管理信息系统第章

1、决策支持系统的概念决策支持系统的概念决策支持系统的功能决策支持系统的功能决策支持系统的组成决策支持系统的组成决策支持系统的决策过程决策支持系统的决策过程人工智能人工智能第4章 决策支持与人工智能 近半个世纪以来，组织的管理思想、方法与工具近半个世纪以来，组织的管理思想、方法与工具随着组织环境的变迁而发生了巨大的变化，管理思随着组织环境的变迁而发生了巨大的变化，管理思想、方法与工具的改进使组织的管理效率与效用有想、方法与工具的改进使组织的管理效率与效用有了显著的提高。了显著的提高。 20世纪世纪60年代末年代末70年代初出现的年代初出现的mis使企业的信使企业的信息获得了系统的开发和利用，将企业

2、的管理水平提息获得了系统的开发和利用，将企业的管理水平提高到了一个新的层次。高到了一个新的层次。 第4章 决策支持与人工智能 然而，面对一些然而，面对一些和和的决策支的决策支持要求，持要求，mis无能为力。无能为力。 决策支持系统（决策支持系统（decision support system，dss）应运而生。应运而生。第第4 4章章 决策支持与人工智能决策支持与人工智能dss是一种以计算机为工具，应用决策科学及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决策者解决半结构化和非结构化

3、决策问题的信息系统息系统 。4.1 决策支持系统的概念决策支持系统的概念dss与与mis的关系的关系有广义与狭义之分，就狭义而言，有广义与狭义之分，就狭义而言，mis与与dss是不同的系统，是不同的系统，就广义而言，就广义而言，dss是是mis的分系统。的分系统。 mis mis是一个总概念，是一个总概念，dssdss是是mismis发展的高级阶段或高层子系统。发展的高级阶段或高层子系统。 dss dss是鉴于是鉴于mismis的不足而推出的目标不同于的不足而推出的目标不同于mismis的新型系统。的新型系统。 mismis是是dssdss的基础部分，也即的基础部分，也即dssdss包括提供决

4、策信息的包括提供决策信息的mismis，mismis是是dssdss的一个子系统。的一个子系统。从发展的观点看，可以将从发展的观点看，可以将dss看做是看做是mis的高级阶段或高层分系的高级阶段或高层分系统。但为了有利于作深人的专门研究，为了满足组织管理决策现统。但为了有利于作深人的专门研究，为了满足组织管理决策现代化与科学化的迫切需要，针对性地作代化与科学化的迫切需要，针对性地作dss的专门开发与应用也的专门开发与应用也是可行的。是可行的。4.2 决策支持系统的功能决策支持系统的功能 管理并随时提供与决策问题有关的组织内部信息。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

5、况、生产能力与财务报表等。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。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、同行动态与科技如：政策法规、经济统计、市场行情、同行动态与科技进展等。进展等。 收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息。息。如：订单或合同执行进程、物料供应计划落实情况、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。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能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种数

6、学模型。数学模型。如：定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。如：定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。4.2 决策支持系统的功能决策支持系统的功能 能够存储并提供常用的数学方法及算法。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。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。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、各种方法如：数据模式的变更、模型的连接或修改、各种方法的修改等。的修改等。 能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分

7、析、预测，得出所需的综合信息与预测信息。析、预测，得出所需的综合信息与预测信息。4.2 决策支持系统的功能决策支持系统的功能 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，回答数据查询要求，回答 如果如果则则 之类的问题。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。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。用者的情绪。4.2 决策支持系统的功能决策支持系统的功

8、能4.3 dss的系统结构的系统结构 dssdss部件之间的关系构成了部件之间的关系构成了dssdss的系统结的系统结构，系统的功能主要是由系统结构决定，具有不构，系统的功能主要是由系统结构决定，具有不同功能特色的同功能特色的dssdss，其系统结构也不同。，其系统结构也不同。 由数据库、模型库等子系统与对话子系统成由数据库、模型库等子系统与对话子系统成三角形分布的结构，也是三角形分布的结构，也是dssdss最基本的结构。最基本的结构。 对话管理对话管理子系统子系统数据库数据库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统数据数据库库模型库模型库用户用户对话管理对话管理子系统子系统数据库数据库管

9、理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统数据库数据库模型库模型库用户用户方法库方法库管理系统管理系统方法库方法库对话管理子系统是对话管理子系统是dssdss是人机接口界面；是人机接口界面；决策者作为决策者作为dssdss的用户通过该子系统提出信息查询的的用户通过该子系统提出信息查询的请求或决策支持的请求；请求或决策支持的请求；对话管理子系统对接受到的请求作检验，形成命令，对话管理子系统对接受到的请求作检验，形成命令，为信息查询的请求进行数据库操作，提取信息，所得为信息查询的请求进行数据库操作，提取信息，所得信息传送给用户；信息传送给用户；对决策支持的请求将识别问题与构建模型，从方法库对决策支

10、持的请求将识别问题与构建模型，从方法库中选择算法，从数据库读取数据，运行模型库中的模中选择算法，从数据库读取数据，运行模型库中的模型，运行结果通过对话子系统传送给用户或暂存数据型，运行结果通过对话子系统传送给用户或暂存数据库待用。库待用。4.3 dss的系统结构的系统结构例：有一制造厂为决定它的生产规模和合适的库存量，建例：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。立一个决策支持系统。1. 模型库：模型库：由生产计划、库存模拟模型由生产计划、库存模拟模型 (如预测、库存如预测、库存控制模型控制模型)等组成。等组成。2. 数据库数据库中存有历年销售量、资金流动情况、成本等

11、中存有历年销售量、资金流动情况、成本等原始数据。原始数据。3. 人机交互系统：人机交互系统：决策者通过计算机终端屏幕，根据决策者通过计算机终端屏幕，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，进行生产成本、库存成本等信息，进行 “如果如果将会将会怎样怎样?” 的询问，对所提方案进行灵敏度分析，或者的询问，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。以新的参数进行模拟而得到一个新的方案。 应用应用dss作决策的过程是一个人机交互的启发，因此问题的作决策的过程是一个人机交互的启发，因此问题的解决过程往往

12、要分解成若干个阶段，一个阶段完成后用户获得解决过程往往要分解成若干个阶段，一个阶段完成后用户获得阶段的结果以及某些启示，然后进入下一阶段的人机对话，如阶段的结果以及某些启示，然后进入下一阶段的人机对话，如此反复，直到用户形成决策意见，确定问题的解。此反复，直到用户形成决策意见，确定问题的解。阶段1阶段2阶段3.决策意见4.4 决策支持系统的决策过程决策支持系统的决策过程案例分析 人工智能的应用1985年，年仅22岁的俄罗斯棋手卡斯帕罗夫力克群雄，成为历史上最年轻的国象棋世界冠军。从那以后，他在国际象棋领域里的地位一直未受到严峻挑战，被认为是有史以来最强的棋手之一。正是1985年，专为国际象棋而

13、设计的计算机“深蓝”在美国卡内基梅隆大学的实验室中诞生了。当时“深蓝”还不叫现在这个名字，而是叫做“chiptest”(字面意思是芯片测试)，设计者是华裔博士生许峰雄。chiptest每秒钟大约只能计算5万步棋。其后几经演变，几易主人，这台机器的棋艺越来越高超。深蓝拥有32个处理器，并行处理信息，每秒能够计算2亿步棋。1997年34岁的卡斯帕罗夫与“深蓝”的“人机大战”始于5月3日，双方先后共进行6局对弈。在首局比赛中，卡斯帕罗夫执白先行，经过3个多小时的苦战击败“深蓝”，力拔头筹。在次日举行的第二局比赛中，“深蓝”却以凌厉的攻势和明显的优势战胜卡氏，扳回一局。在接下去的第三、第四和第五局比赛

14、中，双方下得异常激烈，鏖战数小时，最终均战成平局。11日举行的第六局比赛，“深蓝”充分利用执白先行的好处，一路强攻，仅用一个多小时，双方仅走19步，就让卡氏俯首称臣，取得了决定性的胜利。1950年，信息论创始人克劳德香农说：“下棋问题不管是在步骤上还是在目的上都非常明确。找到象棋问题的答案既不复杂，也不简单。”当时，计算机技术还像是处在远古的侏罗纪时代一样。深蓝是如何下棋的，又是什么原因使深蓝如此会下棋?“深蓝”是如何下棋的？“深蓝”重达1.4吨，是一台rs/6000sp型超级计算机，共装有32个并行处理器，每秒能分析2亿步棋。“深蓝”对每步棋作出决定前，有四个主要考虑，包括：(1)棋子，每只

15、棋子各有价值，但在不同位置和棋局的不同阶段，价值会相对调整；(2)位置，电脑就棋子周围能够作安全攻击的四方格数目估值。控制愈多四方格，愈处于优势；(3)步调，力求每一步皆有助于操作棋局；(4)保王，电脑替王所处的位置的安全性估值，以作出防卫棋步。又是什么原因使深蓝如此会下棋?答案在于深蓝具有独特的软件设计以及大规模并行处理能力。说到底，深蓝靠“不停地傻算”胜了卡斯帕罗夫。同时，“深蓝”内存贮了几乎世界上所有的棋谱，对于棋王过去下过的每一局棋都了如指掌，而且心无旁骛。它能根据卡氏过去的棋局进行程序优化。包装后的“深蓝”也可以在下棋过程中由人改变程序，根据棋面及时调整战略战术，表现出人性化的某些智

16、能性。专家系统是人工智能领域的重要分支，医疗诊断专家系统可以作为医生诊断的一种辅助工具远程医疗是使用技术远程监视、诊断，有时甚至进行治疗的技术，而无需与病人同处一地。目前，远程医疗通常要使用一些便携式或家用诊断器件，测量血压、心率以及其他生命体征，以便进行跟踪。然后，把这些结果上传到pc，并通过网络发送给医生或医疗提供商，以监控结果。在这个过程中，有很多人为干预。“网络技术的进步在不断对此进行改进。例如，加拿大newbrunswick的圣约翰医院的护士测量术后在家休养的病人的生命体征，以确定他们是否在正确康复，或是还需要其他救助。这实际上降低了病人的医疗成本，也空出了医院非常紧缺的术后病床，并

17、使病人更舒适地在家休养。”虽然当今的远程医疗已经取得很大的进步，但仍有很多事情要做。下一步就是让智能器件和系统不需要诊断，真正通过自动远程医疗实现先进的治疗。在自动远程医疗中，关键药物疗法可根据联网传感器和器件收集的信息进行实时调整。通过比较病人的实时数据和历史数据，可在合理范围内自动调节剂量。嵌入式智能不仅在上述领域发挥作用，还可以通过远程医疗实现机器人手术。目前，通过使用可消除人手正常抖动的操纵杆，医生能够进行本地机器人手术，从而帮助外科医生更精确地进行精密手术。机器人手术目前仅在病人和医生同处一个病房的情况中使用。未来网络延迟和视频等问题将解决，届时我们有望进行远程机器人手术，因为医疗专

18、家基本上可在全球范围内按需分配。然而，实现这一目标所需的条件现在还没有完全到位。为了做到这一点，必须保证有近乎完美延迟的高质量网络，来发送视频图像，控制机器人。到2015年，这种可能性将更大。我们将拥有更快、更强大的多核处理和先进的联网功能，同时还将改进网络带宽和视频压缩。有了在处理、视频和网络功能领域的进步，远程机器人手术将成为可能。超级电脑能够战胜国际象棋冠军garykasparov，是因为它储存了很多过去的比赛、策略和结果。医疗人工智能利用基于多年的实际医疗数据和病历的先进算法，帮助医生更好地决策。医疗人工智能并不是真正意义上的新概念。大概在10年前，研究人员就开发了一个使用人工智能的系统，来诊断心脏病发作风险，它比大部分资深的心脏病专家的效率还高10%。然而采用嵌入式智能，其管理和处理大量数据和更丰富数据类型的能力，将使这些系统在诊断能力方面更加先进。未来10年，我们设想医疗人工智能系统不仅能使用复杂算法进行智能决策，而且能通过捕获、分析和调节持续的实时病人数据流真正地学习。例如，研究人员正试验使用医疗人工智能和传感器网络，帮助老年痴呆患者过上更幸福、健康和安全的生活。老年痴呆病人的一些常见症状是健忘和精神混乱，这些有时会使他们处于极大的危险之中。为了解