（航空宇航制造工程专业论文）面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发.pdf

南京航空航天人学硕十学位论文 摘要 本文以江苏新华昌集装箱集团公司进行企业信息化建设为背景，全面研究了决策 支持系统和客户服务系统的基本原理、丌发步骤与实现。 在研究了决策支持系统的定义、产生与发展以及它所研究的领域和现阶段的应用 现状后，提出了建立系统的关键技术，还对库存管理决策进行了研究，并提出了进行 库存管理决策的一些算法。系统的实现，提高了企业领导层的决策水平，促进了企业 的发展。 对客户服务系统的实现也进行了研究。在分析了系统的需求以后，进行了详细的 构思，以及阐述了如何进行数据库设计，最后提出了系统的设计方案。 ?rj ，? 关键字：企业信息化，决策支持系统，s p h e 务- 侈舷翔勺7 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 a b s t r a c t t h eb a c k g r o u n do ft h ep a p e ri se n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o no fc x l cg r o u p c o n t a i n e r sc o m p a n yl i m i t e d ，t h eb a s i c p r i n c i p l ea n d t h e s t e po fd e s i g na n dr e a l i z a t i o no f d s sa n dc u s t o m e rs e r v i c es y s t e ma r ed e t a i l e d l ys t u d i e di nt h ep a p e r 。 a f t e rt h ed e f i n i t i o na n d p r o d u c t i o na n dd e v e l o p m e n ta n dr e s e a r c hf i e l d sa n dc u r r e n t a p p l i c a t i o nc o n d i t i o no f d s s a r es t u d i e di nt h ep a p e r ，k e y t e c h n o l o g yo f s y s t e mf o u n d a t i o n i sp u tf o r w a r d ，t h ed e c i s i o nm a r l a g e m e n to f w a r e h o u s e ss t o r a g ei ss t u d i e d ，i na d d i t i o n ， s o m ea l g o r i t h m sw h i c ha r eu s e dt o c a r r yt h r o u g hd e c i s i o nm a n a g e m e n to fw a r e h o u s e s s t o r a g e a r e p u tf o r w a r d 。1 1 1 er e a l i z a t i o n o ft h e s y s t e mm a k e st h ed e c i s i o nl e v e lo f e n t e r p r i s e l e a d e r sh i g h e ra n dp r o m o t e st h ed e v e l o p m e n to f e n t e r p r i s e 。 t h er e a l l i z a t i o no fc u s t o m e rs e r v i c es y s t e mi sa l s os t u d i e d 。a t i e rt h er e q u i r e m e n t so f s y s t e ma r es t u d i e di nt h i sp a p e r ，d e t a i l e dd e s i g ni sc a r r i e do u t ，t h ep a p e re x p a t i a t e dh o w t o d e s i g nt h ed a t a b a s e ，a tl a s t t h ep l a no f d e s i g n i sb r o u g h to u t 。 k e y w o r d s ：e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n ，d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d a t a w a r e h o u s e ，c u s t o m e rs e r v i c e 1 i 南京航空航天大学硕士学位论文 1 1d s s 的概述 1 1 1 d s s 的定义 第一章绪论 1 9 7 1 年，m s s c o u m o a o n “最早提出了决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ， d s s ) 的概念。d s s 被描述成一种基于计算机的系统，它帮助决策者通过与系统的直 接交互，利用系统中的数据和分析模型解决非结构化的决策问题。决策支持系统( d s s ) 是一个能对决策提供支持的计算机系统，它以日常业务处理系统的数据为基础，利用 数学的或智能的方法，对业务数据进行综合分析，预测未来业务的变化趋势，在企业 发展、市场经营战略等重大问题上为领导层提供决策帮助。在这个定义中，强调数据 和模型的重要性，早期研制的d s s 都是二库系统。即包含数据库、模型库。经过广 大d s s 工作者3 0 年的努力，d s s 由早期的二库结构发展到如今流行的三库结构，即 数据库、模型库、知识库j 。 1 1 2d s s 的产生与发展 信息系统( i n f o n n a t i o ns y s t e m ，i s ) 的发展始于电子数据处理( e l e c t r o n i cd a t a p r o c e s s i n g ，e d p ) ，经过管理信息系统( m a n a g e m e mi n f o r m a t i o ns y s t e m ，m i s ) f 3 1 ，最 后形成决策支持系统。早在上世纪五六十年代，e d p 主要被用进行单项数据处理和 编制报表等事务管理，主要目的是为了提高工作效率，避免大量计算数据和编制报表 等繁杂劳动。2 0 世纪6 0 年代中期，由于对计算机系统与各种任务及因素间的协调与 配合出现新的要求，这样便形成了m i s 。m i s 主要用来处理模型简单和结构化较强的 决策问题，它可以简单地理解为：管理信息系统= 管理业务+ 数据库技术。有一点可 以肯定，m i s 对合理改善信息处理的组织方式和技术手段、提高信息处理的速度、工 作效率和管理水平所做的贡献是不可否认的。2 0 世纪7 0 年代开始，随着人工智能 ( a r t i f i c a li n t e l l i g e n c e ，a i ) 和计算机技术的发展，高层管理和决策人员面临着战略决 策、发展规划等重大决策问题。它们涉及面广，变化因素多，往往要求及时反映方案 的综合结果，d s s 就是在这种情况下产生的。 自从m s s c o a m o g o n 首先提出决策支持系统这一术语，e t 2 w k e e n l 4 1 和 m s s c o t t m o r t o n 首次给出d s s 的定义距今已有近3 0 年的历史。随着决策理论、管理 科学、信息技术、人工智能( a i ) 、计算机技术、通讯手段的进展，尤其是专家系统( e s ) 和知识工程( k e ) 的发展，d s s 有t # t 大的发展，并成为信息和决策科学领域里发展 最快的研究分支之一。决策支持系统是一个用系统技术描述动态领域的术语，是信息 系统( 1 s ) 经由电子数据处理( e d p ) 和管理信息系统( m i s ) 而形成的最新形式。根据目前 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 普遍的认识，d s s 被用来支持半结构化和非结构化决策( s e m is t r u c t u r e d a n d u n s t r u c t u r e dd e c i s i o n ) ，允许决策者直接干预并能接受决策者的直观判断和经验的动 态交互式( d y n a m i ca n di n t e r a c t i v e ) 计算机系统。一般地，d s s 由数据子系统、模型子 系统和对话子系统等组成。d s s 是比e d p 和m i s 更高级的i s ，它以提高决策的有效 性为目的，模型单元的存在是d s s 区别于以往其它信息系统的一个重要标志。k e e n 给出的定义是：运用现有适用的、基于计算机技术，帮助改进管理者在半结构化任务 中进行决策的有效性。d s s 的产生是在计算机逐步深入到组织管理领域，以迅速和灵 活的方式通过模型和分析操作对问题或任务进行处理，提供各种各样的数据，为决策 者在管理决策问题上提供支持和帮助：是在传统的信息系统逐步不能满足需要，理想 的运筹学模型明显地表现出偏离实际情况下产生的。d s s 为信息科学和管理科学工作 者提供了这样一个机会，使二者能够取长补短地进行合作，并借此解决各自遇到的结 构不良的问题i 吼。 d s s 的应用发展过程经历了这样几个阶段： ( 1 ) 2 0 世纪7 0 年代初，d s s 刚剐起步，此时的d s s 主要实现辅助管理者对 半结构化问题的决策过程，其主要标志是将交互式技术应用于管理任务。 ( 2 ) 2 0 世纪7 0 年代中后期，d s s 主要实现支持管理和决策者作出判断，强调 的是“支持过程”( s u p p o r tp r o c e s s ) 而不是“决策过程”( d e c i s i o n p r o c e s s ) 。 ( 3 ) 2 0 世纪7 0 年代末到8 0 年代初，d s s 已普遍流行，此时的d s s 主要注重 提高决策的“有效性”( e f f e c t i v i t y ) 而不是“效率”( e f f i c i e n c y ) 。 ( 4 ) 2 0 世纪8 0 年代中后期，实用d s s 相继涌现，此时的d s s 功能已经很强， 而且人工智能( a r t i f i c a li n t e l l i g e n c e ，a i ) 技本，尤其是知识工程( k n o w l e d g e e n g i n e e r i n g ，k e ) 和专家系统( e x p e r ts y s t e m ，e s ) 的思想和方法渗透到d s s 领域， 此时的d s s 更加注重系统的“柔性”( f l e x i b i l i t y ) 。 ( 5 ) 最近几年，d s s 则更加强调各种技术的综合运用，而且又先后提出了群决 策支持系统( g r o u p d e c i s i o n s u p p o r ts y s t e m ，g d s s ) ，智能决策支持系统 ( i n t e l l i g e md e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，i d s s ) ，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 n s u p p o r ts y s t e m ，d d s s ) ，集成式决策支持系统( i n t e g r a t e dd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ， i d s s ) 等更高层次的决策支持系统，它们分别适应不同要求、不同层次决策部门的需 要，对于提高各级决策部门的管理水平和控制能力将会有很大的帮助t 1 1 。 1 1 3 d s s 的主要研究领域 d s s 的研究领域是一个研究与实践相结合的领域，其主要研究领域有以下几个方 面的内容。 2 南京航空航天大学硕士学位论文 1 1 3 1 研究模型的表示与管理方法 由于模型库及其管理系统( m b m s ) 是d s s 区别于以往其它信息系统的一个重要 标志，故对模型库( m o d e lb a s e ，m b ) 以及模型库管理系统( m o d e lb a s em a n a g e m e n t s y s t e m ，m b m s ) 的研究直是d s s 研究领域中一个活跃的方面，它们也是d s s 软件 系统的核心。k o n s y n s k i 和s p r a g u e 系统地回顾了m b m s 的发展过程，并从方法论的 角度对模型管理进行了再认识，同时，对m b m s 的发展方向做了很有益的讨论； b r e n n a n 和e l a m 则更强调如何发挥模型有效性的问题，a p p l e g a t e 等人提出m b m s 可分为处理决策和处理模型的模型两大类，并论述了二者的关系m i l l e r 和k a t e 提出 了用于政策分析的模型管理系统：在模型管理的理论方面，最有代表性的是b l a n n i n g 所提出的关系模型库理论和实体关系方法；这一理论的基本思想是与关系数据库 平行的，即将“模型视为数据”；d o l k 则反其道而行之提出应将数据视为模型。 1 1 3 2 研究d s s 中的决策技术 决策是d s s 所要解决的中心问题。m a l a k o o t i 描述了一个用于离教多目标决策环 境下的d s s ；在将d s s 应用于多目标决策方面，c h a n d r a s e k a r a n 和r g m e s h 以及l i 也做了很多工作；特别是i i a s a 0 n t e m a t i o n a li n s t i t u t eo f a p p l i e ds y s t e ma n a l y s i s ) 在这 方面做了大量的研究与开发工作；l i a n g 则在s i m o n 的三阶段决策模型和f i s h b e i n 的 愿望行为模型的基础上建立了一个框架；j a r k e 则将决策中的有关概念引入用来分析 群d s s 及分布式d s s 中的一些问题，他将群d s s 看成多个模型库与数据库的松散耦 合系统；在这方面进行研究的还有b u m s 等人：此外，w a t s o n l ，对如何寻求评价变 量以及如何评价决策支持小组的工作等方面也进行了研究。 1 1 3 3 各学科在d s s 中的应用 该领域的研究正在利用认识心理学( c o g m t i v ep s y c h o l o g y ) 、发展心理学、社会心 理学及机器学( m a c h i n el e a r n i n g ) 、神经网络( n e u r a ln e t w o r k ) 及对策论( g a m et h e o r y ) 等学科的最新研究成果有效地应用于d s s ，以增强与d s s 设计和执行有关的问题的 分析和求解能力；正如r g w k e e n 指出，d s s 的研究和实践还需要学识( s c h o l a r s h i p ) ， 学识与研究不同，它是探索交叉领域( 一般为新领域) 的知识，创建有助于调查研究方 向的框架。目前，在该领域的研究者们也进行了一些有益的探讨，例如：如何为具有 不同知识和经验、价值观念、偏好、信仰和品质等的决策群体( d e c i s i o nm a k i n gg r o u p ) 创造和谐的环境，使决策群体中的不同成员通过不断交流，最终形成一个满意的决策； 以及根据记忆理论和想象理论的成果来讨论d s s 接d 2 1 2 具对决策人的影响等等。 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 1 1 3 4 d s s 和a i 技术结合的途径与策略 将a i 技术与d s s 相结合是当今d s s 领域的研究热点，近期的d s s 文献专著中 几乎每篇都或多或少地涉及到a i 的有关内容，这方面的研究兴趣主要表现为两个方 面：其一是在d s s 的基本概念原则基础上应用a i 技术：其二是将d s s 概念应用于 知识工程领域，因此，将a i 技术，尤其是k e 和e s 的思想方法与d s s 结合，构造 有效的、基于知识的决策支持系统k b d s s ( k n o w l e d g eb a s e dd e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m ) ，又称为智能型决策支持系统( i d s s ) ，目前已得到了社会各界的关注，并已 渗透到了社会的许多领域，如能源、教育、企业管理、经济决策、重大战略决策等等， i d s s 也是我国8 6 3 高技术智能计算机应用的一个重要研究分支。 1 1 3 5 d s s 中各种相关技术的研究 d s s 的集成问题是研究d s s 如何集成各种相关技术，如数据管理与处理技术、 模型求解与集成技术、a i 中的问题求解与搜索技术、计算技术、仿真( s i m u l a t i o n l 技 术、决策分析( d e c i s i o na n a l y s i s ) 技术、图形技术、网络通讯技术等等，为决策者创 造集成式决策支持环境( i n t e g r a t e d d e c i s i o n s u p p o r te n v i r o n m e n t ) ；同时，在各种 相关技术不断集成化的前提下，研究d s s 演化技术体系的结构形式。 1 1 4 d s s 的应用概况 d s s 作为一个面向应用的研究领域，很自然地产生了在各种背景下的案例分析和 应用实例，其覆盖面十分广泛。在a l t e r 的专著中就以案例分析的形式列举了很多d s s 实例，如海关d s s 、区域经济发展d s s 、科学规划d s s 、可靠的软件开发d s s 以及 其它方面的开发与应用d s s 等等i ”。 目前，国外d s s 的研制工作经过近3 0 年的发展、无论是理论还是应用都已取得 了较大的进展，主要应用于企业的预算和分析、预测与分析、以及生产与销售等部门， 也有用于社会科学，宏观经济与市场分析及投资效益分析等方面，涉及到军事、经济、 环境、医学、能源、交通、公安等部门8 l 。下面给出几个国外应用d s s 的典型实例。 1 i f p s 由美国e x e c u c o m 系统公司研制的i f p s ( i n t e r a c t i v e f i n a n c i a l p l a n n i n gs y s t e m ) 是一个会话式财务计划系统，用来辅助经理进行计划与决策。它由执行子系统、建模 子系统、报表生成子系统、数据文件处理子系统、命令文件处理予系统及绘画子系统 等六部门组成。它的输出形式可以是表格或图形。i f p s 已广泛用于中高层管理决策， 很受用户欢迎。 2 a u t o a b 一3 0 0 由c a p a s 公司在h p 3 0 0 微机系统上实现的a u t o a b 3 0 0 系统是一个财务决策支 南京航空航天大学硕士学位论文 持系统，主要用于财务工作中模型建立、计划、预测及报表生成等工作。该系统的特 点是使用方便，对计算机系统资源要求低。 3 c o p s c o p s ( c o r p o r a t ep l a n n i n gs y s t e m ) 是一个宏观经济与市场分析用的决策支持系 统。国内对d s s 的开发研究工作虽然起步较晚，但已引起了计算机学科给管理学科 广大科技人员的重视和注意，已成为国内管理与计算机应用的热门课题。目前国内已 开发了一些初步的项目，取得了可喜的成果，推出了“智能决策支持系统生成器”、 “通用决策支持系统生成器”、“基于知识的计划决策支持系统”及各种专用的决策支 持系统等软件。随着我国科学技术的发展，d s s 将在我国褥到广泛地应用，它将比以 往的计算机应用更深刻地影响人们的工作和思维方式，促进科学与经济的更大繁荣和 发展。 1 2 客户服务概述 1 2 1 客户服务的定义 在激烈的市场竞争中，企业如何建立自己的竞争优势、如何超越竞争对手和如何 强化自身的核心竞争力等一系列问题，都是企业家们筹划思考的焦点。技术创新往往 是企业赢得竞争优势的利器，降低成本从而获得低价优势也往往是企业市场竞争中的 杀手锏。然而企业家们愈来愈感到，在新的时代，客户已成为企业愈来愈重要的资源， 因此，搞好客户服务已成为每个企业都力争达到的目标。 不同类型的企业和不同风格的经营者对服务有着不同的理解。“服务是一种产 品”，这是从服务与营销的关系而言，“服务是一种价值”，这是就服务与发展的关系 两言。日本的武田哲男认为：“服务为人而产生”。具体雨言，对于何谓服务，一般客 户在直觉上或许还会有如下的种种理解： ( 1 ) 价格的降低 比如1 个集装箱为5 0 0 0 元，而2 个集装箱则为9 0 0 0 元， 令人有便宜了1 0 0 0 元的感觉。 ( 2 ) 免费的东西 比如客户掏钱买了条领带，销售人员拿了个很精致的盒子 装了起来，并说这个盒子是免费的，令人有附加价值增加的感觉。 ( 3 ) 精神上的愉悦 比如销售人员态度亲切友善，或店内气氛很好，令人觉 得购物是一种享受。 事实上，仅有这些理解还远远不够，因为现代社会的市场形势已要求广大企业经 营者必须对客户服务有全面而深刻的认识和把握。从市场学的角度来讲，服务即是以 劳务来满足生产者或消费者的需求，在广义的理解中，服务远不是可有可无的事情， 而常常被看作是商品的一部分，而且正是能增加商品无形价值的那部分。 1 2 2 加强客户服务管理的重要性 现代经营理念告诉我们：企业形象也是企业的资本和财富，塑造良好的企业新形 象，既要有宣传优势，又要有服务优势。从实践效果上看，后者往往比前者更重要。 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 加强客户服务管理，努力满足客户需要，对于一个企业以稳定的形象在竞争中保持不 败起着至关重要的作用。随着消费者对企业所提供的服务日益敏感，服务的重要还在 同期增强。 1 3 论文课题来源 本课题是江苏省十五计划项目，由南京航空航天大学和江苏新华昌集团有限公司 共同研制开发的领导决策支持系统，是根据江苏新华昌集团内部的实际情况而开发 的。该公司内部虽然产品品种不多，但数量大，因此对企业内部的数据进行综合、整 理，是很有必要的，这对于领导层对企业的决策，有很大的必要，而且一旦有了这样 的一个系统后，也一定能给领导作决策时提供一些强有力的依据。其客户服务系统是 为了更好地联系客户，方便客户，通过改善与客户的关系，争取到更多的客户。 1 4 论文主要内容 本文根据江苏新华昌集团有限公司进行决策支持系统建设的要求，分析了系统的 需求，经过设计之后，达n - ：系统实现的目的。另外还有根据客户服务系统实现的一 般方法，进行了系统的开发与实现。 本文的内容安排如下： 第一章论述了d s s 的基本概念，包括它的产生、发展过程，以及应用现状。 另外还论述了客户服务的定义，以及加强客户服务管理的重要性。然后阐述了论 文的课题来源。 第二章阐述了d s s 的基本原理、系统特点及其组成与分类。 第三章详细论述了系统的方案设计，以需求分析为基础，运用软件工程的 分析方法，进行软件结构和数据结构设计。 第四章实现d s s 建设的关键技术。 第五章客户服务系统的设计与实现 第六章对本文作了总结，并对d s s 的发展趋势进行展望。 6 南京航空航天大学硕士学位论文 第二章决策支持系统的基本原理 2 1 决策和决策科学 2 1 1 决策 决策，是人类社会自古以来就有的一项基本活动，是人类的固有行为之一。所谓 决策，是指人们为了达到一定的目标，而决定行动方案并付诸实施的过程1 引。 决策的基本要素是决策者和决策对象，两者构成一个矛盾对立的统一体决策 系统。决策者和决策对象相互作用最一般的抽象是信息，信息是决策的必要条件，也 是决策的基本要素。此外，决策活动还离不开决策者的决策理论与方法，以及最后获 得的决策结果，包括行动方针，行动原则和行动方案等。 决策对人类社会、经济发展起着重要的作用，决策是否得当，不仅直接影响管理 工作的效率和经济效益，而且，在重大问题上关系到企业、甚至国家的生死存亡。 我国著名的孙子兵法就是一部研究军事决策问题的著作，是对当时军事斗争 和军事决策经验知识的系统总结。此外，在战国策、史记、资治通鉴、三国 志等历史著作中都有许多决策经验的记载i “1 。 以上传统的决策主要凭借决策者个人的阅历，知识和智慧，虽然有时也利用智囊 任务协助，但主要仍取决于决策者阅历是否丰富，知识是否渊博，智慧是否过人。决 策被认为是一种艺术和技巧，本质上是依靠人的经验进行决策，称为经验决策。经验 决策是与小生产方式相适应的，其特点是，制约因素少，涉及面窄，信息传递慢，决 策对象单纯，仅依靠决策者个人的经验，凭直觉判断决策，其决策风险很大。 随着社会化大生产的迅速发展，人类社会生活发生了一系列根本性的变化，社会 活动越来越复杂，变化越来越快，影响越来越大，出现了许多“大科学”、“大工程”、 “大企业”、“大系统”等。在这种情况下，若仍进行经验决策，稍有不慎，就会出现 重大的失误。为适应社会化大生产的需要，现代决策不仅要凭借决策者个人的经验和 智慧，更要借助于许多科学的方法和先进的工具，故称为科学决策i “1 。 科学决策包含以下三个方面的内容： ( 1 ) 严格实行科学决策程序； ( 2 ) 依靠专家运用科学的决策技术； ( 3 ) 领导者用科学的思维方法作出判断： 以上内容表明，由于现代决策对象十分复杂，任何一个能干的领导者，也会感到 自己才智和经验的不足，而需要由各种形式的参谋和咨询机构运用先进的技术来帮助 决策。所以，现代决策的特点就是“谋”与“断”的分开，只有多谋才能善断。这同 以前军事运筹帷幄，一人独断的决策是截然不同的，这是社会分工的一个进步。 7 面向集装箱行业的决簸支持系统的研究与开发 2 1 2 科学决策的过程和特点 2 1 2 1 科学决策的过程 科学决策不仅要使用科学的分析方法和先进的决策工具，而且要遵循科学的程 序，将一个决策过程分成若干过程，明确各个阶段的任务，按照一定的顺序和客观规 律有计划有步骤地进行。任何一个科学决策过程都是一个动态过程，通常不可能一次 完成，而要在各个阶段间多次往返循环，才能达到较理想的决策效果。一个决策过程 可分为确定目标、拟制方案及方案选择三个主要阶段。如果进步细化，整个决策过 程可分为发现问题、确定目标、价值准则、拟制方案、分析评估、方案选择、试验证 实及实施执行等八个阶段i ”i 。下面介绍是各个阶段的任务。 ( 1 ) 发现问题决策问题是人们已经认识了的主客观之间的矛盾。而客观存 在的矛盾，要变成人们能够清楚描绘出来的问题，并抓住它的实质，却是不容易的， 不但要经过大量的调查研究、分析、归纳，有时还必须通过创造性的思维，突破传统 的观念，开发新的观念。这个阶段要求把需要解决的问题，矛盾的症结及其产生的原 因分析清楚。 ( 2 ) 确定目标决策且标是对决策问题本质的概括与抽象，是在一定环境和 条件下，根据预测分析所希望能达到的结果。这个阶段要求采用调查研究和预测技术 这两种科学的方法，准确地确定目标。如果决策的目标只有一个，称为单目标决策； 如果目标有多个，称为多目标决策。 ( 3 ) 价值准则价值准则就是评价体系。这个阶段要求根据决策目标，制定 作为比较多个决策方案优劣基本依据的评价体系， ( 4 ) 拟制方案这个方案设计阶段要求根据决策目标广泛运用各种智囊技术 拟定多种可能的方案，以供选择。 ( 5 ) 分析评估 这个方案比较阶段要求充分运用各种决策技术和可行性分析 方法对各种拟制的方案建立数学模型，进行求解比较，并求出各种方案的利弊高低。 ( 6 ) 方案选择是领导者的决策行动，这个阶段要求领导者运用决策理论和 多方面掌握的情况，充分发挥自己的经验、智慧、才能和胆略，从所提供的众多方案 中权衡利弊，选取其一。这一步是决策成功或失败的关键。 ( 7 ) 实验证实这个局部试验阶段要求对选取的方案进行局部试验，以验证 该方案是否能达到预期的目标。对于某些不便进行实验证实的方案，可以采用计算机 进行仿真模拟实验。 ( 8 ) 实施执行 即决策程序的最终阶段，这个阶段对上述最终选定的方案组 织实施或行动。实施过程中，或者原来方案考虑不周，或者客观情况发生变化，会产 生偏离目标要求的情况，故要求在实施过程中不断地跟踪检查，及时统计分析和加强 反馈信息，当主客观条件发生重大变化时，须重新确定目标，修改价值准则，重新进 南京航空航天人学硕十学位论文 行分析评估、方案修改、进行跟踪决策。 上述科学决策过程的八个阶段又称为科学决策程序。其中，决策支持系统的作用 就是用d s s 来帮助确定目标、拟制方案、分析评估及实验等，而方案选择可采用人 机对话方式，由d s s 提供各种不同方案及其参数，最后由决策者拍板选定。由此可 见，d s s 是一种用计算机辅助决策的系统，而不是实现科学决策整个过程的决策自动 化系统。 2 1 2 2 科学决策的特点 从上述科学决策程序可以看出它有以下几个基本特点i ”i ： ( 1 ) 决策是面向未来的，是将来的行动设想方案。 ( 2 ) 决策要有明确的目标，该目标是要实施的，也是要实现的。 ( 3 ) 决策要有两个以上的备选方案。 ( 4 ) 决策的核心在于分析、比较及选优。 ( 5 ) 决策是一种包括若干阶段的思维分析过程，是对所研究事物的认识不断深 化的过程，也是不断产生方案、采取行动，解决问题的过程。 2 2 决策支持系统的组成与分类 2 2 1 决策支持系统的基本结构 早期的d s s 的基本结构如图2 1 所示，它由下列予系统组成【2 】： ( 1 ) 数据库子系统 包括数据库，其中包含关于决策问题的有关数据，并由 数据库管理系统( d b m s ) 进行管理。 ( 2 ) 模型库子系统 包括模型库，其中包含财务、统计、管理科学或其他定 量模型，可提供系统的分析功能，由模型库管理系统( m o d e lb a s e m a n a g e m e n t s y s t e m ，m b m s ) 为用户提供建模语言和功能以及模型库管理功能。 ( 3 ) 用户接口子系统 通过该子系统，用户与d s s 通信并使用d s s ，协调 和控制数据库子系统和模型库系统的管理与运行。 ( 4 ) 用户也是系统的一部分，研究人员认为决策人员与计算机的频繁对话可以 产生d s s 某些特殊的作用。 在早期d s s 基本结构的基础上，增加知识库子系统，则可以得到如图2 2 所示 的三库结构的d s s 。该结构中的知识库子系统能支持其他予系统或作为独立的部件应 用，它提供智能和定性分析功能，以增强决策人的能力。 在d s s 的一般结构的基础上增加一些系统细节，可以得到如图2 3 所示的基本 机构。 9 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 图2 一l 早期的d s s - - 库结构 图2 2d s s - 一库结构 o 南京航空航天火学硕士学位论文 2 2 1 1 数据库子系统 图2 3d s s 的系统结构图 数据库子系统包含下列部件：d s s 数据库、数据库管理系统、数据字典、查询模 块。这些部件的概要如图2 4 所示。该图也表示了数据库子系统与d s s 其它部件的 交互关系以及与几种数据源的交互关系。下面将简述这些部件及其功能。 i 数据库 数据库是相关数据的集合，这些数据组织起来可被多个人在多个应用中使用。对 于大型的d s s ，数据库基本上包含在数据仓库中，对于有些d s s 的应用，根据需要 可建立多个专门的数据库，而包含不同来源数据的几个数据库可为同一个应用服务。 d s s 数据库中的数据( 如图2 4 所示) ，是从内部和外部数据源以及属于一个或 多个用户的个人数据中抽取的【l 。 内部数据主要来自企业内部，例如企业每月工资名册。根据d s s 的需要，自来 智能部门的运行数据，如市场数据。其他内部数据的例子有机器维护调度、销售预测、 缺货费用、招聘计划等。 外部数据有工业数据、市场研究数据、调查数据、就业数据、政府规章、税率表、 国家经济数据等。这些数据可来自政府、行业协会、市场研究机构以及组织自己收集 的其他外部数据。像内部数据一样，这些数据可由d s s 数据库维护，或者当d s s 需 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 要时输入，也可从w e b 或其他地方获得外部数据。由于外部数据的来源很广，常使 d s s 用户的信息过载，而大多数外部数据与特定的d s s 是无关的，因此必须获取并 筛选大量的外部数据，以确保收集重要数据并尽量减少无关的数据。 个人数据是d s s 用户或企业的职工通过创建个人数据来反映其专长和经验等， 这些数据包括对销售情况的主观估计、在竞争中将如何行动的建议以及对新闻报刊上 文章的理解等。 内部数据源 外部数据源l1 财务l1 市场ii 产品l1 人事ll 其他 查询模块 数据字典 抽取卜_ 一个人数据、私有数据 决策支持系统数据库或数据仓库 数据库管理系统 恢复 查询 更新 生成报告 删除 图2 4 数据库子系统的结构 界面管理 模型管理 知识管理 2 抽取 为了创建d s s 数据库或数据仓库，常有必要从几个数据源中获取数据，这种操 作称为抽取。抽取包括文件的输入、摘要、过滤和数据的压缩，当用户需要由d s s 数 据库中的数据生成报告时，常需要抽取数据，抽取过程由d b m s 管理。 3 数据库管理系统 由d b m s 创建、存取、修改和维护数据库，d b m s 可提供如下功能： ( 1 ) 可以获取、抽取数据并存储到d s s 数据库中。 ( 2 ) 维护数据记录和文件。 ( 3 ) 使不同来源的数据相关联。 ( 4 ) 为了查询和报告，检索不同数据库的数据。 ( 5 ) 处理个人的数据，以便用户根据其判断对决策问题的解进行实验。 ( 6 ) 根据查询进行复杂的数据操纵。 南京航空航天大学硕士学位论文 ( 7 ) 跟踪d s s 中数据的使用。 ( 8 ) 通过数据字典管理数据。 一个有效的数掘库及其管理系统可为许多管理活动提供支持，如数据记录的浏 览，支持各种数据关系的创建和维护以及报告生成等。然而，只有当数据库与模型集 成时，d s s 才可以发挥出真正的作用。 4 查询模块 在建造和使用d s s 中，常需要存取、操纵和查询数据，奄询模块可完成这些任 务。它从其他d s s 部件接受数据请求，确定如何完成这些请求，形成详细需求，并 将结果送交需要的用户。查询模块包括特定的查询语言，d s s 查询系统的重要功能是 选择和操作。 5 数据字典 数据字典是数据库中所有数据的目录，包括数据定义。它的主要功能是描述数据 项的可用性、来源和准确含义等。通过帮助搜索数据和识别问题，数据字典特别适合 支持信息阶段。像其他目录一样，数据字典可支持增加新项目、删除项目以及特定信 息的查询。 2 2 1 2 模型库子系统 d s s 的模型库子系统由下列部件组成：模型库、模型库关系系统、建模语言、模 型字典、模型执行、集成和命令处理器。 这些部件以及d s s 其他部件的接口实现如图2 5 所示。各部件的定义及功能如 下面所述： 1 模型库 模型库包括常规和专门的统计、财务、预测、管理科学和其他定量模型，这些模 型可提供d s s 的分析、运行、改变、组合和检查等功能。模型库中的模型有战略模 型、操作模型以及构模模型等。 战略模型用于支持高层管理的战略规划，潜在的应用包括制定企业目标、企业兼 并与规划、工厂选址、环境影响分析以及非常规资金预算等。战略模型一般用于长期 决策，以集成的形式表示许多变量，常用到大量的外部数据。 操作模型用于支持组织的日常工作，典型的常规决策如银行批准个人贷款、生产 调度、库存控制、维修计划和调度、质量控制等。操作模型主要支持一线管理者日常 和短期的决策，这些模型通常使用内部数据源。 2 建模语言 由于d s s 常用于处理半结构化和非结构化问题，所以有必要对用户需要构造模 型，这可以用高级语言实现，例如用c 、表格软件以及专门的建模语言，如i f p s p l u s 。 两种最流行的p c 表格软件是m i c r o s o f te x c e l l l 7 i 和l o t u sn o t e s r 博i 。 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 图2 5 模型库系统的结构 2 2 1 3 知识库子系统 许多非结构化或者半结构化问题很复杂，因此除了需要常规的d s s 的功能以外， 还需要问题求解的专i - j 失n 识，这些专门知识可由e s 或其他智能系统提供，所以在先 进的d s s 中需要包含许多知识库子系统，该系统可提供求解问题所需要的某些知识。 一般可以从三个基于知识的e s 与数学模型集成，一是基于知识的决策辅助，用 于支持数学方法未能涉及的决策过程的某些步骤；二是智能决策建模系统帮助用户构 造、应用和管理模型库；三是决策分析专家系统将严谨的理论方法与e s 的知识库相 集成。 包含知识库子系统的d s s 称为智能d s s 。 2 2 1 4 用户接口子系统 用户接1 3 技术包含了用户与d s s 通信的所有方面，不仅包括硬件和软件，而且 涉及容易使用、容易接受和人机交互的许多因素。有的d s s 专家认为用户接口是d s s 的最重要部件，因为d s s 的许多功能、灵活性和容易使用的特点是由该部件表现出 来的，还有些人认为由于用户只看到d s s 的用户接口，对他们而言，用户接1 3 就是 系统。 图2 - - 6 是用户接口系统示意图。其中用户接口子系统由用户接口管理系统管理。 f 4 南京航空航天人! 学硕士学位论文 图2 6 用户接口系统示意图 2 2 2 决策支持系统的分类 d s s 的类别繁多，我们可以按照不同的方法来给d s s 分类，主要有下面几种不 同的分类方法： ( 1 ) 按d s s 是否具有智能特征即有无知识库，可以分为：传统的d s s 、智能的 d s s 。 ( 2 ) 按决策涉及的范围及影响面，可以分为：基层决策，又称为操作级决策； 中层决策，又称为战术级决策；全局性决策，又称为战略级决策。 ( 3 ) 按参与决策的人员，可以分为：单人决策，又称为个体决策，类似于某方 面的专家系统：多人决策，又称为群体决策。 ( 4 ) 按对d s s 的管理，可以分为：分布式决策、集中式决策。 面向集装箱行业的决策支持系统的研究与开发 第三章决策支持系统的设计 3 1 江苏新华昌d s s 总体设计 3 1 1 开发决策支持系统的步骤与方法 3 1 1 1 开发决策支持系统的步骤 决策支持系统从功能逻辑结构上看，是由数据库系统、模型库系统、知识库系统 及人机会话系统等部分组成的。由此可见，d s s 结构上的一个特点是集成性。虽然 d s s 也是一种计算机应用系统，但由于其功能是辅助决策，尤其是在辅助一些半结构 化和非结构化问题决策时，每次决策问题的环境、参数及功能都不相同，因此，d s s 和m 1 s 不仅结构上不一样，而且开发方法也不一样。 一般来说，开发d s s 需要经过以下几个步骤： ( 1 ) 需求分析 ( 2 ) 制定计划 ( 3 ) 系统分析 ( 4 ) 反复进行系统设计 ( 5 ) 系统实施 ( 6 ) 系统维护 行动计划有三种基本方案，它们各有自己的机能、优点和缺点： ( 1 ) 快速实现d s s 的方案该方案适应于建立专用d s s 。 ( 2 ) 分阶段实现d s s 的方案该方案主要用于利用d s s 生成器开发一系列专 用d s s 。 ( 3 ) 建立完整d s s 的方案这是一种长远的、完整的、成熟的技术方案，它把 重点放在建立d s s 生成器和d s s 工具上，以此为基础来降低开发许多专用d s s 的费 用。 3 1 1 2 开发决策支持系统的一般方法 开发一个计算机应用系统，总是从系统的需求分析入手的，d s s 的开发也不例 外。这一工作的好坏， 直接影响着整个系统的质量和效益。由于任何系统的开发方 法都是由系统本身的性质和特点所决定的，所以，下面先简要归纳一下d s s 的基本 特点： ( 1 ) 帮助决策者完成半结构化的决策任务： ( 2 ) 是支持和加强， 而不是代替决策者的判断： 6 南京航空航天火学硕士学位论文 ( 3 ) 将模型或分析技术的利用与传统的数据存取、检索功能结合起来： ( 4 ) 对环境的变化与管理者习惯的决策方法有较强的适应性与灵活性； ( 5 ) d s s 是用户驱动的动态系统，用户参与系统开发和运用的全过程，系统能 快速响应用户的要求： ( 6 ) d s s 是模型驱动的系统，决策所依据的模型是系统分析和系统设计的重要 对象。 综上所述，无论是设计思想还是工作对象，d s s 与m i s 都有很大的不同，这就 决定了开发d s s 需要突破原有m i s 分析与设计方法的框框，建立适应于d s s 特点的 系统分析和系统设计的方法论。 当今，已有许多开发d s s 的方法问世，如适应设计、发展设计、启发式设计等。 实践证明，尽管这些方法各有侧重，但它们都是行之有效的，本质上都有许多共同的 特征。它们的基本思想是：决策者和开发者先在一个小而重要的子问题上取得一致意 见，在此基本上，开发、设计一个原始的系统以支持所需要的决策，使用一个短周期， 如几周后，对系统进行评估、修改，并增加、扩展，这样循环几次，直至发展成为一 个能对一组任务的决策起支持作用的、相对稳定的系统。 由此可见，d s s 的开发方法与m i s 的不同，它是将典型的系统开发过程中的最 重要的几步分析、设计、实施、运行，合并成一个反复修改的过程【纠1 。 3 1 2 系统的