数据仓库和决策支持系统

1、大连海事大学计算机科学与技术学院大连海事大学计算机科学与技术学院研究方向：智能数据分析与数据挖掘研究方向：智能数据分析与数据挖掘课程主要内容课程主要内容n决策支持系统的相关概念决策支持系统的相关概念n知识表示与决策推理知识表示与决策推理n数据仓库的基础知识数据仓库的基础知识n数据仓库的建造技术数据仓库的建造技术nolap技术技术n数据仓库的应用数据仓库的应用n数据仓库的发展趋势数据仓库的发展趋势n数据挖掘方法简介数据挖掘方法简介教材及参考书教材及参考书 教材：教材：1 1 徐洁磐，徐洁磐，数据仓库与决策支持系统，数据仓库与决策支持系统，科学出版社，科学出版社，20052005年年4 4月第月第

2、1 1版。版。 22（美）（美）w.h.inmonw.h.inmon著著, , 王志海等译，数据仓库（第王志海等译，数据仓库（第3 3版），版），机械工业出版社，机械工业出版社，2003.2003. 参考书：参考书：11 高洪深，决策支持系统（高洪深，决策支持系统（dssdss）理论理论方法方法案例（第二案例（第二版），清华大学出版社，版），清华大学出版社，20042004.2 （美）efrem g.mallach著，李昭智等译，决策支持与数据仓库系统，电子工业出版社，2001.3 陈京民等. 数据仓库与数据挖掘技术，电子工业出版社，2002.4 黄梯云，智能决策支持系统，电子工业出版社，20

3、01. n 第一章第一章 决策支持系统概述决策支持系统概述本章内容本章内容1.决策支持系统的决策支持系统的定义定义2.决策支持系统决策支持系统产生的背景产生的背景3.决策支持系统的决策支持系统的发展阶段发展阶段4.决策支持系统决策支持系统主要部件功能主要部件功能5.决策支持系统与决策支持系统与企业决策企业决策6.决策支持系统的决策支持系统的理论基础理论基础7.与与dss相关的相关的若干概念若干概念8.决策支持系统的决策支持系统的发展方向发展方向1. 决策支持系统的定义n计算机发展初期，主要用于科学计算问科学计算问题题，随后转向事务处理问题。nedp（electronic data proces

4、sing）解决了一些办公自动化中的数据处理问题，但缺乏数据的系统处理能力。n企事业单位的业务数据处理需求，促使mis系统系统得到迅速发展和普及，解决了信息存储、组织和利用问题，促进了企事业单位信息化的进程，但不能分析、挖掘和利用数据库中潜藏的深层知识。1. 决策支持系统的定义n20世纪70年代，学术界对于应用系统分析、传统运筹学、mis等学科的发展和作用进行了反思，认为它们都遇到了一些障碍，主要是由于不重视或者无法正确体现决策者的作用。n社会与技术的发展，需要一种既能支持管理者决策、又能体现决策者意图和作用的新技术。1. 决策支持系统的定义n1971年，年， 美国麻省理工学院的keen和和sc

5、ott morton在管理决策系统一书中首次首次指出计算机对于决策的支持作用，提出了提出了dss (decision support systems）概念。概念。n顾名思义，顾名思义，dss是为管理决策提供技术支持的是为管理决策提供技术支持的计算机系统，主要提供决策所需的必要信息和计算机系统，主要提供决策所需的必要信息和知识。知识。nibm公司将dss与bi（business intelligence）等同。1. 决策支持系统的定义n一般认为，一般认为，dss是以是以数据、模型、方法数据、模型、方法以以及及知识知识和和工具工具为主体，结合并利用了计算为主体，结合并利用了计算机强大的信息处理能力

6、和人的灵活判断能机强大的信息处理能力和人的灵活判断能力力，以交互方式辅助决策者解决半结构化以交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化系统问题，通过定量分析，为和非结构化系统问题，通过定量分析，为各级管理者提供辅助决策。各级管理者提供辅助决策。n70年代末期年代末期 ，dss一词已经非常流行，由一词已经非常流行，由此开始了信息系统新的发展阶段，并形成此开始了信息系统新的发展阶段，并形成了决策支持系统新学科。了决策支持系统新学科。2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景2.1 从数据库到数据仓库从数据库到数据仓库n20世纪世纪60年代后期年代后期 =数据库时代数据库时代 三种典型数据库：

7、三种典型数据库：v层次数据库层次数据库v网状数据库网状数据库v关系数据库关系数据库处理功能以信息检索为主处理功能以信息检索为主 事务处理事务处理 (tp-transaction processing) 分析处理分析处理 (ap-analytical processing)2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景n早期的早期的dss （20世纪世纪80年代初期）年代初期） ： 直接在数据库之上建立分析模型，构成一种用于直接在数据库之上建立分析模型，构成一种用于数据分析、预测和决策的系统，称为决策支持系数据分析、预测和决策的系统，称为决策支持系统（图统（图1.1 ），一般为），一般为双库

8、结构双库结构。n分析模型：以演绎性推理的数学模型为主分析模型：以演绎性推理的数学模型为主 统计分析，线性规划，最小二乘法，回归分析等统计分析，线性规划，最小二乘法，回归分析等dss两库结构两库结构(三角式三角式)图图1.1 dss双库结构双库结构n对话部件对话部件 人机接口界面 ，协调通信n数据部件（根本）数据部件（根本） 组织形式： 层次模型；网状模型；关系模型 n模型部件（模型部件（*核心）核心） 与对话部件交互和数据部件交互dss两库结构两库结构(三角式三角式)dss两库结构两库结构(三角式三角式)模型模型是以某种形式对一个系统的本质是以某种形式对一个系统的本质 属性的描述，揭示系统的功

9、能、属性的描述，揭示系统的功能、 行为及其变化规律。行为及其变化规律。模型库系统模型库系统以库的形式对模型进行组以库的形式对模型进行组 织和管理，包括模型库及模型库管理系统。织和管理，包括模型库及模型库管理系统。基于双库的决策系统基于双库的决策系统真真实实系系统统环境环境外部信息外部信息内部信息内部信息与人的行为与人的行为有关的信息有关的信息问题问题决策决策决策者决策者操作操作响应响应对话系统对话系统数据库系统数据库系统模型库系统模型库系统dss图图1.2 基于双库结构的决策系统基于双库结构的决策系统2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景n基于基于模型库模型库和和方法库方法库的的d

10、ss 随着数学模型的结构日益复杂，并且涉及多种数随着数学模型的结构日益复杂，并且涉及多种数学方法，数学模型中的数学方法部分被分离出去，学方法，数学模型中的数学方法部分被分离出去，形成了数学模型和数学方法两个部分，分别称为形成了数学模型和数学方法两个部分，分别称为（数学）模型库（数学）模型库和和（数学）方法库（数学）方法库， 构成了三库构成了三库结构的结构的dss（20世纪世纪80年代中期，图年代中期，图1.3 ）。）。n更为复杂的更为复杂的dss结构（四库，五库，群库）结构（四库，五库，群库）dss三库结构三库结构方法库方法库管理系统管理系统图图1.3 dss三库结构三库结构dss四库结构（经

11、典结构）四库结构（经典结构）图图1.4 dss四库结构四库结构dss五库结构五库结构图图1.5 dss五库结构五库结构dss群库结构群库结构 近年来，有学者提出增加dss的组成部件，的组成部件，从而形成从而形成5库、库、6库、库、7库、库、8库等群库结构。即：库等群库结构。即：dss = 群库系统群库系统 + 对话系统（人机界面）对话系统（人机界面）群库系统：群库系统： 模型库，方法库，知识库，工具库模型库，方法库，知识库，工具库 数据库，文本库，图形库，语音库数据库，文本库，图形库，语音库 地理信息库地理信息库 dss功能功能两库结构两库结构 三库结构三库结构 四库结构四库结构 五库结构五库

12、结构 dss的演变的演变结构化问题半半/非结构化问题非结构化问题 dss dss空间范围空间范围桌面dss网络dssdss库结构库结构2.2 tp2.2 tp环境不适应环境不适应 dss dss 应用的原因应用的原因1. 1. 事务处理事务处理( (tp)tp)和和dssdss所需数据的粒度不同所需数据的粒度不同 在事务处理环境中，操作的是数据库中的数在事务处理环境中，操作的是数据库中的数据，一般为据，一般为原始数据原始数据。数据格式和描述方式并不数据格式和描述方式并不适合非计算机专业人员进行业务上的分析和统计适合非计算机专业人员进行业务上的分析和统计； 而在分析处理环境中，需要的是对原始数据

13、而在分析处理环境中，需要的是对原始数据进行统计加工的进行统计加工的统计性、总结性数据统计性、总结性数据。 dss在利用原始数据进行分析前，往往需要对这些数据进行不同程度的综合，而事务处理系统一般不具备这种能力。 2.2 tp2.2 tp环境不适应 dss 应用的原因 在事务处理环境中，系统处理特点是：数据的在事务处理环境中，系统处理特点是：数据的存取操作频率高存取操作频率高，而每次操作，而每次操作处理的时间短处理的时间短；数据；数据随时可能修改，从而发生变化；一般为随时可能修改，从而发生变化；一般为当前数据当前数据。 在分析处理环境中，系统处理特点与此完全不在分析处理环境中，系统处理特点与此完

14、全不同，某个同，某个 dss dss 应用程序可能需要连续几个小时。应用程序可能需要连续几个小时。另外，可能需要用到大量另外，可能需要用到大量历史数据历史数据，并且一般为，并且一般为相相对稳定的，保存周期长对稳定的，保存周期长；可按事先规定好的方式进；可按事先规定好的方式进行更新，但不允许人工修改。行更新，但不允许人工修改。2.2.事务处理事务处理( (tp)tp)和分析处理和分析处理( (ap)ap)的处理特性不同的处理特性不同2.2 tp2.2 tp环境不适应 dss 应用的原因3. 3. 数据集成问题数据集成问题 在事务处理环境中，数据库中的数据一般为面在事务处理环境中，数据库中的数据一

15、般为面向某个应用的向某个应用的局部数据局部数据。=一般不需集成一般不需集成 而在分析处理环境中，而在分析处理环境中，dssdss系统需要的是大量、系统需要的是大量、广泛、普遍的广泛、普遍的集成性数据集成性数据。 = =事先需要集成事先需要集成 全面而正确的数据是进行有效的分析和决策的全面而正确的数据是进行有效的分析和决策的首要前提。相关数据收集得越完整，得到的结果就首要前提。相关数据收集得越完整，得到的结果就越可靠。而当前绝大多数企业内数据的真正状况是越可靠。而当前绝大多数企业内数据的真正状况是分散而非集成的。分散而非集成的。2.2 tp2.2 tp环境不适应 dss 应用的原因3. 3. 数

16、据集成问题数据集成问题 造成当前绝大多数企业内数据分散而非集成造成当前绝大多数企业内数据分散而非集成的原因有多种，主要有：的原因有多种，主要有：n 事务处理应用分散事务处理应用分散n “ “ 蜘蛛网蜘蛛网 ” ” 问题问题n 数据不一致问题数据不一致问题n 外部数据和非结构化数据外部数据和非结构化数据图图1.7 蜘蛛网问题蜘蛛网问题2.2 tp2.2 tp环境不适应 dss 应用的原因会计系统会计系统oracle信用卡系统信用卡系统sybaseinformix储蓄系统储蓄系统财务部sql server办公自动化系统办公自动化系统图图1.6 1.6 事务处理应用分散的实例事务处理应用分散的实例2

17、. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景n通过对比事务处理通过对比事务处理(tp)与与dss可知，传统的数据可知，传统的数据库系统不能适应决策支持系统的需要，必须进行库系统不能适应决策支持系统的需要，必须进行改造，通过数据集成和综合，构建数据仓库改造，通过数据集成和综合，构建数据仓库n数据仓库数据仓库(data warehouse)是在数据库基础上是在数据库基础上产生的一种数据集合体，是数据库概念的延伸与产生的一种数据集合体，是数据库概念的延伸与推广，目的是适应决策支持的需要推广，目的是适应决策支持的需要n构建数据仓库的过程称为构建数据仓库的过程称为数据数据仓储仓储 (data war

18、ehousing)，其成果为其成果为数据数据仓库仓库(data warehouse) 。2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景2.3 从数据仓库从数据仓库(dw)到业务智能到业务智能(bi)n数据仓库可以较好地满足数据仓库可以较好地满足数据集成、复杂数据查数据集成、复杂数据查询和询和olap的需要的需要n但是对于一些复杂的、深层次的数据分析需求，但是对于一些复杂的、深层次的数据分析需求，数据仓库有一定局限性，必须与数据挖掘、可视数据仓库有一定局限性，必须与数据挖掘、可视化方法等相结合化方法等相结合n分析模型的扩展分析模型的扩展：从：从演绎推理型演绎推理型扩展至扩展至归纳推理归纳推理

19、（学习）型（学习）型=olap（验证型）验证型）+dm（探索型）探索型）n结果展示方法的扩展结果展示方法的扩展：引入最新的可视化方法：引入最新的可视化方法 多媒体界面，多媒体界面，web发布发布 扩充的分析方法2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景结果展示联机分析处理olap数据挖掘dm数据仓库dw图1.7 新的决策支持系统结构2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景n新的新的dss结构的组成：结构的组成：a)数据仓库数据仓库：是支持：是支持dss的数据集合体，也是其的数据集合体，也是其决策基础，可为后面的分析决策提供数据支持决策基础，可为后面的分析决策提供数据支持b)o

20、lap：是一种验证型的模型化分析工具，以数是一种验证型的模型化分析工具，以数据仓库中的数据为基础，按一定的模型进行分据仓库中的数据为基础，按一定的模型进行分析，以人机交互为主要操作手段，最终可获得析，以人机交互为主要操作手段，最终可获得一定的规律性知识，是一种扩充的验证型分析一定的规律性知识，是一种扩充的验证型分析方法。方法。 2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景c)数据挖掘数据挖掘：是一种以：是一种以归纳分析归纳分析为主的分析为主的分析工具集合，能够对数据库和数据仓库中的工具集合，能够对数据库和数据仓库中的数据进行归纳性总结与分析，并最终形成数据进行归纳性总结与分析，并最终形成

21、深层次的规律性知识深层次的规律性知识d)结果展示结果展示：是：是dss中的结果输出与表示工中的结果输出与表示工具，具有本地具，具有本地/远程远程/互联网、单媒体互联网、单媒体/多多媒体等多种展示方式媒体等多种展示方式 2. 决策支持系统产生的背景决策支持系统产生的背景n新的新的dssdss结构的优点结构的优点1)能较好地反映能较好地反映dss对数据的真实要求对数据的真实要求2)能够构建较深刻的分析模型能够构建较深刻的分析模型3)能充分利用能充分利用dss的有效展示能力的有效展示能力4)具有更为广泛的应用性与适用性具有更为广泛的应用性与适用性5)具有多学科的集成优势具有多学科的集成优势 数据库，

22、人工智能，数学，多媒体，网络数据库，人工智能，数学，多媒体，网络技术，技术， 联邦数据仓库联邦数据仓库数据集市数据集市已有数据已有数据 抽取抽取 清理清理 转换转换 信息查询信息查询 分析评价分析评价 加载加载 建立索引建立索引 聚合聚合/汇总汇总复制复制数据集分布数据集分布o l ap web presentdm数数据据采采集集系系统统中中心心医院信息系统医院信息系统电子病案库电子病案库中中心心 中中心心电子病案库电子病案库临床流行临床流行 病学病学循证医学循证医学中医诊断中医诊断 学学采集工具采集工具采集界面采集界面图图1.8 数据仓库体系结构的一个实例数据仓库体系结构的一个实例图图1.9

23、 dss系统的一个实例系统的一个实例知识库知识库中医药诊疗中医药诊疗临床信息数据库临床信息数据库数据仓库数据仓库olapetl工具工具其它数据源其它数据源olap结果结果数据挖掘数据挖掘知识库管理知识库管理元数据元数据元数据管理元数据管理其它预处理工具其它预处理工具模式模式结果评价结果评价可视化工具可视化工具系统输出结果系统输出结果数据预处理数据预处理3. 决策支持系统的发展阶段决策支持系统的发展阶段i.数据库阶段数据库阶段dss发展的初级阶段，主要以数据库为基础，发展的初级阶段，主要以数据库为基础，构建构建分析程序分析程序， 20世纪世纪80年代初形成，并在年代初形成，并在80年年代中、后期

24、得到发展。代中、后期得到发展。这个阶段涉及几种专门程序：这个阶段涉及几种专门程序：1)特定查询程序特定查询程序用户（特别是市场和金融部门的用户）向用户（特别是市场和金融部门的用户）向it部部门提出特定查询需求，门提出特定查询需求，it部门针对一种需求，分别部门针对一种需求，分别编制专门的程序来提供特定查询报表。编制专门的程序来提供特定查询报表。 3. 决策支持系统的发展阶段决策支持系统的发展阶段2)特殊抽取程序特殊抽取程序it部门预先估计用户的各种查询需求，编制从部门预先估计用户的各种查询需求，编制从不同业务系统中抽取目标数据的程序，定期运行，不同业务系统中抽取目标数据的程序，定期运行，以满足

25、用户的需求。有时为了满足特殊需要，也需以满足用户的需求。有时为了满足特殊需要，也需单独编制专用程序。单独编制专用程序。3)小的应用程序小的应用程序it部门对数据抽取处理进行规范化，并基于所部门对数据抽取处理进行规范化，并基于所产生的抽取文件，开发一些简单的应用程序。用户产生的抽取文件，开发一些简单的应用程序。用户只要给定所需要的特定报告的参数，报表打印程序只要给定所需要的特定报告的参数，报表打印程序就可以输出满足需要的报表。其中一些高级程序允就可以输出满足需要的报表。其中一些高级程序允许用户联机查看结果信息（所见即所得）。许用户联机查看结果信息（所见即所得）。 3. 决策支持系统的发展阶段决策

26、支持系统的发展阶段ii.数据仓库阶段数据仓库阶段20世纪世纪90年代初形成，并在年代初形成，并在90年代得到发展与普及，年代得到发展与普及，是是dss发展的中级阶段（过渡阶段），主要以数据仓库为基发展的中级阶段（过渡阶段），主要以数据仓库为基础，构建础，构建dss。在这个阶段，国内外出现了许多所谓的在这个阶段，国内外出现了许多所谓的信息中心信息中心或或数据数据中心中心。下级单位需要根据上级机构的要求，逐层向上级机构。下级单位需要根据上级机构的要求，逐层向上级机构传送业务数据。用户可以向信息中心提出特定查询请求，可传送业务数据。用户可以向信息中心提出特定查询请求，可以在自己的终端上查看信息。以在

27、自己的终端上查看信息。it专业人员会在信息中心帮专业人员会在信息中心帮助用户获得所需要的合法内容。助用户获得所需要的合法内容。在这种情况下，报表和屏幕上的信息都是预先定制好的，在这种情况下，报表和屏幕上的信息都是预先定制好的，基本上可以满足用户各种查询请求。基本上可以满足用户各种查询请求。 3. 决策支持系统的发展阶段决策支持系统的发展阶段iii. 现代现代dss阶段（阶段（bi阶段）阶段）20世纪世纪90年代末期形成，至今已构成一个成熟年代末期形成，至今已构成一个成熟的体系与学科。它集成了现代计算机技术多个相关的体系与学科。它集成了现代计算机技术多个相关领域的最新成果，可以为企业决策提供有力

28、的支持。领域的最新成果，可以为企业决策提供有力的支持。在这个阶段，在这个阶段，dss系统一般由抽取文件支持，采系统一般由抽取文件支持，采用菜单方式，提供在线信息，能打印特定的报表。用菜单方式，提供在线信息，能打印特定的报表。许多这样的许多这样的dss系统是为系统是为市场营销等部门市场营销等部门服务的，服务的，主要提供战略决策信息。主要提供战略决策信息。 3. 决策支持系统的发展阶段决策支持系统的发展阶段 必须认识到：必须认识到：ndss系统的构建过程必须有系统的构建过程必须有用户和领域专用户和领域专家的参与家的参与n需要用到大量需要用到大量领域知识和启发式知识领域知识和启发式知识ndss或或b

29、i对于企业决策仅仅能够起到辅助对于企业决策仅仅能够起到辅助与支持的作用，而最终的主要决策者仍是与支持的作用，而最终的主要决策者仍是企业的管理人员企业的管理人员 4. 决策支持系统主要部件功能决策支持系统主要部件功能 （1）人机交互接口：人机交互接口：系统交互设备和软件系统交互设备和软件n功能1)提供多种交互方式，满足不同决策者的需求提供多种交互方式，满足不同决策者的需求2)具有方便快捷的输入和明确直观的输出功能具有方便快捷的输入和明确直观的输出功能3)协调各部件通信和运行协调各部件通信和运行4)提供系统保密机制提供系统保密机制4. 决策支持系统主要部件功能决策支持系统主要部件功能 （1）人机交

30、互接口人机交互接口 主要研究内容集中在：n可视化图形界面技术n基于多媒体的界面技术n基于web的信息展示n自然语言界面技术n多通道用户界面n虚拟现实技术4. 决策支持系统主要部件功能决策支持系统主要部件功能 （2）数据库子系统数据库子系统数据库子系统包括数据库及其管理系统，其基本技术与一般数据库及其管理系统基本相同。但也有自己的特点。4. 决策支持系统主要部件功能决策支持系统主要部件功能与传统数据库系统的共同点：n 数据独立性n 最小冗余度n 共享性强n 统一管理与控制n 适当的响应时间n 整体性（完整性）n 可修改性和可扩充性比较好n 安全和保密n 简明性4. 决策支持系统主要部件功能决策支

31、持系统主要部件功能dss结构中结构中数据库子系统的特点：n面向决策支持过程，来组织和管理数据n面向模型、面向模型生成，来使用数据n面向不同的决策者，来描述数据4. 决策支持系统各部件功能决策支持系统各部件功能（3 3）模型库子系统）模型库子系统：包括模型库和模型：包括模型库和模型库管理系统。库管理系统。a.与与数据库子系统数据库子系统的交互：获得模型所需的数据，的交互：获得模型所需的数据，实现模型输入、输出和中间结果存取的自动化；实现模型输入、输出和中间结果存取的自动化；b.与与方法库子系统方法库子系统的交互：可实行目标搜索、灵的交互：可实行目标搜索、灵敏度分析和仿真运行自动化等；敏度分析和仿

32、真运行自动化等；c.与与人机对话子系统人机对话子系统的交互：模型的使用与维护的交互：模型的使用与维护实质上是用户通过人机对话子系统进行控制和操实质上是用户通过人机对话子系统进行控制和操作的。作的。4. 决策支持系统主要部件功能决策支持系统主要部件功能模型库：模型库：提供模型的存储和表示模式。n 数学模型（方程形式，算法形式，程序形式）n 数据处理模型（程序形式）n 图形/图像模型n 报表模型n 智能模型模型库管理系统：模型库管理系统： 提供模型的提取、访问、更新和合成等操作。4. 决策支持系统各部件功能决策支持系统各部件功能与模型和模型库相关的研究课题：n模型的自动生成技术n模型管理的人工智能

33、方法n模型管理与数据管理的结合4. 决策支持系统各部件功能决策支持系统各部件功能（4 4）方法库子系统：）方法库子系统：存储、管理、调用及维护存储、管理、调用及维护dss各部件要用到的各部件要用到的通用算法、标准函数等方法的部件，供模型使用。通用算法、标准函数等方法的部件，供模型使用。 与模型库的区别：与模型库的区别：n 一个模型对应若干个方法一个模型对应若干个方法n 模型接近于实际决策问题，而方法接近求解算法模型接近于实际决策问题，而方法接近求解算法 图图1.10 dss双库结构双库结构4. 决策支持系统各部件功能决策支持系统各部件功能（5 5）知识库子系统）知识库子系统存储、管理、调用及维

34、护存储、管理、调用及维护dss系统推理过程中用系统推理过程中用到的各类知识。到的各类知识。v知识的属性 真实性 相对性 不完全性 模糊性 可表示性 4. 决策支持系统各部件功能决策支持系统各部件功能v知识的表示方法一阶谓词逻辑产生式规则框架法语义网络petri网脚本表示过程表示面向对象表示5. dss与企业决策与企业决策5.1 5.1 企业决策企业决策 一般包括一般包括收集信息收集信息、形成决策意见形成决策意见和和决策意见传达贯彻决策意见传达贯彻等等3个阶段。个阶段。ndss可全面支持上述各阶段工作可全面支持上述各阶段工作 设计方案评价方案确定目标实施方案环环 境境5.2 决策问题的类型决策问

35、题的类型 决策问题的结构化程度：决策问题的结构化程度： 对某一过程的环境和规律，能否用明确的语言（数学的或逻辑学的，形式的或非形式的）给予清晰的描述（定量的或推理的）的程度或状态。5.2 决策问题的类型决策问题的类型n结构化问题：结构化问题：能够描述清楚的问题。决策的各个阶段都能使用确定的算法或决策规则。n非结构化问题：非结构化问题：不能够描述清楚，而只能凭直觉或经验作出判断的问题。决策的各个阶段都不能使用确定的算法或决策规则。n半结构化问题：半结构化问题：介于两者之间的问题。决策的一个或二个阶段能使用确定的算法或决策规则。5.2 决策问题的类型决策问题的类型 层次类型作业调度作业调度运筹管理

36、运筹管理战略规划战略规划支持需求结构化结构化库存报表、零件定货线性规划、生产调度新厂位置选择ms/orms/or半结构化半结构化股票管理、 贸易开发市场、经费预算资本获利分析dss非结构化非结构化选择杂志封面聘用管理人员研究、开发分析经验和直觉5.3 决策类型决策类型n决策风格决策风格按获取数据的方式分：n直觉型（n）n感知型（s） 按处理数据的方式分：n感觉型（f）n思考型（t）组合的决策风格：l系统型（st）l思辩型（nt）l司法型（sf）l直观推断型（nf）6. dss的理论基础的理论基础ndss涉及计算机技术、信息论、人工智涉及计算机技术、信息论、人工智能、信息经济学、管理科学、行为科

37、学能、信息经济学、管理科学、行为科学等，构成了等，构成了dss的理论基础。的理论基础。ndss是一种开放技术，总是在不停地吸是一种开放技术，总是在不停地吸收其他学科的新营养，不断丰富自己的收其他学科的新营养，不断丰富自己的内容，同时也促进了相关学科的发展。内容，同时也促进了相关学科的发展。 6.1 信息论信息论n信息论的奠基人为信息论的奠基人为r. e. shannon。他他于于20世纪世纪40年代确立了年代确立了香农理论香农理论，提出，提出了了信息熵信息熵的概念，首次将信息定义为可的概念，首次将信息定义为可量化的名词。量化的名词。n信息论是运用信息的观点，把信息论是运用信息的观点，把系统系统

38、看作看作是借助于信息的获取、传播、加工、处是借助于信息的获取、传播、加工、处理而实现其有目的性行动的研究方法。理而实现其有目的性行动的研究方法。6.1 信息论信息论n信息信息和和信息系统信息系统是现代科学技术中普遍是现代科学技术中普遍采用的重要概念，在工程、通讯、控制采用的重要概念，在工程、通讯、控制等领域的理论中得到了广泛应用。等领域的理论中得到了广泛应用。 ndss是一类信息处理系统，其基本理论是一类信息处理系统，其基本理论和许多概念建立在信息论基础之上，例和许多概念建立在信息论基础之上，例如运行中的通信、控制、反馈等。如运行中的通信、控制、反馈等。6.2 管理科学和运筹学管理科学和运筹学

39、n管理科学管理科学(ms)通常用计算机解决与管理相关通常用计算机解决与管理相关的特殊问题，比较强调应用的特殊问题，比较强调应用。nms专家对运筹学（专家对运筹学（or）提供的一系列优化、提供的一系列优化、仿真和决策的仿真和决策的模型模型很重视，而系统工程学者很重视，而系统工程学者对于对于模型体系更模型体系更感兴趣感兴趣n模型体系就是模型体系就是dss中的模型库所容纳的模型中的模型库所容纳的模型群。因此，群。因此，dss是系统工程的重要研究和开是系统工程的重要研究和开发领域。发领域。 nms/or最出色的研究是开发优化模型和仿真最出色的研究是开发优化模型和仿真模型，以及与系统建模有关的一系列问题

40、，模型，以及与系统建模有关的一系列问题，对一些大规模系统问题产生了较大影响。对一些大规模系统问题产生了较大影响。6.3 行为科学行为科学n行为科学行为科学(sb)认为：认为：v信息系统不是抽象的研究课题，而是由人信息系统不是抽象的研究课题，而是由人来建立和运转的社会系统；来建立和运转的社会系统；vdss是一个完成社会变化管理的一种过程。是一个完成社会变化管理的一种过程。应强调过程的动态性、变化阻力以及构造应强调过程的动态性、变化阻力以及构造变化程序的需求。变化程序的需求。 6.3 行为科学行为科学n心理学（心理学（ps）是行为科学的一个主要分是行为科学的一个主要分支。有的支。有的ps研究认为，

41、信息并不是一种研究认为，信息并不是一种客观存在，而是人们对于周围环境中的事客观存在，而是人们对于周围环境中的事物的反映物的反映。n上述认知观为决策过程做出了概念上的说上述认知观为决策过程做出了概念上的说明，强调：系统设计应该符合用户的个人明，强调：系统设计应该符合用户的个人要求、心理状态及其能力。要求、心理状态及其能力。6.3 行为科学行为科学n行为科学认为，信息系统的开发仅靠纯技术观行为科学认为，信息系统的开发仅靠纯技术观念是不可能取得成功的，然而这一观点未得到念是不可能取得成功的，然而这一观点未得到dss研究者的普遍重视研究者的普遍重视。原因是原因是许多许多dss研究研究者不懂或者轻视管理

42、和决策者不懂或者轻视管理和决策，或者，或者没有能力以没有能力以技术的形式表现出来一些重要的决策概念技术的形式表现出来一些重要的决策概念。 n以往以往dss项目失败的原因就在于系统模型脱离项目失败的原因就在于系统模型脱离实际实际。ndss系统开发必须强调系统开发必须强调以人为本以人为本、面向用户的面向用户的观点观点，强调个性化，通过人机接口、自然语言，强调个性化，通过人机接口、自然语言理解等形式表现出来。理解等形式表现出来。6.3 行为科学行为科学ndss系统的许多方面，例如系统的许多方面，例如模型的生成与使模型的生成与使用用、知识表达的方式和内容知识表达的方式和内容、数据库的组织数据库的组织和

43、利用和利用等，都与用户的爱好、能力有关。等，都与用户的爱好、能力有关。n符合每个人的要求不可能，但可以通过个性符合每个人的要求不可能，但可以通过个性找共性，指导找共性，指导dss的研究和设计。的研究和设计。n变化的阻力和因素也许并不是病态的反映，变化的阻力和因素也许并不是病态的反映，而是一种合理的反应。例如，如果不能有效而是一种合理的反应。例如，如果不能有效提高管理者的能力、素养和技术水平，也许提高管理者的能力、素养和技术水平，也许用户会将用户会将dss拒之门外。拒之门外。6.4 信息经济学信息经济学n在信息社会和知识经济时代，在信息社会和知识经济时代，信息的产生与获信息的产生与获得的成本及利

44、润是多少得的成本及利润是多少？n信息经济学（信息经济学（ie）是将微观经济理论与方法研是将微观经济理论与方法研究的有关理论和方法运用于解决计算机产生的究的有关理论和方法运用于解决计算机产生的软件问题而逐步形成的一个研究领域，主要研软件问题而逐步形成的一个研究领域，主要研究究信息的产生、获得、传递、加工处理、输出信息的产生、获得、传递、加工处理、输出等方面相关的等方面相关的价值问题价值问题。n研究信息和信息系统的价值很重要，但很难，研究信息和信息系统的价值很重要，但很难，不过对于不过对于dss开发有指导意义和参考作用。开发有指导意义和参考作用。6.5 人工智能人工智能n人工智能为人工智能为dss

45、提供了有效的理论和方提供了有效的理论和方法。例如基于知识库的法。例如基于知识库的dss，利用领域利用领域专家的知识来选择和组合系统模型，完专家的知识来选择和组合系统模型，完成问题的推理和运行，缩小问题求解的成问题的推理和运行，缩小问题求解的搜索范围，并可为用户提供智能化的交搜索范围，并可为用户提供智能化的交互式借口互式借口。ndss运用的是数据和模型，专家系统运用的是数据和模型，专家系统（es）运用的是知识和推理。二者的相运用的是知识和推理。二者的相互渗透和融合，将会把互渗透和融合，将会把dss技术推向一技术推向一个新的高度。个新的高度。6.6 计算机技术计算机技术ndss已经成为计算机技术的

46、一个重要应用领域。已经成为计算机技术的一个重要应用领域。n计算机软件和硬件是计算机软件和硬件是dss开发的制约因素，也开发的制约因素，也是其发展的促进因素，使一些新提出的先进的是其发展的促进因素，使一些新提出的先进的dss体系结构具有技术可行性。体系结构具有技术可行性。ndss工具包中包括了许多新开发的系统建模工工具包中包括了许多新开发的系统建模工具、统计分析软件包、数据抽取系统、可视化具、统计分析软件包、数据抽取系统、可视化系统等。系统等。n应纠正应纠正dss建设中只重视计算机系统而忽视其建设中只重视计算机系统而忽视其决策支持作用的倾向。决策支持作用的倾向。7. 与与dss相关的若干概念相关

47、的若干概念7.1 7.1 相关概念相关概念(1) (1) 管理信息系统（管理信息系统（mis-management mis-management information systeminformation system）：）：引用了计算机科学、运引用了计算机科学、运筹学、管理科学等学科的概念，形成了信息收集筹学、管理科学等学科的概念，形成了信息收集和加工的方法，从而形成一个纵横交错的系统。和加工的方法，从而形成一个纵横交错的系统。 mismis强调管理系统内信息流程的强调管理系统内信息流程的整体性整体性，为所有，为所有业务人员和管理人员提供所需的业务和管理信息业务人员和管理人员提供所需的业务和

48、管理信息，并强调其，并强调其系统性系统性，而只提供了少量的中、高层，而只提供了少量的中、高层决策者所需的内外部信息，不可能达到使决策者决策者所需的内外部信息，不可能达到使决策者信手拈来所需信息的程度，不可能满足决策者的信手拈来所需信息的程度，不可能满足决策者的全部需求。全部需求。7. dss的相关概念的相关概念 mismis的主要功能包括：的主要功能包括：1)1) 尽可能全面、及时地提供原始数据和查尽可能全面、及时地提供原始数据和查询统计信息，以支持决策需要；询统计信息，以支持决策需要；2)2) 信息格式统一，简化统计工作信息格式统一，简化统计工作3)3) 利用指定的数学方法分析数据，根据以利

49、用指定的数学方法分析数据，根据以往数据，在较低水平上预测未来状况；往数据，在较低水平上预测未来状况；4)4) 对于不同的管理层次，提供不同要求和对于不同的管理层次，提供不同要求和不同粒度的报告，以期最快地分析解释不同粒度的报告，以期最快地分析解释报告，及时做出决策。报告，及时做出决策。7. dss的相关概念的相关概念 （2 2）erperp：enterprise resource planningenterprise resource planning，企业资源规划企业资源规划, ,是由是由美国著名的计算机技术咨询美国著名的计算机技术咨询和评估集团和评估集团garter group garte

50、r group 公司提出的一整套企公司提出的一整套企业管理系统业管理系统的的体系标准体系标准，是指建立在信息技术基，是指建立在信息技术基础上，以提高企业资源效能为系统思想，为企业础上，以提高企业资源效能为系统思想，为企业提供业务集成运行中的提供业务集成运行中的资源管理方案资源管理方案。 erp erp系统系统是描述是描述mrp iimrp ii（下一代制造商业系统下一代制造商业系统和制造资源计划和制造资源计划）的软件，包含客户的软件，包含客户/ /服务架构服务架构，使用图形用户接口，采用，使用图形用户接口，采用开放系统开放系统方式构建。方式构建。7. dss的相关概念的相关概念erperp是一

51、种先进的是一种先进的企业管理思想企业管理思想，强调对企，强调对企业的内、外部资源进行整合与优化配置，业的内、外部资源进行整合与优化配置，提高资源利用效率，克服了提高资源利用效率，克服了mismis注重企业内注重企业内部管理、忽视整个供应链的完整性、不能部管理、忽视整个供应链的完整性、不能面向市场、企业资源高耸式管理、系统之面向市场、企业资源高耸式管理、系统之间信息不能共享（间信息不能共享（“烟囱烟囱”现象）等弊端现象）等弊端。erperp的核心管理思想：实现对整个供应链的的核心管理思想：实现对整个供应链的有效管理。主要体现在以下三个方面：有效管理。主要体现在以下三个方面：7. dss的相关概念

52、的相关概念1)1) 体现对整个供应链资源进行管理的思想体现对整个供应链资源进行管理的思想 在知识经济时代，仅靠自己企业的资源不可能有效在知识经济时代，仅靠自己企业的资源不可能有效地参与市场竞争，还必须把经营过程中的有关各方如供地参与市场竞争，还必须把经营过程中的有关各方如供应商、制造厂、分销网络、客户等纳入一个紧密的供应应商、制造厂、分销网络、客户等纳入一个紧密的供应链中，才能有效地安排企业的产、供、销活动，满足企链中，才能有效地安排企业的产、供、销活动，满足企业利用全社会一切市场资源快速高效地进行生产经营的业利用全社会一切市场资源快速高效地进行生产经营的需求，以期进一步提高效率，在市场上获得

53、竞争优势。需求，以期进一步提高效率，在市场上获得竞争优势。换句话说，现代企业竞争不是单一企业与单一企业换句话说，现代企业竞争不是单一企业与单一企业间的竞争，而是一个企业供应链与另一个企业供应链之间的竞争，而是一个企业供应链与另一个企业供应链之间的竞争。间的竞争。erperp系统实现了对整个企业供应链的管理，适系统实现了对整个企业供应链的管理，适应了企业在知识经济时代市场竞争的需要。应了企业在知识经济时代市场竞争的需要。7. dss的相关概念的相关概念2)2) 体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想 erperp系统支持对系统支持对混合型生产方式混合型生产方

54、式的管理，其管理的管理，其管理思想表现在两个方面：思想表现在两个方面：其一是其一是“精益生产精益生产lplp（lean productionlean production）”的的思想。它是由美国麻省理工学院（思想。它是由美国麻省理工学院（mitmit）提出的一种提出的一种企业经营战略体系，即企业按大批量生产方式组织企业经营战略体系，即企业按大批量生产方式组织生产时，把客户、销售代理商、供应商、协作单位生产时，把客户、销售代理商、供应商、协作单位纳入生产体系，企业同其销售代理、客户和供应商纳入生产体系，企业同其销售代理、客户和供应商的关系，已不再简单地是业务往来关系，而是利益的关系，已不再简单地

55、是业务往来关系，而是利益共享的合作伙伴关系，这种合作伙伴关系组成了一共享的合作伙伴关系，这种合作伙伴关系组成了一个企业的供应链。个企业的供应链。7. dss的相关概念的相关概念其二是其二是“敏捷制造（敏捷制造（agile manufacturingagile manufacturing）”的思想。当市场发生变化，企业遇有特定的市的思想。当市场发生变化，企业遇有特定的市场和产品需求时，企业的基本合作伙伴不一定能场和产品需求时，企业的基本合作伙伴不一定能满足新产品开发生产的要求，这时，企业会组织满足新产品开发生产的要求，这时，企业会组织一个由特定的供应商和销售渠道组成的短期或一一个由特定的供应商和

56、销售渠道组成的短期或一次性供应链，形成次性供应链，形成“虚拟工厂虚拟工厂”，把供应和协作，把供应和协作单位看成是企业的一个组成部分，运用单位看成是企业的一个组成部分，运用“同步工同步工程程” （sese）组织生产，用最短的时间将新产品组织生产，用最短的时间将新产品打入市场，打入市场，时刻保持产品的高质量、多样化和灵时刻保持产品的高质量、多样化和灵活性活性。7. dss的相关概念的相关概念3)3) 体现事先计划与事中控制的思想体现事先计划与事中控制的思想 erperp系统中的计划体系主要包括：主生产计划、物料系统中的计划体系主要包括：主生产计划、物料需求计划、能力计划、采购计划、销售执行计划、利

57、润需求计划、能力计划、采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算和人力资源计划等，而且这些计划功能计划、财务预算和人力资源计划等，而且这些计划功能与价值控制功能已完全集成到整个供应链系统中。与价值控制功能已完全集成到整个供应链系统中。另一方面，另一方面，erperp系统通过定义事务处理相关的会计核系统通过定义事务处理相关的会计核算科目与核算方式，以便在事务处理发生的同时，自动算科目与核算方式，以便在事务处理发生的同时，自动生成会计核算分录，保证了生成会计核算分录，保证了资金流与物流的同步记录和资金流与物流的同步记录和数据的一致性数据的一致性，从而实现了根据财务资金现状，可以追，从而实现了根据财

58、务资金现状，可以追溯资金的来龙去脉，并进一步追溯所发生的相关业务活溯资金的来龙去脉，并进一步追溯所发生的相关业务活动，改变了资金信息滞后于物料信息的状况，便于实现动，改变了资金信息滞后于物料信息的状况，便于实现事中控制和实时做出决策。事中控制和实时做出决策。7. dss的相关概念的相关概念此外，计划、事务处理、控制与决策功能此外，计划、事务处理、控制与决策功能都在整个供应链的业务处理流程中实现，要都在整个供应链的业务处理流程中实现，要求在每个流程业务处理过程中最大限度地发求在每个流程业务处理过程中最大限度地发挥每个人的主观能动性、工作潜能与责任心挥每个人的主观能动性、工作潜能与责任心，流程与流

59、程之间则强调人与人之间的合作，流程与流程之间则强调人与人之间的合作精神，实现企业管理从精神，实现企业管理从“高耸式高耸式”组织结构组织结构向向“扁平式扁平式”组织机构的转变，提高企业对组织机构的转变，提高企业对市场动态变化的响应速度。市场动态变化的响应速度。7. dss的相关概念的相关概念（3 3）tptp：事务处理，完成对数据的增、删、改、事务处理，完成对数据的增、删、改、查询等操作；查询等操作；（4 4）oltpoltp：联机事务处理，以在线方式完成对联机事务处理，以在线方式完成对数据的更新和查询等操作；数据的更新和查询等操作；（5 5）apap：事务处理，完成数据的分析和挖掘；事务处理，

60、完成数据的分析和挖掘； （6 6）olapolap：联机分析处理，完成对数据的向上联机分析处理，完成对数据的向上综合、向下细化、旋转、切片和分割（又称局综合、向下细化、旋转、切片和分割（又称局部分析）等操作。部分析）等操作。olapolap以多维分析为基础，刻以多维分析为基础，刻画了管理和决策过程中对数据进行多层面、多画了管理和决策过程中对数据进行多层面、多角度、多粒度的分析处理需求。角度、多粒度的分析处理需求。7. dss的相关概念的相关概念（7 7）dwdw：数据仓库，是数据仓库，是一个面向主题的、集成一个面向主题的、集成的、随时间变化的、非易失性的数据集合，用的、随时间变化的、非易失性的