s e n t a t i o n o fm o d e la n da l g o r i t h m ， s e p a r a t i n go fm o d e l ，a l g o r i t h ma n dd a t a , a n du s e r - o r i e n t e d a c c o r d i n g t o t h e s e p r i n c i p l e s ，a n e wm e t h o do fp r o b l e ms o l v i n gb a s e dm o d e l r e p r e s e n t a t i o n ( p s b m r ) i sp u tf o r w a r d f r o mf i v el a y e r s ，s u c ha ss c h e m e l a y e r ，t a s kl a y e r ，m o d e ll a y e r , d a t al a y e ra n da l g o r i t h ml a y e r ，t h ew h o l e p r o c e s so fd e c i s i o np r o b l e ms o l v i n gc a nb ef u l l yr e p r e s e n t e d ，v a r i a n t m o d e la n d a l g o r i t h m c l a s s e sc a nb e r e p r e s e n t e du n i f o r m l y ，t h e m a n a g e m e n tm e a n so fm o d e l sa r ec l e a r e ra n dt h ec a p a c i t yt o r e u s e s c h e m e s ，m o d e l sa n da l g o r i t h m si sh i g h e rt h a ne v e r i i i ( 2 ) s t u d y o nm o d e lm a n a g e m e n ti nm d d s s s t u d i e ds o m ei m p o r t a n tp r o b l e m so fm o d e lm a n a g e m e n ti n m d d s sb a s e do np s b m rm e t h o d ，a n da l s o p u t f o r w a r dt h e c o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n s b a s e do nt h ec o n n e c t i o no fm o d e la n dd a t a ，i ti s e a s yt oi n t e g r a t et h em o d e l st oo v e r c o m et h eg r a n u l a r i t yc o n f l i c t i o na n d c y c l i c a l c o n f l i c t i o ni nm o d e l i n t e g r a t i n g b a s e d o nm e t a d a t a m a n a g e m e n t ，m u l t i p l e d a t a b a s e sc a nb ec o n n e c t e dw i t hm o d e l c o n v e n i e n t l yb yp r o f e s s i o n a l u s e r s as e to fe x p r e s s i o nr u l ei s e s t a b l i s h e d ，w h i c he n a b l e sm o d e lm a n a g e m e n ts y s t e mt ov e r i f ya n d u n d e r s t a n dm o d e l e x p r e s s i o n t h e c l a s s d e f i n i n g o f a l g o r i t h m i n f o r m a t i o na n da l g o r i t h mp a r a m e t e rh e l p st os t a n d a r d i z et h ei n t e r f a c e b e t w e e nm o d e la n da l g o r i t h m a n ym o d e lc a nc a l la n ya l g o r i t h mi na u n i f o r mm o d e ，a n dt h ea l g o r i t h mb a s ec a nb ee x t e n d e db ya n yu s e ra n d a n yt h i r d - p a r t ys o f t w a r em a n u f a c t u r e r b yc o l l a b o r a t i n ga m o n gt h r e e s o l v i n gl a y e r s ，m d d s sc a nm a n a g et h ep r o c e s so fd e c i s i o np r o b l e m s o l v i n g ( 3 ) s t u d y o nf a s td e v e l o p m e n to fm d - d ss b a s e do np s b m rm e t h o d ，ag e n e r a lm d d s sa r c h i t e c t u r e c o n s i s t i n go ff o u rb a s e s ( s c h e m eb a s e ，m o d e lb a s e ，a l g o r i t h mb a s ea n d d a t a b a s e ) a n ds i xm a n a g e r s ( s c h e m eb a s em a n a g e r ，s c h e m em a n a g e r , m o d e lb a s em a n a g e r , a l g o r i t h mb a s em a n a g e r , d a t ac o n n e c t i o nm a n a g e r a n dm e t a d a t am a n a g e r ) i sd e s i g n e d t h e nt h eo b j e c t - o r i e n t e da p p r o a c hi s i n t r o d u c e di n t ot h e d e v e l o p m e n t o fm d d ssf r o mt h em o d e l r e p r e s e n t a t i o n ，m e a n w h i l e ，ac o m p l e t e s o l u t i o no fc o m p o n e n t - b a s e d d e v e l o p m e n tf o rm d - d s si sp u tf o r w a r d ac o m p o n e n ts y s t e m ，w h i c h c o n s i s t so fas e r i e so fc o m p o n e n t ss u c ha sd a t ac o n n e c t i o nc o m p o n e n t ， m e t a d a t am a n a g e m e n tc o m p o n e n t ，s c h e m em a n a g e m e n tc o m p o n e n t ， m o d e lm a n a g e m e n tc o m p o n e n ta n da l g o r i t h mm a n a g e m e n tc o m p o n e n t ， i sd e s i g n e df o rf a s td e v e l o p m e n to fm d d s s i v b yu s i n g p s b n 己m e t h o da n dt h en ) d s s d e v e l o p m e n t c o m p o n e n t sd e s i g n e d a n dr e a l i z e di nt h i sd i s s e r t a t i o n ，a na c t u a l m d d s s t h ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mf o rt h em e t a lr e s o u r c e si n c h i n a ，i sd e v e l o p e d t h er e s u l ts h o w st h a tt h ec o m p o n e n t - b a s e d d e v e l o p m e n tn o to n l yi n c r e a s e s 廿1 ed e v e l o p m e n te f f i c i e n c y b u ta l s o e n h a n c e st h ei n d i v i d u a l i t ya n dt h ef l e x i b i l i t yo f ) d s sc o m p a r e dw i t h o t h e rd e v e l o p m e n tm e t h o d s k e y w o r d s ：d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，m o d e l d r i v e n ，m o d e l m a n a g e m e n t ，o b j e c t o r i e n t a t i o na p p r o a c h ，c o m p o n e n t - b a s e d d e v e l o p m e n t v 图i - i 图1 - 2 图1 - 3 图1 - 4 图1 - 5 图1 - 6 图2 - 1 图2 - 2 图2 - 3 图2 - 4 图2 - 5 图2 - 6 图3 - 1 图3 - 2 图3 - 3 图3 - 4 图3 5 图3 - 6 图3 - 7 图3 - 8 图3 - 9 图3 - 1 0 图3 11 图3 - 1 2 图3 - 1 3 图表目录 基于d s s 的决策制定过程4 计算机对不同决策环境的支持5 d s s 三部件两库结构7 d s s 四部件三库结构7 d s s 五部件四库结构8 主要研究思路2 0 m d d s s 的生命周期2 4 运用m d d s s 进行辅助决策的基本流程。2 6 专家用户解决复杂决策问题思维模式的概念框架3 0 决策问题分解与求解路径31 专家用户解决复杂决策问题的思维模式与求解过程3 3 决策问题求解的详细流程3 4 结构化方法与面向对象方法的概念比较3 8 模型类示例4 0 模型类之间的继承关系4 1 决策任务与决策模型的关系4 4 决策模型与决策算法的关系4 4 决策任务、决策模型与决策数据的关系4 5 由一系列决策任务构成决策方案4 6 p s b m r 方法的基本框架4 8 方案类的构造。5 5 任务类的构造5 6 求解结果类的构造5 6 模型类的构造5 6 变量类的构造5 7 图3 - 1 4 图3 - 1 5 图3 - 1 6 图4 - 1 图4 - 2 图4 - 3 图4 - 4 图4 5 图4 - 6 图4 7 图4 8 图4 - 9 图4 - 1 0 图4 一l l 图4 - 1 2 图4 - 1 3 图4 - 1 4 图4 - 1 5 图4 - 1 6 图4 - 1 7 图5 - 1 图5 - 2 图5 - 3 图5 - 4 图5 - 5 图5 - 6 图5 7 图5 - 8 数据源类的构造5 7 算法基类的构造5 7 p s b m r 对象类图5 8 基于数据连接的模型串联6 3 基于数据连接的模型并联6 4 冗余决策方案模型集成的循环冲突检查6 6 元数据存贮的数据结构6 8 方案库与模型库的数据结构7 0 算法与模型的连接方式7 3 算法信息类的构造。7 7 算法要求类的构造7 8 实时动态算法字典的生成7 9 算法字典类的构造8 0 算法字典项类的构造8 0 模型信息的传递8 l 算法参数类的构造8 2 算法变量类的构造8 2 决策任务的求解次序8 4 决策任务的求解机制8 6 算法求解机制8 7 m d d s s s 快速开发的生成器法9 2 m d - d s s s 快速开发的原型演进法9 2 m d d s s 的组件化开发方法9 4 基于p s b m r 方法的m d d s s 架构。9 9 m d d s s 开发组件体系1 0 l m d d s s 开发组件的两层部署1 0 5 m d - - d s s 开发组件的三层部署1 0 5 基于w e b 的m d - - d s s 10 6 图6 - 1 图6 2 图6 - 3 图6 - 4 图6 - 5 图c - l 图c 一2 图c 一3 图c 一4 图c - 5 图c 一6 图c - 7 图c - 8 图c - 9 图c - i o 图c - 11 图c - 1 2 图c - 1 3 图c - 1 4 表1 - 1 表2 - 1 表2 - 2 表2 - 3 表4 - 1 表4 - 2 表4 3 表4 - 4 表5 - 1 c i 田) s s 系统结构11 4 基于i 岫- d s s 开发组件的c m d s s 开发一1 15 c i m ) s s 中的分析结果1 1 6 c l a s s 中专家用户进行模型管理的流程11 8 c 肋s s 系统界面1 2 0 元数据编辑器1 3 7 方案库管理器13 8 方案管理器1 3 8 创建决策任务1 3 9 设置数据源。13 9 试算任务模型1 4 0 s q l 生成器1 4 0 模型库管理器。1 4 1 模型创建修改向导( 选择算法) 1 4 1 模型创建修改向导( 设置输入变量) 1 4 2 模型创建修改向导( 设置输出变量) 1 4 2 模型创建修改向导( 设置表达式) 1 4 3 模型创建修改向导( 设置名称与描述) 1 4 3 表达式生成器1 4 4 d s s 的发展阶段及主要研究进展8 不同角色在m d - d s s 生命周期的不同作用。2 6 单位产品利润、消耗定额与资源限额3 0 决策任务的分解3 2 不同类型的数据源对象表示6 3 算法分类框架示例7 2 常规操作符7 6 常规函数符7 6 肛d s s 中六个管理器的基本功能9 8 表5 - 2m 沪d s s 组件中封装的主要管理器对象1 0 2 表b - 1表达式中的基本元素1 3 1 表b - 2直接表示特定元素示例：131 表b _ 3元素的重复与替换表示13 2 表b - 4表达式规则索引1 3 2 表b - 5表达式规则示例。13 3 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。 作者签名：越日期：型2 年月上日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：叠控苤导师签名蔓薹! 日期：盟年肓土日 i q 。 博士学位论文第1 章绪论 1 1 研究背景与意义 第1 章绪论 随着信息时代的来临，企业正在比以往更多地利用信息，以获取竞争优势【1 1 。 2 0 世纪9 0 年代以来，e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，企业资源计划) 、s c m ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，供应链管理) 、c r m ( c u s t o m e rr e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t ，客户关系管理) 、o a ( o f f i c ea u t o m a t i o n ，办公自动化) 等管理 信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，m i s ) 在企业得到了广泛应用，企 业信息化程度日益加深。随着改革开放的程度日益加深，以及全球产业分工与 产业转移的加速，中国正在成为一个制造业大国，以信息化带动工业化已成为 我国推动经济发展的一项国策。 然而，经济的全球化、从工业经济向知识经济的转变以及企业组织与管理 的变革，又向m i s 提出了更大的挑战1 2 1 。m i s 正在向决策支持智能化、系统功 能组件化、系统架构w e b 化和研发定制平台化的方向发展1 3 。决策支持系统 ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d s s ) 成为m i s 研究中最活跃的领域之一【4 】。 自1 9 7 1 年g o r r y 和s c o t t 5 】首次提出d s s 的概念以来，在新技术和组织变革 的不断冲击下，d s s 的研究已经取得了一系列重要的进展【6 】，如：对d s s 定义 和基本框架的拓展和改进【6 】、从面向个人的d s s 发展到面向组织和团队的群体 决策支持系统( g r o u pd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，g d s s ) 1 7 - 9 1 、商业智能( b u s i n e s s i n t e l l i g e n c e ，b i ) b o , 1 1 】技术的运用、基于知识工程( k n o w l e d g ee n g i n e e r i n g ，k e ) 【1 2 ，1 3 】和多代理( m u l t i a g e n t ) 技术而发展起来的智能决策支持系统( i n t e l l i g e n t d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，i d s s ) 1 5 - 1 5 以及基于网络技术而发展的分布式决策支 持系统( d i s t r i b u t e dd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d d s s ) b 9 , 2 0 1 等。 一般而言，d s s 按驱动类型大致可以分为模型驱动( m o d e l d r i v e n ) 、数据 驱动( d a t a - d r i v e n ) 、知识驱动( k n o w l e d g e - d r i v e n ) 、文本驱动( d o c u m e n t - d r i v e n ) 和沟通驱动( c o m m u n i c a t i o n s d r i v e n ) 等五种基本类型【2 1 ，2 2 1 。由于数学模型在 宏观与微观经济决策中扮演着十分重要的角色团】，因此，模型驱动的决策支持 系统( m d d s s ) 成为d s s 中最为重要的一种类型。在m d d s s 中，模型管理 系统( m o d e lm a n a g e m e n ts y s t e m ，m m s ) 是决策者创建、存贮、查询、操纵和 博士学位论文 第1 章绪论 利用模型的核心部件【1 9 1 ，也是m d d s s 走向实用和成功的关键【2 4 】，因此，在d s s 众多的研究主题中，模型管理和m d d s s 的开发一直是国内外学者研究的重点 【6 2 5 ，2 6 o 模型管理的研究主要集中在两个方面： ( a ) 模型的表示与模型库的构建。模型的表示与模型库的构建是模型管理 的基础，主要的方法包括模型的子程序表示、实体关系模型( e n t i t y - r e l a t i o n s h i p m o d e l ，e rm o d e l ) 2 7 , 2 强1 、模型的逻辑表示方法 2 9 4 3 1 、结构化构模语言( s t r u c t u r e m o d e l i n gl a n g u a g e ，s m l ) 3 4 - 3 7 l 、模型的数据表示方法【3 8 ，3 9 】和面向对象 ( o b j e c t - o r i e n t a t i o n ) 的模型表示方法m 】等，其中，面向对象的模型表示方法是 近年来研究的重点； ( b ) 模型库的管理与模型的重用。如何提高模型构造的效率与可重用性， 是模型库管理研究的主要问题【4 1 1 ，目前的研究集中在运用面向对象的方法来构 建模型库管理系统( m o d e lb a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，m b m s ) 4 0 , 4 1 】，即通过对 现有模型对象的继承来快速构造新的模型。 无论是模型的表示还是模型库的管理，面向对象方法已成为研究的主流， 但目前该方法的应用大多局限在模型构造层次，主要用于指导模型库的结构设 计，而没有在m d d s s 的开发与应用层次上综合考虑与应用，使得大多数解决 方案的可行性存在着这样或那样的缺陷，各种方案间也存在较大差异，m d d s s 的开发至今未形成统一的标准，高效快速的商品化开发工具尚未出现，使得决 策支持系统在企业的中的实际应用率较低。 从现有文献的统计来看，国内外学者对d s s 的开发与应用进行了长期大量 的工作【6 2 5 , 2 6 , 4 2 】，在企业管理方面，涉及到生产运作、营销与运输、信息系统、 财务、战略、人力资源和组织间等各项职能决策，而在非企业管理方面，则涉 及到政府、教育、医疗卫生、国土资源、国防、城市与社区、农业等多个应用 领域【4 2 】，然而，这些系统大多均属于实验或原型系统，成熟的商品化d s s 并不 多见。事实上，无论在企业或非企业组织中，目前d s s 的实际应用程度远远低 于传统的业务系统( w o r ks y s t e m 2 ，如e r p 、o a 等) 。近年来，基于数据仓 库( d a mw a r e h o u s e ，d w ) 、联机在线分析( o n - l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s ，o l a p ) 和数据挖掘( d a t am i n i n g ，d m ) 的b i 技术得到了迅速发展，同时，由于m i c r o s o f t 、 o r a c l e 、i b m 等数据库厂商的大力开发与支持，使得数据驱动的d s s ( d d d s s ) 2 博士学位论文第1 章绪论 相对于m d d s s 具有更高的标准化程度和产品成熟度，在企业已实施的d s s 中， 大多以d d d s s 为主。 m d d s s 在开发和应用中所面临的困境，究其实质在于缺乏一套完善可行 的模型库管理的解决方案和有效的m d d s s 开发方法与工具，因此，就这一问 题进行系统而深入的研究，对于推动m d d s s 的快速开发与普及应用具有十分 重要的意义。 本文的研究属于陈晓红教授所主持的国家自然科学基金委( n s f c ) 杰出青 年基金项目( 7 0 1 2 5 0 0 2 ) “基于互联网环境下群体智能决策支持系统生成器研 究 的一部分，并同时得到教育部博士点基金项目( 2 0 0 0 0 5 3 3 0 6 ) “知识型企 业智能化管理系统研究 和暨南大学“十五人文社科青年基金项目( 0 0 2 j x q 0 0 3 ) “面向问题的企业决策支持系统组件研究”的资助，研究成果直接应用于国家 “十五 科技攻关计划项目( 2 0 0 1 b a 6 0 9 a 一2 0 1 ) “我国主要金属矿产资源保障 程度及开发利用科技发展战略 中“中国金属矿产资源决策支持系统的开发。 1 2 文献综述 1 2 1 决策支持系统的研究概况 ( 1 ) d s s 的基本概念 决策支持系统( d s s ) 的概念最早由g o r r y 和s c o t t 5 l 在1 9 7 1 年提出，他们 将a n t h o n y 对管理活动分类( 战略计划、管理控制、运作控制) 和s i m o n 对决 策问题分类( 程序性决策和非程序决策) 的观点结合起来，认为决策活动可以 分为结构化( s t r u c t u r e d ) 、非结构化( u n s t r u c t u r e d ) 和半结构化( s e m i s t r u c t u r e d ) 三种类型，并将d s s 定义为辅助解决半结构化或非结构化决策问题的计算机系 统。d s s 并不能代替决策者进行决策，它主要用于处理决策问题中结构化的部 分，而由决策者来处理决策问题中的非结构化部分，因此，d s s 本质上是一个 人机交互的问题求解系统。 g o r r y 和s c o t t 进一步讨论了在d s s 环境下的信息需求与构模特征，认为决 策过程中信息需求的不明确性，要求d s s 具备更为灵活的构模环境( m o d e l i n g e n v i r o n m e n t s ) 。图1 1 显示了一个典型的运用d s s 进行决策制定过程：首先对 决策问题进行识别和定义，然后制定出几套不同的解决方案，针对每个解决方 案，进行决策建模，对每一个方案的模型进行求解分析，最终将分析结果提交 3 博士学位论文第1 章绪论 给决策者进行选择，采用其中的一个方案来解决决策问题，如果所有方案均不 满意，则重新对问题进行考察，进入下一个循环。 图i - i 基于d s s 的决策制定过程 计算机应用于决策制定过程，一般有三种不同的情况( 图1 2 ) ：第一种是 自动决策系统，通常是对于常规的结构化问题，由计算机自动进行决策；第二 种是决策支持系统，通常是对于半结构化的常规性的决策问题提供辅助支持； 图1 2 计算机对不同决策环境的支持 4 博士学位论文第1 章绪论 第三种是计算机分析工具，通常是技术专家在特殊的非结构化决策环境下使用， 以帮助其对特殊问题进行专门的研究。p o w e r 【2 2 】认为，d s s 是一般指第二种情况， 即它是为非技术专家的决策制定提供帮助的，具有良好人机界面和易操作的， 能够反复使用的系统。 ( 2 ) d s s 的主要类型 随着d s s 研究的发展，出现了各种类型的d s s ，也有各种不同的分类方法。 目前，较为广泛采用的是a l t e r t 2 l 】的方法，他按照系统的内在驱动力，将d s s 分 为以下五种类型： ( a ) 模型驱动的d s s ( m o d e l - d r i v e nd s s ) ：该类系统运用各种数学决策模 型来帮助决策制定。系统强调对大量的模型进行访问和操纵，而模型库及其管 理系统则成为d s s 中最主要的功能部件。模型驱动的d s s 通常不是数据密集型 的，也就是说，模型驱动的d s s 通常不需要很大规模的数据库。模型驱动的d s s 的早期版本被称作面向计算的d s s t 2 9 1 。这类系统有时也称为面向模型或基于模 型的决策支持系统： ( b ) 数据驱动的d s s ( d a t a d r i v e nd s s ) ：包括文件夹与管理报告系统( f i l e d r a w g ta n dm a n a g e m e n tr e p o r t i n gs y s t e m ) 、数据仓库与分析系统( d a t a w a r e h o u s i n ga n da n a l y s i ss y s t e m ) 、主管信息系统( e x e c u t i v ei n f o r m a t i o ns y s t e m ， e i s ) 、数据驱动的空间决策支持系统( d a t a - d r i v e ns p a t i md s s ) 、商业智能系 统( b u s i n e s si n t e l l i g e n c es y s t e m ) 等，这类系统通过对海量数据库进行访问、操 纵和分析，来获取决策支持； ( c ) 知识驱动的d s s ( k n o w l e d g e - d r i v e nd s s ) ：该类系统基于知识库中所 存贮的知识，运用人工智能( a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ) 或其它统计分析工具，如基 于案例的推理( c a s e b a s e dr e a s o n i n g ) 、规则( r u l e ) 、框架( f r a m e ) 以及贝 叶斯网络( b a y e s i a nn e t w o r k ) 等，向决策者提出行动建议； ( d ) 沟通驱动的d s s ( c o m m u n i c a t i o n - d r i v e nd s s ) ：该类系统强调通信、 协作以及共享决策支持。群件( g r o u p w a r e ，群体工作软件) 是其主要的表现形 式，如简单的公告板、电子邮件、视频会议等。沟通驱动的d s s 能够使两个或 者更多的人互相通讯、共享信息以及协调他们的行为，并共同完成决策方案的 制定； 5 博士学位论文第1 章绪论 ( e ) 文本驱动的d s s ( d o c u m e n t d r i v e nd s s ) ：该类系统集成了多种存贮 与处理技术，通过对高级文本的提取与分析，来提供决策支持信息； 在上述五种类型的决策支持系统中，模型驱动的决策支持系统是最基本和 最重要的类型之一。 ( 3 ) d s s 的基本架构 1 9 8 0 年s