新元素决策支持系统讲座

1、决策支持系统讲座决策支持系统讲座决策支持系统决策支持系统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组成决策支持系统的组成智能决策支持系统智能决策支持系统群体决策支持系统群体决策支持系统决策支持系统的概念决策支持系统的概念DSS的产生与发展DSS的功能与定义DSS与管理信息系统的关系决策支持系统的产生与发展决策支持系统的产生与发展7070年代中期年代中期 Keen和和Scott Morton首次提出了首次提出了“ “决策支持系决策支持系统统”(Decision Support System，简称，简称DSS)一词，标志着利一词，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用计算

2、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。的阶段，并形成了决策支持系统新学科。 在整个在整个70年代，研究开发出了许多较有年代，研究开发出了许多较有 代表性的代表性的DSS。7070年代末期年代末期 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。模型库模型库数据库数据库人机交互系统人机交互系统8080年代初年代初 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

3、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。8080年代后期年代后期 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。近年来近年来 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。决策支持系统的功能与定义决策支持系统的功

4、能与定义DSSDSS的功能的功能 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

5、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。 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

6、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。 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。

7、用者的情绪。DSSDSS的基本特征的基本特征对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明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；不够充分的问题；把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术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；结合起来；易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用；易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用；强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性；强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性；支持但不是代替高层决策者制定决策。支持但不是代替高层决策者制定决策。DSSDSS的结构特征的结构特征模型库及其管理系统；模型库及其管理系统；

8、数据库及其管理系统；数据库及其管理系统；方法库及其管理系统；方法库及其管理系统；交互式计算机硬件及软件；交互式计算机硬件及软件；对用户友好的建模语言。对用户友好的建模语言。决策支持系统决策支持系统(DSS)的定义的定义 DSSDSS是一种以计算机为工具，应用是一种以计算机为工具，应用决策科决策科学及有关学科学及有关学科的理论与方法，以的理论与方法，以人机交互方式辅人机交互方式辅助决策者助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的解决半结构化和非结构化决策问题的信信息系统息系统 。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

9、支持系统。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、库存控制模型如预测、库存控制模型)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、成本等原始数据。中存有历年销售量、资金流动情况、成本等原始数据。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，进行信息，进行 如果如果将会怎样将会怎样? 的询问，对所提方案进行灵的询问，对所提方案进行灵敏度分析，或者以新的参

10、数进行模拟而得到一个新的方案。敏度分析，或者以新的参数进行模拟而得到一个新的方案。三、三、 DSS与与MIS的关系的关系、DSSDSS与与MISMIS关系的主要观点关系的主要观点 MIS MIS是一个总概念，是一个总概念，DSSDSS是是MISMIS发展的高级阶段或发展的高级阶段或高层子系统。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的的新型系统。新型系统。 MIS MIS是是DSSDSS的基础部分，也即的基础部分，也即DSSDSS包括提供决策信包括提供决策信息的息的MISMIS，MISMIS是是DSSDSS的一个子系统。的

11、一个子系统。 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，MISMIS与与DSSDSS是不同是不同的系统，就广义而言，的系统，就广义而言，DSSDSS是是MISMIS的分系统。的分系统。、DSSDSS与与MISMIS的关系的关系 DSSDSS与与MISMIS目标一致目标一致, ,起点不同，起点不同，DSSDSS的目标是的目标是MISMIS本来就要追求的目标之一，只是这个目标的具体实现是本来就要追求的目标之一，只是这个目标的具体实现是在在DSSDSS的名义之下而已。的名义之下而已。 从发展的观点看，可以将从发展的观点看，可以将DSSDSS看做是看做是MISMIS的高级阶段的高级阶

12、段或高层分系统。但为了有利于作深人的专门研究，为了或高层分系统。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代化与科学化的迫切需要，针对性满足组织管理决策现代化与科学化的迫切需要，针对性地作地作DSSDSS的专门开发与应用也是可行的。的专门开发与应用也是可行的。广义的广义的MISDSS狭义的狭义的MIS8.2 决策支持系统的组成决策支持系统的组成DSSDSS的概念模式的概念模式DSSDSS的系统结构的系统结构人机对话、数据库、模型库、人机对话、数据库、模型库、方法库子系统方法库子系统一、决策支持系统的概念模式一、决策支持系统的概念模式概念模式：概念模式： 反映反映DSSDSS的形式及其

13、与的形式及其与 真实系统真实系统 、人和外部环境的、人和外部环境的关系。其建立是开发中最初阶段的工作，它通过对决策问关系。其建立是开发中最初阶段的工作，它通过对决策问题与决策过程的系统分析来描述。题与决策过程的系统分析来描述。 “真实真实系统系统”DSS有关决策信息有关决策信息以响应来决策以响应来决策实际问题实际问题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二、决策支持系统的系统结构二、决策支持系统的系统结构 DSSDSS部件之间的关系构成了

14、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。（一）（一）三角式结构三角式结构 是由数据库、模型库等子系统与对话是由数据库、模型库等子系统与对话子系统成三角形分布的结构，也是子系统成三角形分布的结构，也是DSSDSS最最基本的结构。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理系统管理系统模型库模型库管理系统

15、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1.1. 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；2.2. 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；3.3. 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；系统结构介绍系统结构介绍4.对决策支持的请求将识别问题与构

16、建模型，从方对决策支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，运行模型法库中选择算法，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库待用。户或暂存数据库待用。DSSDSS决策过程决策过程 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

17、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.决策意见三、人机对话子系统三、人机对话子系统 人机对话子系统的概念人机对话子系统的概念 DSSDSS中用户和计算机的接口，在操作者、模中用户和计算机的接口，在操作者、模型库、数据库和方法库之间起着传送型库、数据库和方法库之间起着传送 ( (包括转换包括转换) )命命令和数据的重要作用，其核心是人机界面。令和数据的重要作用，其核心是人机界面。 从系统使用角度，对话接口的设计目标是：从系统使用角度，对话接口的设计目标是： 能使用户了解系统所能提供的数据、模型及方法的能使用户了解系统

18、所能提供的数据、模型及方法的情况。情况。如：数据模式与范围，模型种类。数量、用途及如：数据模式与范围，模型种类。数量、用途及运行要求等。运行要求等。 通过通过 如果如果则则(whatif)方式提问。方式提问。 对请求输入有足够的检验与容错能力，给用户某些对请求输入有足够的检验与容错能力，给用户某些必须的提示与帮助。必须的提示与帮助。 通过运行模型使用户取得或选择某种分析结果或预通过运行模型使用户取得或选择某种分析结果或预测结果。测结果。 在决策过程结束之后，能把反馈结果送入系统，对在决策过程结束之后，能把反馈结果送入系统，对现有模型提出评价及修正意见。现有模型提出评价及修正意见。 当需要的时候

19、，可以按使用者要求的方式，很方便当需要的时候，可以按使用者要求的方式，很方便地以图形及表格等丰富的表达方式输出信息、结论及地以图形及表格等丰富的表达方式输出信息、结论及依据等。依据等。 从系统维护的检验评价角度，对话接口的设计目标从系统维护的检验评价角度，对话接口的设计目标是：是： 能帮助维护人员了解系统运行的状况，分析存在的能帮助维护人员了解系统运行的状况，分析存在的问题，找出改进的方法。问题，找出改进的方法。 报告模型的使用情况报告模型的使用情况 (次数、结果、使用者的评价及次数、结果、使用者的评价及改进要求改进要求)。 利用统计分析工具，分析偏差的规律及趋势，为找出利用统计分析工具，分析

20、偏差的规律及趋势，为找出症结提供参考。症结提供参考。 临时性地、局部性地修改模型，运行模型，并将结果临时性地、局部性地修改模型，运行模型，并将结果与实际情况对比，以助于发现问题。与实际情况对比，以助于发现问题。 在模型与方法之间，安排不同的使用方式与组合方式，在模型与方法之间，安排不同的使用方式与组合方式，以便进行比较分析。以便进行比较分析。 从系统维护的允许修改角度，对话接口的设计目标从系统维护的允许修改角度，对话接口的设计目标是：是： 能通过对话方式接受系统修改的要求。能通过对话方式接受系统修改的要求。 检查有关修改的要求，提醒维护人员纠正不一致的问检查有关修改的要求，提醒维护人员纠正不一

21、致的问题，补充遗漏细节，对可能出现的问题提出警告。题，补充遗漏细节，对可能出现的问题提出警告。 根据要求，自动迅速地修改系统，这包括，在模型库根据要求，自动迅速地修改系统，这包括，在模型库中登记新模型，建立各种必要的联系，修改数据库等。中登记新模型，建立各种必要的联系，修改数据库等。四、数据库子系统四、数据库子系统 数据或信息是减少决策问题不确定性的要素，是分析数据或信息是减少决策问题不确定性的要素，是分析判断的依据。决策支持系统面向半结构化和非结构化的判断的依据。决策支持系统面向半结构化和非结构化的决策问题，其特点是决策问题，其特点是数据面广数据面广且具有且具有概括性概括性，除了，除了组织组

22、织内部的数据内部的数据外，更多的是外，更多的是组织外部数据组织外部数据。 数据库子系统的概念数据库子系统的概念存储、管理、提供与维护用于决策支持数据的存储、管理、提供与维护用于决策支持数据的DSSDSS基本部件，是支撑模型库子系统及方法库子系统基本部件，是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础。的基础。 数据库子系统的组成数据库子系统的组成由数据库、数据析取模块、数据字典、数据库管理系统由数据库、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。及数据查询模块等部件组成。 数据库数据库 DSSDSS数据库中存放的数据大部来源于数据库中存放的数据大部来源于MISMIS等信息系统等信息

23、系统的数据库，这些数据库被称为源数据库。的数据库，这些数据库被称为源数据库。 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。换数据的过程。 数据字典数据字典 用于描述与维护各数据项的属性、来龙去脉及相互用于描述与维护各数据项的属性、来龙去脉及相互关系。也可被看做是数据库的一部分。关系。也可被看做是数据库的一部分。 数据库管理系统数据库管理系统 用于管理、提供与维护数据库中的数据，也是与其他用于管理、提供与维护数据库中的

24、数据，也是与其他子系统的接口。子系统的接口。 数据查询模块数据查询模块 用来解释来自人机对话及模型库等子系统的数据请求，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。接用于模型的构建与计算。五、模型库子系统五、模型库子系统 模型库子系统的概念模型库子系统的概念模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系模型库子系统是构建和管理模型的计算机软件系统，它是统，它是DSS

25、DSS中最复杂与最难实现的部分。中最复杂与最难实现的部分。DSSDSS用户用户是依靠模型库中的模型进行决策的，因此我们认为是依靠模型库中的模型进行决策的，因此我们认为DSSDSS是由是由“模型驱动的模型驱动的”。 应用模型获得的输出结果三种作用应用模型获得的输出结果三种作用 直接用于制定决策；直接用于制定决策； 对决策的制定提出建议；对决策的制定提出建议； 用来估计决策实施后可能产生的后果。用来估计决策实施后可能产生的后果。模型库决策的应用模型库决策的应用1、对应于那些结构性比较好的决策问题，其处理算法是明确规定了的，、对应于那些结构性比较好的决策问题，其处理算法是明确规定了的，表现在模型上，

26、其参数值是已知的。表现在模型上，其参数值是已知的。 2、对于非结构化的决策问题，有些参数值并不知道，需要使用数理、对于非结构化的决策问题，有些参数值并不知道，需要使用数理统计等方法估计这些参数的值。由于不确定因素的影响，参数值估计的非统计等方法估计这些参数的值。由于不确定因素的影响，参数值估计的非真实性，以及变量之间的制约关系，用这些模型计算得出的输出一般只能真实性，以及变量之间的制约关系，用这些模型计算得出的输出一般只能辅助决策或对决策的制定提出建议。辅助决策或对决策的制定提出建议。 3、对于战略性决策，由于决策模型涉及的范围很广，其参数有高度、对于战略性决策，由于决策模型涉及的范围很广，其

27、参数有高度的不确定性，所以模型的输出一般用于估计决策实施后可能产生的后果。的不确定性，所以模型的输出一般用于估计决策实施后可能产生的后果。 模型库子系统的组成模型库子系统的组成 由模型库和模型库管理系统两部分组成。由模型库和模型库管理系统两部分组成。 模型库模型库 用于存储决策模型，是模型库子系统的核心部件。用于存储决策模型，是模型库子系统的核心部件。 实际上模型库中主要存储的是能让各种决策问题共享或专门用于实际上模型库中主要存储的是能让各种决策问题共享或专门用于某特定决策问题的模型基本模块或单元模型，以及它们间的关系。某特定决策问题的模型基本模块或单元模型，以及它们间的关系。 使用使用DSSDSS支持决策时，根据具体问题构造或生成决策支持模型，支持决策时，根据具体问题构造或生成决策支持模型，这些决策支持模型如有再用的可能性则也可存储于模型库。这些决策支持模型如有再用的可能性则也可存储于模型库。 模型按照经济内容可分类为：模型按照经济内容可分类为：1 1、预测类模型，如产量预测模型、消费预测模型等。、预测类模型，如产量预测模型、消费预测