决策支持系统在电子政务.ppt
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1、第十章 决策支持系统在电子政务中的应用一、决策支持系统及其发展二、智能信息系统与智能化决策系统三、电子政务决策支持系统本章问题一、决策支持系统及其发展一、决策支持系统及其发展一、决策支持系统及其发展一、决策支持系统及其发展(一)决策支持系统的发展(一)决策支持系统的发展(一)决策支持系统的发展(一)决策支持系统的发展 1 1、决策支持系统、决策支持系统(DSS)(DSS)是是 70 70年代提出的,是在管理信息系统年代提出的,是在管理信息系统(MIS)(MIS)基础上发展起来的。基础上发展起来的。MISMIS是利用数据库技术实现各级管理者的管理业务,在计算机上进是利用数据库技术实现各级管理者的
2、管理业务,在计算机上进行各种事务处理工作。行各种事务处理工作。DSSDSS则是要为各级管理者提供辅助决策的能力。则是要为各级管理者提供辅助决策的能力。2 2、19801980年年SpragueSprague提出了决策支持系统三部件结构,即:提出了决策支持系统三部件结构,即:(1 1)对话部件;)对话部件;(2 2)数据部件)数据部件(数据库数据库DBDB和数据库管理系统和数据库管理系统DBMS)DBMS);(3 3)模型部件)模型部件(模型库模型库MBMB和模型库管理系统和模型库管理系统MBMS)MBMS)。该结构明确了该结构明确了DSS DSS 的组成,也间接地反映了的组成,也间接地反映了D
3、SSDSS的关键技术,即模的关键技术,即模型库管理系统、部件接口、系统综合集成。它为型库管理系统、部件接口、系统综合集成。它为DSSDSS的发展起到了很大的发展起到了很大的推动作用。的推动作用。3 3、19811981年年BonczakBonczak等提出了等提出了DSSDSS三系统结构,即语言系统三系统结构,即语言系统(LS)(LS)、问、问题处理系统题处理系统(PPS)(PPS)、知识系统、知识系统(KS)(KS)。返返返返 回回回回 下一页下一页下一页下一页 决策支持系统主要是以模型库系统为主体,通过定量分析进行决策支持系统主要是以模型库系统为主体,通过定量分析进行辅助决策。辅助决策。其
4、模型库中的模型已经由数学模型扩大到数据处理模型、图形模其模型库中的模型已经由数学模型扩大到数据处理模型、图形模型等多种形式,可以概括为广义模型。决策支持系统的本质是将多个型等多种形式,可以概括为广义模型。决策支持系统的本质是将多个广义模型有机组合起来,对数据库中的数据进行处理而形成决策问题广义模型有机组合起来,对数据库中的数据进行处理而形成决策问题大模型。决策支持系统的辅助决策能力从运筹学、管理科学的单模型大模型。决策支持系统的辅助决策能力从运筹学、管理科学的单模型辅助决策发展到多模型综合决策,使辅助决策能力上了一个新台阶。辅助决策发展到多模型综合决策,使辅助决策能力上了一个新台阶。(3 3)
5、8080年代末年代末9090年代初,决策支持系统与专家系统结合起来,形年代初,决策支持系统与专家系统结合起来,形成了智能决策支持系统成了智能决策支持系统(IDSS)(IDSS)。专家系统是定性分析辅助决策专家系统是定性分析辅助决策,它和,它和以定量分析辅助决策的决策支持系统结合,进一步提高了辅助决策能以定量分析辅助决策的决策支持系统结合,进一步提高了辅助决策能力。智能决策支持系统是决策支持系统发展的一个新阶段。力。智能决策支持系统是决策支持系统发展的一个新阶段。(4 4)我国决策支持系统的研究始于)我国决策支持系统的研究始于8080年代中期,其应用最广泛的年代中期,其应用最广泛的领域是区域发展
6、规划。大连理工大学、山西省自动化所和国际应用系领域是区域发展规划。大连理工大学、山西省自动化所和国际应用系统分析研究所合作完成了山西省整体发展规划决策支持系统,影响较统分析研究所合作完成了山西省整体发展规划决策支持系统,影响较大。天津大学信息与控制研究所创办的决策与决策支持系统刊物,大。天津大学信息与控制研究所创办的决策与决策支持系统刊物,对我国决策支持系统的发展起到了很大的推动作用。我国不少单位在对我国决策支持系统的发展起到了很大的推动作用。我国不少单位在智能决策支持系统的研制中也取得了显著成绩,如以中国科学院计算智能决策支持系统的研制中也取得了显著成绩,如以中国科学院计算技术研究所史忠植研
7、究员为首的课题组研制并完成的技术研究所史忠植研究员为首的课题组研制并完成的“智能决策系统智能决策系统开发平台开发平台IDSDP”IDSDP”就是一个典型代表。就是一个典型代表。上一页上一页上一页上一页 下一页下一页下一页下一页(二)决策支持系统的定义和特点(二)决策支持系统的定义和特点(二)决策支持系统的定义和特点(二)决策支持系统的定义和特点 1 1、定义、定义 决策支持系统(决策支持系统(DSSDSS,Decision Supporting SystemDecision Supporting System),是以管理),是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和
8、科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,信息技术为手段,针对半结构化的决策问题针对半结构化的决策问题,支持决策活动的具有智能,支持决策活动的具有智能作用的人机系统。实际上就是从数据库中找出必要的数据,并利用数学作用的人机系统。实际上就是从数据库中找出必要的数据,并利用数学模型的功能,为用户生成所需信息的系统。模型的功能,为用户生成所需信息的系统。2 2、特点、特点 (1 1)决策是对未来实践的方向、原则、目标和方法等所作的决定,)决策是对未来实践的方向、原则、目标和方法等所作的决定,所以决策从本质上说乃是对应于未来的。为了避免远期可能出现的破坏所以决策从本
9、质上说乃是对应于未来的。为了避免远期可能出现的破坏造成的亏损抵消甚至超过近期的利益,要求战略决策在时域上向更遥远造成的亏损抵消甚至超过近期的利益,要求战略决策在时域上向更遥远的未来延伸。的未来延伸。(2 2)决策问题的范围很广,包括计划、调度命令、政策、法规、发)决策问题的范围很广,包括计划、调度命令、政策、法规、发展战略、体制结构、系统目标等都属于决策范畴,但它们的结构化程度展战略、体制结构、系统目标等都属于决策范畴,但它们的结构化程度不同。按问题的结构化程度不同可将决策划分为三种类型:不同。按问题的结构化程度不同可将决策划分为三种类型:a a、结构化决策;、结构化决策;b b、半结构化决策
10、;、半结构化决策;c c、和非结构化决策。、和非结构化决策。上一页上一页上一页上一页 下一页下一页下一页下一页 决策问题的结构化程度并不是一成不变的。决策问题的结构化程度并不是一成不变的。当人们掌握了足够的信息和知识时,非结构化问题有可能转化为半当人们掌握了足够的信息和知识时,非结构化问题有可能转化为半结构化问题,半结构化问题也有可能向结构化转化,因此,决策问题的结构化问题,半结构化问题也有可能向结构化转化,因此,决策问题的转化过程是人们对客观事物不断提高认识的过程。通常认为,转化过程是人们对客观事物不断提高认识的过程。通常认为,管理信息管理信息系统主要解决结构化的决策问题,而决策支持系统则以
11、支持半结构化和系统主要解决结构化的决策问题,而决策支持系统则以支持半结构化和非结构化问题为目的非结构化问题为目的。半半结结构构化化决决策策问问题题介介于于上上述述两两者者之之间间,其其决决策策过过程程和和决决策策方方法法有有一一定定规规律律可可以以遵遵循循,但但又又不不能能完完全全确确定定,即即有有所所了了解解但但又又不不全全面面,有有所所分分析析但但又又不不确确切切,有有所所估估计计但但又又不不确确定定。这这样样的的决决策策问问题题一一般般可可适适当当建建立立模型,但无法确定最优方案。模型,但无法确定最优方案。(3 3)一个好的决策的决策支持系统应该具有以下特点:)一个好的决策的决策支持系统
12、应该具有以下特点:a a、帮助决策者解决半结构化或非结构化的问题。、帮助决策者解决半结构化或非结构化的问题。b b、允许用户试探几种不同的决策方案。、允许用户试探几种不同的决策方案。c c、必须具备决策支持模型的管理功能。、必须具备决策支持模型的管理功能。d d、把数学模型或分析技术与数据存储和检索功能结合起来。、把数学模型或分析技术与数据存储和检索功能结合起来。e e、必须具备友好的人机交互界面。、必须具备友好的人机交互界面。f f、必须具备良好的适应能力,可以满足不同环境和用户的需求。、必须具备良好的适应能力,可以满足不同环境和用户的需求。上一页上一页上一页上一页 下一页下一页下一页下一页
13、(三)、决策支持系统的运行过程及技术构成(三)、决策支持系统的运行过程及技术构成(三)、决策支持系统的运行过程及技术构成(三)、决策支持系统的运行过程及技术构成 1 1 1 1、决策过程、决策过程、决策过程、决策过程 (1 1)DSSDSS运行过程可以简单描述为:用户通过会话系统输入要解决运行过程可以简单描述为:用户通过会话系统输入要解决的决策问题,会话系统把输入的问题信息传递给问题处理系统,然后的决策问题,会话系统把输入的问题信息传递给问题处理系统,然后问题处理系统开始收集数据信息,并根据知识机中已有的知识,来判问题处理系统开始收集数据信息,并根据知识机中已有的知识,来判断和识别问题,如果出
14、现问题,系统叫过会话系统与用户进行交互对断和识别问题,如果出现问题,系统叫过会话系统与用户进行交互对话,直到问题得到明确;然后系统开始搜寻问题解决的模型,通过计话,直到问题得到明确;然后系统开始搜寻问题解决的模型,通过计算推理得出方案可行性的分析结果,最终将决策信息提供给用户。算推理得出方案可行性的分析结果,最终将决策信息提供给用户。(2 2)在实际工作中的决策过程分为三个阶段:)在实际工作中的决策过程分为三个阶段:一一是是问问题题分分析析阶阶段段。该该阶阶段段。对对所所面面临临的的问问题题进进行行实实际际调调查查和和分分析,达到明确求解问题的目标;析,达到明确求解问题的目标;二二是是可可行行
15、性性研研究究阶阶段段。依依据据前前一一阶阶段段的的分分析析,从从实实际际系系统统开开发发在在技技术术方方面面、可可能能性性方方面面、方方案案的的有有效效性性方方面面,以以及及经经济济和和社社会会效效益益方方面来研究确定系统开发的可能性;面来研究确定系统开发的可能性;三三是是开开发发方方法法和和开开发发策策略略的的确确定定阶阶段段。该该阶阶段段要要明明确确系系统统开开发发的的组组织织问问题题和和采采用用何何种种开开发发方方式式进进行行,并并且且明明确确在在开开发发过过程程中中,所所采采用用的的工工具具、方方法法、手手段段和和具具体体实实现现的的途途径径。包包括括DSSDSS结结构构的的确确定定、
16、建建立立数数据据模模型型知知识识方方法法的的结结构构、确确定定评评价价标标准准和和指指标标体体系系、运运行行结结果果分分析析方方法,实际效果的信息反馈数据的采集等。法,实际效果的信息反馈数据的采集等。上一页上一页上一页上一页 下一页下一页下一页下一页 2 2 2 2、DSSDSSDSSDSS的技术构成包括的技术构成包括的技术构成包括的技术构成包括 (1 1)接口部分,也就是输入输出的界面,是人机进行交互的窗口。)接口部分,也就是输入输出的界面,是人机进行交互的窗口。(2 2)模模型型管管理理部部分分,系系统统要要根根据据用用户户提提出出的的问问题题调调出出系系统统中中已已有有的的基基本本模模型
17、型,模模型型管管理理部部分分应应当当具具有有存存储储、动动态态建建模模的的功功能能。目目前前模模型型管管理的实现是通过模型库系统来完成的。理的实现是通过模型库系统来完成的。(3 3)知知识识管管理理部部分分,集集中中管管理理决决策策问问题题领领域域的的知知识识(规规则则和和事事实实),包括知识的获取、表达、管理等功能。包括知识的获取、表达、管理等功能。(4 4)数据库部分,管理和存储与决策问题领域有关的数据。)数据库部分,管理和存储与决策问题领域有关的数据。(5 5)推推理理部部分分,识识别别并并解解答答用用户户提提出出的的问问题题,分分为为确确定定性性推推理理和和不不确定性推理两大类。确定性
18、推理两大类。(6 6)分分析析比比较较部部分分,对对方方案案、模模型型和和运运行行结结果果进进行行综综合合分分析析比比较较,得出用户最满意的方案。得出用户最满意的方案。(7 7)问问题题处处理理部部分分,根根据据交交互互式式会会话话识识别别用用户户提提出出的的问问题题,构构造造出出求解问题的模型和方案,并匹配算法、变量和数据等,运行求解系统。求解问题的模型和方案,并匹配算法、变量和数据等,运行求解系统。(8 8)控制部分,连接协调系统各个部分,规定和控制各部分的运行)控制部分,连接协调系统各个部分,规定和控制各部分的运行程序,维护和保护系统。此外技术构成还包括咨询部分、模拟部分、优程序,维护和
19、保护系统。此外技术构成还包括咨询部分、模拟部分、优化部分等。化部分等。上一页上一页上一页上一页 下一页下一页下一页下一页决策支持系统的构成决策支持系统的构成用户人机交互系统模型库管理系统数据库管理系统知识库系统与推理机模型库知识库数据库上一页上一页上一页上一页 返返返返 回回回回二、智能信息系统与智能化决策系统二、智能信息系统与智能化决策系统二、智能信息系统与智能化决策系统二、智能信息系统与智能化决策系统 智智能能决决策策支支持持系系统统(IDSSIDSS,Intelligence Intelligence Decision Decision Supporting Supporting Sys
20、temSystem),是是人人工工智智能能(AIAI,Artificial Artificial IntelligenceIntelligence)和和DSSDSS相相结结合合,应应用用专专家家系系统统(ESES,Expert Expert SystemSystem)技技术术,使使DSSDSS能能够够更更充充分分地地应应用用人人类类的的知知识识,如如关关于于决决策策问问题题的的描描述述性性知知识识,决决策策过过程程中中的的过过程程性性知知识识,求求解解问问题题的的推推理理性性知知识识,通通过过逻逻辑辑推推理理来来帮帮助助解解决决复复杂杂的的决决策策问问题题的的辅辅助决策系统。助决策系统。IDS
21、S IDSS的概念最早由的概念最早由BonczekBonczek等人于等人于8080年代提出,它的功能是既能处年代提出,它的功能是既能处理定量问题,又能处理定性问题。理定量问题,又能处理定性问题。IDSS IDSS的核心思想是将的核心思想是将AIAI与其它相关与其它相关科学成果相结合,使科学成果相结合,使DSSDSS具有人工智能。所以,具有人工智能。所以,IDSS=DSS+AI(IDSS=DSS+AI(人工智能)人工智能)把把AIAI技术引人技术引人DSSDSS,主要是通过专家系统与,主要是通过专家系统与DSSDSS相结合,在相结合,在DSSDSS系统系统中加入推理机和规则库。由于在决策过程中
22、,许多知识不能用数据来表中加入推理机和规则库。由于在决策过程中,许多知识不能用数据来表示,也不能通过模型来描述,所以没有固定方式的专门知识和历史经验。示,也不能通过模型来描述,所以没有固定方式的专门知识和历史经验。IDSSIDSS引人的规则库可以存储这些知识,为决策提供重要的参考和依据。引人的规则库可以存储这些知识,为决策提供重要的参考和依据。返返返返 回回回回 下一页下一页下一页下一页(一)(一)(一)(一)IDSSIDSSIDSSIDSS的信息结构的信息结构的信息结构的信息结构 IDSS IDSS可以有多种类型的信息库:文本库(可以有多种类型的信息库:文本库(TBTB)、数据库()、数据库
23、(DBDB)、方)、方法库(法库(ABAB)、模型库()、模型库(MBMB)和规则库()和规则库(RBRB)。其中文本库存储的是大量)。其中文本库存储的是大量的自然语言书写的文档;数据库中存放的是事物关键因素的字段形式;的自然语言书写的文档;数据库中存放的是事物关键因素的字段形式;模型库中存放的是反映信息本质关系的各种模型;规则库存放的是知识模型库中存放的是反映信息本质关系的各种模型;规则库存放的是知识的最精炼的形式。从最初未加工的数据到经过加工的信息再到提炼出的的最精炼的形式。从最初未加工的数据到经过加工的信息再到提炼出的知识,信息的这种演变关系被称为知识,信息的这种演变关系被称为“演进链演
24、进链”。IDSS的信息结构文本库数据库方法库模型库规则库用户接口信息库字典演进链上一页上一页上一页上一页 下一页下一页下一页下一页(二)(二)(二)(二)IDSSIDSSIDSSIDSS的结构层次的结构层次的结构层次的结构层次 依依照照系系统统层层次次的的观观点点,IDSSIDSS从从技技术术上上可可以以划划分分为为三三个个层层次次:1 1、应用层、应用层 直直接接面面向向IDSSIDSS的的使使用用者者。决决策策者者可可以以根根据据自自己己的的需需要要,确确定定IDSSIDSS的的状状态态和和约约束束。决决策策者者通通过过用用户户接接口口进进行行系系统统对对话话,输输入入相相关关信信息息,D
25、SSDSS则则通通过过信信息息转转换换理理解解用用户户请请求求和和命命令令,并并进进行行系系统统推推理理运运算算,将将结结果果通通过输出界面反映给用户。整个过程对用户是透明的。过输出界面反映给用户。整个过程对用户是透明的。2 2、控制协调层、控制协调层 面面向向IDSSIDSS的的总总设设计计师师。其其基基本本单单元元是是系系统统中中餐餐库库的的控控制制协协调调模模块块,系统工程师通过各库的标准接口来建立它们之间的联系。系统工程师通过各库的标准接口来建立它们之间的联系。3 3、基本结构层、基本结构层 面向专业程序设计人员。专业程序设计人员通过该层对各库进行具面向专业程序设计人员。专业程序设计人
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