第八章-决策支持系统的开发.ppt

决策支持系统DecisionSupportSystem,第8章决策支持系统的开发,决策支持系统(DSS)的开发是一个较为复杂的过程，它既涉及到诸如硬件、软件工具选择之类的技术问题，又涉及到开发团队的组成和开发过程的控制等管理问题，另外DSS的开发还必然涉及到对决策者的支持方式、系统所产生的效益等一些难以定量化的综合性问题。DSS和其他信息系统所不同的一个主要的方面在于：由于决策支持系统是以用户为中心的，系统的成功与否取决于决策者对它的依赖性如何（MIS是以数据为中心的），因此，用户是DSS设计、开发和运用中必须始终考虑的因素。,8.1DSS开发的特点由于在一个DSS中难以事先准备好全面完整的决策模型，同时决策者所面临的环境因素往往是变化的，在开发一个决策信息系统之前，没有人(包括决策者和用户)能事先清楚地确定他们对系统的功能要求究竟是什么。因此，在DSS开发中一般不采用传统的系统分析和系统设计方法。（决策的需求是随决策环境而变化的）DSS主要解决的是半结构化或非结构化的复杂决策问题，这些问题本身就没有一个通用的、明确的求解方法，我们正是需要通过DSS来寻求可能的决策方案。因此，DSS不可能向MIS一样，具有确定的求解模型和系统结构。,8.1.1DSS的灵活性与传统的事务处理系统比较起来，DSS的灵活性是一个最重要的特征。普通的事务处理系统如MIS、OAS等处理的是“定型的”业务（如库存管理），强调的是系统的稳定性和效率的提高；而DSS与之不同的是它的灵活性，能够对应不同用户、不同问题的需求。（DSS处理的问题都不是定型新产品设计）事务处理系统在进行系统设计的初期阶段，就要对系统完成的任务和业务流程都明确下来（确定的业务流程图，是整个MIS设计的基础产品入库的业务流程），据此决定系统的数据结构的详细部分，以后除非业务发生了变化，否则很少对这些进行修改（结构化MIS开发方法的三阶段）。,决策支持系统要完成的任务在系统开发之前常常是不明确的，系统的运用形态可能是动态的，根据外界情况的变化，决策者可能需要对动态的问题做出决策。因此，DSS开发成功的关键在于系统能够随着组织业务的增长和用户需求的变动，灵活地调整自身的结构，满足决策者的要求。（NOKIA的决策失误缺乏决策的灵活性，没有根据政策环境的变化进行相应的决策调整）,DSS的灵活性可以分为4个级别：1第1级灵活性(简称F1)指提供给最终用户的灵活性，称为解决问题的灵活性，用户可以使用DSS提供的多种功能，用自己独特的方法来解决问题（对于同一个决策问题，不同的决策者可以有不同的求解方法，它不同于MIS中的问题求解，如线性规划问题，不同的人都会得出相同的结果）。2第2级灵活性(简称F2)指在使用F1还不能生效的情况下，DSS所提供的修正某个特定的DSS的能力，这种灵活性可以称为修改配置的灵活性。这种灵活性使系统可以对应某些变化了的问题，或者是一类新问题的集合。（如在进行产品价格决策时，以前主要依据企业生产能力、成本和市场占有率来确定价格，现在需要加入一个新的决策因素产业发展政策法规）,3第3级灵活性(简称F3)指能够通过对DSS基本成分的变更，产生一个新的专用DSS以应对不同决策问题的需求，称为适配(adapt)的灵活性。（如Excel内部函数的增加，使其能够具备非数值数据的处理能力）4第4级灵活性(简称F4)指当DSS的基础技术发生变化时，DSS能够利用这种变化提升系统自身的能力，称为包容的灵活性。（即DSS吸收和同化新技术的能力网络技术与DSS，GDSS，DDSS）以上4种灵活性与用户紧密相关，最终用户需要的是F1、F2灵活性（使用的灵活性），系统开发人员所需要的是F3灵活性（应用系统开发的灵活性），而软件技术人员所需要的是F4灵活性（技术更新的灵活性）。,8.1.2用户需求调查因为DSS要解决的问题大多是非结构化问题，决策者的需求往往是变化的，因此，开发DSS没有一个固定的模式，那么我们应该从何入手呢?尽管企业的决策者们面临种种经营管理方面的问题，但是他们自己很难想到应当用一个决策支持系统作为解决问题的工具，要求他们提出DSS的具体需求是不现实的。因此，系统开发人员必须去了解和发现决策者们在实际工作所遇到的问题，并研究是否可以为解决这些问题发挥DSS的作用，从而启动DSS的开发工作。（在DSS的开发中，指望由用户自己提出系统的需求是困难的，也是不现实的。必须由系统开发人员进行深入的系统调研，逐步弄清用户的需求与MIS用户需求的不同，一个是发现需求，一个是确认需求）,通过对企业现行系统（EDPS，MIS）的调查，发现现行系统难以解决的决策问题，这就产生了开发DSS的需求。开发人员可以通过对企业决策者的调查，得到他们的具体信息要求，看哪些信息是通过对数据库的操作和检索即可实现（MIS可以解决的问题），哪些必须要经过使用模型化的方法，经过分析才能够达到要求，由此启动DSS的开发工作。随着企业信息技术的进步，企业和外界经营环境的关系越来越紧密，在这种情况下，企业决策者对于外部的竞争对手的工作绩效，产业研究的结果，以及金融及市场的数据等外部数据的需求，也是DSS得以启动的可能的途径。（对于企业外部环境中的海量信息的分析与加工，传统的MIS难以完成此项工作，必须借助于DSS中的数据挖掘和OLAP技术的帮助）,8.1.3开发团队为了实现DSS的灵活性目标，DSS的开发需要采用和MIS开发所不同的方法。通常在开发MIS时，开发人员通过对企业最终用户的访谈，获得他们的信息需求（完整的功能和数据需求），将这些需求转变为系统设计和数据模型设计，然后通过信息系统实施，最终提供一个满足这些需求的信息系统。（MIS的开发也需要用户的参与，但主要是在需求分析阶段，而系统设计与实施阶段用户参与的程度不大）但在开发DSS时，由于用户的需求是不确定的，这种变化的需求要求用户更紧密地参与整个系统的开发过程，DSS可能会涉及到组织中的不同成员，在开发过程中往往需要这些成员在不同的阶段发挥不同的作用，同时他们彼此之间也需要沟通和合作。,一般而言，与DSS开发有关的人员可能包括以下一些角色：1最终用户DSS用户是DSS开发团队中不可缺少的成员，其中每个成员都直接涉及到决策的形成。（大多是企业的高层管理者）2助理人员通常DSS的使用需要某些专业知识，而高级经理往往缺乏这些专业知识，因此有时决策者需要在助理人员的辅助下使用系统。助理人员一般是做技术性工作的专业人员，有较强的专业知识背景。（协助最终用户使用DSS系统）,3信息技术部门其责任是解决DSS的技术性问题，包括程序设计，模块设计，用户界面设计，以及决定使用何种开发工具、数据库等，他们还必须懂得有关操作系统、局域网、互联网以及系统安全等方面的专业知识。（DSS的主要开发者，即了解IT技术，又了解企业的应用知识）4专业技术人员专业技术人员是指专业的IT企业，辅助信息技术部门进行系统开发。这类人员通常对DSS生成器和通用的DSS软件包十分熟悉，对有关的技术性问题有丰富的知识，但是对企业情况基本不了解。（辅助信息技术部门人员完成DSS的开发）,8.1.4实行项目管理在DSS启动以后，必须在整个实施过程中实行项目管理。项目管理的作用：可以使管理人员事先对可能发生的情况作出预测，在问题发生之前及时进行控制和调整，从而使项目管理工作由被动的事后解决变为主动的事前控制，使项目开发工作少出差错，少走弯路。DSS的项目启动以后，系统开发者需要注意，一方面要不断满足用户提出的新需求，同时也要将系统使用制度化，使得用户有一定的动力去使用系统。（系统只有在使用中才能产生效益，如学生成绩必须通过校园网录入，学生通过网络来选课等。企业信息化建设与传统办公习惯轻纺集团）实施项目管理并不能保证项目的成功，但是没有项目管理的项目一定不会成功。,8.2DSS开发方法论DSS现今主要的开发方法有五种：生命周期法、快速开发法、最终用户开发法、适应性设计方法以及完全DSS开发法。8.2.1生命周期法从信息系统开发方法论的观点来看，一个系统总是有它的创建、开发、运行维护以及被淘汰的过程。通常，一个信息系统的生命周期可分为以下6个阶段：（与传统的MIS开发比较相似，但过程有很大的不同DSS开发不是一个生命周期就可完成的，它往往是一个反复的过程）,1系统规划阶段在这个阶段中，开发人员主要明确DSS的应用目的，确定系统开发的战略规划，制定项目计划，编制完整的决策支持系统开发规划书。2系统分析阶段(又称为需求分析)系统分析人员到企业分析当前的决策问题，将自己对问题的理解书面化。开发人员必须要分析系统应用的范围、使用者以及他们的决策流程，了解企业信息系统的用户对决策信息的需求有什么特点，以及新系统在其活动中所应具备的功能。3系统设计阶段系统设计包括该系统的逻辑结构设计和物理结构的设计。逻辑结构设计用于确立系统的主要组成成分及其动作方式，系统设计还包括系统硬件和软件设计（技术指标的确定）。,4系统实施阶段在这一阶段包括信息系统硬件和软件的引进工作（设备选型与采购），应用程序编码，测试、改错及改进系统功能等。另外还必须进行系统安装、系统测试、人员培训，并将系统操作文档化。5系统的操作和维护阶段指系统的日常运转及其维护、错误检查等，是系统生命周期中最长的阶段，也是系统发挥作用的重要阶段。6系统的评价与控制阶段（？）系统的评价与控制在每一个阶段都有进行（如阶段评估和验收评估），把它作为一个独立的生命周期阶段就不太适合。,Turban等人提出了一个8阶段的DSS开发过程(图8-1)。由于DSS的面向非结构化问题的性质，在系统开发初期，管理者的信息需求一般是难以明确的，因此，这些阶段应当是一个可以反复的过程（与结构化MIS开发方法的不同），在开发中也应当使用原型法来加强与管理者的沟通。表8-1给出了在各个阶段中的主要任务，在开发一个复杂的DSS时，可以考虑按照该表所提出的任务来进行项目管理，以推进项目的顺利进行。,8.2.2快速开发法（不是MIS开发的原型法）应用快速开发法进行开发的前提条件是：开发者已经了解用户的问题，有明确的开发目标，知道用开发出来的系统做什么工作，以及这个系统有哪些功能上的局限性（系统需求非常明确，不用进行复杂的需求分析）；同时对于解决这类问题的开发工具以及数学模型非常熟悉，快速地完成一个专用DSS系统是主要的目的。快速开发法主要适用于开发小型的专用DSS。,快速开发法的主要优点：能充分利用DSS生成器的各种预制功能，节约时间和人力，在很短时间内建立起问题分析的模型。（类似与MIS开发的CASE方法）快速开发法的主要缺点：开发出来的系统只能用于某些专业性较强的领域，开发者对所熟悉领域以外的知识了解较少，开发出来的信息系统缺乏通用性，在功能的完整性方面较差。（如用于库存管理的DSS需求明确，所需的模型比较简单，而且专用，如安全库存模型等）,8.2.3最终用户开发法指由数据处理及信息系统专业人员之外的人开发的决策支持系统，在DSS中，最终用户通常指决策者。最终用户直接开发DSS的优点在于：1不必请专业的软件公司技术人员，完全自主开发，没有泄密的问题；（特别是在国防、安全领域的应用）2用户直接开发系统，他们的信息需求通常能正确地反映在系统中，而一些因为沟通产生的误解等问题就自然消解了；只有用户自己最了解系统的需求隐性知识我们所想到的总比我们说出来的多书不尽言，言不尽意（易经）3自行开发成本较低。,最终用户开发法的风险和问题：1技术性风险：因为最终用户不是信息技术专家，对DSS开发技术不甚了解，因此用户直接开发的DSS的技术水平可能不高，系统的文档不完善，系统的质量难以保证；（系统的生命力不强）2适应性风险：用户开发的DSS通常是使用用户自己熟悉的工具，这些可能是一些非标准的开发工具，这常常使得DSS成为他个人的系统，对今后的进一步的应用和共享带来困难。（系统难于共享和功能扩充日本富士通公司一美元建造大学实验室的案例）,8.2.4适应性设计方法一些学者认为：DSS的开发过程不应当像开发MIS那样严格地划分成若干阶段，而应当是一个前后各阶段紧密联系的、反复的实施过程，他们所提倡的DSS开发方法叫适应性设计方法，又称反复设计法。（类似于MIS开发的原型法）传统的系统开发方法是一个线性发展的过程，整个系统开发过程只有一个生命周期，系统开发完成就投入到长期的使用维护中。而适应性开发法强调在较短期间内对DSS开发的主要过程的多次循环，在第一个周期中开发出来的系统仅仅是一个初步的版本（原型），在其后用户使用的过程中开发者的任务主要是发现问题，对这些问题的解决将留到下一个生命周期中的系统设计中，经过这个周期的系统设计开发出第2版的软件系统，如此经过多次循环，逐渐使得系统能够符合决策者的需求。,采用适应性开发法时，应注意有以下几个重要的特点：1应当从明确一个子问题开始：在开发系统的初始阶段，开发者和用户首先要明确一个双方都认可的子问题，其目的是打开一个双方对话的渠道，同时又给系统一个最初的原型。因此，这个子问题的规模不应当太大，也不要太复杂。（但必须是系统的核心需求，否则会偏离系统开发的正确方向）2开发一个小型的，但可以为决策者提供帮助的系统：系统规模不必贪大求全，主要解决当前用户提出的问题。开发完成后就让决策者投入使用。（原型系统必须是可以独立运行的）3开始反复设计，对该系统不断进行扩张和修正：对已开发的系统反复进行分析、设计、实施、使用、评价等几个阶段的工作，使得系统的功能逐渐增强和完善。4不断评价系统。（如评价系统继续开发的风险等）,适应性设计方法强调在开发过程中有三个主要的构成成分：用户：指有分析或解决特定问题需要的管理者；开发者：承担特定DSS系统的开发，他们必须具有开发信息系统的技术性知识，同时要善于和用户或者和中介沟通；DSS系统：是用户使用的特定硬件或软件系统。在这三个成分之间存在三种沟通关系：用户和系统的沟通、开发者和系统的沟通以及用户和开发者的沟通，如图8-2所示。,用户和系统的沟通：用户问题解决方式、经验、背景和技巧等，都会影响系统使用的质量，用户通过和系统的沟通，逐步学习到系统的使用和决策方式的技巧。（通过沟通，了解系统的性能，提高使用系统的效率如驾驶员与汽车）开发者和系统的沟通：使开发者能够发现当前系统的不足，增加系统新的功能。（开发者往往也是系统的第一个使用者，有效的沟通能够及时发现系统中的缺陷如没有经过测试的汽车是绝对不可以生产的）用户与开发者的沟通：主要发生在使用和开发DSS的过程中，有效的沟通和合作是这种适应性开发方法的关键。（处于两个不同认知世界的用户与开发者之间沟通的困难及重要性）,8.2.5完全DSS开发法完全开发意味着先开发一个具有相当功能的DSS生成系统（DSS生成器），然后用它再开发专用DSS，这种开发通常需要较长时期和具有许多基本工具的集成化系统。开发这种系统往往需要数年时间，这就带来了在技术上落后的风险问题。这种开发方法通常适合于有大量DSS需求的机构。完全开发是一种理想化的开发方法，事实上更多的企业都是采用先购买一个DSS软件包，然后在这个软件包上再生成专用的DSS。（如同汽车生产，先开发各种标准的配件，最后再由配件组装成不同的汽车产品）,8.3DSS开发中的系统分析方法（简单了解）开发DSS与开发一般的事务性系统（EDPS，MIS）的不同是，开发者往往需要在对决策者的需求尚未完全明了的情况下开始进行DSS设计，在设计中逐步加深对于需求的了解。因此，DSS的系统分析过程应当和一般信息系统开发的系统分析过程有所不同。,8.3.1四要素法对DSS的系统分析可以考虑从四个方面来进行，分别是：表达方式(Representation)、系统操作(Operation)、记忆辅助(Memoryaids)、控制机构(Controlmechanism)，这个系统分析观点又被简称为四要素法或ROMC方法。1表达方式能否清晰地表达出决策者关心的问题对DSS设计是十分重要的。在用户进行问题分析的各个阶段，都采用决策者日常熟悉或容易理解的问题表示方式，而不是将某些与决策者日常决策活动没有紧密关系的概念和表示方法强制地提供给决策者。（比如做学生的思想工作，不同的人采用不同的表达方式，可能得到完全不同的结果）,2系统操作认真分析系统必须提供哪些操作才能够满足决策者的需要，DSS应当对SIMON的决策四阶段中的每一个阶段都提供支持。（功能的完善性）3记忆辅助以方便的手段为决策者提供相关的数据资料。决策者有时需要将当前观察的模型暂时放下，在建立一个新模型后，再将两个计算结果进行比较。（数据查询与检索是DSS必须的功能数据挖掘与搜索引技术）4控制机构应当给决策者提供哪些手段，才能方便地控制系统？例如，如何进行DSS系统的维护与修改，提升系统的功能？如何为用户和系统提供更好的沟通渠道？（保证DSS系统有序而正常的运行）,四要素法可以用于各种DSS的系统分析。表8-2举出了一些例子，从中可以看出，对应于许多行业中决策者的需求，都可以用四要素法来归纳系统给用户提供的支持手段。,8.3.2过程独立的分析四要素法最重要的特征是：它是一种能够在多个决策过程都能够应用的“过程独立”的方法，其目的是将特定的DSS的必要功能明确化（不同的决策阶段，决策活动的特点不同，需要的支持功能也不相同）。四要素法强调：在一个DSS系统分析过程中，首先要弄清用户的所有决策活动，再从ROMC的各个角度来着手进行实际的DSS设计，要将四要素法与决策活动的各个阶段结合起来考虑（DSS必须对决策者决策的每个阶段都进行支持），从而可以比较详细地获得所有应当向决策者提供的支持功能。表8-3中列出了一个例子：在设计一个用于分析银行不良债权顾客的DSS时，按照Simon的理论将决策者的活动分为3个阶段（缺少实施阶段），对不同的阶段中决策者的需求，给出了在“表达方式”和“系统操作”的设计要求。,8.3.3与系统开发法的关系系统分析与系统开发是紧密相关的，在运用四要素法时还应当注意和DSS的3个重要的方面结合起来：DSS的3层技术层次专用DSS，DSS生成器，DSS工具；DSS的3个基本成分对话部分、数据部分、模型部分；DSS系统的适应性设计法。四要素法与DSS的技术层次紧密相关，ROMC是一个明确专用DSS构成要素的过程，它是一种面向最终用户时使用的方法。对于面临着决策任务的用户来说，一个专用DSS的设计过程，实际就是将他希望的ROMC要素明确化的过程。,运用四要素法是系统开发者进行系统分析的工具，因此系统开发者应当对于DSS的三个基本成分（对话系统，模型库系统，数据库系统）十分熟悉，ROMC四要素与这些成分的功能和运用是紧密关联的。例如“表达方式”的要素直接关系到DSS的对话部分功能设计；“系统操作”要素主要关系到模型部分的功能设计；而数据部分则和“记忆辅助”功能紧密相关。四要素法和适应性设计法也有紧密的关系，专用DSS的反复设计就是一个对该系统的某些ROMC功能的反复追加和删除的过程。,8.4DSS开发工具典型的DSS开发工具包括程序设计语言、第4代语言、集成化的开发工具、专用的DSS生成器等等。在DSS发展初期，使用各种语言来开发DSS是很普遍的，随着技术的进步，使用现成的软件包开发DSS成为比较流行的趋势。8.4.1用程序设计语言开发程序设计语言是最“低级”的开发工具，用户必须熟悉程序设计语言的语法规则和通晓计算机软、硬件的基础知识，才有可能用程序设计语言来开发DSS。反之，用程序设计语言的长处是，用户可以涉及到系统中极为详细的部分，可以按自己的观点任意修改系统。,在程序设计语言中，C语言因为有较强的实用性功能和灵活性，以及简练的文法和丰富的库程序，深为各级程序员所喜用。（但C语言使用难度较大，一般人员很难掌握）进入20世纪90年代以后，一些新的开发语言具备了更强大的功能，比如VisualC+，VisualBasic，Delphi等（都是面向对象的程序设计语言），这类开发语言通常提供用户界面生成工具，可以快速地生成指定样式的用户界面。随着互联网技术的发展，现在如Java、.NET等技术又成为程序开发的主流。无论使用何种语言来开发DSS，都需要在系统的实现过程中花费较长的时间，系统设计和构造模块的细节需要大量的人力和时间。但是，用某种语言来开发DSS仍然是必要的，我们可以根据自己的意愿来制作系统的每一个细节，从而可以生产出足够完美的产品，特别是在开发DSS生成器时大都采用这种方法。,8.4.2第4代语言第4代语言(也称非过程性的语言)曾被看做是在大型机上构筑DSS的主力工具软件。这种语言的特点是：用户不必考虑程序设计的详细过程，而只需说明主要的工作步骤，而软件系统可以根据这些线索自动地构筑起实现这些步骤的程序。（即用户只需说明要做什么，而怎么做就交给4GL的生成系统完成，最新的4GL可以使用非常接近自然语言的语句来编程，对用户的要求越来越低）从编程的过程来看，第4代语言和传统的程序设计语言并没有什么不同，但它的功能远远强于后者，使用第4代语言可以大大减少程序设计的工作量。（但4GL对计算机设备的要求很高，防碍了其在微机上的应用）,8.4.3集成化的DSS开发工具（DSS生成器）一般是指特定领域的DSS生成器，使用其提供的操作功能和附带的开发语言，便可开发自己所需要的专用DSS。集成化的DSS开发工具中，一般具有下列功能中的全部或某些功能：（类似于MIS开发中的CASE工具）对话管理系统(用户界面)；数据库管理和查询处理；系统分析和设计工具(编辑、解释等)；报表生成器；图形生成器；模型库管理系统；标准的统计和管理科学模型；特定的模型化工具(如数据建模、模拟等)；源代码管理器(建立和管理自建模型或嵌入软件模块)。,8.5DSS系统效益评估对于系统效益的评估也是整个DSS开发过程中的一环。在一些组织中，系统效益评估在开发的前期就要进行，决策者根据对效益评估的审查来决定投资预算（也称为风险评估，只有能为企业带来效益的项目才值得投资）；而在另一些组织中，系统效益评估在DSS开发结束后进行，主要目的是对系统开发的工作进行总结，分析该项目是否取得了预想的效益。信息系统评价的目的：是检查系统是否达到预期的目标，技术性能是否达到设计要求，系统的各种资源是否得到充分利用，经济效益是否理想，指出系统的长处与不足，为以后的改进与扩展提出意见。因此，对DSS的评估是一个“承上启下”的重要环节。,DSS并不像事务处理系统那样，可以用节省的人力或削减的库存等指标来定量计算系统所带来的效益，对于一个DSS是否真正按照预想取得了成功，站在不同的立场往往看法大相径庭，如何对DSS进行定量的评估因此便成为一个困难的课题。（效益分为直接经济效益和间接经济效益，DSS的效益主要体现在间接经济效益上，如提高企业决策的科学性和正确性等。但有时间接经济效益比直接经济效益更加重要如国家的社会共益事业建设）通常对DSS项目评估时常用的三种基本方法是：投资回报率法(ROI)、评分评估法和价值分析法。,1投资回报率法投资回收期：投资回收期为通过新增效益，逐步收回投入的资金所需的时间，它也是反映信息系统经济效益好坏的重要指标。经简化后不考虑贴现率的投资回收期可用下式计算：T=t+I/(BC)其中：T为投资回收期，年；t为资金投入至开始产生效益所需的时间，年；（系统开发期）I为投资额，万元；B为系统运行后每年新增的效益，万元年；C为系统运行费用，万元年。,评分法的关键问题在于如何选择特性和权重，不同的选择可能导致不同的结果。可以考虑从以下几个方面来选择：1）用户满意度：DSS是面向最终用户的，用户的满意度远比系统的技术指标重要，因此可以设计一些指标来评估系统是否实现了用户的要求。例如，决策速度是否达到用户的要求，决策所需要信息是否完备，用户界面的友好性等。（用户不满意，再好的系统也没用）2）技术因素：某些技术因素也是重要的；（如系统可靠性，安全性，效率等）3）组织行为方面的因素：例如是否有效地应用于企业问题，是否符合企业的工作习