決策支持系統(tǒng)(同名16653)

1、無第十一章第十一章決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)1 決策支持系統(tǒng)的概念決策支持系統(tǒng)的概念1.1決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展諾貝爾獎獲得者西蒙強調(diào)管理就是決策，認為一個組織的管理活動主要就是決策活動。對于決策依賴有兩個觀點：依靠決策者的經(jīng)驗、智慧、洞察力和魄力依靠科學(xué)方法和技術(shù)為克服人性的弱點和計算機的機械性，綜合人的分析判斷能力和計算機強大的信息處理能力，產(chǎn)生了決策支持系統(tǒng)。1978年年Keen和和Scott Morton提出提出“決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)”（DSS）形成形成DSS新學(xué)科新學(xué)科20 世紀 70 年代，產(chǎn)生了許多較有代表性的 DSS：支持投資者對顧客證券管理日常決策

2、的 Profolio Management System；用于產(chǎn)品推銷、定價和廣告決策的 Brandaid；用以支持企業(yè)短期規(guī)劃的 Projector；用于大型卡車生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)計劃決策的 Capacity Information System，等等DSS 的發(fā)展也體現(xiàn)在部件的擴展和新技術(shù)、新方法的不斷引入。增加知識庫和推理機，形成計算機的應(yīng)用計算機的應(yīng)用信息支持決策的研究信息支持決策的研究1971年年Keen:提出提出“管理決策系統(tǒng)管理決策系統(tǒng)”（MDS）無了智能 DSS；應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成了群體 DSS；集成分布的資源，形成了分布式 DSS；結(jié)合Web 、智能系統(tǒng)和或電子商務(wù)，形成了基于 W

3、eb 的 DSS。1.2決策支持系統(tǒng)的功能與定義決策支持系統(tǒng)的功能與定義DSS 的定義的定義：DSS 是一種以計算機為工具，應(yīng)用決策科學(xué)及有關(guān)學(xué)科的理論與方法，以人機交互方式輔助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問題的信息系統(tǒng)。DSS 實現(xiàn)以下目標：實現(xiàn)以下目標：在人的分析與判斷能力的基礎(chǔ)上，借助計算機與科學(xué)方法，支持對半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題的有序決策，以獲得盡可能令人滿意的客觀的解或方案。不同類型的 DSS，目標和功能略有不同。DSS 的主要功能的主要功能：能存儲、管理、維護和組織決策模型、求解方法；用模型與方法對數(shù)據(jù)進行加工、匯總、分析和預(yù)測，得出綜合信息與預(yù)測信息；具有方便的人機對話和圖象

4、輸出功能，能滿足隨機的數(shù)據(jù)查詢要求，回答 “What if ” 之類的問題。DSS 的主要特征：的主要特征：對準結(jié)構(gòu)化程度不高、說明不夠充分的決策問題模型或分析技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取及檢索技術(shù)相結(jié)合易于為非計算機專業(yè)人員以交互方式使用；強調(diào)對環(huán)境及用戶特點的靈活性適應(yīng)性；支持但不是代替高層決策者制定決策。例：某企業(yè)為確定生產(chǎn)規(guī)模和合適的庫存量建立 DSS。 模型庫存有生產(chǎn)計劃、 庫存模擬模型等，數(shù)據(jù)庫存有歷年銷售量、資金流動情況、成本等。決策者通過計算機終端屏幕，根據(jù) DSS 提供最佳訂貨量和重新訂貨時間，相應(yīng)的生產(chǎn)成本、庫存成本等信息，進行“如果將會怎樣？”的詢問。對所提方案進行靈敏度分析，或

5、者以新的參數(shù)進行模擬而得到一個新方案。需要特別說明：決策支持系統(tǒng)并不強調(diào)尋找最優(yōu)解，也不意味著提供最后結(jié)果，而是為決策者做出自己的判斷提供支持；由決策者在一系列選擇中，綜合其他不適宜進入模型的因素，得出最后的合理的決策方案。1.3決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用與分類決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用與分類按總體功能劃分，DSS 有以分析為主、以求解為主和兼有分析與求解等三大類。分析類分析類既為把握決策問題又為決策前期工作，能為決策方案的設(shè)計和抉擇提供依據(jù)；求解類求解類為決策者提供決策過程和方案抉擇支持；分析求解類分析求解類具備分析類與求解類的共同功能。DSS 的分類有多種角度：按社會領(lǐng)域劃分按社會領(lǐng)域劃分：經(jīng)濟、管理、教

6、育、科技、醫(yī)療、政治、軍事按管理層次劃分按管理層次劃分：戰(zhàn)略、控制和作業(yè)按管理職能或管理對象劃分按管理職能或管理對象劃分：營銷、生產(chǎn)、采購、財務(wù)、人力資源、研發(fā)按決策者劃分按決策者劃分： 個人、群體、高層主管從發(fā)展角度劃分從發(fā)展角度劃分： 傳統(tǒng)、智能、群體、分布式無概括起來，比較成功的 DSS 應(yīng)用具有以下特點：（1）大都帶有問題分析功能，有些實質(zhì)上就是一類決策分析系統(tǒng)。（2）有積累大量數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，如 ERP 系統(tǒng)、CRM 系統(tǒng)、經(jīng)濟統(tǒng)計系統(tǒng)的信息支持。（3）大都面向比較專一和范圍有限的決策問題，例如、計劃安排、資源分配、評價選擇等。（4）能夠?qū)⒎墙Y(jié)構(gòu)化半結(jié)構(gòu)化問題轉(zhuǎn)化為半結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化問題

7、。2決策支持系統(tǒng)的組成決策支持系統(tǒng)的組成2.1決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DSS 的結(jié)構(gòu)主要有兩種基本形式：兩庫結(jié)構(gòu)和基于多庫的結(jié)構(gòu)，實際中的 DSS 由這兩種結(jié)構(gòu)分解演變而來。對話子系統(tǒng)對話子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)子系統(tǒng)模型庫模型庫子系統(tǒng)子系統(tǒng)用戶用戶兩庫結(jié)構(gòu)兩庫結(jié)構(gòu)自然語言自然語言子系統(tǒng)子系統(tǒng)問題處理問題處理子系統(tǒng)子系統(tǒng)知識庫知識庫子系統(tǒng)子系統(tǒng)用戶用戶基于知識基于知識的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)對話子系統(tǒng)是 DSS 的人機接口界面，對接受到的請求作檢驗，形成命令。然后從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)，從模型庫選取和構(gòu)建模型，從方法庫中選擇合適的方法，進行決策分析和決策支持。決策支持過程是一個多階段的人機交

8、互的啟發(fā)式過程，經(jīng)過多次反復(fù)，直至用戶形成決策意見，確定問題的解。2.2人機對話子系統(tǒng)人機對話子系統(tǒng)人機對話子系統(tǒng)是 DSS 的用戶和計算機的接口，在操作者、資源庫之間起著傳送、轉(zhuǎn)換命令和數(shù)據(jù)的重要作用，其核心是人機界面。DSS 由不了解系統(tǒng)內(nèi)部的人使用，因此用戶接口對系統(tǒng)的成敗有舉足輕重的影響，DSS 維護人員也需要方便的工作環(huán)境。從系統(tǒng)的使用和維護兩個角度，人機對話子系統(tǒng)的總目標要求：（1）使用戶了解系統(tǒng)可提供的數(shù)據(jù)、模型及方法。（2）通過“如果則（Whatif）”方式提問。（3）對請求輸入有檢驗與容錯能力，提示與幫助。（4）使用戶取得或選擇某種分析結(jié)果或預(yù)測結(jié)果。（5）根據(jù)反饋結(jié)果對模型

9、提出評價及修正意見。（6）能以圖形及表格等輸出信息、結(jié)論及依據(jù)。無數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫模型模型庫庫方法庫方法庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)模型庫模型庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)方法方法庫庫2.3數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)DSS 數(shù)據(jù)庫應(yīng)該由內(nèi)置的和外部地兩部分：前者存放直接使用的信息和分析結(jié)果， 后者是邏輯上連接的各種 MIS 的數(shù)據(jù)庫，可以通過數(shù)據(jù)析取模塊加工處理而獲得。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典用于描述與維護各數(shù)據(jù)項的屬性、來龍去脈及相互關(guān)系。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一組管理數(shù)據(jù)的軟件，也是與 DSS 其他子系統(tǒng)交互的接口。數(shù)據(jù)倉庫（data warehouse）已逐步被引入 DSS，一些大型的分析類 DS

10、S 建立在數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上。數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)組織、查取和利用方式與管理決策涉及面廣，相關(guān)因素多，圍繞某具體問題的特點相吻合，因此能對分析與決策提供有力支持。2.4模型庫子系統(tǒng)模型庫子系統(tǒng)模型庫子系統(tǒng)是構(gòu)建和管理模型的軟件系統(tǒng)，是 DSS 中最復(fù)雜與最難實現(xiàn)的部分。DSS 用戶依靠模型庫中的模型進行決策，因此認為 DSS 是由“模型驅(qū)動的”應(yīng)用模型獲得的輸出結(jié)果分別起以下三種作用：（1）直接用于制定決策；（2）對決策的制定提出建議；（3）用來估計決策實施后可能產(chǎn)生的后果。模型庫子系統(tǒng)主要由模型庫、模型庫管理系統(tǒng)和模型字典等部分組成。對話對話子系統(tǒng)子系統(tǒng)用戶用戶無成品成品半成品半成品零部件零部件成品

11、組裝說明成品組裝說明書書成品倉庫成品倉庫模型模型子模型子模型模型單元模型單元模型字典模型字典模型庫模型庫模型庫管理系統(tǒng)的主要功能：模型的利用模型的利用：決策問題的定義和概念模型化；選擇模型或單元模型，構(gòu)造具體問題的決策支持模型以及運行模型。模型的維護模型的維護：模型的聯(lián)結(jié)、修改與增刪等。模型的使用與維護實質(zhì)上是用戶通過人機對話子系統(tǒng)予以控制與操作的。3智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)3.1智能決策支持系統(tǒng)的基本概念智能決策支持系統(tǒng)的基本概念結(jié)合專家知識和 DSS 模型分析的優(yōu)點，形成智能 DSS （IDSS） ，這種智能 DSS（IDSS）能提高支持非結(jié)構(gòu)化決策能力無DSS人人 工工 智智 能

12、能專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)機機器器學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)人人工工神神經(jīng)經(jīng)元元網(wǎng)網(wǎng)專家知識優(yōu)勢專家知識優(yōu)勢IDSSDSS+ES知識獲取困難知識獲取困難知識知識庫庫3.2 智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫模型庫模型庫人機接口人機接口方法庫方法庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)模型庫模型庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)用用 戶戶數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)方法庫方法庫知識庫知識庫知識庫知識庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)自然語言處理系統(tǒng)自然語言處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)推理機推理機四庫四庫 DSS 的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)無IDSS 具有人工智能的行為，向人類靠攏了一大步，使不熟悉機器具有人工智能的行為，向人類靠攏了一大步，使不熟悉機器的

13、人也能方便地使用的人也能方便地使用 DSS。智能人機接口接受接自然語言方式表達的決策問題及決策目標， 較大地改變了人機界面的性能。問題處理系統(tǒng)處于 IDSS 的中心位置，是聯(lián)系人與機器及所存儲的求解資源的橋梁。知識庫子系統(tǒng)是有關(guān)規(guī)則、因果關(guān)系及經(jīng)驗等知識的獲取、解釋、表示、推理以及管理與維護的系統(tǒng)，包括知識庫管理系統(tǒng)、知識庫及推理機。3.3人工智能及其應(yīng)用人工智能及其應(yīng)用人工智能是機器模仿人類而獲得和具有的智能。人類決策活動是一類智能活動，人工智能應(yīng)用于 DSS，可以提高決策活動的能力和成效。其中最主要的領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能代理、數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)等。IDSS 中結(jié)合應(yīng)

14、用比較多的要數(shù)：專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)（ES）是利用專家領(lǐng)域知識求解特定問題的計算機信息系統(tǒng)，使用符號方式求解問題。符號方式相對于數(shù)字方式而言，即分析和求解問題不是依靠數(shù)值的計算而是依靠符號的判斷。例如：“任務(wù) A” 、“緊急任務(wù)”、“出口任務(wù)”，這些符號加上一系列的符號判斷知識規(guī)則，以及推理知識，就構(gòu)成了專家系統(tǒng)的要素。常見的計算機打印故障診斷幫助系統(tǒng)就是一個簡單的專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)儲存了可能的打印故障現(xiàn)象、原因和解決辦法等知識。通過以下方式查找問題的原因和解決問題：提問檢查指示檢查結(jié)果再提問一些較復(fù)雜的專家系統(tǒng)已進入實際應(yīng)用階段，例如，疾病診斷系統(tǒng)、購車選型咨詢系統(tǒng)等。專家系統(tǒng)的弱點

15、：專家頭腦中的知識獲取困難，費時、低效；推理規(guī)則固定，難以適應(yīng)變化的情況；IDSS：更好地理解人更好地理解人能積累已有知識能積累已有知識能獲得新知識能獲得新知識提高分析和求解提高分析和求解能力能力增設(shè)：增設(shè)：自然語言處理系自然語言處理系知識庫知識庫推理機推理機問題處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)無不能從過去處理過的事例中繼續(xù)地學(xué)習(xí)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ANN 具有良好的自組織具有良好的自組織、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，適用于處理復(fù)雜問題或適用于處理復(fù)雜問題或開放系統(tǒng)，能彌補專家系統(tǒng)的不足。開放系統(tǒng)，能彌補專家系統(tǒng)的不足。輸出輸出W WW WW WW WX1X1X2X2X3X3X4X4輸入

16、輸入加權(quán)加權(quán)傳遞傳遞加權(quán)加權(quán)Y Y處理處理單元單元ES 與與 ANN 的比較的比較ESANN開發(fā)時間長，開發(fā)時間長，專家要愿意交代問題解決過程專家要愿意交代問題解決過程開發(fā)時間短，開發(fā)時間短，專家只要交代輸入和輸出專家只要交代輸入和輸出建立在人表達的處理邏輯上建立在人表達的處理邏輯上建立在模擬學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上建立在模擬學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上難適應(yīng)環(huán)境變化難適應(yīng)環(huán)境變化適應(yīng)環(huán)境能力強適應(yīng)環(huán)境能力強性能在理論上不超過專家性能在理論上不超過專家某些應(yīng)用會超過專家水平某些應(yīng)用會超過專家水平能解釋結(jié)果，提出建議能解釋結(jié)果，提出建議無法解釋，黑箱操作無法解釋，黑箱操作使用符號方法，邏輯推理使用符號方法，邏輯推理使用數(shù)字方法

17、，關(guān)聯(lián)推理使用數(shù)字方法，關(guān)聯(lián)推理串聯(lián)處理、閉環(huán)系統(tǒng)串聯(lián)處理、閉環(huán)系統(tǒng)并行處理，自組織系統(tǒng)并行處理，自組織系統(tǒng)知識驅(qū)動知識驅(qū)動數(shù)字驅(qū)動數(shù)字驅(qū)動無3.4知識庫知識庫知識庫：在邏輯上是人類知識的模型，在物理上是儲存知識的設(shè)施。知識知識庫：在邏輯上是人類知識的模型，在物理上是儲存知識的設(shè)施。知識庫的概念產(chǎn)生于專家系統(tǒng)庫的概念產(chǎn)生于專家系統(tǒng)，現(xiàn)在已被廣泛地應(yīng)用于各類信息系統(tǒng)和知識系統(tǒng)中現(xiàn)在已被廣泛地應(yīng)用于各類信息系統(tǒng)和知識系統(tǒng)中。欠款欠款時間時間30天天 30天天100天天 100天天需求量需求量需求量需求量庫存量庫存量 庫存量庫存量庫存量庫存量 庫存量庫存量處理方案：處理方案：立即發(fā)貨立即發(fā)貨先按庫存

18、發(fā)貨先按庫存發(fā)貨進貨后再補發(fā)進貨后再補發(fā)先付款再發(fā)貨先付款再發(fā)貨不發(fā)貨不發(fā)貨通知先付欠款通知先付欠款知識的邏輯表達法知識的邏輯表達法決策樹決策樹4群體決策支持系統(tǒng)群體決策支持系統(tǒng)4.1群體決策支持系統(tǒng)的基本概念群體決策支持系統(tǒng)的基本概念前述的 DSS 的決策支持只局限于單個決策者。實際中，組織的決策大都是由領(lǐng)導(dǎo)群體作出。事關(guān)生存與發(fā)展的重大決策都由集體參與制定。群體決策還要求多個決策者能在一個周期內(nèi)異時異地合作協(xié)商尋求解決問題的方案。群體決策支持系統(tǒng)（GDSS）在此背景下產(chǎn)生。GDSS 有以下一些特點：（1）不受時間與空間的限制；（2）讓決策者便捷地交流與共享信息，減少片面性（3）使決策者克服消極心理，無保留地發(fā)表意見；（4）集思廣益激發(fā)思路，使方案盡可能完美；（5）防止小集體主義及個性影響決策；（6）提高決策者對決策結(jié)果的滿意程度和置信度；（7）群體越大效果越顯著。4.2群體決策支持系統(tǒng)的類型群體決策支持系統(tǒng)的類型根據(jù)環(huán)境、人員空間分布、決策周期長短等因素，GDSS 大致可以四種類型：決策室同時同地） ；局域決策網(wǎng)（同地異時） ；無虛擬會議（異地同時） ；遠程決策網(wǎng)（異地異時）4.3群體決策支持系統(tǒng)的組成群體決策支持系統(tǒng)的組成GDSS 按一個預(yù)定的規(guī)程以會議方式運行。由一個主持人及多個決