决策支持系统第一章.ppt

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1、决策支持系统概述决策支持系统概述(2)(2)部分内容n1.1.3 决策支持系统决策支持系统n .n .n 1.1.8 决策支持系统的发展决策支持系统的发展n1.2 决策支持系统概念决策支持系统概念3.决策支持系统 决策支持系统决策支持系统的出现是要解决由计算机自的出现是要解决由计算机自动组织和协调动组织和协调多模型多模型的运行和的运行和数据库数据库中大量数中大量数据的存取和处理，达到更高层次的辅助决策能据的存取和处理，达到更高层次的辅助决策能力。力。决策支持系统决策支持系统的的模型库模型库和和模型库管理系统模型库管理系统把众多的模型有效地组织和存储起来，建立了把众多的模型有效地组织和存储起来，

2、建立了模型库和数据库的有机结合。模型库和数据库的有机结合。3.决策支持系统通过人机交互功能形成通过人机交互功能形成DSS。DSS不同于不同于MIS数据处理，也不同于数据处理，也不同于单模型的数值计算，而是它们的有机集单模型的数值计算，而是它们的有机集成。成。它既具有它既具有数据处理数据处理功能又具有模型的功能又具有模型的数值计算数值计算功能功能,具有更高层次的辅助决策。具有更高层次的辅助决策。决策支持系统的特性决策支持系统的特性（1）用定量方式辅助决策，而不是代替决策用定量方式辅助决策，而不是代替决策（2）使用大量的数据和多个模型使用大量的数据和多个模型（3）支持决策制定过程支持决策制定过程（

3、4）为多个管理层次上的用户提供决策支持为多个管理层次上的用户提供决策支持（5）能支持相互独立的决策和相互依赖的决策能支持相互独立的决策和相互依赖的决策（6）用于半结构化决策领域用于半结构化决策领域 决策支持系统适合于决策支持系统适合于半结构化决策半结构化决策领领域，即域，即:在解决结构化决策的基础上扩大多种在解决结构化决策的基础上扩大多种决策方案，通过人机交互由人的选择和决策方案，通过人机交互由人的选择和判断，解决某些不确定因素，得到人未判断，解决某些不确定因素，得到人未预想到的辅助决策信息。预想到的辅助决策信息。4.4.专家系统专家系统 专家系统专家系统是利用专家的知识在计算机是利用专家的知

4、识在计算机上进行推理上进行推理,达到专家解决问题的能力。达到专家解决问题的能力。专家系统的出现使人工智能走上了实专家系统的出现使人工智能走上了实用化阶段。用化阶段。专家系统辅助决策的方式是属于专家系统辅助决策的方式是属于定性定性分析分析。专家系统的特性专家系统的特性（1）用定性方式辅助决策）用定性方式辅助决策（2）使用知识和推理机制）使用知识和推理机制（3）知识获取比较困难）知识获取比较困难（4）知识包括确定知识和经验知识）知识包括确定知识和经验知识（5）解决问题的能力受知识库内容的限制）解决问题的能力受知识库内容的限制（6）专家系统适应范围较宽）专家系统适应范围较宽5.智能决策支持系统智能决

5、策支持系统 决策支持系统和专家系统结合起来，决策支持系统和专家系统结合起来，辅助决策的效果将会大大改善辅助决策的效果将会大大改善,即达到定即达到定性辅助决策和定量辅助决策相结合。性辅助决策和定量辅助决策相结合。这种这种专家系统专家系统和和决策支持系统决策支持系统的结合的结合形成的系统称为形成的系统称为智能决策支持系统智能决策支持系统。更广泛意义下的定义更广泛意义下的定义:智能决策支持系统是以决策支持系统智能决策支持系统是以决策支持系统为主体，结合人工智能技术形成的系统。为主体，结合人工智能技术形成的系统。除专家系统这种典型的人工智能技术除专家系统这种典型的人工智能技术以外，还有以外，还有神经网

6、络、机器学习、遗传算神经网络、机器学习、遗传算法以及自然语言理解法以及自然语言理解等多种人工智能技术。等多种人工智能技术。神经网络神经网络是基于人脑神经元的数学模型是基于人脑神经元的数学模型（MPMP模型）建立起的智能技术。模型）建立起的智能技术。神经网络和决策支持系统结合神经网络和决策支持系统结合形成智能决形成智能决策支持系统，可以用来策支持系统，可以用来完成模型的自动选择。完成模型的自动选择。利用神经网络专家系统（不同于一般专家利用神经网络专家系统（不同于一般专家系统）和决策支持系统结合形成一种新型的系统）和决策支持系统结合形成一种新型的 智能决策支持系统智能决策支持系统。机器学习机器学习

7、是模拟人的学习方法，通过学习是模拟人的学习方法，通过学习获取知识的智能技术。获取知识的智能技术。机器学习包括归纳学习、类比学习、解释机器学习包括归纳学习、类比学习、解释学习等多种类型。学习等多种类型。机器学习和决策支持系统结合机器学习和决策支持系统结合形成的智能形成的智能决策支持系统，主要是决策支持系统，主要是增加学习功能增加学习功能，获取辅，获取辅助决策知识。助决策知识。自然语言理解自然语言理解是指计算机从用户输入的自是指计算机从用户输入的自然语言请求中，分析语言中的语法获取语义。然语言请求中，分析语言中的语法获取语义。自然语言理解和决策支持系统的结合自然语言理解和决策支持系统的结合形成形成

8、的智能决策支持系统，能的智能决策支持系统，能提高人机交互的效果提高人机交互的效果，即即:在人机交互中可以直接采用自然语言与决在人机交互中可以直接采用自然语言与决策支持系统对话。策支持系统对话。6.6.群决策支持系统群决策支持系统 群体决策是若干决策者针对大型问题群体决策是若干决策者针对大型问题或复杂问题，在共同环境和一定的目标或复杂问题，在共同环境和一定的目标下发挥相互联系或相互制约的作用，通下发挥相互联系或相互制约的作用，通过共同协商，寻求各方都满意结果。过共同协商，寻求各方都满意结果。群决策支持系统群决策支持系统(Group Decision(Group Decision Support

9、System Support System，GDSS)GDSS)是是在决策支持在决策支持系统系统DSS基础上发展起来的。基础上发展起来的。6.6.群决策支持系统群决策支持系统群决策支持系统群决策支持系统(GDSS)(GDSS)是在多个是在多个DSSDSS和多个决策者的基础上和多个决策者的基础上进行集成的结果。进行集成的结果。可以说，群决策支持系统可以说，群决策支持系统(GDSS)(GDSS)是是集成多个决策者的智慧、经验以及相应集成多个决策者的智慧、经验以及相应的决策支持系统组成的集成系统的决策支持系统组成的集成系统GDSSGDSS的特性的特性GDSS是一个支持群决策的支持系统，它需是一个支持

10、群决策的支持系统，它需要专门设计，不是多个要专门设计，不是多个DSS的简单组合。的简单组合。GDSS能减少群中部分消极行为的影响。能减少群中部分消极行为的影响。GDSS能完成群决策过程和得出群决策方案，能完成群决策过程和得出群决策方案，并在组织管理者指导下得到群决策结果。并在组织管理者指导下得到群决策结果。GDSS能支持在一个地点举行的群决策会议，能支持在一个地点举行的群决策会议，也能支持远程的决策会议，并得到决策问题的也能支持远程的决策会议，并得到决策问题的结果。结果。GDSSGDSS的应用类型的应用类型GDSS有四种应用类型，有四种应用类型，（1）决策室决策室在同一个会议室内，每个决策者可

11、以在自己的在同一个会议室内，每个决策者可以在自己的计算机或终端上利用各自的计算机或终端上利用各自的DSS系统进行决策制系统进行决策制定，定，GDSS的组织者协调和综合各决策者的决策意的组织者协调和综合各决策者的决策意见，使见，使GDSS得出群决策结论。得出群决策结论。（2）局部决策网局部决策网利用计算机局部网络使各决策者在各自的办公利用计算机局部网络使各决策者在各自的办公室中进行群决策。室中进行群决策。GDSSGDSS的应用类型的应用类型（3）远程会议远程会议两个或者多个决策室通过可视通信设备连接在两个或者多个决策室通过可视通信设备连接在一起，使用电子传真通过远程会议进行决策。一起，使用电子传

12、真通过远程会议进行决策。（4）远程决策制定远程决策制定 每个决策者都拥有一台每个决策者都拥有一台“决策工作站决策工作站”，在站，在站与站之间存在不间断的通讯联系，其中任何一个与站之间存在不间断的通讯联系，其中任何一个决策者可在任何时候与群体的其他成员取得联系，决策者可在任何时候与群体的其他成员取得联系，共同做出决策。共同做出决策。7.经理信息系统经理信息系统 经理信息系统经理信息系统（ExecutiveInformationSystem,EIS）也称执行信息系统，是对高层也称执行信息系统，是对高层管理者的战略决策提供支持的决策支持系统。管理者的战略决策提供支持的决策支持系统。EIS EIS定义

13、为定义为:通过获取企业内部和外部的有关信息为通过获取企业内部和外部的有关信息为高层决策者提供支持决策的系统。高层决策者提供支持决策的系统。EISEIS的特性的特性（1）直接为高层决策者使用直接为高层决策者使用（2）界面友好、操作简便界面友好、操作简便（3）通过图、表、文字等形式输出信息通过图、表、文字等形式输出信息（4）从内部和外部资源中获取信息从内部和外部资源中获取信息（5）提供选择、析取、分离、追踪信息的工具提供选择、析取、分离、追踪信息的工具（6）提供各种类型的报告：状态报告、异常情况报提供各种类型的报告：状态报告、异常情况报告、趋势分析报告、特别查询报告等等告、趋势分析报告、特别查询报

14、告等等经理信息系统经理信息系统EISEIS应用软件的需求应用软件的需求（1）办公支持办公支持：提供电子邮件服务、公司内部和外部的新：提供电子邮件服务、公司内部和外部的新闻。支持办公自动化功能闻。支持办公自动化功能（2）分析支持分析支持：DSS功能与帮助；对于趋势、关键指标、功能与帮助；对于趋势、关键指标、概述文档、异常报告的图形输出；数据钻取功能等。概述文档、异常报告的图形输出；数据钻取功能等。（3）个性化服务个性化服务：允许对报告的形式、图表的类型和菜单：允许对报告的形式、图表的类型和菜单的内容进行灵活的修改。的内容进行灵活的修改。经理信息系统经理信息系统EISEIS应用软件的需求应用软件的

15、需求（4）图形功能图形功能：多种统计图形、趋势图形的生成和显：多种统计图形、趋势图形的生成和显示。示。（5）规划功能规划功能：项目管理。：项目管理。（6）人机界面友好人机界面友好：用户容易使用，具有很好的系统：用户容易使用，具有很好的系统功能导航形式。功能导航形式。(7)(7)安全措施安全措施：具有远程访问以及数据安全功能。：具有远程访问以及数据安全功能。8.8.决策支持系统的发展决策支持系统的发展决策支持系统的技术进步决策支持系统的技术进步从管理科学的模型辅助决策发展到决策支持系统，从管理科学的模型辅助决策发展到决策支持系统，经历了如下几个阶段：经历了如下几个阶段：（1）单模型辅助决策单模型

16、辅助决策 管理科学管理科学(MIS)与运筹学与运筹学(OR)以单模型运行方式，以单模型运行方式，得出辅助决策信息。得出辅助决策信息。（2）交互建模的交互建模的DSS 对决策问题通过人机交互建立模型或修改模型，对决策问题通过人机交互建立模型或修改模型，即通过适当的变更模型（改变方案），从不同方案的即通过适当的变更模型（改变方案），从不同方案的运行结果中得出更多的辅助决策信息。运行结果中得出更多的辅助决策信息。决策支持系统的发展决策支持系统的发展（3）组合模型的）组合模型的DSS 对于复杂的决策问题需要多个模型的组合，这就需要建对于复杂的决策问题需要多个模型的组合，这就需要建立模型库。模型的组合涉

17、及到数据共享立模型库。模型的组合涉及到数据共享,数据共享需要数据数据共享需要数据库来支持。库来支持。以模型库和数据库结合为基础的决策支持系统是组合模以模型库和数据库结合为基础的决策支持系统是组合模型辅助决策的有效组织形式。型辅助决策的有效组织形式。组合模型组合模型DSS中组合的数学模型与数据处理模型均是以中组合的数学模型与数据处理模型均是以定量方式辅助决策。定量方式辅助决策。这是一般意义下的决策支持系统。这是一般意义下的决策支持系统。决策支持系统的发展决策支持系统的发展（4）智能的）智能的DSS智能智能DSS是专家系统是专家系统(ES)、神经网络、神经网络、机器学习等智能技术与决策支持系统结合

18、而机器学习等智能技术与决策支持系统结合而形成的系统。形成的系统。智能决策支持系统智能决策支持系统是将数学模型、数据处是将数学模型、数据处理模型、知识推理模型等多种形式模型实现理模型、知识推理模型等多种形式模型实现有机组合的集成系统。有机组合的集成系统。决策支持系统技术难度决策支持系统技术难度 由于决策支持系统是新技术，它的基础设由于决策支持系统是新技术，它的基础设施施模型库管理系统没有成熟的产品软件。模型库管理系统没有成熟的产品软件。从决策支持系统发展现状来看，从决策支持系统发展现状来看，DSS发展发展缓慢。缓慢。国内已开发的决策支持系统都是自行开发国内已开发的决策支持系统都是自行开发的模型库

19、管理系统，数量较少。这种局面造成的模型库管理系统，数量较少。这种局面造成了人们对决策支持系统前途的悲观，甚至于出了人们对决策支持系统前途的悲观，甚至于出现否定决策支持系统的观点。现否定决策支持系统的观点。决策支持系统的发展方向决策支持系统的发展方向20世纪世纪90年代兴起的年代兴起的数据仓库、联机分析数据仓库、联机分析处理和数据挖掘处理和数据挖掘三项新技术为决策支持系统开辟三项新技术为决策支持系统开辟了一条以从数据中获取辅助决策信息的新路，我了一条以从数据中获取辅助决策信息的新路，我们称它为们称它为新决策支持系统。新决策支持系统。它与它与传统决策支持系统传统决策支持系统不是覆盖关系，而不是覆盖

20、关系，而是互补关系是互补关系。新决策支持系统新决策支持系统与与传统决策支持系统传统决策支持系统的结的结合，我们称为合，我们称为综合决策支持系统综合决策支持系统。1.2 1.2 决策支持系统概念决策支持系统概念1.2 1.2 决策支持系统概念决策支持系统概念 决策问题的结构化分类决策问题的结构化分类决策问题按结构化程度分类，即对决策问题决策问题按结构化程度分类，即对决策问题的内在规律能否用明确的程序化语言（数学的的内在规律能否用明确的程序化语言（数学的、逻辑的、形式的、定量的、推理的）给以清晰逻辑的、形式的、定量的、推理的）给以清晰的说明或者描述。的说明或者描述。如果能够描述清楚的，称为如果能够

21、描述清楚的，称为结构化结构化问题；不问题；不能描述清楚，而只能凭直觉或者经验作出判断能描述清楚，而只能凭直觉或者经验作出判断的，称为的，称为非结构化非结构化问题；介于这两者之间的，问题；介于这两者之间的，则成为则成为半结构化半结构化问题。问题。1.决策问题的结构化分类决策问题的结构化分类 结构化问题结构化问题可以用计算机程序来实现。可以用计算机程序来实现。非结构化问题非结构化问题计算机难以处理。计算机难以处理。当把计算机和人有机的结合起来就能有效当把计算机和人有机的结合起来就能有效地处理地处理半结构化决策问题半结构化决策问题。1.决策问题的结构化分类决策问题的结构化分类 对问题的结构化程度区分

22、，具体用下对问题的结构化程度区分，具体用下面三个因素来判别：面三个因素来判别：1.问题形式化描述的难易程度问题形式化描述的难易程度 2.解题方法的难易程度解题方法的难易程度 3.解题中所需计算量的多少解题中所需计算量的多少 决策问题的解决方案利用数学模型和决策问题的解决方案利用数学模型和数据是可以实现的，这部分是结构化的。数据是可以实现的，这部分是结构化的。对于多个解决方案的选择在计算机中对于多个解决方案的选择在计算机中是难以实现的，由人来解决，这部分是非是难以实现的，由人来解决，这部分是非结构化的。结构化的。DSS只能解决只能解决半结构化半结构化决策问题。决策问题。决策支持系统的作用就是在决

23、策的决策支持系统的作用就是在决策的“结构化结构化”部分为决策者提供支持，从部分为决策者提供支持，从而减轻决策者的负荷，使之能够将精力而减轻决策者的负荷，使之能够将精力放在问题的非结构化部分。放在问题的非结构化部分。处理决策的非结构化部分的过程可以处理决策的非结构化部分的过程可以看成是人的处理过程。看成是人的处理过程。2.2.决策支持系统的定义决策支持系统的定义R.H.Spraque 和对和对DSS 的定义：的定义：决策支持系统具有交互式计算机系统的特征，帮助决决策支持系统具有交互式计算机系统的特征，帮助决策者利用数据和模型去解决半结构化问题策者利用数据和模型去解决半结构化问题。决策支持系统具有

24、如下功能：决策支持系统具有如下功能：(1)解决高层管理者常碰到的半结构化和非结构化问题。解决高层管理者常碰到的半结构化和非结构化问题。(2)把模型或分析技术以传统的数据存储和检索功能结合把模型或分析技术以传统的数据存储和检索功能结合起来。起来。(3)以对话方式使用决策支持系统以对话方式使用决策支持系统 (4)能适应环境和用户要求的变化能适应环境和用户要求的变化2.2.决策支持系统的定义决策支持系统的定义对对DSS的定义：的定义：决策支持系统是决策支持系统是“决策决策”(D)，“支持支持”(S)，“系统系统”(S)，三者汇集成的一体。，三者汇集成的一体。即通过不断发展的计算机建立系统的技术即通过

25、不断发展的计算机建立系统的技术(System)，逐渐扩展支持能力，逐渐扩展支持能力(Support)，达到更好的辅助决策，达到更好的辅助决策(Decision)。传统的支持能力是指提供的工具能适用当前的决策过传统的支持能力是指提供的工具能适用当前的决策过程，而理想的支持能力是主动的给出被选方案甚至于决程，而理想的支持能力是主动的给出被选方案甚至于决策被选方案。策被选方案。2.2.决策支持系统的定义决策支持系统的定义对对DSS的定义：的定义：决策支持系统是从数据库中找出必要的数据，并利用数学模型的功能，决策支持系统是从数据库中找出必要的数据，并利用数学模型的功能，为用户产生所需要的信息。为用户产

26、生所需要的信息。决策支持系统具有如下功能：决策支持系统具有如下功能：(1)为了作出决策，用户可以试探几种为了作出决策，用户可以试探几种“如果，将如何如果，将如何”(What If.)的方案。的方案。(2)DSS必须具备一个数据库管理系统，一组以优化和非优化模型为形式必须具备一个数据库管理系统，一组以优化和非优化模型为形式的数学工具和一个能为用户开发的数学工具和一个能为用户开发DSS资源的联机交互系统。资源的联机交互系统。(3)DSS结构是由控制模块将数据存取模块，数据变换模块结构是由控制模块将数据存取模块，数据变换模块(检索数据，产检索数据，产生报表和图形生报表和图形)，模型建立模块，模型建立

27、模块(选择数学模型或采用模拟技术选择数学模型或采用模拟技术)三个模块三个模块连接起来实现决策问题的回答。连接起来实现决策问题的回答。2.2.决策支持系统的定义决策支持系统的定义 综合以上定义，我们可以将决策支持综合以上定义，我们可以将决策支持系统定义为：系统定义为：决策支持系统是综合利用大量数据，决策支持系统是综合利用大量数据，有机组合众多模型，通过人机交互，辅有机组合众多模型，通过人机交互，辅助各级决策者实现科学决策的系统。助各级决策者实现科学决策的系统。该定义与决策支持系统的结构是一致该定义与决策支持系统的结构是一致的。的。决策支持系统（决策支持系统（DSSDSS）结构图）结构图 用户人机

28、交互系统模型库管理系统MBMS数据库管理系统DBMS模型库MB数据库DB认为:决策制定是由决策支持系统和它的用户共同完成的。3.3.决策支持系统与管理科学决策支持系统与管理科学/运筹学的关系运筹学的关系 以模型辅助决策是管理科学/运筹学（MS/OR）和决策支持系统（DSS）的共同基础。DSS与MS/OR比较，有如下的特点：（1）DSS将数据和模型通过接口组成一个系统。将数据和模型通过接口组成一个系统。（2）DSS需要多模型间的选择和多模型的组合，形需要多模型间的选择和多模型的组合，形成多个方案。成多个方案。（3）DSS通过人机交互支持人对非结构问题的决策。通过人机交互支持人对非结构问题的决策。

29、（4）DSS能便利用户的使用和适应用户的不同需求。能便利用户的使用和适应用户的不同需求。4.4.决策支持系统与管理信息系统的关系决策支持系统与管理信息系统的关系DSS是从是从MIS的基础上发展起来的，的基础上发展起来的，都是都是以数据库系统为基础以数据库系统为基础，都需要进，都需要进行数据处理，也都能在不同程度上为行数据处理，也都能在不同程度上为用户提供辅助决策信息。用户提供辅助决策信息。DSSDSS与与MISMIS的不同的不同（1 1）MISMIS是是面向中层管理人员面向中层管理人员，为，为管理管理服务的系统。服务的系统。DSSDSS是是面向高层人员面向高层人员，为，为辅助决策辅助决策服务的

30、系统。服务的系统。（2 2）MISMIS按事务功能按事务功能(生产，销售，人事生产，销售，人事)综合多个事务处理的综合多个事务处理的EDPEDP。DSSDSS是通过模型计算辅助决策。是通过模型计算辅助决策。（3 3）MISMIS是以是以数据库系统数据库系统为基础；以为基础；以数据驱动数据驱动的系统。的系统。DSSDSS是以是以模型库系统模型库系统为基础的，以为基础的，以模型驱动模型驱动的系统的系统。DSSDSS与与MISMIS的不同的不同（4 4）MISMIS分析着重于分析着重于系统的总体信息系统的总体信息的需求，输的需求，输出报表模式是固定的。出报表模式是固定的。DSSDSS分析着重于分析着

31、重于决策者决策者的需求，输出数据的模式的需求，输出数据的模式是复杂的。是复杂的。（5 5）MISMIS系统追求的是系统追求的是效率效率，即快速查询和产生，即快速查询和产生报表。报表。DSSDSS追求的追求的是是有效性有效性，即决策的正确性。，即决策的正确性。（6 6）MISMIS支持的是支持的是结构化决策结构化决策。这类决策是。这类决策是经常的、重复发生的。经常的、重复发生的。DSSDSS支持的是支持的是半结构化决策半结构化决策。这类决策。这类决策是指既复杂又无法准确描述处理原则又涉及是指既复杂又无法准确描述处理原则又涉及大量计算，既要应用计算机又要用户干预，大量计算，既要应用计算机又要用户干预，才能取得满意结果的决策。才能取得满意结果的决策。该部分内容介绍了传统决策支持系统习题n6，7，8，9，12，n13，14，16，17，n18，19，20，21