（工商管理专业论文）基于数据仓库的税收决策支持系统设计与实现.pdf

摘要 经过二十多年的努力，税收信息化建设已经取得了很大的成就，也积累了大 量的数据，如何充分利用这些数据为税收决策服务，是一个新的课题。数据仓库 和数据挖掘技术的发展，以及在金融、电信等行业的广泛应用，为决策支持系统 在其他行业的应用提供了宝贵经验，采用数据仓库和数据挖掘技术建立税收决策 支持系统是税收信息化发展的一个新的热点。 目前，国内基于数据仓库的决策支持系统开发还停留在报表浏览、即席查询 和多维分析上，解决的都是描述性决策问题；在采用数据挖掘和统计技术建立税 收决策模型、解决税收预测性决策问题方面还比较薄弱。 本文正是基于这一现实要求，在参考国内外相关资料的基础上，结合作者在 人民大学工作期间的研究成果和在国家税务总局税收宏观决策支持系统的开发实 践，对我国税收决策支持系统的设计和实现进行了系统的研究。 在内容结构上，全文共分四章，各章主要内容如下： 第一章对税收信息化发展的趋势进行分析，简要分析了国内外在决策支持系 统、数据仓库方面的研究现状与局限性。第二章对决策支持系统和数据仓库等基 础理论进行了探讨，作为本文的理论基础。第三章从税收决策支持系统的需求分 析、分析主题的归纳、数据源分析、数据仓库模型设计、数据抽取、系统功能设 计、系统安全等方面介绍了基于数据仓库的税收决策支持系统的设计和实现。第 四章采用线性回归方法建立税收收入预测模型，提出了一个实用的税收收入预测 方法。 本文的创新之处主要体现在以下三个方面：对税收决策支持系统的主题从 税收分析和宏观经济分析两个方面进行了归纳和分析。从数据源分析、数据抽 取、数据仓库建设、决策支持系统的功能设计、系统安全等方面探讨了税收决策 支持系统的设计和实现。建立税收收入模型，利用数据仓库和模型库实现了税收 收入和增值税收入的预测。 关键词；决策支持系统，数据仓库，税收预测 a b s t r a c t t h r o u g hp e 叩1 e se f f o n sf o rm o r et h a n2 0y e a r s ，t h et a x a 6 0 ni n f o 珊a t i o n i z a t i o nc o n s t n l c t i o n h a sa l r e a d yg o tg r e a ta c h i e v e m e n 乜，a n da tt h 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e v e l o p m 朗tf o r t h en a t i o n a lt a xa f i h hb u 陀a u ，t 1 1 e s ”t e m a t i c r e s e a r c h e sa b o u tt h ed e s 培n 蛐dt h er e a “z a t i o no ft a x a t i o nd e c i s i o ns u p p o 九s y s t e mi n c h i n aa r ec a r r i e dt h l d u g hi nt h i sp a p e l t h i sp a p e ri sd i v i d e di n t of o u rc h a p t c r s ，w h j c ha r el i s t e da sf 0 1 1 a w s ：i nc h 印t e ro n e ，t h e d e v e l o p i n g “弓九d so ft a x a “o ni n f o m a t i o n i z a t i o nw a sa n a i y z e d ，i n c i u d i n gc 岍e n td o m e s t i c 卸d i n t e m a t i o n a ls i t u a t i o n 卸dl i m i t a t i o na n a l y s i so fd e c s i o ns u p p o r ts y s t e ma n dd a t aw a r e h o u s e r e s e a r c h e s ；i nd b p t e rt w o ，t h eb a s i ct h e o r i e so fd e c i s i o ns u p p o r ts ”t e ma n dd a t aw a 陀h o u s ew e r e d i s c u s s e d ，咖i c hc 8 nb ec o n s i d e r e da sl h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no f t h i sp a p e r i nc h 印t e ft h r e e ，幽e d e s i g na 1 1 dr c a l i z a t i o n0 f t a x a t j o nd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mb 晒e dd a t aw a r e h o u s ew c r es y s t e m a t i c i m r o d u c e d i ns o m ea s p e c t sa sf o l l o w s ：d e m a n da n a l y s i so ft a x a t j o nd e c i s i o ns u p p o s y s t e m ， i n d u c t i o n ，o fa i l a i y s i ss u b j e c d a t as o u r c ea n a l y s i s ，出l 诅w a r e h o u s em o d e ld e s j g n d a t ae x t r a c s ”t e mf u n c t i o nd e s i g n ，s y s t e ms e c 吲t ya 1 1 ds oo n ；i nc h a p t e rf o u lt i l ef o r e c a s tm o d e lo f t a ) ( r e v e n u e i n c o m ew a se s t a b i i s h e dw i t hl i n e a rr e c u mm e m o d ，柚da tt h es a m en m e ，ap r a c t i c a it a ) ( 陀v e n u e i n c o m ef o r e c a s tm e t h o d w 踮p r o p o s e d t h ej n n o v a t i o no ft h i sp a p e ri n c l u d e st h r e e 船p e c t sa sf o l l o w s ：t h es u b j e c t so f啪t i o n d e c l s i o ns u p p o r ts y s t e mw e r ei n d u c t e da i 】d 卸a l y z e dj nt h ea s p e c t so ft a xr e v e n u ea n a l y s i sa i l d m a c r o s c o p i ce c o n o m ca n a l y s i s t h ed e s i g n 卸dt h er e a l i z a t i o no ft a x 砒i 蚰d e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m w e r ed i s c u s s e di nt h e a s p e c t so fd a t a s o u r c ea n a l y s i s ， d a t ae x t r a c t ，d a t aw a r e h o u s e c o n s t r u c t i o n ，f u n c t i o n a ld e s ；g no fd e c i s j o ns u p p o r ts y s t e m ，s y s t e m a t i cs e c u r i t y 柚de t c ( 黝t a x r e v e n u ei n c o m em o d e lw a se s t a b l l s h e d 也ef b f e c a s to ft a xr e v e n u ei n c o m e 锄dv a l u ea d d e dt a 】c r e v e n u ei n c o m ew e f er e 出i z e dw i t ht h ed a t 矗w a r e h o u s ea n dt h em o d e ls t o r e h o u s et e c h n o l o 舀e s 4 k e yw o r d s ：c e c i s i o ns u p p o r cs y s t e m ，d a t aw a 砷o u s e ，t a x r e v e n u ef o r e c a s c 山东大学硕士学位论文 、 第一章引言 税收是国家财政收入的重要来源，对保持国民经济持续、健康地发展起着重 要的调节作用。充分利用先进的科学技术、提高税收信息化水平，成为保证税收 工作顺利进行的重要手段。 1 1 税收信息化的背景介绍 1 1 1 税收信息化取得的成果 以2 0 世纪8 0 年代初期税务部门开始在税收工作中应用计算机为标志，我国 的税收信息化建设已经有了二十多年的历史，但税收信息化的快速发展始于1 9 9 4 年实施以增值税为核心的税制改革。1 9 9 4 年实行凭专用发票扣税的增值税制后， 对保证税收收入稳定增长，促进社会经济健康发展起到了积极的作用。 自1 9 9 4 年以来，我国在税收信息化建设方面开发和推广的主要业务系统包 括： l 、中国税收征管信息系统( c t a i s ) 为了适应税收征管改革的需要，从1 9 9 6 年开始丌发“中国税收征管信息系统” ( c h i n a1 、戤a t i o na d m i n i s 伽i o ni n f o 咖a t i o ns v s t e m ，c t a i s ) ，2 0 0 0 年开始逐步推 广应用，推进了信息化支持下的税收征管改革。 c l m s 软件涉及基层税务机关的事务处理、管理监控和辅助决策等各个环节 的业务，涵盖了管理服务、征收监控、税务稽查、税收法制及税收执行等五个系 列的基层税收征管和市局级管理与监控功能。 2 、金税工程 金税工程是国家信息化重点工程之一。1 9 9 4 年，作为金税工程一期的增值税 计算机交叉稽核系统在5 0 个大中城市试点，对加强增值税征收管理起到了积极作 用。1 9 9 8 年，以“一个平台、四个系统”为内容的金税工程二期正式立项。一个 平台指国税系统总局、省、市、县四级广域网平台，四个系统包括：“防伪税控开 票系统、防伪税控认证系统、增值税计算机交叉稽核系统、发票协查系统”。到 2 0 0 1 年7 月1 日，金税工程二期基本建成，取得了重大成效。金税工程二期的实 施，有效解决了犯罪分子利用增值税专用发票偷骗国家税款的问题，虚开增值税 专用发票大案、要案呈明显下降趋势。 3 、出口退税管理 为了切实加强出口退税管理，严厉打击骗取出口退税违法犯罪活动，国家税 务总局于1 9 9 2 年开始开发出口退税管理系统，在海关、外贸、外汇等部门的配合 山东大学硕士学位论文 下，1 9 9 3 年4 月实行了纸质报关单、外汇核销单与海关、外汇管理局电子信息核 对的办法，并在全国推行“两单”查询子系统。同年被国务院列入金关工程，率 先在全国实现跨部门、跨行业信息交换。 近几年来，加快了出口退税管理系统与口岸电子执法系统联网的步伐，己傲 到出口企业借助国家电信公网在口岸数据中心确认的出口电子数据，当天即可传 输到国家税务总局和基层税务局。通过实现出口退税管理系统与口岸电子执法系 统的互联，缩短了出口货物报关单的收集时间，加快了外汇核销，提高了出口货 物报关单、外汇收汇核销单信息的传递速度与质量，保证了出口企业申报数据的 正确性、规范性和合法性。 总的看来，经过这些年的努力，我国的税收信息化建设已经取得了重大进展， 在税收工作中发挥了重要作用。税收信息化的发展促进了税收收入的稳定增长， 大幅度提高了税收管理的质量和水平，带动税务二f 部素质和依法治税水平迈上了 新的台阶。 1 ，1 2 税收信息化存在的问题 经过二十多年的努力，税务管理信息化建设取得了明显的进步和成效。但随 着信息技术的发展和信息技术在税务管理工作中应用的逐步深入，也渐渐暴露出 一些问题，具体表现为： 1 、缺乏体化建设规划，应用系统林立； 2 、软件功能交叉，条块分割严重，数据重复采集，基层重复劳动； 3 、规范不齐全，数据口径不一，信息共享性差，难以综合利用； 4 、数据集中程度低，信息共享困难； 5 、信息化停留在模拟手工阶段； 6 、数据传输手段各异，方式混杂； 7 、各应用系统设备自成体系，重复投资，设备闲置与紧缺现象并存； 8 、缺少对业务需求的总体把握，法规条例规程的制订、颁布、实簏与信息化 建设没有很好地挂钩，甚至有一些不适应信息化建设的发展规律。 总之，税务信息化建设重点还处在征管现代化上，在行政办公、外部信息交 换和决策支持系统等方面还刚刚起步，为此，国家税务总局制定了“金税工程三 期”的规划，希望通过“金税工程三期”的实施，将税务信息化建设上一个新台 阶。 1 1 3 金税工程三期简介 针对税收信息化存在的问题，2 0 0 2 年底国家税务总局提出了金税工程三期建 设的目标。金税工程三期建设的主要内容包括：根据一体化原则，建立基于统一 规范的应用系统平台；依托计算机网络，总局和省局高度集中处理信息：覆盖所 6 山东大学硕士学位论文 】i ，1 9 9 3 年4 月实行了纸质报关单、外汇核销单与海关、外虻管理局电子信息核 埘的办法，并在全国推行“两单”查询子系统。同年被国务院列入金关工程，率 先在全国实现跨部门、跨行业信息交换。 近儿年来，加快了出口退税管理系统与口岸电子执法系统联嘲的步伐，己做 到出口企业借助国家电信公网在u 岸数据中心确认的出口电子数据，当天即可传 输到国家税务总局和基层税务局。通过实现山口退税管理系统与口岸电子执法系 统的互联，缩短了出口货物报关单的收集时间，加快了外汇核销，提高了出口货 物报关单、外忙收汇核销单信息的传递速度与质量，保证了出口企业申报数据的 正确性、规范性和合法性。 总的看来，经过这些年的努力，我国的税收信息化建设已经取得了重大进展， 在税收工作中发挥了重要作用。税收信息化的发展促进了税收收入的稳定增长， 大幅度提高了税收管理的质量和水平，带动税务千部素质和依法治税水平避上了 新的台阶。 1 1 2 税收信息化存在的问题 经过二十多年的努力，税务管理信息化建设取得了明显的进步和成效。但随 着信息技术的发展和信息技术在税务管理工作中应用的逐步深入，也渐渐暴露出 一些问题，具体表现为： 1 、缺乏一体化建设规划，应用系统林立； 2 、软件功能交叉，条块分割严重，数据重复采集，基层重复劳动； 3 、规范不齐全，数据口径不一，信息共享性差，难以综合利用： 4 、数据集中程度低，信息共享困难； 5 、信息化停留在模拟手工阶段； 6 、数据传输手段各异方式混杂： 7 、各应用系统设备自成体系，重复投资，设备闲置与紧缺现象并存； 8 、缺少对业务需求的总体把握，法规条例规程的制订、颁布、实施与信息化 建设没有很好地挂钩，甚卒有灶不适应信息化建设的发展规律。 总之，税务信息化建设重点还处在征管现代化上，在行政办公、外音| j 信息交 换和决策支持系统等方面还刚刚起步，为此，国家税务总局制定了“金税工程三 期”的规划，希望通过“金税工程三期”的实施，将税务信息化建设上一个新台 阶。 1 1 3 金税工程三期简介 针对税收信息化存在的问题，2 0 0 2 年底国家税务总局提出了金税工程三期建 设的目标。余税工程三期建设的主要内容包括：根据一体化原则，建立基于统一 舰范的应用系统平台；依托计算机网络，总局和省局高度集中处理信息；覆盖所 规范的应用系统平台；依托计算机网络，总局羊u 省局高度集中处理信息；覆盖所 山东大学硕士学位论文 下，1 9 9 3 年4 月实行了纸质报关单、外汇核销单与海关、外汇管理局电子信息核 对的办法，并在全国推行“两单”查询子系统。同年被国务院列入金关工程，率 先在全国实现跨部门、跨行业信息交换。 近几年来，加快了出口退税管理系统与口岸电子执法系统联网的步伐，己傲 到出口企业借助国家电信公网在口岸数据中心确认的出口电子数据，当天即可传 输到国家税务总局和基层税务局。通过实现出口退税管理系统与口岸电子执法系 统的互联，缩短了出口货物报关单的收集时间，加快了外汇核销，提高了出口货 物报关单、外汇收汇核销单信息的传递速度与质量，保证了出口企业申报数据的 正确性、规范性和合法性。 总的看来，经过这些年的努力，我国的税收信息化建设已经取得了重大进展， 在税收工作中发挥了重要作用。税收信息化的发展促进了税收收入的稳定增长， 大幅度提高了税收管理的质量和水平，带动税务二f 部素质和依法治税水平迈上了 新的台阶。 1 ，1 2 税收信息化存在的问题 经过二十多年的努力，税务管理信息化建设取得了明显的进步和成效。但随 着信息技术的发展和信息技术在税务管理工作中应用的逐步深入，也渐渐暴露出 一些问题，具体表现为： 1 、缺乏体化建设规划，应用系统林立； 2 、软件功能交叉，条块分割严重，数据重复采集，基层重复劳动； 3 、规范不齐全，数据口径不一，信息共享性差，难以综合利用； 4 、数据集中程度低，信息共享困难； 5 、信息化停留在模拟手工阶段； 6 、数据传输手段各异，方式混杂； 7 、各应用系统设备自成体系，重复投资，设备闲置与紧缺现象并存； 8 、缺少对业务需求的总体把握，法规条例规程的制订、颁布、实簏与信息化 建设没有很好地挂钩，甚至有一些不适应信息化建设的发展规律。 总之，税务信息化建设重点还处在征管现代化上，在行政办公、外部信息交 换和决策支持系统等方面还刚刚起步，为此，国家税务总局制定了“金税工程三 期”的规划，希望通过“金税工程三期”的实施，将税务信息化建设上一个新台 阶。 1 1 3 金税工程三期简介 针对税收信息化存在的问题，2 0 0 2 年底国家税务总局提出了金税工程三期建 设的目标。金税工程三期建设的主要内容包括：根据一体化原则，建立基于统一 规范的应用系统平台；依托计算机网络，总局和省局高度集中处理信息：覆盖所 6 山东大学硕士学位论文 有税种，覆盖所有工作环节，覆盖国、地税局，并与有关部门联网；包括征管业 务、行政管理、外部信息、决策支持系统等四大子系统的功能齐全、协调高效、 信息共享、监控严密、安全稳定、保障有力的税收管理信息系统。简而言之，就 是“一个平台，两级处理，三个覆盖，四个系统”。 “一个平台”是指包含网络硬件和基础软件的统一的技术基础平台。 “两级处理”是指依托统一的技术基础平台，逐步实现数据信息在省局和总 局集中处理。 “三个覆盖”是指应用内容逐步覆盖所有税种，覆盖所有工作环节，覆盖国、 地税局，并与有关部门联网。 “四个系统”是指通过业务的重组、优化和规范，逐步形成一个以征管业务 为主，包括行政管理、外部信息和决策支持系统在内的四大子系统的应用软件。 目前金税工程三期已经完成了方案论证和立项的准备工作，进入实施准备阶 段。 1 2 选题意义 从金税工程三期建设的内容可以看出建立税收决策支持系统是税务信息化发 展的必然趋势。 从技术角度看，一方面由于税收业务的复杂性和多样性以及一些历史原因， 税务部门内部存在许多面向不同业务的事务处理系统，这些系统之间缺乏有效的 信息集成，支离破碎，各自为政，形成了一个个“信息孤岛”，很难为决策者提供 综合的、有效的辅助决策信息：另方面，随着税收信息化的深入，各级税务部 门积累了大量的业务数据，这些历史数据本应是非常重要的决策依据，但由于缺 乏有效的分析手段，决策者很难从这些数据中获得有价值的信息，这些数据往往 被束之高阁，数据库变成了“数据坟墓”。 从用户需求角度看，随着税收信息化工作的深入发展，如何帮助决策者在面 临半结构化或非结构化问题时进行决策，是税收信息化发展过程中面临的重大课 题。例如当税务人员面临税源分析、征收对象调整、税收能力估算、税收收入预 测、稽查选案等问题时，如果在决策时不是基于数据库中蕴含的信息，而是仅仅 依靠决策者的经验、直觉或税务领域专家的个人知识，决策过程费时、费力，并 且很难避免决策失误。 综上所述，充分利用现有业务数据，建立税收决策支持系统，是税收信息化 发展的必然趋势，税收决策支持系统将为税务部门决策快速化、科学化、理性化 提供可靠的保障。 1 3 国内外研究现状 目前，国内外研究决策支持系统的论文很多。国外的研究除了理论和技术以 7 山东大学硕士学位论文 外，还开发了一系列的产品；国内的研究则偏重于实务方面，主要探讨如何采取 一个具体的产品和技术手段来实现某一领域的决策支持系统，在研究过程中广泛 使用了数据仓库技术。 1 3 1 国外研究现状 在国外，特别是 ：业发达的西方国家，决策支持系统得到了实际应用，成为 一种正规的、普遍使用的信息系统。成功应用的例子大量出现，其软件和硬件已 商品化和通用化。据有关资料统计，国外开发的决策支持系统，有2 3 是成功或 部分成功的，主要支持企业管理决策活动，不同程度地改善了决策者和信息决策 工作人员的素质和行为，为各级主管决策提供了科学的依据。但有1 3 的决策支 持系统是失败的，其原因：一方面是决策支持系统的开发者对主要决策者的决策 风格不了解，系统功能与决策者的信息需求不匹配；另方面，过于强调模型的 作用，复杂的模型和计算使决策者难以理解和接受；再加上软硬件技术上的困难。 导致开发费用大、时间长，使系统的适应性受到限制。 据美国一家调研机构的调查表明，2 0 世纪末3 ，4 的美国公司中已有2 0 的员 工使用决策技术，l 3 的公司中有6 0 的员工使用决策工具，8 6 的人认为企业对 决策技术的投瓷大幅度增加。 1 3 2 国内研究现状 近年来，决策支持系统理论和技术已经传入我国，上世纪8 0 年代软科学的兴 起，促进了决策支持系统的研究。软科学的根本任务是为领导决策服务，为各级、 各类决策提供科学依据。在软科学的研究中，“发展规划”和“前景预测”在我国 取得了明显效果。“在一切失误中，决策的失误是最大的失误”已成为人们的共识。 目前国内对基于数据仓库的决策支持系统的研究基本上停留在建立数据仓 库，实现报表、查询和多维分析上，利用统计和数据挖掘建立分析模型的还比较 少。 在税务行业，已经成功实旌决策支持系统的还不多，主要有国家税务总局税 收宏观决策支持系统、广东国税局税收决策支持系统等。 其中国家税务局税收宏观决策支持系统，建立在安全支撑平台之上，采用数 据仓库技术，除了具有报表浏览和即席查询功能以外，还建立了“纳税能力估算”、 “同业税负分析”、“贸易关联分析”、“税收收入预测”等模型，为宏观决策提供 了有力的手段。 广东省国税局决策支持系统主要有三部分功能组成：税务日常查询、业务报 表分析与监控、税收宏观分析与预测。 t r 税务日常查询”，主要为部门业务主办人员或部门主管人员用于查询本环节 及相关环节的批量业务数据信息，并且可以从不同角度观察数据或者进一步挖掘 山东大学硕士学位论文 数据。 “报表分析监控”，主要为各职能部门的特定人员用于定义或产出本部门所需 的统计报表、进行业务数据的横向纵向综合分析、对税务机关部门的各项工作指 标进行考核、对重点业务进行监控，及时发现并处理各类“告警”信息。 “税收宏观分析预测”，主要为高级管理人员和高级经济分析人员，通过税收 和国民经济的综合分析，利用不断完善的经济数学模型，不断发掘税收经济的潜 在运行规律，辅助领导者做出科学合理的宏观决策。 还有一些省市也在基于数据仓库的税收决策支持系统丌发方面做了有益的尝 试。 9 第二章基础理论 本章主要介绍税收决策支持系统建设有关的基础理论和关键技术，包括决策 支持系统理沦、数据仓库理论、多维分析技术、数据挖掘技术等。 2 1 决策支持系统的基础理论 2 1 1 决策的概念 所谓决策，就是经过缜密的推断分析，从众多的备选方案中选择最佳方案的 过程。决策的过程必须经过三个阶段1 ：情报的收集、方案的设计和方案的选择。 1 、情报收集阶段 主要任务是首先找出、识别和确切地表述需要做出决策的问题或情况，即决 定要对什么做决策，然后收集相关的情报，即决策所需的数据和信息。 2 、方案设计阶段 利用第一阶段收集的大量的数据和该问题的相关知识构建多种可行的备选方 案。 3 、方案选择阶段 人们根据一定的决策准则或评价标准对各选方案加以评价比较，从中选择最 佳方案。 三个阶段是紧密相关的，第一阶段的关键是问题的识别和信息的收集；第二 阶段的关键是利用相关知识对情报进行加工，以设计出备选方案：第三阶段的关 键是方案评价标准的确定。 2 1 2 决策支持系统概念 决策支持系统( d e c i s i o ns u 即o ns y s t e m ，d s s ) 的概念是1 9 7 0 年最先由s c o n m o n o n 教授在其著作管理决策中提出来的，后来的研究者从不同的角度对决 策支持系统下过定义，这些定义表明了d s s 所应具有的特点2 。 g i n z b e 堆和s t o l l r 的定义：d s s 是种支持决策的计算机信息系统 ( c o m p u t e r - b a s e di n f o 舯a t i o ns y s t e m ，c b i s ) ，这种决策活动不可能是完全自动的。 j o h o l m l e 的定义：d s s 是基于模型的程序集合，处理数据并判断、支持管理 者作出决策，这种系统必须具有简单性、完善性、适应性和易于控制、易于通讯。 g o r r v 和s c o nm o n o n 的定义：d s s 是支持决策者对半结构化、非结构化问题 进行决策的系统。 b o n o z e k 和w h i n s t o n 的定义：d s s 由三部分组成：语言系统( 1 a n g u a g es y s t 咖， e 丘啪g m a a c h 著，李昭智等译：决策支持与数据仓库系统，r 3 l 2e 舶m g m a h 8 曲著，李阳智等译：抉策支持与数据仓库系统，电子工业 f l 版社，2 0 0 1 4p 5 f 1 0 山东大学硕士学位论文 l s ) 主要作用是提供用户与d s s 通讯；知识系统( k n o w l e d g es y s t e m ，k s ) 负责 存储系统中的知识，如数据事实性知识、模型一过程性知识、规则一经验性知识； 问题处理系统( p r o b l e mp r o c e s s i n gs y s t e m ，p p s ) ，对问题进行描述、提出处理问 题的方法，得出问题的解答。 v a z o n y 的定义：d s s 是一种处理非结构化和半结构化问题、给决策者提供灵 活决策支持的一种新技术。 事实上定义d s s 是一件相当困难的事，一个主要原因就是d s s 是实现目标一 一支持决策的工具，它所依赖的技术在不断变化，当一个新的工具可以被利用时， 就可以建立一种新型的d s s ，因此，如何定义d s s 不是最主要的问题，甚至有的 学者反对给d s s 下定义3 。 一种观点认为，d s s 必须具有如下特征4 ： 帮助决策者在非结构或半结构的任务中决策； 支持而不是代替决策者决策： 强调改进决策的效能( e 毹c t i v e n e s s ) ，而不是提高决策的效率 ( e 伍c i e n c y ) ； 把模型分析技术同传统的数据存取功能结合起来； 具有一个接口模块，使不懂计算机的人能够十分方便地使用d s s ； 有充分灵活的适应能力，能跟踪用户的决策方法和决策环境的变化； 围绕决策问题，具有数据生成和模型生成的能力； 能被用户启动( u s e r - i n i t i a c e d ) 和控制。 根据以上论述，在本文中将决策支持系统的概念定义为：决策支持系统是以 信息技术为手段，应用决策科学及有关学科的理论和方法，针对某一类型的半结 构化和非结构化的决策问题，通过提供背景材料、协助明确问题、修改完善模型、 列举可能方案、进行分析比较等方式，为管理者做出正确决策提供帮助的人机交 互的信息系统。 2 1 3 决策支持系统的功能 从根本上来说，决策支持系统主要是在支持决策的能力上的突破。它的结构 能使计算机加工信息的能力与决策者的思维、判断能力结合起来，从而解决更为 复杂的决策问题。在整个决策过程( 包括决策制定与决策执行的各个阶段) 中，无论 在范围上还是在能力上，决策支持系统都是管理人员大脑的延伸，它帮助管理人 员提高了决策的有效性。但是决策支持系统只能起到“支持”作用，而不能起到 “代替，作用，因此它只是由管理人员或决策者控制下的个辅助决策的工具。 3 陈晓红：决策支持系统理论和应用，清华大学出版社，2 0 0 05p 2 0 4 e 舶mg m a l l a c h 著，李昭智等译：决策支持与投据仓库系统，p 7 决策支持系统无法预先指定目标，不能自动完成全部决策过程，需要通过人 机对话方式帮助决策者解决所面对的复杂的半结构化和非结构化问题。当然，高 度结构化的决策问题完全可以编写程序按规定的方法处理，无需决策支持系统帮 助；而对于高度非结构化的决策问题，由于没有固定的模式和预先可利用的流程， 一般的决策支持系统也难以帮助决策者。这两者都是极端的情况，大量存在的刚 是半结构化的决策问题，正是d s s 能够充分发挥作用的地方。 决策支持系统的功能主要体现在它支持决策的全过程，特别是对决策过程各 阶段的支持能力。下面列出决策支持系统所具有的一般功能： ( 1 ) 形成问题和建模 规定决镱目标、参数和概率。需要简单易用的图形化界面，非程序化建模语 言，概率函数、目标搜索和模拟能力。 ( 2 ) 收集和分析数据 检索和管理数据，能建立多维数据结构、数据字典、数据库和数据仓库。具 有数据文件合并，交互式数据录入和编辑，与其他用户或系统间进行数据传输。 以及数据安全性与完整性维护管理功能。 ( 3 ) 形成方案 生成决策方案，并具有对不同情况的判断能力和敏感性分析功能。 ( 4 ) 进行方案模拟 对决策方案后果进行推理，能够自动求解联立方程，并运用建模语言和逻辑 推理机制。具有各种数学库函数、预测与时序分析函数及影响分析函数等。 ( 5 ) 建立人机交互对话，显示和接受用户的命令和要求 显示并接受语言、数值和图形信息。具有统计函数和程序，灵活有力的报表 格式和图形处理、合并能力及自然语言用户界面等。 ( 6 ) 进行方案比较、评价和选择 评价方案的后果，具有经济评价功能、优化功能和风险分析功能。 ( 7 ) 方案实施 解释并执行决策，具有根据模型求解的标准化程序和逻辑算法，灵活有力的 报表格式和图形处理功能。 ( 8 ) 决策情景分析、问题生成和战略研究 具有包含业务知识和推理规则的知识库，能够辅助问题生成和战略研究。 2 1 4 决策支持系统的发展过程 计算机用于支持管理决策的历史可以分为三个阶段5 ：2 0 世纪5 0 年代出现的 5 高洪深；决策支持系统理论方法案例清华大学出版社广两科学技术出版社2 0 0 0 9p 2 1 2 山东大学硕士学位论文 电子数据处理( e l e c 仃0 n i cd a t ap r o c e s s i n g ，e d p ) 、2 0 世纪6 0 年代出现的管理信 息系统( m a j l a g e m e mi n f o m a t i o ns y s t e m ，m i s ) 和2 0 世纪7 0 年代出现的决策支 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 ) 。 2 0 世纪5 0 年代中期出现的电子数据处理主要是用于事物数据处理和报表编 制，e d p 使人们提高了工作效率、减轻了工作强度、降低了人工费用，同时也促 进了数据库技术的发展，但e d p 孤立的数据处理方式对管理和决策帮助十分有限。 2 0 世纪6 0 年代中期出现了管理信息系统，m i s 是在全面了解系统中信息处 理的实际情况的前提下，有效地组织并处理信息，从而达到提高信息处理效率、 提高管理水平的目的。但实践中的m i s 总是从原有手工管理方式出发，对组织中 各层次管理人员的决策行为进行深入分析和模仿，因而忽视了对决策的辅助功能。 2 0 世纪7 0 年代国际上展开了管理信息系统为什么失败的讨论，美国m i c h a e l s ，s c o t t m o n o n 教授在其“管理决策系统”一文中提出了决策支持系统的概念。7 0 年代中期d s s 的一些概念得到进一步发展，但是当时仍然只有少数几个学院和研 究所在关注和进行d s s 的研究，8 0 年代初，计算机企业管理应用的重点才逐渐由 事务性处理转向企业的管理、控制、计划和分析等高层次决策制定方面，d s s 的 研究和应用才逐渐增加。 近年来，微型计算机系统和办公自动化系统的迅速发展，为决策支持系统创 造了良好的条件，国外相继出现了多种功能强大的通用和专用的决策支持系统。 如s i m p l a n ，i f p s ，g p l a n ，e x p r e s s ，e i s ，e m p i r e ，g a d s ，v i s i c a l c ， g o d d e s s 等都是国际上很流行的决策支持系统软件。1 9 8 3 年，r 博齐克研制成 功决策支持系统的开发系统( d s s d s ) 。决策支持系统与人工智能相结合，出现了 智能决策支持系统。1 9 8 4 年决策支持系统与计算机网络相结合，出现了群决策支 持系统( g d s s ) 。现在，决策支持系统己逐步推广应用于大、中、小企业中的预 算与分析、预算与计划、生产与销售、研究与开发等职能部门，并开始应用于军 事决策、工程决策、区域开发等方面。 2 1 5 决策支持系统与管理信息系统的区别与联系 决策支持系统与传统意义上的管理信息系统既有联系，又有明显的差别。 1 、决策支持系统与管理信息系统的区别 鬻? m i s 完成的例行业务活动中的信息处理任务，而d s s 完成的是辅助支 持决策活动，提供决策所需的信息； ( 2 ) m i s 所追求的目标是高效率，而d s s 追求的目标是有效性： ( 3 ) m i s 设计方法是数据驱动的，而d s s 的设计方法是以模型驱动的； ( 4 ) m i s 的设计思想是实现一个相对稳定协调的工作系统，设计方法强调系 统的 客观性，努力使系统设计符合实际情况。而i ) s s 的设计思想是努力实现一个 具有巨大潜力的、适应性强的开发系统，设计方法强调充分发挥人的经验、智慧、 判断力、创造力，努力使决策更加f 确： ( 5 ) m i s 趋向于信息的集中管理，而d s s 趋向于信息的分散使用； ( 6 ) m i s 的分析着重体现系统全局的、总体的信息需求，而d s s 的分析着 重体现 决策者的信息需要。 2 、决策支持系统与管理信息系统的联系 ( 1 ) m i s 收集、存储组织机构所提供的大量基础信息是d s s 工作的基础， 而d s s 能使m i s 组织保存的信息真正发挥作用； ( 2 ) m i s 需要担负起反馈信息的收集工作，可以支持d s s 进行结果检验和 评价； ( 3 ) d s s 的工作可以对m i s 进行检查和审计，为m i s 的改进和完善指出方 向： ( 4 ) d s s 经过反复使用，所涉及到的问题模式和数据模式逐步明确，逐步结 构化， 可归并入m i s 的工作范围。 目前决策支持系统和管理信息系统有进一步融合的趋势，主要体现在两个方 面： 将决策支持系统中所采用的方法，用于m i s 中，例如：将分析模型用于稽 查选案、纳税人分类、纳税人信用评估中；将决策支持系统中的结论作为m i s 的数据或条件，例如将决策支持系统中纳税能力的估算结果、同业税负分析的结 论作为税收计划的依据等。 2 2 数据仓库的基础理论 2 2 1 数据仓库技术综述 数据仓库技术的发展，为建立决策支持系统提供了一种新的实现方式。 2 2 1 1 数据仓库相关概念 二十世纪九十年代初，美国的w i l l i 锄i n m o n 博士在他所著的建立数据仓库 一书中首次提出了数据仓库的概念：“数据仓库是在组织管理和决策中面向主题 的、集成的、与时间相关的、不可修改的数据集合”。这一概念体现了以下四个方 面的基本特征： 1 、面向主题 数据仓库中的数据是面向主题进行组织的，这与传统数据库面向应用组织数 山东大学硕士学位论文 据的方式完全不同。 从抽象的角度来看，主题是在较高层次上将组织信息系统中的数据综合、归 类并进行分析和利用的抽象，对应组织中某一分析领域所涉及的分析对象。具体 到某一个组织，主题就是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面，如 纳税人信息、税种信息、税务机关信息等等。 至于面向主题，是指数据仓库中的信息是按主题进行组织的，为按主题进行 决策的过程提供信息。这种组织方式是对分析对象的一个完整的、一致的描述， 能完整、统一地刻画各个分析对象所涉及的各项