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1、管理資訊系統與實務,決策支援系統 Decision Support Systems 授課講師：洪新原 博士 E-Mail：.tw,簡介 Introduction to DSS,A Brief History of DSS,The concept of Decision Support has evolved from two main areas of research: (1) the theoretical studies of organizational decision-making done at the Carnegie Institute of

2、 Technology during the late 1950s and early 60s; (2) the technical work on interactive computer systems, mainly carried out at the Massachusetts Institute of Technology in the 1960s. (Keen and Stabell, 1978) Management Decision Systems: Computer-Based Support for Decision Making (Scott Morton, 1971)

3、 “The Design of Man-Machine Decision Systems: An Application to Portfolio Management” (Gerrity, 1971) Management Information Systems: Conceptual Foundations, Structure, and Development, Chapter 12&13 (Davis and Olson, 1974),A Brief History of DSS,“Models and Managers: The Concept of a Decision Calcu

4、lus” (Little, 1975) Decision Support Systems: An Organizational Perspective (Keen and Scott Morton, 1978) “Chief Executives Define Their Own Data Needs” (Rockert, 1979) Building Effective Decision Support Systems (Sprague and Carlson, 1982) Foundations of Decision Support Systems (Bonczek, Holsapple

5、, and Whinston, 1981) In the middle and late 1980s, Executive Information Systems (EIS) and GDSS evolved from the single user and model-oriented DSS.Beginning in about 1990, datawarehousing and On-Line Analytical Processing (OLAP) began broading the realm of DSS,Disciplines Relevant to DSS,Computer

6、Science (Database, Artificial Intelligence, Telecommunication, Software Engineering) Management Science Organizational Behavior Cognitive Science (Human-Computer Interaction),DSS的緣起,決策支援系統的緣起主要可以由資訊系統演進的推力及資料分析需求的拉力兩個觀點來觀察。一方面科技的進步，使得運用資訊來支援決策日益可行而且必要，另一方面因決策工作日益複雜多變，需要更精確而深入的分析才能作更有效的決策,DSS的定義,理論定義

7、：DSS為互動式電腦系統，運用資料，模式分析、專家知識及其他資源，透過友善的人機互動，協助個人或團體決策者提昇半結構化決策的績效。 實務定義：DSS是建構在公司既有資訊系統之上的加值系統，以增加資訊投資的附加價值，提高決策績效。,DSS的特性,DSS應該協助而不取代決策者。 DSS的目標在提高決策的效果，而不只在提高效率。 DSS針對半結構化的問題提供支援。 DSS應支援各不同層次的決策者。 DSS應支援決策的整個程序。 DSS應支援不同的決策型態。,DSS的特性,DSS可以支援個人決策，也可以支援群體決策。 DSS應提供與使用者間友善的互動交談。 DSS的界面應該易於使用而且有親和力。 DS

8、S的運作應有良好的彈性及調適性Adaptability）以面對不同的情況及決策的變化。,DSS的特性,DSS的使用過程應由使用者主導整個流程，系統針對使用者的指令提供分析與決策之輔助。 DSS應有充份之資料、決策模式、及相關之知識與智慧，以提供有效之支援。 DSS的設計因要配合使用者需求的變化，應以雛型建構的漸進方法設計，而不宜以傳統的系統設計生命週期的方法。,DSS的特性,DSS協助使用者學習成長。決策能力會隨著頻次增加而成長，DSS的設計應能夠協助決策者在決策過程中因考量因素，方案，及過程的增加而成長，部份系統也應有學習能力。 DSS應提供沙盤推演的狀況分析（What-if）及深入分析決策

9、問題的能力，使決策的考量更為週嚴。,Why DSS?,Bounded Rationality (Simon, 1961) Heuristics Satisfying Judgment Biases (Tversky and Kahneman, 1974),A,辨識 與注意,輸入符合 字母 A,感官 登錄,短期記憶體,y,長期記憶體,Alphabet A= 1st letter B= C=,I just saw an A.,good grade is for Apple,複誦,A,（刺激的出現與消失）,外界環境,摘錄自 Klatzky (1975, pp. 12),Judgement under

10、 uncertainty: Heuristics and biasesSource:Science, Vol. 185 (1974) 1124-1131Author:Amos Tversky and Daniel Kahneman,Heuristic 1: Representativeness Bias 1: Insensitivity to prior probability of outcomes Bias 2: Insensitivity to sample size Bias 3: Misconceptions of chance Bias 4: Insensitivity to pr

11、edictability Bias 5: The illusion of validity Bias 6: Misconceptions of regression Heuristic 2: Availability Bias 7: Biases due to the retrievability of instances Bias 8: Biases due to the effectiveness of a search set Bias 9: Biases of imaginability Bias 10: Illusory correlation,Heuristic 3: Adjust

12、ment and anchoring Bias 11: Insufficient adjustment Bias 12: Biases in the evaluation of conjunctive and disjunctive events Bias 13:Anchoring in the assessment of subjective probability distributions,DSS的分類,.技術層次：特用DSS，DSS母體，DSS工具 .系統導向：資料、模式、知識導向 .使用頻次：經常性、臨時性 .支援對象：個人、群體、組織 .設計屬性：被動、主動；定製、通用 .時間急迫

13、性：及時、非及時 .決策領域：行銷、財務，人事，談判等,DSS在台灣的應用情形,DSS在台灣的應用情形,DSS在台灣的應用情形,DSS在台灣的應用情形,Leading DSS Periodicals,The rank order listed below is found in An Empirical Assessment and Categorization of Journals Relevant to DSS Research, Decision Support Systems, 14, No. 3, 1995. Based on a study of over 7,500 citat

14、ions in recently published DSS articles, it identifies journals that have had the most influence on the DSS field. 1.Decision Support Systems 2.Management Science 3.Communications of the ACM 4.MIS Quarterly 5.Artificial Intelligence 6.Operations Research 7.Decision Sciences 8.IEEE Transactions on Sy

15、stems, Man, and Cybernetics 9.Journal of Management Information Systems 10.European Journal of Operational Research 11.IEEE Transactions on Software Engineering 12.IEEE Computer (tie) 13.Interfaces (tie with IEEE Computer) 14.International Journal of Man-Machine Studies 15.DATA BASE (tie) 16.Harvard

16、 Business Review(tie with DATA BASE) 17.Journal of the ACM 18.ACM Transactions on Database Systems 19.ACM Transactions on Information Systems 20.Information and Management,決策制定 Decision Making,決策的性質與分類,決策必須具備的要件 目標 可行方案 可操控的變項 可能的結果,決策的性質與分類,決策的性質與分類,不論是那一類決策，要有良好的決策績效都需要有至少三個要素，而這也是大部份決策科學系的課程規劃方向：

17、 資訊：正確而及時的資訊才能確保正確的決策。 因果模式：決策模式可以把變項及可行方案間的複雜關係清楚表達，並有效的釐清，迅速找出最好的解答。 決策行為：決策者必須在理性的決策行為下制定決策，才能達到預期的績效。,個人決策模式,個人決策模式,認知型態(cognitive style)指的是對資訊使用、方案評估、及結果判斷的傾向。 Yung(1923)的分類方式 衡量量表: Myer-Briggs Type Index, MBTI Hubers Comments: Huber, G., “Cognitive Style as a Basis for MIS and DSS Designs: Muc

18、h Ado about Nothing,” Management Science, Vol. 29, No. 5, May 1983, pp. 567-579.,個人決策盲點,Heuristic 1: Representativeness Bias 1: Insensitivity to prior probability of outcomes Bias 2: Insensitivity to sample size Bias 3: Misconceptions of chance Bias 4: Insensitivity to predictability Bias 5: The ill

19、usion of validity Bias 6: Misconceptions of regression Heuristic 2: Availability Bias 7: Biases due to the retrievability of instances Bias 8: Biases due to the effectiveness of a search set Bias 9: Biases of imaginability Bias 10: Illusory correlation,個人決策盲點,Heuristic 3: Adjustment and anchoring Bi

20、as 11: Insufficient adjustment Bias 12: Biases in the evaluation of conjunctive and disjunctive events Bias 13:Anchoring in the assessment of subjective probability distributions,群體決策模式,群體決策一般可分為三種：共同決策(Pooled)，順序決策(Sequential)，及相依決策(Interdependent)。 共同決策：指一群人共同決定一個事項。 順序決策：一群人共同決定一個事項，但是每個成員的影響力並不相

21、同，前面的決定可以被後面階段的決策者否決。 相依決策：相依決策指數人共同作決策，但是他們可能並不一定有共同的目標，有時甚至有相反的目標。,群體決策優點,.一群人的思考可能比個人更周嚴。 .有更多人參與可能未來在推動該決策時，阻力會較少(因為有較多人背書)。 下屬參與決策的討論過程也是一種很好的訓練與人才培育。,群體決策缺點,.決策程序較費時間，且有會而不議，議而不決的現象。 .大家共同決定，有時候會失掉原來的方向。 .開會成員若意見不一致，且無法順利溝通，可能造成往後成員間的心結，或無法推動。 .開會多了，大家會以為所有問題都該開會才能決定，對以後的主管決策產生不良影響。,群體決策程序,根據認

22、知科學的研究，不論決策的本質為何，群體決策的程序大致相同。Fisher(1974)將群體決策程序分成四個階段： 導入(Orientation) 衝突(Conflict) 共識(Emergence) 強化(Reinforcement),群體決策方法,(1)腦力激盪 腦力激盪方法的原理是認為人們有些好的想法會被別人的想法所激發，因此大家不斷提出各種想法，最後一定能尋找到理想的構想出來。腦力激盪過程，一般要求下面幾個原則： .不要批評別人的構想：構想的評估和比較等激盪完再說。 .歡迎各種奇特的構想。 .求量不求質。 .結合或改進別人的構想也很好。,群體決策方法,(2)名義群體 名義群體的意思是說有一

23、群人共同做決定，但是在構想產生階段，彼此的互動卻以個別方式，而不像開會般大家共同討論。名義群體的做法，一般包括下列步驟： .參與者在名義群體中先不用語言溝通討論。 .用紙卡讓每個人輪流將自己的構想或看法寫下來，然後傳給下一位，如此持續下去。這樣比較能保證大家的參與度相同。 .等構想產生完了之後，參與者再開始討論記下來的各種構想。 .在不同方案間由參與者以評等或投票的方式看各決策構想的優劣及重要性。 必要時作進一步討論，或再投票。,群體決策方法,(3)德菲法 德菲法最常被用來由一群專家作共同判斷，它是一種比較高級的意見調查或溝通方法。德菲法的常見步驟包括： .清楚定義問題，並設計問卷。 .確定參

24、與的專家並邀請參加。 .郵寄第一次問卷及背景資料給參與者。 .將收回的問卷結果加以整理，並設計第二次問卷。 .將結果摘要，相關回饋訊息，及第二次問卷寄給參與者。 分析第二次回收的結果。若有必要可再重複步複4及5。,群體決策盲點,.成員間自我節制，避免表達與主流不同的意見。 .意見不同的人會感受到壓力。 .感覺起來該方案無懈可擊。 很多不太有主見的應聲蟲。,組織決策模式,系統架構與功能 The Architecture and Functions of a DSS,DSS研究架構的四大影響因素,環境 使用者（技術層次, 相關角色） 系統（系統功能, 技術單元, 設計考量, 開發方法） 工作,環境

25、,對DSS會產生直接影響的環境因素有三：組織、競爭、和科技。,使用者,DSS依技術層次分為三級，分別是特用DSS 、 DSS母體、及DSS工具。 DSS開發及使用相關的工作者則可以分為五種： 管理者或終端使用者(End User) 中間人(Intermediary) DSS建立者(DSS Builder) 技術支援者(Technical Supporter) 技師(Toolsmith),使用者,角色和人之間並沒有一對一的關係，一個人可能擔任幾個角色，一個角色也可能需要好幾個人。角色的適當分配一般需要參考下列的因素： 問題的本質：特別是範圍的寬窄。 人的特質：特別對電腦設備、語言及觀念的瞭解程度

26、。 技術的強點：特別是使用者導向(User oriented)的程度。,系統,DSS系統主要可以由四個構面來探討，分別是：系統功能，技術單元，設計考量，與開發方法。 系統功能指DSS所能提供的基本能力。技術單元指DSS系統的技術元件，包括資料庫、模式庫等。設計屬性指DSS在設計時需考量的因素。而開發方法則指DSS開發的程序與步驟等。,DSS功能,Why DSS? (Dough and Duffy, 1987) 在時間壓力下做決策 面臨互相衝突的目標 複雜性太高 難以估計決策的後果 資訊不足 決策難以實施 不易瞭解資訊是否充分 與他人溝通不易,DSS功能,Why DSS? (Dough and

27、Duffy, 1987) 決策資訊的相關性不明 決策效果不明 問題不明確 目標不確定,DSS功能,DSS系統基本功能(Blanning, 1979) 選擇(Selection) 彙總(Aggregation) 估計(Estimation) 模擬(Simulation) 計算(Equalization) 最佳化(Optimization),DSS功能,DSS系統基本功能(Alter, 1980) 檔案櫃系統 資料分析系統 分析資訊系統 會計模式 表達模式 最佳模式 建議模式,DSS功能,DSS系統基本功能(Zachary, 1986) 用程序模式來協助對決策過程的掌握 用選擇模式來協助因素的整合

28、及複雜方案的選擇 用資訊控制技術來支援決策所需之資料與知識的儲存，取用，和組織。 用表達技術來協助決策問題的界定與表達。 用分析與推理技術來提高問題解決的績效。 用判斷修正的技術來支援經驗決策的量化和決策偏差的消除。,DSS功能,用戶看法 對用戶而言，除了對DSS能力的認識之外，所感受到的DSS有四個部份：運算元(Operators)，導引輔助 (Navigation Aids) ，調適元(Adaptors) 和排序法則(Sequencing Rules) 。,設計考量,決策指引(Silver, 1990) DSS的決策指引會對兩方面產生影響：決策程序的結構和決策程序的執行，也就是可以把決策程

29、序加以重新結構或執行某個既定的決策程序。 不論決策指引的標的是結構或執行，指引的形式不外兩種：建議(Suggestive)和資訊(Informative)。兩種方式的不同在於它們介入的程度深淺。建議性指引替決策者做判斷，以決定該如何做或該取得些輸入資料等。資訊性指引則僅展示有關的資訊，以便啟發決策者的智慧。,設計考量,決策指引,設計考量,決策指引 指引提供的方式有三種：固定式(Predefined)，機動式(Dynamic)，和參與式(Participative)。 決策指引可以提供短期或長期的指引。短期指引協助用戶解決目前所面臨的問題。長期的指引則支援決策程序中未來各階段所可能面臨的問題。目

30、前大部份的系統設計仍偏重在短期的指引，即提供資訊協助用戶來使用系統，而忽略較長期的決策程序方面的指引。,設計考量,決策指引 不同的情況下，指引的程度和提供方式都會有所不同。一般而言，我們可以參考下面的準則： 生手比熟練的決策者更需要指引的協助。 工作的結構化程度愈高，需要指引的程度愈低。 慣於用標準程序來進行決策的人對結構性的指引需要較少。 問題的目標愈明確，需要判斷指引的程度就愈低。 風險程度愈低，需要指引的程度也愈低。 由高階運算元所構成的系統與由低階運算元所構成的系統對指引的要求不同。前者需要選擇運算元的指引，後者則需要使用運算元，將它們結合成更有用的功能指引。,設計考量,決策限制 為了

31、提供決策指引，DSS必須對用戶的決策行為做某些規範，這便自然地造成了決策的限制。決策限制可由兩個不同的角度來看：一個是絕對的，另一個則是用戶感覺的。 絕對的限制是指DSS實際上排除了對某些可能決策程序的支援，因而造成運用那些決策過程的不便。感覺的限制則是決策者認為可能用到而DSS未支援的程序。,設計考量,決策限制 一般而言，高度限制的有利之處包括： 使DSS變化減少，易於學習及使用。 DSS可用來限定決策者遵守既定的決策程序。 DSS可用來矯正不良的決策程序，使它不被使用。 為用戶提供高度結構化的程序，使決策得以簡化。,設計考量,決策限制 不利於高度限制的DSS之處包括： 有些用戶可能要求系統

32、更有彈性。 無法滿足預期以外的需求。 無法支援變遷環境中的決策。 不易支援多項決策及多種決策者。 會抑制決策程序中的創造性。 會妨礙用戶好奇與實驗。,設計考量,定型程度與彈性 有些DSS是依照決策環境和用戶的特性而訂做的。這類系統和通用的系統之間往往會有所差異。定型程度包括已經定型(Precustormized)的部份，和未來修改的可能(Customizability)。 已經定型的程度愈高，系統所提供的指引也愈高。但是在不合適時，已定型程度愈高的系統，所造成的決策限制也愈高。因此，決定系統的定型程度是設計時的一個重要屬性。,技術單元,DSS的技術單元，主要包括四個部份，分別是對話管理、資料管

33、理、模式管理與知識管理。,技術單元,對話次系統 行動語言(The Action Language)：使用者要求系統執行運算的語言。它包括正常的鍵盤、功能鍵、聲音命令、接觸板、控制桿等硬體之選擇，和軟體的指令，如迴歸圖示等。 .顯示語言(Display or Presentation Language)：使用者所看到的輸出。顯示語言包括有逐字或逐行印表機、顯示幕、圖形、彩色、繪圖器(Plotters)及聲音輸出等各種硬體的運用及顯示輸出的軟體運算元。 .知識庫(Knowledge Base)：使用者必須知道的事項。知識庫包含一些使用者運用系統時必須要知道才能有效使用的知識。它可能存在使用者腦中，

34、在參考資料中，在使用須知，在使用者手冊中，甚至是一系列導引輔助指令等。,技術單元,資料次系統 DSS的資料庫和MIS有所不同。 它們的差異首先在資料來源的範圍不同。DSS的資料有外部的，也有內部的。 另一個主要的差異是DSS資料要由不同來源中搜集並萃取成有助決策的形式。大多數成功的DSS都發現，它需要建立一個在邏輯上和MIS資料庫分開的DSS資料庫。,技術單元,模式次系統 DSS模式次系統的主要能力應包括： 快速且容易地建構新模式。 方便地模式管理與應用，包括新增、修改、刪除、整合等作業。 歸類及維護各式各樣的模式，支援各階層的決策分析的需求。 和資料庫作良好的結合。 支援智慧型的模式選擇與運

35、用。,技術單元,知識次系統 知識管理單元的主要能力包括： 有效掌握決策相關知識，並儲存於知識庫中。 支援知識的更新及驗證。 有效地將知識作適當歸類，以方便應用。 協助知識的推理及新知識的擷取與學習。,DSS開發方法,DSS的開發和一般MIS系統的開發有相當的不同，系統分析需要用ROMC(矩陣式分析)法，而系統設計則用雛型演進法。 造成差別的主要原因是由於MIS系統往往強調工作的流程，因為MIS所協助的許多工作都要涉及到許多不同部門或不同使用者的權限。例如，出貨的程序涉及到生產、庫存、檢驗、會計、財務及業務等不同單位的相關人員，因此資訊的流動非常重要，這也是為什麼許多管理單據都需要用多聯單。另一方面，功能性TPS或MIS的需求，也比較固定，不像DSS般常變。所以，對MIS的系統分析，需要運用資料流程圖等工具，而系統設計則根據規格作設計即可。,DSS開發方法,DSS的開發和一般MIS