决策支持系统.ppt

第八章决策支持系统 2 145 2019 12 23 学习目的 掌握决策支持系统 DSS 的定义 功能 组成以及与MIS的关系 熟悉智能DSS和群体GDSS的概念及组成 能够开发简单的DSS和智能DSS系统 3 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 学习目的 掌握决策支持系统 DSS 的定义 掌握决策支持系统的功能与组成 了解DSS与MIS的关系 内容提要 DSS的产生与发展 DSS的功能 DSS的基本特征 DSS的结构特征 DSS的定义 DSS与MIS的关系等 4 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 70年代中期 Keen和ScottMorton首次提出了 决策支持系统 DecisionSupportSystem 简称DSS 一词 标志着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进入了一个新的阶段 并形成了决策支持系统新学科 在整个70年代 研究开发出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ProfolioManagement 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及适用于大型卡车生产企业生产计划决策的CapacityInformationSystem等等 5 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 到70年代末初阶DSS形成 它由模型库 数据库及人机交互系统三个部件组成 这一阶段 DSS是一个利用计算机强大的信息处理能力和人的灵活判断能力 以交互方式支持决策者解决半结构化和非结构化决策问题的系统 6 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 80年代初三库系统或四库系统的DSS产生 它在初级DSS的基础上增加了知识库与方法库 知识库系统 是有关规则 因果关系及经验等知识的获取 解释 表示 推理及管理与维护的系统 知识库系统知识的获取是一大难题 但几乎与DSS同时发展起来的专家系统在此方面提供了有利的支持 方法库系统 是以程序方式管理和维护各种决策常用的方法和算法的系统 7 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 80年代后期人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用为知识的学习与获取开辟了新的途径 专家系统与DSS相结合 充分利用专家系统定性分析与DSS定量分析的优点 形成了智能决策支持系统IDSS 提高了DSS支持非结构化决策问题的能力 8 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 近年来 DSS与计算机网络技术结合构成了新型的能供异地决策者共同参与 进行决策的群体决策支持系统 GDSS GDSS利用便捷的网络通信技术在多位决策者之间沟通信息 提供良好的协商与综合决策环境 以支持需要集体作出决定的重大决策问题 在GDSS的基础上 为了支持范围更广的群体 包括个人与组织共同参与的大规模复杂决策 人们又将分布式的数据库 模型库与知识库等决策资源有机地集成 构建分布式决策支持系统DDSS 9 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 决策支持中心 DSC DSS产生以来 研究与应用一直很活跃 新概念 新系统层出不穷 1985年Owen等人提出了由专业人员组成的 支持决策者使用DSS解决决策问题的决策支持中心的概念 DSC既容易实现 也能明显改进决策环境 在新型框架方面 近年来还推出了智能型 交互型与集成化的决策支持系统I3DSS 它以面向决策者 面向决策过程 综合各种方法与工具为特色 适用面更广泛 10 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 DSS组成部件的扩展与部件组成的结构变化DSS的发展还体现在组成部件的扩展与部件组成的结构变化上 部件及结构的演变反映了DSS从专用到通用 从简单到复杂的发展过程 DSS的发展与信息技术 管理科学 人工智能及运筹学等科学技术的发展密切相关 11 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 研究与应用范围不断扩大与层次不断提高 国外相继出现了多种高功能的通用和专用DSS 1983年 R 博奇克研制成功DSS的开发系统 DSS与人工智能相结合 出现了智能化DSS IDSS 1984年 DSS与计算机网络相结合 出现了群体DSS 现在 决策支持系统已逐步扩广应用于大 中 小型企业中的预算分析 预算与计划 生产与销售 研究与开发等智能部门 并开始应用于军事决策 工程决策 区域开发等方面 12 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 一 决策支持系统的产生与发展 我国DSS研究现状DSS的概念是80年代末引入我国的 但在此之前有关辅助决策的研究早就有所开展 目前我国在DSS领域的研究己有不少成果 但总体上发展较缓慢 在应用上与期望有较大的差距 这主要反映在软件制作周期长 生产率低 质量难以保证 开发与应用联系不紧密等方面 13 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 二 决策支持系统的目标 DSS的目标就是要在人的分析与判断的基础上借助计算机与科学方法 支持决策者对半结构化和非结构化问题进行有效的决策 以获得尽可能令人满意的 客观的解决方案 14 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 三 决策支持系统的功能 DSS的功能由系统结构所决定 不同结构的系统 功能不尽相同 但总体上 DSS的功能可归纳为 1 管理并随时提供与决策问题有关的组织内部信息 如订单要求 库存状况 生产能力与财务报表等 2 收集 管理并提供与决策问题有关的组织外部信息 如政策法规 经济统计 市场行情 同行动态与科技进展等 15 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 三 决策支持系统的功能 3 收集 管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息 如订单或合同执行进程 物料供应计划落实情况 生产计划完成情况等 4 能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种数学模型 如定价模型 库存控制模型与生产调度模型等 5 能够存储并提供常用的数学方法及算法 如回归分析方法 线性规划 最短路径算法等 16 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 三 决策支持系统的功能 6 使系统中的数据 模型与方法能容易地修改和添加 如数据模式的变更 模型的连接或修改 各种方法的修改等 7 能灵活地运用模型与方法对数据进行加工 汇总 分析 预测 得出所需的综合信息与预测信息 8 具有方便的人机会话和图像输出功能 能满足随机的数据查询要求 回答 如果 则 What if 之类的问题 17 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 三 决策支持系统的功能 9 提供良好的数据通信功能 以保证及时收集所需数据 并将加工结果传送给使用者 10 具有使用者能忍受的加工速度与响应时间 不影响使用者的情绪 18 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 四 决策支持系统的基本特征 目的在于解决非结构化或半结构化的问题 综合应用数据 模型和分析技术 交互式的友好的接口 非计算机人员容易使用 具有很高的灵活性和适应性 是支持而不是代替人的决策过程 是跟踪和适应人的决策过程 而不是要求人去适应系统 第一节决策支持系统的概念 五 决策支持系统的表现形式 文件抽屉系统只是把文件存起来备查 如航空订票系统 车间监控系统 数据分析系统功能是分解和汇总 如分析投资机会的财务系统 信息分析系统如销售 顾客的预测分析 会计模型系统如每月的预算 短期的计划 表达模型系统如用模拟模型进行风险分析 最佳模型系统可根据目标和约束条件提出最佳解 供参考 建议模型系统可以根据条件 选择模型给出处方 如保险率的计算系统 显然越是后面的系统 其介入决策的程度越深 20 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 决策支持系统的应用模式 大多数的决策支持系统并非是经理人员直接使用 专门针对经理使用的系统由EIS来完成 经理使用决策支持系统有四种方式 1 订阅型经理定期由系统接收报告 2 终端型联机直接操作 3 文书型批处理 离线使用系统 4 中间型通过中间人员使用 21 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 决策支持系统的应用模式 22 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 六 DSS的结构特征 1 模型库及其管理系统 2 数据库及其管理系统 3 方法库及其管理系统 4 交互式计算机硬件及软件 5 对用户友好的建模语言 23 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 七 决策支持系统的定义 根据上述DSS功能和特征 可定义为 DSS是一种以计算机为辅助工具 应用决策科学及有关科学的理论与方法 以人机交互方式辅助决策者解决半决结构化和非结构化决策问题的信息系统 第一节决策支持系统的概念 七 决策支持系统的定义 案例 有一制造厂为决定它的生产规模和合适的库存量 建立一个决策支持系统 它的模型库由生产计划 库存模拟模型 如预测 库存控制模型 等组成 在数据库中存有历年销售量 资金流动情况 成本等原始数据 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 以及相应的的生产成本 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的方案 决策支持系统并不强调寻找最优解 也不意味着提供最后结果 而是为决策者作出自己的判断提供支持 由决策者在一系列选择中 综合其他不适宜进入模型的因素 得出最后的合理的决策方案 25 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 八 决策支持系统与管理信息系统的关系 1 目前的主要观点DSS与MIS关系一直是学术界颇为关注的讨论热点 说法较多 但始终没有一个较一致的观点 目前主要的观点有以下四种 MIS是一个总概念 DSS是MIS发展的高级阶段或高层子系统 DSS是鉴于MIS的不足而推出的目标不同于MIS的新型系统 MIS是DSS的基础部分 也即DSS包括提供决策信息的MIS MIS是DSS的一个子系统 第一节决策支持系统的概念 八 决策支持系统与管理信息系统的关系 1 目前的主要观点 有广义与狭义之分 就狭义而言 MIS与DSS是不同的系统 就广义而言 DSS是MIS的分系统 2 DSS与MIS相比更先进一步 是因为它强调以下三点 1 将模型并入信息系统软件 2 为高层管理提供有用消息 以便支持那些相对而言结构化程度比较低的决策行为 3 提供给用户强有力 然而并不难掌握的与系统之间的人 机交互能力 27 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 八 决策支持系统与管理信息系统的关系 3 DSS与MIS的主要联系 1 MIS收集 存储组织机构所提供的大量基础信息是DSS工作的基础 而DSS能使MIS组织和保存的信息真正发挥作用 2 MIS需要担负起反馈信息的收集工作 可以支持DSS进行结果检验和评价 3 DSS的工作可以对MIS工作进行检查和审计 为MIS的改进及完善指出了方向 4 DSS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MIS的工作范围 第一节决策支持系统的概念 八 决策支持系统与管理信息系统的关系 4 DSS与MIS的主要区别 1 MIS完成的是例行业务活动中的信息处理任务 而DSS完成的是辅助支持决策活动 提供决策所需的信息 2 MIS所追求的目标是高效率 即是设法将事情办得快些 而DSS追求的目标则是有效性 即想办法把事情办得尽可能好一些 亦即提高决策的效果 3 MIS的设计方法是以数据驱动的 而DSS的设计方法是以模型驱动的 模型管理系统是DSS软件系统的核心 DSS的设计也是用户驱动的 用户应该参加系统开发的全过程 29 145 2019 12 23 第一节决策支持系统的概念 八 决策支持系统与管理信息系统的关系 4 DSS与MIS的主要区别 4 MIS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DSS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 判断力和创造性 努力使决策更加正确 5 MIS趋向于信息的集中管理 而DSS趋向于信息的分散使用 6 MIS的分析着重体现系统全局的 总体的信息需求 而DSS的分析着重体现决策者的信息需要 30 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 学习目的 熟悉DSS的概念模式及系统分析方法 掌握DSS的系统结构 掌握人机对话 数据库 模型库 方法库子系统的概念 功能及结构 了解DSS的三个技术层次 内容提要 决策支持系统的组成主要包括DSS的概念模式 DSS的系统分析方法 DSS的系统结构 人机对话子系统 数据库子系统 模型库子系统 方法库子系统 DSS的三个技术层次等 31 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 一 决策支持系统的概念模式1 DSS的基本模式DSS由若干部件按一定的结构组成 部件不同或结构不同会构成功能略有差异的DSS 但各种DSS的结构都必须建立在某种概念模式之上 DSS的概念模式反映DSS的形式及其与 真实系统 人和外部环境的关系 DSS概念模型的建立是开发中最初阶段的工作 它通过对决策问题与决策过程的系统分析来描述 32 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 一 决策支持系统的概念模式 DSS的基本模式 真实系统 决策者 33 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 一 决策支持系统的概念模式2 DSS的系统分析方法 ROMC方法其基本原理是 根据simon的决策过程模型 尽管决策过程是非常复杂的 但决策过程中 决策者从事的三个基本活动 情报 设计 选择 都是能够识别的 ROMC 缺陷 ROMC方法尚缺乏完整的规则和有力的工具 同时对表述与记忆辅助之间的关系不进行描述 只给出了一个思路 使系统分析员难以驾驭 34 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 一 决策支持系统的概念模式2 DSS的系统分析方法 ROMC方法 35 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构DSS部件之间的关系构成了DSS的系统结构 系统的功能主要由系统结构决定 具有不同功能特色的DSS 其系统结构也不同 系统结构是DSS最主要的研究内容之一 目前DSS的系统结构大致有两大类 1 以数据库 模型库 方法库 知识库及对话管理等子系统为基本部件的多库系统 2 以自然语言 问题处理 知识库等子系统为基本部件构成的系统结构 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的一般结构 37 145 2019 12 23 决策支持系统的结构决策支持系统的三系统结构用户界面系统提供了用户 决策者 与DSS通信的桥梁 它用来将决策者的意图传送给DSS 知识系统包括DSS中有关问题的知识主体 其中可以存放数据 模型 规则 表格 框架图形等 问题处理系统是用户界面系统的问题表示和知识系统的知识表示之间的一个中间处理器 应具有问题确认 分析求解以及设计实施三部分功能 还可以结合实际问题进一步细分 38 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构 三角式结构三角式结构是由数据库 模型库等子系统与对话子系统 呈三角形分布的结构 也是DSS的最基本的结构 如下图 39 145 2019 12 23 DSS的三角式系统结构 第二节决策支持系统的组成 40 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构 三角式结构 对话管理子系统是DSS是人机接口界面 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 对话管理子系统对接受到的请求作检验 形成命令 为信息查询的请求进行数据库操作 提取信息 所得信息传送给用户 对决策支持的请求将识别问题与构建模型 从方法库中选择算法 从数据库读取数据 运行模型库中的模型 运行结果通过对话子系统传送给用户或暂存数据库待用 41 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构 其他结构还有以对话管理子系统牵头 将模型库与数据库以直线方式联结的串联结构 将数据库子系统与模型库子系统融为一体的融合式系统结构等 见下图 42 145 2019 12 23 DSS的其它结构 第二节决策支持系统的组成 数据库管理系统 对话管理子系统 模型库 数据库 模型库管理系统 43 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构 其他结构 串联结构的特点 对话子系统不直接与数据库子系统联系 而是通过模型库子系统转达操作请求 因此模型库子系统必须设有用户操作数据库的转接功能 串联结构由于省去了对话子系统与数据库子系统之间的接口而使系统结构较简单 44 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构 其他结构 融合式系统结构的特点是 数据库子系统与模型库子系统互不独立 既可以说是模型库子系统建立在数据库子系统的基础上 也可以说是数据库子系统被嵌入模型库子系统之中 模型库中的模型运行时直接调用数据库中的数据 45 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 二 决策支持系统的系统结构 其他结构 融合式系统结构的缺点 是更换数据库子系统时 模型库子系统需作较大的改动 也即系统的移植性较差 为了克服这一不足 人们于融合式结构的基础上在数据库子系统与模型库子系统之间增设了统一的模型管理标准接口 提出了一种以数据库为中心的系统结构 这种结构间接调用数据库中的数据 避免了模型对数据库结构的依赖 使模型库子系统与数据库子系统相对独立 46 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统1 人机对话子系统人机对话子系统是DSS中用户和计算机的接口 在操作者 模型库 数据库和方法库之间起着传送命令和数据的重要作用 其核心是人机界面 第二节决策支持系统的组成 现在人和机器的交互主要是通过屏幕和键盘进行的 屏幕对人显示结果 由人的眼睛接收 人通过手敲键盘 机器通过键码接收 因而这是一种非对称通信 人机非对称通信 48 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统2 人机对话接口的目标从系统的使用角度看 人机接口的目标是 1 能使用户了解系统所能提供的数据 模型及方法的情况 如数据模式 模型的种类 数量等 2 通过 如果 则 方式提问 3 对输入要有纠错和容错能力 对用户有明确的操作提示 49 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统2 人机对话接口的目标4 通过运行模式使用户取得或选择某种分析结果或预测结果 5 在决策过程结束之后 能把反馈结果送入系统 对现有模型提出评价及修正意见 6 当需要的时候 可以按使用者要求的方式 很方便地加以图形及表格等丰富的表达方式输出信息 结论及依据等 50 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统2 人机对话接口的目标从系统的维护角度看 人机接口的目标应从检验评价和允许修改两方面考虑 在检验评价方面 系统提供的接口应能帮助维护人员了解系统的运行状况 分析存在的问题 找出改进的方法 应从下列方面为维护人员提供帮助信息 51 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统2 人机对话接口的目标1 报告模型的使用情况 次数 结果 使用者的评价及改进要求 2 利用系统分析工具 分析偏差的规律及趋势 为找出症结提供参考 3 临时性地 局部性地修改模型 运行模型 并将结果与实际情况对比 以助于发现问题 4 在模型与方法之间 安排不同的使用方式与组合方式 以便进行分析比较 52 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统2 人机对话接口的目标在修改系统方面 需要顺手的软件工具和良好的软件环境 以保证迅速而可靠地完成修改任务 为了实现这方面的功能 应强调 1 能通过对话方式接受系统修改要求 2 检查有关修改的要求 提醒维护人员纠正不一致的问题 补充遗漏细节 对可能出现的问题提出警告 3 根据要求 自动迅速的修改系统 53 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 三 人机对话子系统人机对话的方式 1 提问回答方式 question answer Q A 2 命令语言对话 3 菜单对话方式 telnet 用户在一组提示中选择所希望的行动 选择时不用打入命令 只要按动按钮 数字选择 4 输入表格对话方式输入为一个表格让用户填入输入数据 系统自动的去查询数据库 产生结果 再输出 第二节决策支持系统的组成 5 在输出图形的思路中进行输入系统和人的交互就是一个图形 例如我们在一个地图上标注了某公司的所有销售点 每个点的背后都有许多数据说明这个点的特征 如销售量 销售员人数等 用户可在上面画个圈 如包含河南省 河北省 系统即可显示在这两省的销售总额等 55 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 四 数据库子系统数据库子系统是存储 管理 提供与维护用于决策支持的数据的DSS基本部件 是支持模型库子系统及方法库子系统的基础 数据库子系统由数据库 数据析取模块 数据字典 数据库管理系统及数据查询模块等部件组成 56 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 DSS数据库 57 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 四 数据库子系统1 数据库DSS数据库中存放的数据大部分来源于MIS等信息系统的数据库 这些数据库称为源数据库 源数据库与DSS数据库的区别在于用途与层次的不同 是模型库 方法库和对话系统的基础部分 58 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 四 数据库子系统2 数据析取模块数据析取模块负责从源数据库提取用于决策支持的数据 析取过程也是对源数据进行加工的过程 是选择 浓缩与转换数据的过程 由于源数据量大 渠道多 变化频繁 格式与口径也不一定统一 数据的析取既复杂又费时 为此 一般应将其作为一项日常操作来处理 第二节决策支持系统的组成 数据库提取结构 60 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 四 数据库子系统3 数据字典用于描述与维护各数据项的属性 来龙去脉及相互关系 数据字典也可被看作是数据库的一部分 4 数据库管理系统用于管理 提供与维护数据库中的数据 也是与其它子系统的接口 61 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 四 数据库子系统5 数据查询模块用来解释来自人机对话及模型库等子系统的数据请求 通过查阅数据字典确定如何满足这些请求 并详细阐述向数据库管理系统的数据请求 最后将结果返回对话子系统或直接用于模型的构建与计算 第二节决策支持系统的组成 四 数据库子系统6 数据库中数据模型的类型记录模型 关系模型 层次模型 网络模型规则模型 这种模型很少用于传统的信息系统 在人工智能系统则常见 63 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统1 模型库子系统的概念模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系统 它是DSS中最复杂与最难实现的部分 DSS用户是依靠模型库中的模型进行决策的 因此我们认为DSS是由 模型驱动的 模型库子系统主要由模型库与模型库管理系统组成 64 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统2 应用模型获得的输出结果的三种作用 直接用于制定决策 对决策的制定提出建议 用来估计决策实施后可能产生的后果 对应于那些结构性比较好的决策问题 其处理算法是明确规定了的 表现在模型上 其参数值是已知的 65 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统2 应用模型获得的输出结果的三种作用对于非结构化的决策问题 有些参数值并不知道 需要使用数理统计等方法估计这些参数的值 由于不确定因素的影响 参数值估计的非真实性 以及变量之间的制约关系 用这些模型计算得出的输出一般只能辅助决策或对决策的制定提出建议 对于战略性决策 由于决策模型涉及的范围很广 其参数有高度的不确定性 所以模型的输出一般用于估计决策实施后可能产生的后果 66 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成由模型库和模型库管理系统两部分组成 模型库 用于存储决策模型 是模型库子系统的核心部件 实际上模型库中主要存储的是能让各种决策问题共享或专门用于某特定决策问题的模型基本模块或单元模型 以及它们间的关系 使用DSS支持决策时 根据具体问题构造或生成决策支持模型 这些决策支持模型如有再用的可能性则也可存储于模型库 67 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成 模型库 模型按照经济内容可分类为 预测类模型 如产量预测 消费预测模型 综合平衡模型 如生产计划 投入产出模型 结构优化模型 如能源结构优化模型 工业结构优化模型等 经济控制类模型 如财政税收 信贷 物价 工资 汇率等对国家经济的综合控制模型等 68 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成 模型库 模型基本单元在模型库中的存储方式目前主要有 子程序 语句 数据及逻辑关系等四种方式 逻辑方式主要用于智能决策支持系统 a 以子程序方式存储 是常用的原始存储方式 它将模型的输入 输出格式及算法用完整的程序表示 该方式的缺点是不利于修改 还会造成各模型相同部分的存储冗余 69 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成 模型库b 以语句方式存储 用一套建模语言以语句的形式组成与模型各部分相对应的语句集合 再予以存储 该方式与子程序方式有类似性 但朝面向用户方向前进了一步 c 以数据方式存储 其特点是把模型看成一组用数据集表示的关系 便于利用数据库管理系统来操作模型库 使模型库和数据库能用统一的方法进行管理 70 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成 模型库管理系统 主要功能是模型的利用与维护 模型的利用 包括决策问题的定义和概念模型化 从模型库中选择恰当的模型或单元模型构造具体问题的决策支持模型 以及运行模型 模型的维护 包括模型的联结 修改与增删等 71 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成 模型库管理系统模型库子系统是在与DSS其他部件的交互过程中发挥作用的 a 与数据库子系统的交互可获得各种模型所需的数据 实现模型输入 输出和中间结果存取自动化 b 与方法库子系统的交互可实行目标搜索 灵敏度分析和仿真运行自动化等 72 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 五 模型库子系统3 模型库子系统的组成 模型库管理系统c 与人机对话子系统之间的交互 模型的使用与维护实质上是用户通过人机对话子系统予以控制与操作的 73 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 六 方法库子系统1 方法库子系统的概念是存储 管理 调用及维护DSS各部件要用到的通用算法 标准函数等方法的部件 方法库中的方法一般用程序方式存储 方法库子系统由方法库与方法库管理系统组成 74 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 六 方法库子系统2 方法库 是存储方法模块的工具 1 方法库内存储的方法程序一般有 排序算法 分类算法 最小生成树算法 最短路径算法 计划评审技术 PERT 线性规划 整数规划 动态规划 各种统计算法 各种组合算法等 如下图 75 145 2019 12 23 方法库 第二节决策支持系统的组成 76 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 六 方法库子系统2 方法库 是存储方法模块的工具 2 按方法的存储方式 方法库可以被分为 层次结构型方法库 关系型方法库 语义网络模型结构方法库和含有人工智能技术的方法库等 77 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 六 方法库子系统3 方法库管理系统它是方法库系统的核心部分 是方法库的控制机构 78 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次从技术角度看 DSS具有专用DSS DSS生成器与DSS工具等三个层次 它们面向不同的人员 起着不同的作用 三个层次相互间有着依托支撑的关系 79 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次1 专用DSS是面向用户的能够提供决策支持功能的基于计算机的信息系统 目前的DSS都是针对某一个或某一类特定的问题域的 因此专用DSS就是我们通称的DSS 80 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次2 DSS生成器 DSS生成器是一种能用来迅速和方便地研制构造专用DSS的计算机硬件和软件系统 包括数据管理 模型管理和对话管理所需的技术以及能将它们有机地结合起来的接口 通过DSS生成器可根据决策者的要求 决策问题域与决策环境等在较短的时间里生成一个专用的DSS较典型的DSS生成器实例有 81 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次2 DSS生成器a Execucom公司的IFPS 交互式财务计划系统 专门用于生成财务计划决策支持系统 b Boeing计算机服务公司的EIS ExecutiveInformationSystem c Tymshare公司的Express等 这些具有数据管理 图像显示 财务和统计分析 风险分析和优化计算等多种功能 82 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次3 DSS工具DSS工具是可用来构造专用DSS和DSS生成器的技术基础与基本硬件和软件单元 DSS工具的概念基于两点 1 不同的DSS在开发技术与构件上都有共性部分 如开发语言 结构框架 基本算法 输入输出程序等 2 从零点开始的DSS开发周期过长 与应用对象的变化不相适应 83 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次3 DSS工具DSS工具的实例如 净现值计算程序 彩色图像工具 线性规划软件包 数据库查询软件 风险分析功能等 84 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次4 三种技术层次间的关系 专用DSS DSS生成器 DSS工具 85 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 决策支持系统的三个技术层次4 三种技术层次间的关系专用DSS属于最高层次 它可由DSS工具构成 亦可以由DSS生成器产生 DSS生成器可以被设想为一个由各种DSS工具组成的软件包 第二节决策支持系统的组成 七 三个技术层次的人员匹配1 决策者2 助理决策者 多数为办事员 介于决策者与DSS建造者之间 向决策者提出建议 3 DSS建造者 能根据决策者的需要通过DSS生成器装配生成专用的DSS 再通过助理决策人员 使得决策者能直接与该专用的DSS进行交互作用 87 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 七 三个技术层次的人员匹配4 技术支持人员 负责开发系统的某些附加部分及功能 当DSS生成器需要这些功能和部件时 新的数据库 新的数据模块 分析模块和附加的数据显示格式就由技术支持人员来开发 5 新技术研制人员 负责开发新技术 新语言 通过开发新的软件和硬件来改善子系统之间的关联作用及效率 88 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 八 常用开发工具简介通用类工具 1 操作系统 2 程序设计语言一是面向问题的语言 这类语言C Pascal Delphi VB VC PB二是符号处理语言 这类语言有LISP PROLOG等 是为人工智能而设汁的 3 网络软件和通讯软件 89 145 2019 12 23 第二节决策支持系统的组成 八 常用开发工具简介专用类工具 1 支持对话的工具如屏幕设计软件 应用对话生成软件ACG 报表生成软件RG和图形软件等 2 支持模型的工具如财务分析软件包 统计分析软件包 优化分析软件包等 3 支持数据的工具如数据编辑软件 文件处理软件 数据析取系统和数据库管理系统等 90 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 学习目的 熟悉IDSS的基本概念 掌握IDSS的组成部件和系统结构 内容提要 智能决策支持系统主要包括IDSS的基本概念 IDSS的结构等 91 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 一 智能决策支持系统的基本概念将人工智能技术引入传统DSS形成智能型DSS IDSS 即IDDS是在传统DSS的基础上结合人工智能技术而形成的 人工智能应用的两大分支是专家系统 ExpertSystem 简称ES 和人工神经网络 ArtificialNeualNetwork 简称ANN 92 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 一 智能决策支持系统的基本概念1 专家系统 是以计算机为工具 利用专家知识及知识推理等技术来理解与求解问题的知识系统 将ES和传统DSS结合而形成的IDSS 在结构上 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 专家系统的弱点是 知识获取困难 因为它是人工地把各种专家知识从人类专家的头脑中或其他知识源那里转换到知识库中 费时低效 对于动态和复杂的系统 由于其推理规则是固定的 难于适应变化的情况 专家系统不能从过去处理过的事例中继续地学习 这使知识获得变得更加困难 93 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 一 智能决策支持系统的基本概念2 人工神经网络 是通过采用物理可实现的器件或采用计算机来模拟生物体中神经网络的某些结构与功能 就其性质看 神经网络属于基于案例学习的模型 它模拟人的神经元结构 构造人工神经元 吸取了生物神经网络的部分优点 人工神经网络在结构上由许多很小的处理单元相互连接而成 局部或部分的神经元损坏后不影响全局的活动 其连接权值和连接结构都可以通过对样本数据的学习而得到 94 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 一 智能决策支持系统的基本概念2 人工神经网络 与专家系统相比 人工神经网络具有良好的自组织 自学习和自适应能力 因而特别适用于处理复杂问题或开放系统 这正好可以弥补专家系统的不足 人工神经网络的弱点 人工神经网络的知识是分布在整个系统内部 对用户而言是个黑箱 而且人工神经网络对于自己的结论不能做出合理的解释 因此 将人工神经网络技术与专家系统集成 取长补短 是IDSS发展的一个有利方向 95 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构根据人工智能技术应用于DSS的程度和范围的不同 可以构成不同的IDSS结构 较完整的IDSS结构是在传统三库DSS的基础上增设知识库与推理机 在人机对话子系统加入自然语言处理系统 LS 与四库之间插入问题处理系统 PPS 而构成的四库系统结构 见下图 96 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 数据库管理系统 知识库管理系统 方法库管理系统 模型库管理系统 数据库 模型库 知识库 方法库 用户 人机接口 推理机 自然语言处理系统 问题处理系统 97 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构1 智能人工接口四库系统的智能人机接口接受用自然语言或接近自然语言的方式表达的决策问题及决策目标 这较大程度地改变了人机界面的性能 98 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构2 问题处理系统问题处理系统处于DSS的中心位置 是联系人与机器及所存储的求解资源的桥梁 主要由问题分析器与问题求解器两部分组成 其工作流程如下图所示 第三节智能决策支持系统 问题描述 人机接口 问题处理系统工作流程 自然语言处理系统 问题分析器 问题求解器 四库系统 非结构化问题 推论或知识推理 结构化问题 模型选择或构造 求解资源 决策问题 决策目标过程交互信息 结果 100 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构2 问题处理系统 自然语言处理系统 转换产生的问题描述由问题分析器判断问题的结构化程度 对结构化问题选择或构造模型 采用传统的模型计算求解 对半结构化或非结构化问题则由规则模型与推理机制来求解 问题处理系统 是IDSS中最活跃的部件 它既要识别与分析问题 设计求解方案 还要为问题求解调用四库中的数据 模型 方法及知识等资源 对半结构化或非结构化问题还要触发推理机作推理或新知识的推求 101 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构3 知识库子系统和推理机知识库子系统由知识库管理系统 知识库及推理机三部分组成 1 知识库管理系统的功能主要有两个 一是回答对知识库知识增 删 改等知识维护的请求 二是回答决策过程中间题分析与判断所需知识的请求 102 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构3 知识库子系统和推理机2 知识库 知识库是知识库子系统的核心a 知识库中存储的 是那些既不能用数据表示 也不能用模型方法描述的专家知识和经验 也即是决策专家的决策知识和经验知识 同时也包括一些特定问题领域的专门知识 b 知识库中的知识表示 是为描述世界所作的一组约定 是知识的符号化过程 对于同一知识 可有不同的知识表示形式 知识的表示形式直接影响推理方式 并在很大程度上决定着一个系统的能力和通用性 是知识库系统研究的一个重要课题 103 145 2019 12 23 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构3 知识库子系统和推理机2 知识库c 知识库包含事实库和规则库两部分 例如 事实库中存放了 任务A是紧急订货 任务B是出口任务 那样的事实 规则库中存放着 IF任务i是紧急订货 and任务i是出口任务 THEN任务i按最优先安排计划 IF任务i是紧急订货 THEN任务i按优先安排计划 那样的规则 第三节智能决策支持系统 二 智能决策支持系统的结构3 知识库子系统和推理机3 推理机a 推理 是指从已知事实推出新事实 结论 的过程 b 推理机 是一组程序 它针对用户问题去处理知识库 规则和事实 c 推理原理如下 若事实M为真 且有一规则 IFMTHENN 存在 则N为真 因此 如果事实 任务A是紧急订货 为真 且有一规则 IF任务i是紧急订货THEN任务i按优先安排计划 存在 则任务A就应优先安排计划 105 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 学习目的 熟悉GDSS的基本概念及特点 掌握GDSS的常用类型 掌握GDSS的基本部件及其功能 内容提要 群体决策支持系统主要包括GDSS的基本概念 GDSS的基本特点 GDSS的类型 GDSS的组成等 106 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 一 群体决策支持系统的基本概念GDSS是一种在DSS基础上利用计算机网络与通信技术 供多个决策者为了一个共同的目标 通过某种规程相互协作地探寻半结构化或非结构化决策问题解决方案的信息系统 107 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 二 群体决策支持系统 GDSS 的特点与传统的会议决策或传递式群体决策相比 GDSS有以下一些特点 不受时间与空间的限制 能让决策者相互之间便捷地交流信息与共享信息 减少片面性 决策者可克服消极的心理影响 无保留地发表自己的意见 能集思广益 激发决策者思路 使问题的方案尽可能趋于完美 可防止小集体主义及个性对决策结果的影响 108 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 二 群体决策支持系统 GDSS 的特点 可提高决策群体成员对决策结果的满意程度和置信度 群体越大效果越显著 从理论上讲 GDSS对群体决策是非常有益的手段 但它涉及的面很广 GDSS要面对不同风格与偏好的个人 要综合决策科学 人工智能 计算机网络 运筹学 数据库技术 心理学及行为科学等多种学科的理论 方法与技术 实用系统研究与开发的难度非常大 目前国内外能投入实际运行的GDSS很少见 109 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 三 群体决策支持系统的类型根据决策问题所在组织的环境 人员空间分布 决策周期的长短等因素 GDSS大致可以有以下四种 决策室决策者面对面地集于一室在同一时间进行群体决策时 GDSS可设立一个与传统的会议室相似的电子会议室或决策室 决策者通过互联的计算机站点相互合作完成决策事务 是相对较简单的GDSS 110 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 三 群体决策支持系统的类型 局域决策网多位决策者在近距离内的不同房间 一般是自己的办公室 里定时或不定时作群体决策时 GDSS可建立计算机局域网 网上各位决策者通过连网的计算机站点进行通信 相互交流 共享存于网络服务器或中央处理机的公共决策资源 在某种规程的控制下实现群体决策 主要优点是可克服定时决策的限制 也即决策者可在决策周期内时间分散地参与决策 111 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 三 群体决策支持系统的类型 虚拟会议利用计算机网络通信技术 使分散在各地的决策者在某一时间内能以不见面的方式进行集中决策 在实质上与决策室相同 它的优点是能克服空间距离的限制 远程决策网远程决策网充分利用广域网等信息技术来支持群体决策 它综合了局域决策网与虚拟会议的优点 可使决策参与者异时异地共同对同一问题作出决策 这种类型还不成熟 开发应用也很少见 GDSS的结构 GDSS的四种不同拓扑结构类型 113 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 四 群体决策支持系统的组成GDSS在计算机网络的基础上 由私有DSS 规程库子系统 通信库子系统 共享的数据库 模型库及方法库 公共显示设备等部件组成 见下图 114 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 人机接口 一种较有代表性的群体决策支持系统结构 规程库子系统 通信库子系统 公共数据库管理系统 公共模型库管理系统 公共方法库管理系统 主持人 决策者 决策者 公共显示设备 私有决策支持系统 115 145 2019 12 23 第四节群体决策支持系统 四 群体决策支持系统的组成 与个人DSS相比 GDSS必须建立在一个局域网或广域网上 在构件上增设了规程库 通信库 共享的公共数据库