决策支持系统与专家系统(ppt 40页).ppt

1、Management Information,管理信息系统总体框架,第一章 管理信息系统概述 第二章 管理信息系统的开发 第三章 系统规划 第四章 系统分析 第五章 系统设计 第六章 系统实施 第七章 面向对象的系统开发 第八章 决策支持系统与专家系统 第九章 网络环境下的信息系统设计 第十章 信息系统的发展及其影响,Management Information,第八章 决策支持系统与专家系统,8.1决策支持系统 8.2群体决策支持系统 8.3专家系统 8.4 智能决策支持系统,Management Information,8.1决策支持系统(DSS,Decision Support Syst

2、em),8.1.1 决策支持系统(DSS)的概念 决策支持系统的产生与发展 20世纪70年代中期： 在整个70年代，研究开发出了许多较有代表性的DSS； 到70年代末，DSS大都由模型库、数据库及人机交互系统等三个部件组成，它被称为初阶决策支持系统。 80年代初，DSS增加了知识库与方法库，构成了三库系统或四库系统。,Management Information, 80年代后期，人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用为知识的学习与获取开辟了新的途径。 近年来，DSS与计算机网络技术结合构成了新型的能供异地决策者共同参与进行决策的群体决策支持系统GDSS。 DSS产生以来，研究与应用一直很活

3、跃，新概念新系统层出不穷。 DSS的发展还体现在组成部件的扩展与部件组成的结构变化上。 研究与应用范围不断扩大与层次不断提高，国外相继出现了多种高功能的通用和专用DSS。 我国DSS研究现状,Management Information,决策支持系统(DSS)的功能 整理并及时提供本系统与本决策问题有关的各种数据，如工厂的生产能力、库存和财务情况等。 收集、存储并及时提供系统之外的与本决策问题有关的各种数据，如市场需求、原材料价格、新技术动态等。 及时收集和提供有关各项行动的反馈信息，如生产计划完成情况、产品销售情况和用户反映等。 能够用一定的方式存储与决策有关的各种模型，如库存控制模型与生产

4、调度模型等； 能够存储及提供常用的数学（特别是数理统计）与运筹学的方法，如统计检验方法、回归分析方法、线性规划方法等。 能够灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分析、预测，以便得到所需要的综合信息与预测信息。 提供方便的人机对话接口或图形输出功能，不仅能够随机查询所需的数据，而已能够回答“如果则”(What if ) 之类的问题。 具有使用者能够忍受的加工速度与响应时间。,Management Information,DSS的基本特征 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

5、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。,Management Information,DSS的结构特征 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。,Management Information,1)数据库子系统 DSS所需要的数据或信息是分析判断问题的依 据。其特点是数据面广、具有概括性，除了组织内 部的数据外，更多的是组织外部数据，例如政策法 规、经济统计数据、市场行情、同行动向及科技情 报等。,Management Inf

6、ormation,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，是支撑模型库于 系统及方法库子系统的基础。数据库子系统由数据 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。,Management Information,数据库 DSS数据库中存放的数据大部来源于MIS等信息 系统的数据库，这些数据库被称为源数据库。源数 据库与DSS 数据库的区别在于用途与层次的不同。 数据析取模块 数据析取模块负责从源数据库提取能用于决策 支持的数据，析取过程也是对源数据进行加工的过 程，是选择、浓缩与转换数据的过程。,Management Informa

7、tion,数据字典 用于描述与维护各数据项的属性、及相互关系。数据字 典可以看做是数据库的一部分。 数据库管理系统 用于管理、提供与维护数据库中的数据，也是与其他子 系统的接口。 数据查询模块 用来解释来自人机对话及模型库等子系统的数据请求， 通过查阅数据字典确定如何满足这些请求，并详细阐述向数 据库管理系统的数据请求，最后将结果返回对话子系统或直 接用于模型的构建与计算。,Management Information,2)模型库子系统 模型库子系统主要由模型库与模型库管理系统 两大部分组成。 模型库 模型库是模型库子系统的核心部件，用于存储决策模 型。,Management Informat

8、ion,模型按照经济内容可分类为： 预测类模型：如产量预测模型、消费预测模型等。 综合平衡模型：如生产计划模型、投入产出模型等。 结构优化模型：如能源结构优化模型、工业结构优化模型等。 经济控制类模型：如财政税收、信贷、物价、工资、汇率等对国家经济的综合控制模型等。,Management Information,模型基本单元在模型库中的存储方式主要有子 程序、语句、数据及逻辑关系等四种方式。 3)方法库子系统 方法库子系统由方法库与方法库管理系统组 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

9、、各种组合算法等。,Management Information,Management Information,方法库中的方法举例,Management Information,决策支持系统(DSS)的定义 “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。,Management Information,例：有一制造厂为决定它的生产规模和合适的库存量， 建立一个决策支持系统。 模型库：由生产计划、库存模拟模型(如预测、库存控制 模型)等组成。数据库中存有历年销售量、资金流动情况、成本等原始 数据。决策者通过计

10、算机终端屏幕，根据DSS提供最佳订货量 和重新订货时间，以及相应的生产成本、库存成本等信息， 进行 “如果将会怎样?” 的询问，对所提方案进行灵敏度 分析，或者以新的参数进行模拟而得到一个新的方案。,Management Information,DSS与MIS的关系 从两者形成的时间上看：MIS要早于DSS，且DSS的出现处于MIS尚不成熟 的阶段，这也是DSS强调MIS不足而高于MIS的原因之 一。尽管MIS的发展不如人意，但MIS形成的起因要 明显地比DSS宽阔。 从两者的名称看： MIS表达的含义也要比DSS广泛，因为决策是管 理的职能之一，而“管理就是决策”的说法只是强调决 策在管理中

11、极其重要的一种突出化表达方式。,Management Information,从两者的定义或特征描述来看： 两者都认为是一种人机系统，强调人在系统中的重要作 用，也明确应具有决策支持或辅助功能，但关于人的作用方 式有所区别，决策问题类型的看法有所出入。DSS突出地强调 人机交互作用及人的定性分析与机器的定量计算相结合确是 一个明显的特色；而决策问题的类型或决策问题的结构化程 度，MIS并未作出限制，这无论从Gardon B.Davis的定义或 中国企业管理百科全书的定义都可看出。,Management Information,从两者的实际内容看：MIS确实较多地是关于结构化的决策支持。但以 动

12、态的眼光看，决策支持功能的实现要有一个由低 到高的发展过程，如果将DSS所要追求的目标与MIS 发展过程中的某一点比较，就会显出两者的不同。 显然这种观察分析方式与DSS本身也有一个发展过程 的事实不相符合。,Management Information,Management Information,8.2群体决策支持系统,群体决策支持系统(GDSS)的基本概念 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的目标，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 题解决方案的信息系统。,Management Information,Management

13、Information,群体决策支持系统(GDSS)的特点 不受时间与空间的限制； 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； 决策者可克服消极的心理影响，无保留地发表自己的意见； 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； 可防止小集体主义及个性对决策结果的影响； 可提高决策群体成员对决策结果的满意程度和置信度； 群体越大效果越显著。,Management Information,群体决策支持系统的类型 决策室 局域决策网 虚拟会议 远程决策网 远程决策网充分利用广域网等信息技术来支持 群体决策，它综合了局域决策网与虚拟会议的优 点，可使决策参与者异时异地共同对同

14、一问题作出 决策。这种类型还不成熟，开发应用也很少见。,Management Information,8.3专家系统,人类知识用模型化表达成计算机能懂的形式， 这个模型就是知识库。 人类知识的表达有三种方 法：规则、语义网络和框架。 一个标准的形式是IF-THEN结构。 IF后面是条 件。如条件为真，就执行后面的行动。 例: IF INCOME $45,000(条件) Print NAME AND ADDRESS(行动),Management Information,一系列这种规则就组成一个知识库。几乎所有 的计算机语言均包含有IF-THEN结构。和语言不同之 处在于专家系统的这种程序数量。一

15、个专家系统的 AI(人工智能)程序，很容易具有200-10 000条规 则，一般程序只有50-100个IF-THEN语句。另外，AI 程序企图内联和嵌套远远大于普通程序，见下图：,Management Information,Management Information,由上图可以看出，执行规则的顺序，部分的取 决于系统给出什么信息。多条道路可能导出同样的 结果，规则可以内部互联。可以包含复杂的规则， 这对专家系统来说是十分重要的。 规则库是在 AI系统中以IF-THEN规则表示的知 识集合。具有这种知识库的专家系统叫知识库专家 系统。,Management Information,语义网络是

16、专家系统中另一种表示知识的方法，它比规则有效。当知识涉及有互联特性的对象或群族时，用语义网络较为有效。语义网络是用形如 IS-A语句联接对象的，见下图：,Management Information,Management Information,这里IS-A有继承的意思。所有下面部分的车， 继承上面车类的性能，如均有马达、轮子，均能运 动。保险公司可以用这个网络来对汽车进行分类， 以确定保险率。,Management Information,框架是专家系统中另一种表示知识的方法。它也是表达知识成族类。但它是由用户确定的。这种表示方法是基于人类思考问题时，总是应用框架或概念去很快的感知前景。,M

17、anagement Information,Management Information,8.4 智能决策支持系统,智能决策支持系统的基本概念 将人工智能技术引入传统DSS形成智能型 DSS(IDSS)。 即IDDS是在传统DSS的基础上结合人工智能技术 而形成的。人工智能应用的两大分支是专家系统 (Expert System，简称ES)和人工神经网络 (Artificial Neual Network，简称ANN)。,Management Information,智能决策支持系统的结构 较完整与典型的DSS结构是在传统三库DSS的基 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)，与四库之间插人问题处理 系统(PSS)而构成的四库系统结构。,Manageme