第12章 決策支持系統(tǒng)

第12章決策支持系統(tǒng)12.1決策與決策支持系統(tǒng)12.2專家系統(tǒng)12.3傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)12.4智能決策支持系統(tǒng)12.1決策與決策支持系統(tǒng)一、決策1.決策是管理的核心內(nèi)容?！髅?.決策：經(jīng)驗(yàn)決策、科學(xué)決策結(jié)構(gòu)化決策、非結(jié)構(gòu)化決策，半結(jié)構(gòu)化決策3.當(dāng)代的決策越來(lái)越復(fù)雜，需要收集和處理大量的信息，利用大量發(fā)展的模型，如果不依靠計(jì)算機(jī)幫助，簡(jiǎn)直不能實(shí)現(xiàn)。因而信息系統(tǒng)在決策過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。4.信息和決策是管理活動(dòng)的相互關(guān)聯(lián)和互補(bǔ)的兩個(gè)部分12.1決策與決策支持系統(tǒng)二、決策支持系統(tǒng)1.定義：利用信息幫助進(jìn)行決策的系統(tǒng)（decisionsupportsystems,DSS）2.分類（按照分類坐標(biāo)的不同維度分為各種類）A按支持的決策者數(shù)量分：?jiǎn)误wDSS、群體DSS B按支持的管理層次分：中層DSS、高層DSSC按系統(tǒng)的聰慧程度分：專家系統(tǒng)、傳統(tǒng)DSS、智能DSS12.1決策與決策支持系統(tǒng)3.DSS實(shí)際上只能支持一個(gè)小范圍的目標(biāo)，相對(duì)于MIS來(lái)講，更加重要。DSS要支持決策，必須由MIS收集數(shù)據(jù)，甚至可能利用它已有的模型。傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)決策者決策系統(tǒng)圖12-1決策支持系統(tǒng)的位置12.2專家系統(tǒng)1.定義：是一個(gè)含有知識(shí)型程序的系統(tǒng),它利用撲捉人們?cè)谟邢薹秶闹R(shí)或經(jīng)驗(yàn)去解決一個(gè)有限范圍的問(wèn)題。（expertsystems,ES）2.特點(diǎn)：a它們能進(jìn)行某些人們求解的工作b它以規(guī)則和框架的形式表示知識(shí)c它可以和人進(jìn)行相互對(duì)話d它們能同時(shí)考慮多個(gè)假設(shè)

12.2.1ES如何工作ES由四部分組成：知識(shí)庫(kù)、開(kāi)發(fā)隊(duì)伍、開(kāi)發(fā)環(huán)境、用戶專家（知識(shí)工程師）開(kāi)發(fā)環(huán)境知識(shí)庫(kù)用戶人類用模型化表達(dá)成計(jì)算機(jī)能懂的形式，這個(gè)模型即人類知識(shí)的三種表示:規(guī)則、語(yǔ)義、框架ES程序框圖規(guī)則:IF-THEN結(jié)構(gòu)例:IF-INCOME＞＄45000PrintNAMEANDADDRESSGH如年限<4問(wèn)其他借款A(yù)B如年收入>50000問(wèn)汽車支出否EXITBC如汽車支出<10%年入問(wèn)抵押支付,否則EXITCD如抵押支付<20%年入問(wèn)準(zhǔn)予貸款,否則EXITD準(zhǔn)予信貸線DE如有D問(wèn)雇用年限EF如年限>=4,給信貸線10000,否則轉(zhuǎn)GF給線10000HF如其他借款<5%年入轉(zhuǎn)F,否則轉(zhuǎn)II給線3000規(guī)則語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)當(dāng)知識(shí)涉及有互聯(lián)網(wǎng)特性的對(duì)象和群族時(shí)，用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)較為有效。小，高體積重量比小拖拉系數(shù)大，低體積重量比高拖拉系數(shù)

汽車(馬達(dá),輪子,運(yùn)動(dòng))家用轎車運(yùn)動(dòng)車DodgeCaravan3門FordEscort4門藍(lán)色Porche9442門紅MazdaMiata2門綠IS-AIS-AIS-AIS-AIS-A知識(shí)框架汽車框架摩托車框架馬達(dá)框架IS-A運(yùn)輸設(shè)備輪子4馬達(dá)汽/柴油運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn),移動(dòng)IS-A運(yùn)輸設(shè)備輪子2馬達(dá)汽油運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn),移動(dòng)IS-A機(jī)器燃料汽/柴油,電功率馬力用途運(yùn)輸,動(dòng)力知識(shí)框架框架所表示的知識(shí)不是層次式的，而是概念式、隨意式的。12.2.2ES的開(kāi)發(fā)專家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)要有開(kāi)發(fā)隊(duì)伍工具外殼用戶專家知識(shí)工程師訪問(wèn)人工智能的開(kāi)發(fā)環(huán)境，也叫AI外殼。輸入數(shù)據(jù)回答問(wèn)題專家系統(tǒng)中最有興趣的地是推理機(jī)制。向前推理向后推理由用戶輸入信息開(kāi)始，查詢規(guī)則庫(kù)，然后到達(dá)結(jié)論。由開(kāi)始一個(gè)問(wèn)題，然后去尋找更多的信息，以評(píng)價(jià)這個(gè)問(wèn)題。推理機(jī)制專家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方式第一種方式是直接買成品的專家系統(tǒng)，或Off-the-shelfsystem。第二種方式是買一個(gè)外殼，用戶向它輸入知識(shí)。第三種方式是自己建造。由知識(shí)工程師訪問(wèn)專家開(kāi)發(fā)決策規(guī)則、知識(shí)框架和建造系統(tǒng)。ES的問(wèn)題（局限性）①對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，專家系統(tǒng)這種表達(dá)知識(shí)的方法很難表達(dá)，解就更難。②專家系統(tǒng)的維護(hù)也不容易，尤其對(duì)快速發(fā)展的醫(yī)學(xué)和信息領(lǐng)域，有時(shí)，一年就有30%的規(guī)則要加以改變。但專家系統(tǒng)在相對(duì)窄的知識(shí)范圍和一些定義好的領(lǐng)域，還是起到了它應(yīng)有的作用。1.在相對(duì)窄的知識(shí)范圍和一些定義好的領(lǐng)域能成功應(yīng)用；2.在企業(yè)的管理信息系統(tǒng)中ES能起到它應(yīng)有的作用。12.3傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)1.定義：決策支持系統(tǒng)是管理信息系統(tǒng)應(yīng)用概念的深化，是在管理信息的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的系統(tǒng)，但至今對(duì)什么是決策支持系統(tǒng)沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的定義。2.特征：3.DSS與MIS的關(guān)系三個(gè)層次的比較系統(tǒng)的性能DSS的應(yīng)用模型終端型文書(shū)型訂閱型中間型自動(dòng)直接在線通過(guò)軟盤直接中介親自實(shí)時(shí)親自批處工具助手參謀助手決策者操作方式按決策者本身的功能把決策支持系統(tǒng)分為1.專用決策支持系統(tǒng)（SDSS）：是指專門針對(duì)某種問(wèn)題的決策支持系統(tǒng)，如專用于電站投資的決策支持系統(tǒng)。2.決策支持系統(tǒng)工具（DSST）：是指一些工具，如某種語(yǔ)言、操作系統(tǒng)、某種數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等。3.決策支持系統(tǒng)生成器（DSSG）：由于決策的復(fù)雜性，我們不可能建造一個(gè)通用的決策支持系統(tǒng)，而只能建造一個(gè)生成器，這個(gè)通用的生成器可以生成各種決策支持系統(tǒng)。但它也不是那么直接，必須還要生成。SDSS、DSST和DSSG的關(guān)系DSSGSDSSDSST決策支持系統(tǒng)的概念表示數(shù)據(jù)庫(kù)由系統(tǒng)到子系統(tǒng)收集信息分析系統(tǒng)部件提出方案評(píng)價(jià)方案選擇最好方案實(shí)施結(jié)果報(bào)告查詢結(jié)果內(nèi)源外源DSS輸入接口信息處理器方法,模型庫(kù)DSSDSS一般結(jié)構(gòu)DSS輸出接口情報(bào)活動(dòng)設(shè)計(jì)活動(dòng)選擇活動(dòng)評(píng)價(jià)活動(dòng)決策支持系統(tǒng)還可以用下圖表示數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)DBMSMBMSDGMS接口用戶DSS邏輯概念模式會(huì)話部件管理系統(tǒng)12.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)庫(kù)外庫(kù)數(shù)據(jù)抽取系統(tǒng)DSS數(shù)據(jù)庫(kù)模型部件會(huì)話部件用戶DSS的數(shù)據(jù)抽取優(yōu)點(diǎn)：減少I/O時(shí)間和計(jì)算時(shí)間。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余功能重復(fù)，取到的數(shù)據(jù)非現(xiàn)實(shí)。數(shù)據(jù)提取結(jié)構(gòu)由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn)，給DSS的數(shù)據(jù)提取創(chuàng)造了良好的條件，因此數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)可以充當(dāng)DSS數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)12.3.2模型庫(kù)1.模型庫(kù)是給決策提供分析能力的部件。2.模型能力是轉(zhuǎn)化非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題為結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的程度，只有把模型能力加入到傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中，才能將傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲臎Q策支持系統(tǒng)。傳統(tǒng)的應(yīng)用模型有很多，如軍事運(yùn)籌學(xué)和企業(yè)管理科學(xué)。但傳統(tǒng)的模型是獨(dú)立的。DSS的模型庫(kù)就要克服上述問(wèn)題。DSS對(duì)模型能力的要求：1.從任務(wù)上說(shuō)能支持決策的設(shè)計(jì)和選擇階段；2.從總體上說(shuō)讓用戶很容易修改目標(biāo)函數(shù)，容易修改函數(shù)，容易和模型交互。12.3.3會(huì)話部件會(huì)話部件又叫接口部件，它是任何決策支持系統(tǒng)聯(lián)系的接口。人的任何意圖，系統(tǒng)的任何支持都要通過(guò)它才能最終實(shí)現(xiàn)。人和機(jī)器的交互主要是通過(guò)屏幕和鍵盤進(jìn)行的。決策支持系統(tǒng)對(duì)會(huì)話部件的要求：①能產(chǎn)生輸出表達(dá)；

②用戶能啟動(dòng)運(yùn)行，并輸入?yún)?shù)；③用戶能啟動(dòng)存儲(chǔ)，并接收參數(shù)；④用戶能把輸入和輸出綜合進(jìn)控制過(guò)程?，F(xiàn)有的對(duì)話方式有以下幾種：①提問(wèn)回答方式②命令語(yǔ)言對(duì)話③菜單對(duì)話方式④輸入表格對(duì)話方式⑤在輸出圖形的思路中進(jìn)行輸入。12.4智能決策支持系統(tǒng)決策者用戶接口數(shù)據(jù)庫(kù)模型庫(kù)多域?qū)ｉT的深度知識(shí)庫(kù)OR/MS分析技術(shù)的深度知識(shí)庫(kù)學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取的深度知識(shí)庫(kù)基本決策和信息價(jià)值的深度知識(shí)庫(kù)傳統(tǒng)DSSIDSS1234人工智能（AI）智能決策支持系統(tǒng)和一般決策支持系統(tǒng)的主要區(qū)別在于學(xué)習(xí)和推理，而學(xué)習(xí)和推理均是計(jì)算機(jī)科學(xué)中人工智能(AI)研究的內(nèi)容，因而我們說(shuō)：IDSS=DSS+AI人工智能可以定義為：使機(jī)器能做到像人那樣智能工作的科學(xué)。人工智能由一組相關(guān)的技術(shù)組成專家系統(tǒng)（ES）自然語(yǔ)言處理器（NLP）語(yǔ)音識(shí)別圖像識(shí)別機(jī)器人專家系統(tǒng)是由許多集成的、相互聯(lián)系的構(gòu)件所組成的。其中包括知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)構(gòu)、解釋工具、知識(shí)庫(kù)獲取工具以及人機(jī)界面。專家系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示：自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)功能一個(gè)自然語(yǔ)言系統(tǒng)為了完成語(yǔ)言的理解，要分幾步進(jìn)行①進(jìn)行語(yǔ)法結(jié)構(gòu)分析②開(kāi)始語(yǔ)義分析③如果出現(xiàn)了二義性，就用專家系統(tǒng)使他們明朗。下圖表示了整個(gè)過(guò)程語(yǔ)音識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言理解也有相似的困難。不同

地區(qū)的人，語(yǔ)言不同；女人和男人的音調(diào)不同；有人說(shuō)話快，有人說(shuō)話慢；甚至同一人早上和晚說(shuō)話還有不同的頻率。圖像識(shí)別圖像識(shí)別雖然有很大進(jìn)步，機(jī)器人利用圖形識(shí)別，可以抓舉不同的物體，但是如果機(jī)器人見(jiàn)到一種沒(méi)見(jiàn)過(guò)的東西，它會(huì)怎樣呢？計(jì)算機(jī)要達(dá)到模擬人的視覺(jué)，還有很長(zhǎng)的路要走。援例支持系統(tǒng)AI和DSS結(jié)合的一個(gè)很好的例子就是援例支持系統(tǒng)。援例支持系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)案例庫(kù)，這是已解決的問(wèn)題的案例。當(dāng)遇到新問(wèn)題，首先由系統(tǒng)抽取相似與新案例的案例，把老的解答轉(zhuǎn)化為對(duì)新問(wèn)題的解答。這與人的處理問(wèn)題的模式十分相似。援例支持系統(tǒng)很容易把使用和學(xué)習(xí)功能結(jié)合在一起。學(xué)習(xí)常發(fā)生于記憶新案例的過(guò)程以及對(duì)現(xiàn)存案例分類和由案例中得到一般化知識(shí)的過(guò)程中。援例學(xué)習(xí)算法老案例新案例差別顯著嗎?模型存在嗎?有足夠案例嗎?忘記歸納為模型記述式學(xué)習(xí)存入超集合全存超集合存在嗎?否否是是是否否是援例學(xué)習(xí)算法DSS向深度方向發(fā)展還有自適應(yīng)決策支持系統(tǒng)。這種DSS又可分為：主動(dòng)決策支持系統(tǒng)（ADSS）：是獨(dú)立與用戶指明的方向獨(dú)立支持。共生決策支持系統(tǒng)（SDSS）：是ADSS的一個(gè)特例，它利用用戶的意向去支持用戶。各種DSS的位置可用下圖表示。DSS樣本關(guān)系圖ADSS/SDSSES無(wú)上級(jí)有上級(jí)被動(dòng)主動(dòng)DS-ESIDSS傳統(tǒng)的DSS群體決策系統(tǒng)以上所講的DSS均是單用戶的，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得成熟，支持多用戶的決策支持系統(tǒng)越來(lái)越多，即群體決策系統(tǒng)（GDSS）。GDSS具有當(dāng)用戶DSS的多有特點(diǎn)，還具有自己的特點(diǎn)：①有群體決策規(guī)則②有支持群體決策過(guò)程進(jìn)行的事件流程控制③有支持保密的手段④有支持群體決策的特殊方法和模型⑤要求有一定的硬件環(huán)境。例如，決策室就有各種形式。遠(yuǎn)程會(huì)議群體決策GDSS與電視會(huì)議的區(qū)別：①電視