第三章-DSS物资分配实例及企业销售决策实例

1DSS的开发设计简述

大家知道，实用性是DSS的生命线，因此，我们将从实用的角度，建立DSS的概念模式，从而为DSS的设计与开发打下基础。一、系统分析

DSS的系统分析与传统的计算机系统（EDP或MIS）分析不同，它主要应满足DSS的要求和达到DSS的标准。具体地讲，着重应该考虑以下两个问题：决策过程的设计思想和决策者。

1.决策过程的三个规范设计思想

对于决策过程有很多不同的描述和理解，一般可以用三个决策规范表示这一过程：

2(1)第一种规范：通过对各种方案的投入、成本、风险等的比较，使决策的期望值最优；

(2)第二种规范：决策过程是利用简单的启发而不是优化搜索方法来寻找成本最低/效益最佳的方案；

(3)第三种规范：把决策描述成一个连续的局部比较过程，通过它来寻求对某个方案的折中。

显然，不同的决策规范就意味着不同的DSS设计思想。当然，决策类型与决策过程也是有关的，所以设计DSS也要研究决策类型。一个给定的决策问题在不同的机构、不同的时间或相对于不同的决策者，很可能表现为不同的过程。32.决策者（用户）

决策者在决策过程中处于中心地位，因此在DSS开发时，要对决策者的心理、行为、决策风格和知识能力等进行仔细地研究。(1)决策者在做决策或解释决策时，一般喜欢用图表之类的概念模式，但在许多情况下，概念模式是物理上难以表达的，通常只能用语言描述。而要求决策者明确地描述决策过程是不现实的，因此DSS所要做的工作就是帮助决策者建立问题的概念模式。(2)不同的决策者的风格、技能和知识水平会有差异，这是不同决策者对于同一决策问题会采用不同决策过程的一个重要原因。所以，如果用来支持一种特定的过程，那么DSS应该适合于一组特定的风格、技能和知识水平。(3)DSS应该让决策者具有个人调节作用。这种调节作用在某种程度上使DSS适用于不同人的风格，让决策者了解DSS能够干些什么，以及能够解释它的输出。决策者可以指导和评价DSS的操作，并能够把DSS提供的信息与其它信息源结合起来，做出高层次的决策。45决策支持系统设计的三个技术层次专用DSSDSS生成器DSS工具二、专用DSS

专用DSS（SDSS），实际上是执行决策支持的系统，它包括一组计算机软件和硬件(机器人行动决策涉及到摄像机等图象采集设备)，支持一个或一群决策者，处理一批相关的决策问题。6三、DSS工具

DSS工具是指用于DSS开发的最基础的技术，它包括开发专用DSS或DSS生成器的基本硬件和软件单元。到目前为止，人们已经研究了大量的DSS工具，其中包括新的特殊用途语言、改进操作系统以支持对话功能、彩色作图硬件及支持软件等。

一般，DSS工具分为两大类：(1)语言类：即提供一套开发DSS及部件的语言环境，例如开发模型库管理系统(包括其中的模型定义语言和模型操作语言)和数据库管理系统的各种语言等，当开发具体的DSS时，开发者要自行设计系统的总体结构，确定各组成部分，并用有关语言编写各部分程序。(2)框架类：是一些通用的框架，如要开发具体的DSS部件，开发者只需要根据使用说明填写“具体内容”（包括数据、模型与方法等）。为何可以使用DSS工具来开发DSS？

因为尽管各种具体的DSS各不相同，但是它们有不少共同点或公用部分。例如数据库管理系统可以是通用的(传递其中的字段名和变量名等参数)，模型库和方法库管理系统，包括其中的模型定义语言和模型操作语言，也可以是公用的；对于智能DSS，知识库的组织和推理机的设计，也可以采用一个确定的模式来实现。7一般而言，DSS工具都需要提供三个接口：(1)开发者接口：提供开发者在生成具体DSS时使用的一些命令或菜单选择，以便使开发者向生成器下达（生成动作）的命令并传递必要的“参数”。它还包括一些用来给数据库、模型库和方法库中形成和装入具体数据、模型或方法的各种工具，包括各种编辑器和检查一致性、合理性等的程序。(2)用户接口：在具体的DSS开发时，通过开发者选定接口方式并充实必要的“参数”后就可以形成一个供终端用户使用的接口，即对话管理部分的主体。它可以用菜单形式、命令形式、自然语言问答式或各种混合形式等多种形式，使用户与系统对话。8(3)系统接口：DSS本身与其它软件系统，如操作系统、外界数据管理系统和各种高级程序设计语言的编译系统接口。只有这个接口才能使系统中的模型或方法，方便而有效地调用这些外界系统的功能，使外界许多软件成为可利用的资源，也便于对系统进行修改和补充。9四、DSS生成器（自动生成器）

DSS生成器（DSSG），是由（DSS工具来开发）相关的一组软件和硬件组成的模块，其作用是提供迅速而方便地开发DSS的能力。例如：开发者可以从如下几个方面运用DSS生成器：(1)利用用户接口生成器，生成终端用户对话接口部件；

(2)利用建模生成器生成模型（包括方法），并装入模型方法库。

(3)数据库管理、模型库管理都可以通过建模工具或生成器生成。10五、累接设计

传统的计算机信息系统开发的四个主要步骤——分析、设计、构造和实现，在DSS开发中，被合为一体，这就是累接设计或循环反馈。累接设计能够在基本设计完成后的使用中，根据用户的反映进行评价、修改和扩充，经过几轮循环后得到一个相对稳定的系统。

累接过程就是在DSS生成器和专用DSS之间的多次反复循环。

Courbon等人1980年提出累接设计的步骤如下：(1)识别一个重要的子问题。要求决策者(用户)和系统开发者共同参与。而且要求问题足够的小，从而使问题的性质、基于某种计算机支持的需求和这种支持的特点都是透明的。11(2)先开发一个小型的但能够对决策者起辅助作用的系统。系统可能是简单的，但在框架上可以进一步开发。这就是说，不做复杂的包含很多环节的复杂的系统分析，但研制者在一个极小的规模上已经走完了系统开发的各个环节。(3)周期性的改进、扩展、修改系统。每一个周期都经过分析—设计—实施—使用—评价这样一系列环节。当然，用户可能并没有意识到经过了这样一些环节。在累接设计过程中，非常强调开发者和用户之间的配合效果，用户的作用是使用和评价系统，研制者的作用是设计和构造系统。(4)不断评价系统。在每一个周期终结，用户都要对系统进行评价，并将评价结果反馈到累接设计的各个环节。12六、DSS开发设计中的ROMC分析方法

所谓ROMC一词,来源于四个面向用户目标，即表述（Representations）、操作（Operations）、记忆辅助（Memoryaids）和控制机制（Controlmechanisms）。这种分析方法，是为DSS的部件设计提供一种规范的分析设计方法。不管是对于单用户的DSS还是多用户的DSS，它都是最基础的工作。其中，它们的作用分别是：1、表述(Representations)：决策过程中的任何活动都有具体内容，这些内容都可以用描述信息的概念化模型来表达，如一张图表、一组数据(物资调拨分配实例中仓库物资汇总表和各单位的物资需求申请表)或者一个方程式(在物资分配问题中的购销平衡约束条件可以用方程式表示出来)等。132、操作（Operations）:是把表述所形成的概念模式变成相应的动作。14收集信息、构造问题数据管理、模型生成确定知识框架、构造推理机建立决策方案方案效果仿真在各方案中做选择3、记忆辅助（Memoryaids）：在DSS中，提供若干种记忆辅助来支持表述和操作的实际应用。例如：一个包含机构内部和外部信息源的数据库；数据库视图（聚合和子集）：是存储辅助，例如，一个企业的人事安排可以描述为人才数据库的某种分组方式，其中每一组人员被分配某种特定的任务；又例如一个聘用决策可以描述为申请人数据库的子集，该子集包含所有合格的申请者。显示表述的内容，并能保存由操作(各单位申请表数据汇总、各仓库物资储备汇总、多维数据集的旋转、上卷、下钻)所产生的有用的中间结果或最后结果的工作空间，保存有关的数据供以后使用。

设计一些智能代理(Agent)作为提醒决策者什么时间应该运行什么样的操作的触发器。154、控制机构

DSS的控制机构，用于引导决策者使用DSS中的表述、操作和记忆辅助，根据个人的风格、技能和知识进行综合决策。同时也可以让决策者能够获得新的风格、技能和知识以便有效的使用DSS。控制机构一般具有三种有用的形式：

(1)让用户较方便地使用控制方法的机制，例如菜单、功能键、便于用户与系统交互的标准约定（如库的编辑和存取）。

(2)帮助决策者掌握DSS的操作方法和DSS的使用说明，例如自然语言错误信息表、后援命令、边实践边学习的培训方法等。

(3)帮助决策者具有改变操作的能力，例如可删改模型的结果。16七、开发DSS系统要考虑系统的柔性

系统柔性，是根据对DSS用户、任务、环境等因素的观察提出来的概念模式。柔性可分为四个层次，即F1、F2、F3、F4。求解的柔性F1（flexibilitytosolve）:给用户以求解方法上的灵活性，从而增强对问题的求解能力。为了理解求解柔性，可以设想存在一个问题空间，这个空间的每一个点表示一个特定问题或子问题，这个点集称之为问题域。用户在问题域内的搜索能力，就是柔性F1。

修改柔性F2（flexibilitytomodify）：对专用DSS形态的修改能力。F2能使DSS处理不同的或扩展的问题集。一般，F2通过对描述、操作、记忆辅助、控制机构的增加或删除来实现。

17适应性柔性F3（flexibilitytoadapt）：问题、环境、用户的剧烈变化，往往使用户要求重新构造完全不同的DSS，适应这种变化的能力称为适应性柔性。F3往往通过改变DSS生成器来实现。发展的柔性F4（flexibilitytoevolve）:当开发DSS的基本技术性能发生变化时，系统响应这种变化的能力。它是通过增强生成器适应能力的工具和技术的变化来实现的，也可以通过提高已有技术能力的速率或采用一种全新的技术来达到（如随着技术发展将专家系统技术加入相成KB-DSS，或将机器学习的技术加入形成MB-DSS，如果系统做的死板，没有发展余地，则不具备发展的柔性）。

18八、系统的集成化

现代化DSS的系统集成化就是面向实际问题，把不同层次、不同类型、不同用途的各种方法、技术和工具模块，按照决策过程的需要组织起来，协同动作，发挥决策支持作用。

目前，DSS常用的集成方式有4种：网状结构、桥式结构、分层结构和塔式结构。它们可以使得由不同的人、在不同的地方、用不同的程序设计语言在不同的操作环境下设计的部件组合在一起。它的集成能力很强，是适应性最强的部件集成方法。

19思考复习题1、简述在DSS开发中的累接设计2、DSS开发设计中的ROMC分析方法由哪四个目标构成？20九、决策支持系统实例1--物资分配调拨问题物资分配调拨问题是根据各单位提出对物资的需求申请按仓库的库存情况制定分配方案，再根据该分配方案以及仓库和单位距离指定物资运输方案。最后，按照物资运输方案制定各仓库的发物表和各单位的接受表，修改各仓库库存数和各单位的物资数。

在物资分配调拨过程中，如果觉得分配调拨结果不理想，就需要修改整个物资分配调拨方案。这样就可能更改模型或者是修改参数，形成新方案，在多个方案的计算结果中选择合理的计算结果。（陈文伟p88）2122申请14物资分配调拨问题计划处各单位各仓库分配汇总调拨运输235物资调拨分配流程图23该决策问题需要设计多个数据库和多个模型共同求解修改修改修改物资申请和库存汇总制定物资分配方案物资调拨预处理制定物资运输方案制定物资调拨方案打印报表结果分析YN结束4.5.1物资申请和库存的计划汇总各单位申请物资（按单位）物资总申请（按物资）查各仓库的物资（按仓库）物资总库存（按物资）24

计划汇总单位申请表仓库库存表物资总申请表物资总库存表（数据处理）25物资1……仓库1物资m物资1……仓库n物资m库存汇总…………..仓库1……物资1仓库n仓库1……物资m仓库n…………..

单位1物资1…

单位k

单位1物资m…

单位k…………..申请汇总

物资11单位1…

物资1m

物资k1单位k…

物资km…………..各单位对各物资的申请汇总(数据处理)一、各单位的申请表结构为：

Di={SQ(W1)，SQ(W2)，.....}i=1，2，...其中Di表示第i个单位，SQ(Wj)表示申请物资Wj的需要数量。申请表汇总成物资总申请表

Wj={SQ(D1)，SQ(D2)，...}j=1，2，…

其中SQ(Di)表示第i个单位对物资Wj的申请数量。该项数据处理工作类似于对矩阵的转置26各仓库对各物资的库存汇总(数据处理)二、各仓库对各物资的可供应情况为：Ki={XY(W1)-KD(W1)，XY(W2)-KD(W2)，...}i=1，2，...

其中Ki表示第i个仓库；XY(Wj)，KD(Wj)分别表示该仓库中物资Wj的现有数量和最低储备量，XY(Wj)-KD(Wj)表示物资Wj的可供量。各仓库库存数据汇总成物资总库存数据：Wj={XY(K1)-KD(K1)，XY(K2)-KD(K2)，...} 该项数据处理工作，要在数据库中计算出各仓库的可供量后，进行类似于矩阵转置来实现2728计划汇总模型各单位申请物资库各仓库库存物资库计划汇总模型(数据处理)物资总申请数据库物资总库存数据库该计划汇总模型是一个数据处理模型。模型和数据库的关系如图：4.5.2制定物资分配方案（1）物资分配方案是利用物资分配模型来完成制定的(数值计算)一、比较可分配情况

对同一物资Wj计算：

总可供量S（各仓库可供量之和）

总申请量Q（各单位申请量之和）二、物资分配方法（一）总可供量大于等于总申请量S≥Q，这种情况完全满足各单位的申请数量，即

各单位分配数量等于它的申请量：FB(Dj)=SQ(Dj)j=1，2，......294.5.2制定物资分配方案（2）（二）总可供量小于总申请量S<Q有几种处理办法：

1.按申请比例削减。即FB(Dj)=SQ(Dj)×S/Qj=1，2，....... 2.按优先类别分配各单位按物资的需要程度定一个优先类别LP(Dj)一般分1、2、3、4等类别，比如：(军用)

、(科研用）、(教育用)、(民用)

。304.5.2制定物资分配方案（3）对第一类单位是重点保证(军用)。其它类别按类别大小削减，具体做法：（1）计算第一类单位总申请量Q1，且可供量小于重点单位申请量，即S<Q1时：一类单位分配数按比例削减。其它类单位分配数为零。（重点单位都满足不了，其他单位靠边）（2）当S≥Q1时：先满足一类单位申请量一类单位的分配数等于申请数其它各类单位的总可供量S1=S-Q1314.5.2制定物资分配方案（4）计算差额：△S=Q2-S1

这个差额分配到非一类单位中去，按类别数越大的单位削减量越多的原则，计算非一类单位的削减量，这样，利用类别数LP作为加权值参与公式计算。

32（3）其它各单位的分配计算其它各类单位的申请总量(除一类外)4.5.2制定物资分配方案（5）计算非一类单位的削减量：δ(P)=△S·(SQ(P)·LP(P))/SP)非一类单位的分配数为：33计算非一类单位的加权(类别)总申请数量为：FB(P)=SQ(P)-δ(P) 4.5.2制定物资分配方案（6）分配公式在理论上是合理的在实际计算中会出现削减量大于申请量，即：δ(P)>SQ(P)的现象，即分配量：FB(P)<0为负数，这是不合理的原因：用类别数作加权，对于类别数大（级别越高类别数等级越小）的单位使削减量δ(P)太大，超过了申请量SQ(P)。344.5.2制定物资分配方案（7）则FB(P)=0，即该P类单位分配数为零，即不参加分配。在去掉P类的同时，SP中也要去掉SQ(P)*LP(P)的加权申请量。再用判别式计算类别数次大的单位，是否满足判别式，若满足，则计算该非一类单位的分配数。351、为了消除这种现象，建立判别式。由FB(P)>0的要求得到判别式条件：2、判别式的应用按类别数由大到小的顺序计算，若（△S=Q2-S1

）FB(P)=SQ(P)-δ(P)FB(P)=SQ(P)-δ(P) 4.5.2制定物资分配方案（8）该物资分配模型是一个数学模型。模型和数据库的关系如图：36物资分配模型物资总申请数据库物资总库存数据库物资分配数据库4.5.3物资调拨预处理（1）确定了每种物资给各接受单位的分配数量后，就要确定哪个仓库调拨多少物资到哪个单位去，这是运输问题的线性规划问题，在解决这个问题之前必须进行预处理。374.5.3物资调拨预处理（2）

每种物资的调运中，参加调运的仓库和接收单位，都不是一样的。参加调运的仓库是由该仓库提供某物资的可供量是否大于零来决定的。参加调运的接收单位要看它接收某物资的分配数是否大于零来决定的。384.5.3物资调拨预处理（3）每个仓库到所有接收单位的路程，存入一个全局距离数据库中。对每一种物资，由于参加调运的仓库和单位的不同，则要形成参加调运的实际距离矩阵（逻辑视图）。这就要对全局距离数据库中的每个距离记录进行挑选，挑选后形成小的实际距离数据库----实际调拨距离(不参加调运的仓库和单位不在逻辑视图中)。才能进行运输问题线性规划模型的计算。这部分是一个数据处理模型，用数据库的投影操作来完成预处理工作394.5.3物资调拨预处理（4）

该模型完成物资调拨预处理，形成实际距离矩阵，是暂时数据，因此不存入数据库。40该物资调拨预处理模型和数据库之间关系为：物资调拨预处理模型全局距离数据库物资分配数据库某物资运输实际距离矩阵4.5.4制定物资运输方案---运输问题模型在实际距离矩阵，进行物资的运输模型计算，求出物资调拨解按吨公里最小的原则(最小元素法)，计算出由哪个仓库调运多少物资给某个接收单位。

对于每一种物资，有m个供应仓库分别有ai吨物资（1

i

m），需要调运到n个接收单位。每个接收单位接受bj吨物资（1

j

n），每个供应仓库和每个接收单位之间的距离，构成距离矩阵Dij。该问题要求得一组最优解，即i供应仓库运给j接受单位调用Xij吨物资，它满足条件：4142全局距离矩阵实际距离矩阵解矩阵可分配数队列可供应量队列单位仓库某物资分配单位与仓库之间距离4.5.4制定物资运输方案（1）利用运输问题数学模型的具体求解方法，制定各物资的运输方案。运输问题模型和数据库之间的关系为：43运输问题模型物资分配数据库某物资实际距离矩阵物资调拨数据库4.5.4制定物资运输方案（2）运输问题模型的计算机算法程序中，还有问题需要解决，才能使模型真正应用在实际之中。(*)供销不平衡及其处理（总供应量大于总申请分配数）线性规划运算过程中要求总供应量等于分配数，但在实际中往往是总供应量大于总分配数，因而采用线性规划法不能正常运算或得不出最优解。解决的方法是：虚设一个分配单位，将多余的供应量都分配给它。并使得它到各供应单位的距离略大于所有的其它距离值。这将不会影响原有单位和仓库的线性规划调拨。只将最后剩余物资分配给虚设单位。444.5.5制定物资调拨方案（0）物资调拨数据库中记录表示某些物资对应某些仓库调拨物资给某些单位的具体数量，而作为具体仓库需要的是该仓库调拨出所有的物资情况，以及具体单位接收所有物资的情况，这就需要对物资调拨数据库中的数据进行汇总（按物资申请和库存计划汇总模型反方向进行汇总得出：按仓库向不同单位发出的不同物资的数量；按单位接受不同仓库发出的不同物资数量），即制定物资调拨方案是利用物资调拨数据库中调拨物资的数量，经过物资调拨汇总模型(是计划汇总模型的逆操作)将按物资各仓库调拨给各单位的数量，转换成按仓库的发物数据库（即该仓库给各单位物资数量的数据库）和按单位的收物数据库（即该单位接收各仓库调拨物资数量的数据库）再制定成表格，打印各仓库的发送报表和各单位的接收报表。454.5.5制定物资调拨方案（1）制定物资调拨方案包括两个数据处理模型：1、物资调拨汇总模型2、制表模型物资调拨汇总模型完成：1、物资调拨汇总工作（类似于物资申请的计划汇总的模型的逆处理）2、修改仓库库存数据库3、修改单位物资数据库制表模型完成发物和收物报表的打印。464.5.5制定物资调拨方案（2）47物资调拨汇总模型制表仓库发物报表单位收物报表物资调拨模型和数据库之间的关系图：物资调拨数据库仓库发物数据库单位收物数据库仓库库存数据库单位物资数据库4.5.6物资分配调拨决策支持系统（1）一、基本方案:该决策问题涉及到下列11个数据库：（1）单位申请数据库（2）仓库库存数据库（3）物资总申请数据库（4）物资总库存数据库（5）物资分配数据库（6）全局距离数据库（7）物资调拨数据库（8）仓库发物数据库（9）单位收物数据库（10）单位物资数据库

(11)仓库库存数据库484.5.6物资分配调拨决策支