决策支持系统的理论基础和基本构架ppt课件.ppt

决策支持系统理论和应用 信息管理与信息系统教研室 决策支持系统理论和应用 第1章决策支持系统概述第2章决策支持系统的理论基础和基本框架第3章模型库管理系统第4章数据库管理系统第5章对话管理系统第7章决策支持系统的设计和开发第8章数据仓库与数据挖掘第9章竞争情报与知识管理 第2章决策支持系统的理论基础和基本框架 2 1决策与决策支持 决策自古有之 宏观上讲 决策就是制定政策 微观上讲 决策就是作出决定 决策是对未来的方向 目标以及实现途径作出决定的过程 2 1决策与决策支持 决策 个人或集体为了达到或实现某一目标 借助一定的科学手段和方法 从若干备选方案中选择或综合成一个满意合理的方案 并付诸实施的过程 决策的特征目的性创造性超前性管理性 2 1决策与决策支持 决策过程 1 提出问题 2 确定目标 3 价值准则 4 拟定方案 5 分析评估 6 选择方案 7 实验验证 8 普遍实施 2 1决策与决策支持 决策过程 1 提出问题 2 确定目标 3 价值准则 4 拟定方案 5 分析评估 6 选择方案 7 实验验证 8 普遍实施 西蒙的四步骤 2 1决策与决策支持 决策体系决策过程中的各个层次 各个部门在决策活动中的决策权限 组织形式 机构设置 调节机制和监督方法的整个体系 2 1决策与决策支持 决策体系的组成 决策系统 参谋系统 信息系统 执行系统 监督系统 2 1决策与决策支持 决策体系的组成 决策系统 参谋系统 信息系统 执行系统 监督系统 决策体系的核心 由负决策责任的领导者组成 安排和指挥其他系统对参谋系统提供的各方案进行分析权衡 以现代决策技术和手段对信息系统提供的大量信息进行科学处理 2 1决策与决策支持 决策体系的组成 决策系统 参谋系统 信息系统 执行系统 监督系统 亦称咨询系统 充分利用信息系统提供的信息为决策系统拟定各种备选方案进行预测 提供或评估决策方案 反馈信息和评价效果 2 1决策与决策支持 决策体系的组成 决策系统 参谋系统 信息系统 执行系统 监督系统 以计算机和网络技术为基础完成信息的收集 加工和使用 2 1决策与决策支持 决策体系的组成 决策系统 参谋系统 信息系统 执行系统 监督系统 执行决策系统的各项决策指令并付诸实施将执行情况及信息反馈到决策系统和其他系统 再由决策系统进行追踪决策 由此循环前进 保证决策活动顺利进行 2 1决策与决策支持 决策体系的组成 决策系统 参谋系统 信息系统 执行系统 监督系统 对执行系统贯彻执行决策系统的指令情况进行各方面的检查监督帮助决策系统自我调节 保证指令的顺利执行和决策目标的胜利实现 2 1决策与决策支持 决策体系的运行 2 1决策与决策支持 决策信息 数据 信息 知识 智慧 2 1决策与决策支持 决策信息 数据 信息 知识 智慧 客观事物的符号表示 数字 字符 例如 45 高山等 2 1决策与决策支持 决策信息 数据 信息 知识 智慧 含有一定意义的数据例如 本书价格为45元 他的名字叫高山 2 1决策与决策支持 决策信息 数据 信息 知识 智慧 发挥作用的信息例如 卫星照片对军方有用 而对普通人无用 2 1决策与决策支持 决策信息 数据 信息 知识 智慧 利用知识进行创新例如 诸葛亮用 空城计 退兵 2 1决策与决策支持 决策信息对决策过程发生作用的消息 情报和知识的总称 信息与决策具有相互支持和相互依赖的关系 2 1决策与决策支持 决策支持 决策支持的目的 帮助非结构化问题决策 支持而不是代替决策 改进决策效能而不是效率 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 信息经济学 管理科学 运筹学 行为科学等 计算机软件技术和计算机硬件技术 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 行为科学 管理科学 运筹学 信息管理学 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 行为科学 管理科学 运筹学 信息论的奠基人Shannon第一次把信息定义为一个可量化的名词 在工程 通信以及控制理论中展现了一个新的领域 例如 DSS在运行中的通信 控制 反馈等概念 离开信息论会难以阐述和理解 信息管理科学 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 行为科学 管理科学 运筹学 人工智能为DSS提供有效而严密的理论和方法的支撑例如 知识的表示和建模 推理演绎和问题求解 各种搜索技术以及人工智能语言 信息管理科学 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 行为科学 管理科学 运筹学 其认知观为DSS决策过程作出了概念上的说明 可以通过行为科学的研究 抽象出管理者的共性 用以指导DSS的研究和设计系统应符合用户的个人要求 心理状态和个人能力等 因此应该是动态 面向用户的 信息管理科学 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 行为科学 管理科学 运筹学 运筹学的一系列优化 仿真 决策等模型为DSS的模型体系和模型库提供了基础支持 信息管理科学 2 2决策支持系统的理论与技术基础 信息论 人工智能 行为科学 管理科学 运筹学 以信息为研究对象 以信息处理的规律和方法为研究内容 以计算机等技术为研究工具 研究信息和知识的收集 分类 组织 加工 传递 检索 分析和服务的理论 为DSS提供基础支撑 信息管理科学 2 2决策支持系统的理论与技术基础 影响和制约着DSS实现的进度 例如 计算机应用初期 存储硬件紧张 需借助于软件技术 而集成技术的发展已经实现了硬件的海量存储 DSS是一种开放的技术 一般来说 只要能面向计算机并给决策人员提供帮助 DSS都可以转化为自己的技术 2 3决策支持系统基本原理 决策支持系统辅助决策的方式 以数据形式辅助决策 以模型和方法的方式辅助决策 以多模型组合形式辅助决策 2 3决策支持系统基本原理 决策支持系统辅助决策的方式 以数据形式辅助决策 以模型和方法的方式辅助决策 以多模型组合形式辅助决策 最为基本的辅助决策方式管理信息系统采用的方式 2 3决策支持系统基本原理 决策支持系统辅助决策的方式 以数据形式辅助决策 以模型和方法的方式辅助决策 以多模型组合形式辅助决策 较为有效的辅助决策途径运筹学所采用的辅助方式 2 3决策支持系统基本原理 决策支持系统辅助决策的方式 以数据形式辅助决策 以模型和方法的方式辅助决策 以多模型组合形式辅助决策 效果最好的辅助决策方式DSS所采用的辅助方式 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 三系统 结构形式统一结构形式 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 1980年Sprague提出著名的决策支持系统的三部件结构 包括三个子系统 人机交互子系统 模型库子系统和数据库子系统 对话部件 数据部件 模型部件 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 对话部件 模型部件 数据部件 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 对话管理系统DSS的人机接口 决策者作为DSS的用户通过该子系统提出信息查询的请求或决策支持的请求 信息查询 进行数据库操作 提取信息并传送给用户 决策支持 识别问题并构建模型 从数据库中读取数据 运行模型库中的模型 结果暂存待用或反馈 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 人机交互系统 DSS中介于用户和计算机之间的接口 在操作者 模型库和数据库之间传送 转换 命令和数据的重要作用 既需要用户输入必要的信息 控制 和数据 计算 同时要向用户显示运行情况及最后的结果 模型库系统 构建和管理模型的计算机软件系统 包括模型库和模型库管理系统两部分 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 DSS的核心 数据库系统 存储 管理 提供与维护用于决策支持数据的DSS基本部件 是支撑模型库子系统的基础 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 包括数据库 数据析取模块 数据查询模块 数据库管理系统 数据字典等部件组成 2 4决策支持系统的结构形式 三部件 结构形式 优点 1 明确了 三部件 的接口与集成关系 便于DSS的设计和关键技术的解决 2 便于与其他系统相互区别 缺点 1 没有突出DSS问题处理特征 2 没有突出语言系统 与MIS相比 多出模型库系统且做为核心与ES相比 是通过模型部件和数据部件的定量计算为主 隐含在对话管理系统中 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式 1981年Bonczek等人提出了决策支持系统的三系统结构 包括三个子系统 语言系统 LS 知识系统 KS 和问题处理系统 PPS 三部分组成 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式 语言系统 提供给决策者的所有语言能力的总和 包括检索语言 描述语言 数值计算等语言 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式 知识系统 包含问题领域中的大量事实和相关知识 最基本的KS由数据文件或数据库组成更广泛的KS由对问题领域的规律性描述 包括数学模型 定量 和产生性规则 定性 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式 问题处理系统 1 利用语言系统对问题进行形式化描述 2 针对实际问题提出问题处理的方法 3 利用知识系统提供的知识进行求解 DSS的核心 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式处理问题的步骤 问题识别 将用户问题转换成计算机能运行的求解过程 通过对问题的分析 分解建立求解问题的总框架模型生成 生成DSS总框架模型 根据问题识别各组成部分构建新模型或选择成熟模型或集成复合模型问题求解 通过接口和集成技术连接所需要的基本模型和数据 组成有机整体求解问题 2 4决策支持系统的结构形式 三系统 结构形式 优点 1 突出了问题处理系统的重要性 2 明确了语言系统的作用 3 统一了对知识的看法 缺点 1 忽略了模型库与数据库的相互联系 2 不适合与其他系统的区别 数据模型规则 LS为数据库语言 KS为数据库 而PPS为管理信息处理 则俨然是MISLS为Prolog KS为知识库 而PPS为推理机 则俨然是ES 2 4决策支持系统的结构形式 统一结构形式 对比上述两种结构形式 三部件 结构代表DSS比 三系统 更为合适 但 三部件 结构的最大弱点在于 对话部件 过于简单 因此需要改进 2 4决策支持系统的结构形式 统一结构形式 综合部件人机交互及问题处理系统 2 5决策支持系统的应用层次 专用DSS SDSS 能完成实际任务 并具有决策支持功能的决策支持系统 它是特定的DSS 包含了一组计算机软件 可以支持一个或一群决策者 可以处理一批相关问题 典型例子 警察布置方案DSS 2 5决策支持系统的应用层次 DSS生成器 DSSG 第二个技术层次 由一组相关硬件和软件组成 可以用于迅速开发和建立专用的DSS 包括数据管理 模型管理和对话管理所需要的技术 以及能将它们有机结合起来的接口 典型例子 GADS EIS IFPS和Express 2 5决策支持系统的应用层次 DSS工具 DSST 应用于DSS开发的第三个技术层次 也是DSS开发最基本的技术层次 包括新的用于特殊目的的语言 支持对话方式的改进了的操作系统 以及彩色图形显示的硬件和支持软件 可以开发专用的DSS 也可以开发DSSG 典型例子 GADS就是用FORTRAN语言编写的 2 5决策支持系统的应用层次 2 5决策支持系统的应用层次 决策者 DSS建造者 新技术研制者 2 5决策支持系统的应用层次 决策过程常常处在不断变化的经济环境之中 这就要求决策支持系统能对决策过程模型 参数 约束条件 内部外部影响因素等及时予以改变或扩充 从这一点来看 利用DSS生成器开发专用的DSS比直接由DSS工具来开发更能灵活地适应各种变化 2 6决策支持系统的体系结构 将DSS部件有效集成的五个目标 1 可用性 2 费用 3 性能 4 自适应性 5 可靠性 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS CIM 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 通过接口部分将对话 模型和数据库部件集成 每个对话或模型部件都设有接口 接口可以看作是一个部件与另一个部件之间的通信口 这样可使部件之间的结合具有灵活性 即可以使独立研制出的部件较容易结合 部件之间的接口管理部件之间的数据和控制的通信 要求格式变换与消息同步 允许不同的模型部件和对话部件共享数据 从而使系统的扩展工作简化 GMIS是网状DSS的一个例子 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 优点 容易集成单独研制出的部件局部化的部件接口简化了维护和扩展对部件共享的灵活性 缺点 多重对话部件给使用上带来了困难由于各部件之间接口的多重性 接口的松耦合的性质 以及将原先不是为共同工作设计的部件合成起来所带来的可靠性问题 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 提供一个标准接口或一组标准接口以结合局部的和共享的部分 减少网状DSS的部件接口的数目的同时保留了集成新部件的能力 与网状DSS相比 桥式DSS实现了集中化或称之为标准化 减少了接口的数目 并将接口的管理功能集中到了桥内 桥式DSS最早运用于IDAMS系统中 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 2 6决策支持系统的体系结构 网状DSS 桥式DSS 夹层型DSS 塔型DSS 每个模型部件都共享数据库部件