第九章决策支持系统(管理信息系统-河北科大于春田).ppt

第九章决策支持系统 9 1决策支持系统的概念9 2决策支持系统的组成9 3智能决策支持系统9 4群体决策支持系统 目录 9 1决策支持系统的概念 DSS 一 决策支持系统的功能与定义DSS的目标就是要在人的分析与判断能力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序的决策 以获得尽可能令人满意的客观的解或方案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 2 收集 管理并提供与决策问题有关的组织外部信息 3 收集 管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息 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 9 1决策支持系统的概念 DSS 5 能够存储并提供常用的数学方法及算法 6 上述数据 模型与方法能容易地修改和添加 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 具有方便的人机对话和图像输出功能 能满足随机的数据查询要求 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 9 1决策支持系统的概念 DSS DSS基本特征一般可归纳为五个方面 1 对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高 说明不够充分的问题 2 把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来 3 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用 4 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性 5 支持但不是代替高层决策者制定决策DSS的结构特征应包括 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 9 1决策支持系统的概念 DSS 根据DSS应具备的功能及特征 其定义可综合为 DSS是一种以计算机为工具 应用决策科学及有关学科的理论与方法 以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统 三 决策支持系统与管理信息系统的关系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不足而推出的目标不同于MIS的新系统MIS是DSS的基础部分 也即DSS包括MIS MIS是DSS的一个子系统有广义与狭义之分 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 9 2决策支持系统的组成 DSS 一 决策支持系统的概念模式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的概念模式如下图所示 9 2决策支持系统的组成 DSS 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 其系统结构也不同目前DSS的系统结构大致有两在类 一类是以数据库 模型库 方法库及对话管理等子系统为基本部件构成的多库系统结构 另一类以自然语言 问题处理 知识库等子系统为基本部件构成的系统结构 本节主要介绍多库系统的结构 9 2决策支持系统的组成 DSS 一 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成角形分布的结构 也是DSS最基本的结构 如图所示 9 2决策支持系统的组成 DSS 二 串联结构串联结构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 如下图 9 2决策支持系统的组成 DSS 三 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 起着在操作者 模型库 数据库和方法之间传送命令和数据的重要作用 其核心是人机界面 从系统的使用和维护两个角度讨论对话接口的设计目标问题 1 能使用户了解系统所能提供的数据 模型及方法的情况 2 通过 如果 则 方式提问 3 对请求输入有足够的检验与容错能力 给用户某些必须的提示与帮助 4 通过运行模型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 6 当需要的时候 可以按使用者要求的方式表达 9 2决策支持系统的组成 DSS 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 是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础 数据库是由数据库 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五 模型库子系统模型是以某种形式反映客观事物本质属性 揭示其运动规律的描述 DSS设计模型库子系统即为了在不同的条件下通过模型来实现对问题的动态描述 以便探索或选择令人满意的问题解模型库子系统由模型库和模型库管理系统两大部分组成 9 2决策支持系统的组成 DSS 六 方法库子系统方法库子系统是存储 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和方法库管理系统组成 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 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 9 2决策支持系统的组成 DSS 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生成器一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 一 专用DSS 是面向用户的能够提供决策支持功能的计算机信息系统 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 二 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及能将它们有机地结合起来的接口 三 DSS工具 是用来构造专用DSS和DSS生成器的基础技术与基本硬件和软件单元 9 2决策支持系统的组成 DSS 四 三种技术层次之间的相互关系如图 其中专用DSS属于最高层次 它可由DSS工具构成 也可以由DSS生成器产生 9 3智能决策支持系统 DSS 一 智能决策支持系统的基本概念由于DSS的机器一方的重点还在于模型的定量计算 人机对话方式与大多数不熟悉机器的使用者尚存在一定的距离 限制了DSS的应用效果 另一方面 几乎与DSS同步发展起来的人工智能领域的专家系统 ExpertSystems 简称ES 在人的知识的开发与利用上获得了不少成果 这些成果弥补了DSS的不足如何将DSS与ES相结合形成智能型DSS 成为新课题ES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 9 3智能决策支持系统 DSS 一 智能决策支持系统的基本概念智能DSS IDSS 是在传统DSS的基础上结合ES而形成的 在结构上 IDSS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IDSS以知识库为核心 要模型数值计算的基础上引入了启发式等人工智能的求解方法 使传统DSS原来主要由人承担的定性分析任务部分或大部分地转由机器完成 并且较之人做的更好 更稳定在人机交流方面 IDSS的人机对话子系统采用自然语言处理技术形成智能人机交互 9 3智能决策支持系统 DSS 二 智能决策支持系统的结构典型的IDSS结构是在传统三库DSS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 同时增加问题处理系统 PPS 而构成的四库系统结构 如下图 9 3智能决策支持系统 DSS 三 问题处理系统问题处理系统处于IDSS的中收位置 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 9 3智能决策支持系统 DSS 四 知识库子系统知识库子系统的组成可分为三部分 知识库管理系统 知识库及推理机制 一 知识库管理系统知识库管理系统的功能主要有两个 一是回答对知识库增 删 改等知识维护的请求 二是回答决策过程中问题分析与判断所需知识的请求 对于知识维护请求 知识库管理系统的管理过程是 根据请求查询相应的信息字典的知识库描述部分 找到登记项后 检查合法性 安全性和完整性 通过后就进行相应的维护操作 并回送结果信息 9 3智能决策支持系统 DSS 知识库管理系统的控制流程图 问题请求 查询信息字典有无信息 查询信息字典有无信息 9 3智能决策支持系统 DSS 二 知识库知识库是知识库子系统的核心 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 即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在智能型DSS中 知识库分级存放有关决策的知识 一般将知识库分为两层 第一层存储知识元 第二层存储元知识 知识元是指有关问题领域的基本表示知识 元知识指有关控制或推论机制的知识 9 3智能决策支持系统 DSS 五 推理机推理是指从已知事实推出新事实 结论 的过程 根据推理方向的不同 推理可分为以下三种 一 正向推理从初始状态出发 逐步地推导出目标状态 二 反向推理从目标状态出发 利用已有知识 逐步推到初始状态 如果推出的初始状态与已知的初始状态相吻合 或前者包含于后者中 则推理成功 三 正反向混合推理 9 4群体决策支持系统 DSS 一 群体决策支持系统的基本概念前面所讲的DSS都是面向个人的 即决策的支持只局限于单个决策者 然而实际上一个组织的决策大都是由领导群体作出的群体决策支持系统 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的信息系统GDSS特点 1 不受时间与空间限制 2 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 3 决策者可克服消极的心理影响 无保留地发表自己的意见 4 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 5 防止小集体主义及信性对决策结果的影响 6 可提高决策群体成员对决策结果的满意程度和置信度 7 群体越大效果越显著 9 4群体决策支持系统 DSS 二 群体决策支持系统的类型 一 决策室对决策者面对面地集于一室在同时间进行群体决策的情况 GDSS可设立一个与传统的会议室相似的电子会议室或决策 决策者通过互联的计算机站点相互合作完成决策事务 二 局域决策网建立在计算机局域网基础上的 用于多位决策者在近距离内的不同房间里定时或不定时作群体决策的系统即是局域决策网 三 虚拟会议 四 远程决策网 9 4群体决策支持系统 DSS 三 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 模型训及方法库 公共显示设备等部件组成一种较有代表性的GDSS的结构如下图 9 4群体决策支持系统 DSS 主持人 决策者 决策者 人机接口 私有决策支持系统 规程库子系统 公共显示设备 通信库子系统 公共模型库管理系统 公共数据库管理系统 公共方法库管理系统 一种较有代表性的群体决策支持系统结构