决策模拟与支持系统1概论管理精品资料.ppt

1,决策模拟与支持系统,48-2,认识决策支持系统,管理的核心是“决策”。全球经济一体化的进程以及信息技术的发展，消除了许多流通壁垒。企业比以往任何时候都面临着更为复杂的生存环境，更难以形成并维护其竞争壁垒。竞争的压力对企业制定决策的质量、速度都有更高要求。 决策支持系统作为一种新兴的信息技术，能够为企业提供各种决策信息以及许多商业问题的解决方案，从而减轻了管理者从事低层次信息处理和分析的负担，使得他们专注于最需要决策智慧和经验的工作，因此提高了决策的质量和效率。,48-3,决策支持系统的应用实例,实例1：国内某纺织厂开发的一个用于配棉计算的决策支持系统，我们知道不同的棉花有不同的强度，不同的耐磨性，不同的吸水性，还有不同的价格和运输费用，至使每种产品要求的棉纱也有不同的特性。实际上一根成品纱是由几十根不同的纱混纺而成的，那么应当用什么棉、多少支纱来混纺，才能达到强度、耐磨性、吸水性和成本最低的要求目标，这可以用线性规划建立一组包含几十个变量、几十个方程的数学模型，决策支持系统用来进行这种计算，使每年节省资金多达几十万元。,48-4,决策支持系统的应用实例,实例2：大型投资谈判的决策支持系统，例如，外商谈判让我们建造一条大型客轮，或者我们投资希望外商在我国建造一个大型发电厂。首先遇到的问题是价格估算问题。决策支持系统可以根据客轮的吨位或发电厂的总容量，推算出它所需要的各种设备和材料，可以算出设计费和加工工时费，再考虑税收、关税及运输费等，就可以算出总费用，然后进行报价或核算报价。由于谈判时间很紧，第一天提出新的方案，第二天就要回答是否接受，用手工计算根本来不及。DSS在谈判过程中能进行有效的支持,48-5,决策支持系统的应用实例,实例3：一个小型的海运决策支持系统。最初，美国冶金公司的子公司负责运输公司的油、煤以及成品，后来它也向市场开放。这个海运估价系统计算财务上和技术上的运输细目。财务计算包括船时的成本、燃料、工时、折旧、各种货物的运费率以及口岸开销。技术细目包括船仓的容量、速度、口岸距离、燃料和水的消耗以及装载模型（即对不同口岸装载的位置不同）等。以前这种计算是在一个后台大型机上，其计算结果是经理看不懂的。只有MIS部一个人能运行这个程序，他要用几周的时间改变参数才能完成计算，而且在已知调度计划和运费率的情况下，他不能回答为使利润最大应指定哪个船只，还有满足要求，利润最好，船速应是多少，由马来西亚到美国西海岸，船的装载模型应当怎样。后来改进了系统，装设一个高性能的桌面微机并提供一个手册，所有操作均由管理人员自己进行，这样就获得了很好的效果。,48-6,第一章 决策支持系统概论,一、决策与决策支持 二、决策支持系统的产生与发展 三、决策支持系统的概念、功能和分类 四、决策支持系统发展的理论基础 五、决策支持系统与管理信息系统的关系 六、新一代决策支持系统 七、决策支持系统与新技术,48-7,1.1 决策与决策支持,决策自古有之，从宏观讲，决策就是制定政策。从微观讲，决策就是作出决定。它是在人们的社会生活和工作中普遍存在的一种活动，也是管理中经常发生的一种活动。 决策是为了实现特定的目标，根据客观的可能性，在占有一定信息和经验的基础上，借助一定的工具、技巧和方法，对影响目标实现的诸因素进行分析、计算和判断、选择后对未来行动作出的决定。,48-8,1.1.1 决策的概念,决策是人们在政治、经济、技术和日常生活中普遍存在的一种行为，它是经过周密的推断和分析后在众多替代方案中选出最佳的方案。 人们在日常生活中常常做出各种决策。个人决策包括晚餐吃什么，吃那几道菜；是做家务还是去看电影等。企业决策包括一件产品卖多少钱；在哪儿做广告以推广新业务，在每天的报纸上占多少版面；如何为购置设备筹备资金；雇用哪位候选人去担当一项工作等。这些都是常见的决策活动，可以看出，决策在企业管理中显得更加重要。,48-9,对决策的理解,决策是有关如何解决问题这一更加宽泛主题的组成部分，解决问题是缩小现实和人们希望出现的某种局面之间差距的整个过程。 为了解决某一问题，必须首先意识到问题和差距的存在。然后可得出结论：问题很严重，我们必须为此做些什么。之后，我们可能发现，要想很快地、毫不费力地达到预想的目的将遇到一些障碍，而且没有什么“灵丹妙药”可用来排除这些障碍。 简言之，决策就是针对预期目标，在一定条件的约束下，从诸多方案中选择一个并付诸实施。,48-10,1.1.2 决策过程,决策过程属于一个连续的统一体，这个连续区间的范围从高度的结构化到高度的非结构化，整个过程划分为四个阶段： （1）情报阶段 用于寻求要求决策的条件，具体包括：发现问 题、问题分类、问题分解、问题归属。 （2）设计阶段 用于创立、发展和分析可能的行动方案。 （3）选择阶段 用于从那些可行方案中选择一个满意的行动方案。 一般有两种选择原则：规范性原则和描述性原则。 （4）实现阶段,48-11,我们认为，对决策者来说，科学的决策程序一般包括： （1）发现问题，确定目标 （2）收集情报（信息）和预测 （3）探索各种对策方案 （4）选择方案 （5）控制决策的执行,48-12,1.1.3 决策分类,（1）按决策问题的性质分类：西蒙(Herbert ASimon)教授将决策问题分为结构化决策和非结构化决策。 结构化决策是那些问题的本质和结构十分明确，解决这些问题的步骤是已知的，而且是经常重复发生的那样一些决策问题。 非结构化决策是那些以前未曾出现过的问题，或者问题的本质和结构十分复杂而难以确切了解，从而用以往解决问题的一些方法和步骤难以处理的那样一类决策问题。也有人把决策问题分为结构化决策、半结构化决策和非结构化决策,48-13,1.1.3 决策分类,（2）按决策问题的重要性分类：决策问题可以分为战略决策、战术决策和作业决策。 战略决策是指有关全局或重大问题的决策。如确定企业的发展方向、产品开发、重大技术改造项目等。 战术决策又称为策略决策，是指为实现战略决策服务的一些局部问题的决策。如为了实现重大产品开发，如何组织企业内部的人力、物力和财力，如何联合外部力量等。 作业决策则是指那些经常性的任务安排以及一些偶然性的事务处理等。,48-14,1.1.3 决策分类,（3）按决策问题是否重复出现分类：决策问题可以分为常规决策和非常规决策。 常规决策又称重复性决策，是指企业生产经营中经常出现问题的处理。对于这种问题容易总结规律，可以做出一套常规的处理办法，编成程序，由计算机处理，因此也叫程序化决策。 非常规决策是指偶然发生或极少发生的次性问题的决策，它们所占比重较小，但往往是企业中的重大战略性问题，不能掉以轻心。这种决策也叫非程序化决策。,48-15,1.1.3 决策分类,（4）针对决策系统所处状态的认识程度分类：可以分为确定型决策、风险型决策、不确定型决策和竞争型决策。 确定型决策是指决策系统的全部事实都能准确列举出来的决策。这种决策问题的结构可以用数学式表示，有明确定义的目标函数，有能求出最优解的数学表达式。 风险型决策是指方案的执行可能会存在一些风险的决策。 不确定型决策是指有关系统的全部状态不能准确列举的决策。这种决策所需要的客观状态不知道，出现的概率也不知道，连先验概率或主观概率都不能确定。它与非结构化决策相似，对它不能推导出最优解，不能采用最佳决策法则，而只能是寻求满意的决策淮则。 竞争型决策是指在决策系统中存在竞争对手的决策。,48-16,1.1.3 决策分类,（5）按决策目标分类：决策问题可以分为单目标决策和多目标决策。 单目标决策是指决策所要达到的目标只有一个的决策。此类决策目标单一，容易掌握，但可能产生片面性。 多目标决策是指决策所要达到的目标有多个且这些目标是互相联系又互相制约的决策。这类决策要求用系统的观点，对希望达到的多个目标进行系统地研究分析。,48-17,1.1.3 决策分类,（6）按决策系统的范围分类：决策问题可以分为个人决策和集体决策。 （7）按决策所用信息的性质分类：决策问题可以分为定性决策、定量决策和模糊决策。模糊决策是利用模糊数学的概念，把定性信息通过“模糊集”的“量”转化为定量信息的决策。 （8）按决策的理论方法分类：决策问题可以分为创造性逻辑思维方法决策和数量统计量方法决策。 （9）按决策对象的性质分类：可以将决策系统分为政治决策、经济决策、军事决策、文化教育决策、人口决策和能源决策等。,48-18,1.1.4 决策支持概念,在DSS（Decision Support System决策支持系统）的发展过程中，决策支持是一个先导的概念，决策支持的概念形成若干年以后，才出现决策支持系统。直到现在人们仍然认为决策支持是比DSS更基本的一个概念。可以这样说：决策支持是目标，DSS是通向目标的工具。决策支持的基本含义是指用计算机来达到如下目的或者说具备如下特征： （1）帮助经理在半结构化或非结构化的任务中做决策； （2）支持经理的决策，显然无代替经理的判断力的意思； （3）改进决策效能，而不是提高它的效率。,48-19,1.2 决策支持系统的产生与发展,1.2.1 DSS的产生 1、管理信息系统 70年代兴起了管理信息系统（Management Information SystemsMIS），它是管理科学和计算机科学结合的产物。 管理信息系统的系统结构包括职能子系统和保证子系统两部分。 管理信息系统的开发主要是利用数据库语言编制程序。数据库语言的主要功能是对数据进行输入、查询、更新、统计、维护、通信、安全、报表等。因此，开发出的管理信息系统在模型辅助决策上存在不同。它只能以数据和信息的形式辅助决策。,48-20,1.2.1 DSS的产生,2、运筹学和管理科学 1953年美国成立管理科学学会，出版会刊管理科学。50年代末，美国大企业在经营管理中大量应用运筹学，进行生产计划制定、物资储备、资源分配、设备更新、任务分派等。大量运筹学研究机构专门从事有关方法和建模的研究，为决策提供科学的依据。 运筹学是用数学方法研究经济、国防等部门在环境的约束条 件下，合理调配人力、物力、财力等资源，使实际系统有效运行。它用来预测发展趋势，制定行动规划或优选可 行方案。 管理科学是应用数学、统计学和运筹学中的原理和方法，建立数学模型和进行计算机仿真，给管理决策提供科学依据。,48-21,1.2.1 DSS的产生,3、决策支持系统 决策支持系统（Decision Support SystemDSS）是80年代迅速发展起来的新型计算机学科。70年代初由美国M. S. Scott Morton在管理决策系统一文中首先提出决策支持系统的概念。 DSS是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的。管理信息系统重点在对大量数据的处理。运筹学在运用模型辅助决策，体现在单模型辅助决策上。 决策支持系统的出现是要解决由计算机自动组织和协调多模型的运行，对大量数据库中数据的存取和处理，达到更高层次的辅助决策能力。,48-22,1.2.2 DSS的发展,70年代中期,Keen和Scott Morton首次提出了“决策支持系统”(Decision Support System，简称DSS)一词，标志着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进人了一个新的阶段，并形成了决策支持系统新学科。 在整个70年代，研究开发出了许多较有 代表性的DSS。例如：支持投资者对顾客证券管理日常决策的Profolio Management；用于产品推销、定价和广告决策的Brandaid；用以支持企业短期规划的Projector及适用于大型卡车生产企业生产计划决策的Capacity Information System等等。,48-23,70年代末期,DSS一词已经非常流行，一般认为DSS是结合与利用计算机强大的信息处理能力和人的灵活判断能力，以交互方式支持决策者解决半结构化和非结构化问题的系统。,模型库,数据库,人机交互系统,48-24,80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。 知识库系统：是有关规则、因果关系及经验等知识的获取、解释、表示、推理及管理与维护的系统。 方法库系统：是以程序方式管理和维护各种决策常用的方法和算法的系统。,48-25,80年代后期,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。 专家系统与DSS相结合，充分利用专家系统定性分析与DSS定量分析的优点，形成了智能决策支持系统IDSS，提高了DSS支持非结构化决策问题的能力。,48-26,近年来,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。 GDSS利用便捷的通信技术在多位决策者之间沟通信息，提供良好的协商与综合决策环境，以支持需要集体做出决定的重要决策。 在GDSS的基础上，为了支持范围更广的群体，包括个人与组织共同参与的大规模复杂决策，人们又将分布式的数据库、模型库与知识库等决策资源有机地集成，构建分布式决策支持系统DDSS。,48-27,1.3 决策支持系统的概念、功能,1.3.1 DSS的概念 由于人们对DSS的认识不完全相同，至今还没有一致公认的定义。 Little（1970）将DSS定义为支持管理者进行决策、数据处理、判断和应用的一组过程。该定义隐含的假设是基于计算机的系统，能为用户提供服务，以扩展用户求解问题的能力。 Ralph Sprague从理论观点定义了DSS，主要包括四个特性。,48-28,1.3.1 DSS的概念,经总结得出以下内容： （1）DSS是信息系统。 （2）DSS由管理者使用。 （3）DSS用于决策之中。 （4）DSS用于支持人的工作而不是取代人。 （5）当决策“半结构化”或“非结构化”时，可以使用DSS。 （6）DSS还包括某些类型的数据库，因为所有的决策都是基于信息作出的。 （7）DSS包含各种模型。,48-29,1.3.1 DSS的概念,“决策”意味着解决问题，在制定决策中解决问题，在解决问题的每一步做出决策； “支持”主要指在决策过程的每一阶段使用计算机及软件技术支持决策者； “系统”指一个人机交互的系统以及设计和实施中的系统。 为了便于研究和交流，给出一个定义仅供参考：决策支持系统是基于计算机至上的交互式信息系统，其主要目的是为决策者提供有价值的信息，能帮助决策者解决半结构化决策问题。,48-30,1.3.2 DSS的任务与功能,DSS的主要任务： （1）分析和识别问题； （2）描述和表达决策问题以及决策知识； （3）形成候选的决策方案，即目标、规则、方法和途径等； （4）构造决策问题的求解模型； （5）建立评价决策问题的各种准则； （6）多方案、多目标、多准则情况下的比较和优化； （7）综合分析。,48-31,1.3.2 DSS的任务与功能,DSS的功能： DSS的功能由系统结构所决定，不同结构的系统，功能不尽相同。但总体上，DSS的功能可归纳为： 管理并随时提供与决策问题有关的组织内部信息。 如：订单要求、库存状况、生产能力与财务报表等 收集、管理并提供与决策问题有关的组织外部信息。 如：政策法规、经济统计、市场行情、同行动态与科技进展等。 收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息。 如：订单或合同执行进程、物料供应计划落实情况、生产计划完成情况等。 能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种数学模型。 如：定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。,48-32,1.3.2 DSS的任务与功能,DSS的功能： 能够存储并提供常用的数学方法及算法。 如：回归分析方法、线性规划、最短路径算法等。 上述数据、模型与方法能容易地修改和添加。 如：数据模式的变更、模型的连接或修改、各种方法的修改等。 能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分析、预测，得出所需的综合信息与预测信息。,48-33,1.3.2 DSS的任务与功能,DSS的功能： 具有方便的人机对话和图像输出功能，能满足随机的数据查询要求，回答 “如果则”之类的问题。 提供良好的数据通信功能，以保证及时收集所需数据并将加工结果传送给使用者。 具有使用者能忍受的加工速度与响应时间，不影响使用者的情绪。,48-34,1.3.3 DSS的基本特征,1、关注上层管理人员经常遇到的结构化程度不高、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、支持但不是替代高层决策者制定决策。,48-35,1.3.4 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。,48-36,1.3.4 DSS的定义,根据上述DSS功能和特征，可定义为： DSS是一种以计算机为辅助工具，应用决策科学及有关科学的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解半决结构化和非结构化决策问题的信息系统。,48-37,1.3.5 DSS的分类,1. Alter 的分类 （1）文档管理系统 （2）数据分析信息系统 （3）信息分析系统 （4）统计模型系统 （5）样本模型系统 （6）最佳模型系统 （7）建议模型系统,48-38,1.3.5 DSS的分类,2. Holsapple 和Whinston的分类 （1）面向文本的DSS （2）面向数据库的DSS （3）面向表格软件的DSS （4）面向求解器的DSS （5）面向规则的DSS （6）组合DSS,48-39,1.4 DSS发展的理论基础,DSS发展到今天，需要明确它的理论基础，作为开发和研究它的指南。DSS的理论发展及其开发与很多学科有关，如信息论、计算机科学、管理科学和运筹学、数学、信息经济学、认知科学、行为科学、人工智能等。这些学科构成了它发展的理论框架，也称之为它的理论基础。 DSS是一种开放的技术，它总是在不停地吸收其他学科的营养。一般来说，只要能面向计算机并且给决策人员提供帮助，DSS都可以并且可能把它转化为自己的技术。,48-40,1.4 DSS发展的理论基础,1. 信息论 信息论是运用信息的观点，把系统看做是借助于信息的获取、传送、加工、处理而实现其有目的性行动的研究方法。 信息论的奠基人R.E.Shanno（香农）第一次把信息定义为一个可量化的名词，此后，在工程、通信以及控制论中展现了一个新的领域。 2. 计算机技术 3. 管理科学和运筹学 4. 信息经济学,48-41,1.4 DSS发展的理论基础,5. 认知科学（认知科学是20世纪世界科学标志性的新兴研究门类，它作为探究人脑或心智工作机制的前沿性尖端学科。认知科学所涉及的主要内容，有感知觉（包括模式识别）、注意、记忆、语言、思维与表象、意识等。认知科学是现代心理学、信息科学、神经科学、数学、科学语言学、人类学乃至自然哲学等学科交叉发展的结果。） 6. 行为科学（行为科学是研究人的行为或人类集合体的行为，在心理学、人类学、社会学、经济学、政治学和语言学等的边缘领域协作的一门科学。其研究对象涉及到思考过程、交往、消费者行为、经营行为、社会的和文化的变革、国际关系政策的拟定等广泛的课题。） 7. 人工智能与专家系统,48-42,1.5 决策支持系统与管理信息系统的关系,1.5.1 从数据管理到模型管理 管理信息系统在本质上是属于更高一级的电子数据处理，它能提高数据处理的速度，提高工作效率。但是高效率并不等于高效益。 DSS与MIS相比更先进一步，是因为它强调了三点： （1）将模型并入信息系统软件； （2）为高层管理者提供有用信息； （3）提供给用户强有力且并不难掌握的人际交互能力。,48-43,1.5.1 从数据管理到模型管理,MIS只是强调数据处理能力的提高，但它所收集、存储、处理的信息还远未能够对管理产生积极地影响，没有强调对决策做积极地支持。 DSS则面向决策、针对半结构化甚至非结构化的决策问题，不光重视数据管理，更强调模型