第09章 决策支持系统.ppt

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1、制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-1 1-第十章第十章决策支持系统决策支持系统q q第一节第一节 决策支持系统的概念决策支持系统的概念 q第二节第二节 决策支持系统的组成决策支持系统的组成 q第三节第三节 智能决策支持系统智能决策支持系统 q第四节第四节 群体决策支持系统群体决策支持系统 q 制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-2 2-第一节第一节决策支持系统的概念决策支持系统的概念一、决策支持系统的产生与发展一、决策支持系统的产生与发展DSS的产生背景

2、：的产生背景：电子数据处理电子数据处理EDP（ElectronicDataProcessing）管理信息系统管理信息系统MIS（ManagementInformationSystems）决策支持系统决策支持系统DSS（DecisionSupportSystems）提高了工作效率，把人们从繁琐的事务处提高了工作效率，把人们从繁琐的事务处理中解脱出来。理中解脱出来。缺点：仅局限于具体信息处理，不共享，缺点：仅局限于具体信息处理，不共享，不考虑整体或部门情况。不考虑整体或部门情况。整体分析，系统设计，信息共享，部门整体分析，系统设计，信息共享，部门协调。协调。缺点：难于适应多变的内、外部管理环缺点：

3、难于适应多变的内、外部管理环境，对管理人员的决策帮助十分有限。境，对管理人员的决策帮助十分有限。Keen和和ScottMorton在在管理决策系统管理决策系统（1971）一书中提出。）一书中提出。目标：对管理者做决策提供技术支持。目标：对管理者做决策提供技术支持。制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-3 3-DSS产生的技术背景产生的技术背景运筹学模型发展已经比较完善，多目标决策运筹学模型发展已经比较完善，多目标决策分析突破了单一效用理论的框架，计算机软、硬分析突破了单一效用理论的框架，计算机软、硬件及网络技术的迅猛发展，人工

4、智能特别是知识件及网络技术的迅猛发展，人工智能特别是知识处理技术的发展，数据库技术、图形显示技术、处理技术的发展，数据库技术、图形显示技术、各类工具软件的发展与完善，构成了各类工具软件的发展与完善，构成了DSS形成与形成与发展的技术基础。发展的技术基础。制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-4 4-DSS的发展的发展1970年代，年代，Keen和和ScottMorton在在管理决策系统管理决策系统（1971）一书中首次提出）一书中首次提出DSS。PeterG.W.Keen等人编写了一套丛书，阐明等人编写了一套丛书，阐明DSS的

5、的主要观点，初步构造出主要观点，初步构造出DSS的基本框架。的基本框架。1978至至1988年，年，DSS得到迅速发展，许多实用系统得到迅速发展，许多实用系统被开发出来，投入实际应用，产生明显效益。被开发出来，投入实际应用，产生明显效益。1988至现在，至现在，DSS技术持续发展，目前已基本成熟。技术持续发展，目前已基本成熟。新一代新一代DSS研究仍然十分活跃。研究仍然十分活跃。近年来，近年来，DSS与计算机网络技术结合构成群体决策与计算机网络技术结合构成群体决策支持系统支持系统GDSS；DSS与分布式资源结合构成分布式与分布式资源结合构成分布式决策支持系统决策支持系统DDSS。制作：制作：管

6、理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-5 5-二、决策支持系统的功能与定义二、决策支持系统的功能与定义决策支持系统（决策支持系统（DSS）是一种高度灵活，且具有良好）是一种高度灵活，且具有良好的交互性，用于非结构化决策的信息技术系统。的交互性，用于非结构化决策的信息技术系统。信息技术能辅助人们决策，却不能代替人类的决策。信息技术能辅助人们决策，却不能代替人类的决策。决策者的优势决策者的优势DSS的贡献的贡献信息技术的优势信息技术的优势 经经验验 直直觉觉 判判断断 知知识识 提提高生产率高生产率 增增进理解进理解 加加快速度，提高灵活性快速

7、度，提高灵活性 减减少成本，减少问题的复杂少成本，减少问题的复杂性性 速速度度 信信息息 处处理能力理能力制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-6 6-结构化程度结构化程度结构化程度是指对某一过程的环境和规律，能结构化程度是指对某一过程的环境和规律，能否用明确的语言（数学的或逻辑学的，形式的或非否用明确的语言（数学的或逻辑学的，形式的或非形式的）给予清晰的描述（定量的或推理的）。形式的）给予清晰的描述（定量的或推理的）。制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-7

8、 7-按结构化程度可将决策问题分为三类按结构化程度可将决策问题分为三类 结结构化问题：构化问题：能够描述清楚的问题。三个阶段都能够描述清楚的问题。三个阶段都能使用确定的算法或决策规则。能使用确定的算法或决策规则。非非结构化问题：结构化问题：不能够描述清楚，而只能凭直觉不能够描述清楚，而只能凭直觉或经验作出判断的问题。三个阶段都不能使用确或经验作出判断的问题。三个阶段都不能使用确定的算法或决策规则。定的算法或决策规则。半半结构化问题：结构化问题：介于两者之间的问题。一个或二介于两者之间的问题。一个或二个阶段能使用确定的算法或决策规则。个阶段能使用确定的算法或决策规则。制作：制作：管理信息系统管理

9、信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-8 8-DSS的功能的功能 DSS的目标是在分的分析与判断能力的基础上借的目标是在分的分析与判断能力的基础上借助计算机与科学方法支持决策者对半结构化和非助计算机与科学方法支持决策者对半结构化和非结构化问题进行有序的决策，以获得尽可能满意结构化问题进行有序的决策，以获得尽可能满意的客观的解或方案。决策的目标是通过其所提供的客观的解或方案。决策的目标是通过其所提供的功能来实现的。的功能来实现的。决决策的功能主要有：策的功能主要有：v收集、管理、提供信息收集、管理、提供信息v存储与管理有关模型、算法等资源存储与管理有关模型

10、、算法等资源v运用决策工具分析信息，做出预测或判断运用决策工具分析信息，做出预测或判断v良好的人机交互性良好的人机交互性制作：制作：管理信息系统管理信息系统课程组课程组ManagementInformationSystems-9 9-三、决策支持系统与管理信息系统的关系三、决策支持系统与管理信息系统的关系 MIS：收集、传递、存储、加工处理各种信息，：收集、传递、存储、加工处理各种信息，监测运营数据，利用历史数据预测未来，用指定监测运营数据，利用历史数据预测未来，用指定的数学方法分析数据，提供全面数据和分析报告。的数学方法分析数据，提供全面数据和分析报告。面向管理人员，提供低层次的决策支持。面

11、向管理人员，提供低层次的决策支持。DSS：面向决策者，提供适当的决策支持，是：面向决策者，提供适当的决策支持，是MIS的高级阶段。的高级阶段。第二节决策支持系统的组成 第第一节一节决策支持系统的概念决策支持系统的概念 第第二节二节决策支持系统的组成决策支持系统的组成 第第三节三节智能决策支持系统智能决策支持系统 第第四节四节群体决策支持系统群体决策支持系统第二节第二节决策支持系统的组成决策支持系统的组成一、DSS的概念模式DSS的基本模式的基本模式与人的行为与人的行为有关的信息有关的信息真真实实系系统统决策决策问题问题内部信息内部信息外部信息外部信息环境环境操作操作响应响应数据库数据库系统系统

12、对话系统对话系统模型库模型库系统系统决策者决策者二、DSS的系统结构目前目前DSS的系统结构大致有两大类：的系统结构大致有两大类：一类是以数据库、模型库、方法库、知识库及对一类是以数据库、模型库、方法库、知识库及对话管理等子系统为基本部件构成的多库系统结构；话管理等子系统为基本部件构成的多库系统结构；另一类是以自然语言、问题处理、知识库等子系另一类是以自然语言、问题处理、知识库等子系统为基本部件构成的系统结构。统为基本部件构成的系统结构。DSS的三角式两库系统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库数据库模型库模型库用户用户DSS的三角式三

13、库系统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方法库方法库管理系统管理系统数据库数据库方法库方法库用户用户模型库模型库管理系统管理系统模型库模型库DSS的融合式系统结构问题问题答案答案选择选择模型模型模型模型结果结果信息信息需求需求1267345三、人机对话子系统人机对话子系统是人机对话子系统是DSS中用户和计算机的接中用户和计算机的接口，在操作者和各库之间口，在操作者和各库之间起着传送（包括转换）命起着传送（包括转换）命令和数据的重要作用，其令和数据的重要作用，其核心是人机界面。核心是人机界面。四、数据库子系统数据库子系统是存储、管理、提供与维护用于数据库子系统是存储、管

14、理、提供与维护用于决策支持的数据的决策支持的数据的DSS基本部件，是支撑模型库子基本部件，是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础。系统及方法库子系统的基础。数据库子系统由数据库、数据析取模块、数据数据库子系统由数据库、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。字典、数据库管理系统及数据查询模块等部件组成。DSS数据库系统的特点w面向决策支持过程组织和管理数据面向决策支持过程组织和管理数据w面向模型、面向模型生成来使用数据面向模型、面向模型生成来使用数据w数据描述方式要面向不同的决策者数据描述方式要面向不同的决策者尚洋寿险决策支持系统尚洋寿险决策支持系统五、模型库子系统w模

15、型：模型：是以某种形式对一个系统的本质属性的描述，揭是以某种形式对一个系统的本质属性的描述，揭示系统的功能、行为及其变化规律。示系统的功能、行为及其变化规律。w模型库：模型库：提供模型的存储和表示模式。提供模型的存储和表示模式。w模型库管理系统：模型库管理系统：提供模型的提取、访问、更新和合成等操作。提供模型的提取、访问、更新和合成等操作。w模型库子系统：模型库子系统：以库的形式对模型进行组织和管理，包括模型库以库的形式对模型进行组织和管理，包括模型库及模型库管理系统。及模型库管理系统。模型群解决软科学所涉及的问题时，可利用的模型已达解决软科学所涉及的问题时，可利用的模型已达100100多个，

16、根据他们的功能和用途可分为若干模型群。多个，根据他们的功能和用途可分为若干模型群。w（1 1）预测模型群）预测模型群 w（2 2）系统结构模型群）系统结构模型群 w（3 3）数量经济模型群）数量经济模型群 w（4 4）优化模型群）优化模型群 w（5 5）不确定模型群）不确定模型群 w（6 6）决策模型群）决策模型群 w（7 7）系统综合模型群）系统综合模型群注意！注意！并非所有模型都并非所有模型都是数学模型，并是数学模型，并非所有模型都是非所有模型都是定量的。例如，定量的。例如，门捷列夫元素周门捷列夫元素周期表。期表。模型库模型库提供模型的存储和表示模式。模型库管理系统提供模型的提取、访问、更

17、新和合成等操作。模型的表示形式：模型的表示形式：q模型的程序表示：基于程序的表示方法。模型的程序表示：基于程序的表示方法。q模型的数据表示：基于数据的表示方法。模型的数据表示：基于数据的表示方法。q模型的逻辑表示：基于知识的表示方法。模型的逻辑表示：基于知识的表示方法。LandsEnd公司的市场细分决策支持系统公司的市场细分决策支持系统六、方法库子系统方法库子系统（方法库子系统（MBS）综合了数据库和程序库，是）综合了数据库和程序库，是存储、管理、调用、维护存储、管理、调用、维护DSS各部件要用到的通用算各部件要用到的通用算法、标准函数等方法的部件。法、标准函数等方法的部件。方方法库：类似于程

18、序库，包含面向多种应用的程法库：类似于程序库，包含面向多种应用的程序包或功能程序。序包或功能程序。方方法库管理系统：对程序方法提供多种功能操作。法库管理系统：对程序方法提供多种功能操作。v具有扩充的程序组件具有扩充的程序组件v可与多种数据库系统相连接可与多种数据库系统相连接v可随时加入新的程序组件可随时加入新的程序组件七、决策支持系统的三个技术层次（一）专用DSS（二）DSS生成器（三）DSS工具（四）三种技术层次间的相互关系专用专用DSSDSS生成器生成器DSS工具工具第三节智能决策支持系统 第第一节一节决策支持系统的概念决策支持系统的概念 第第二节二节决策支持系统的组成决策支持系统的组成

19、第第三节三节智能决策支持系统智能决策支持系统 第第四节四节群体决策支持系统群体决策支持系统第三节第三节智能决策支持系统智能决策支持系统一、智能决策支持系统的基本概念AI与与DSS技术相结合，形成了高级别的、技术相结合，形成了高级别的、具有知识处理能力的具有知识处理能力的IDSS。组成：四库系统组成：四库系统+接口。知识库、数据库、接口。知识库、数据库、模型库、方法库及人机接口，还有问题求解模型库、方法库及人机接口，还有问题求解模块模块。人工智能的领域Expert Expert systemssystemsAI AI hardwarehardwareRoboticsRoboticsPercept

20、ive Perceptive systems systems (vision,(vision,hearing)hearing)Neural Neural networksnetworksNatural Natural language languageLearningArtificial IntelligenceArtificial Intelligence四库IDSS的基本结构人机接口人机接口模型库模型库管理系统管理系统数据库数据库管理系统管理系统模型库模型库数据库数据库用户用户四库四库IDSS的基本结构的基本结构方法库方法库管理系统管理系统方法库方法库知识库知识库管理系统管理系统知识库知识

21、库推理机推理机自然语言处理系统自然语言处理系统问题处理系统问题处理系统智能人机接口人机接口接受用自然人机接口接受用自然语言或接近自然语言的方语言或接近自然语言的方式表达的决策问题及决策式表达的决策问题及决策目标，较显著地改进了人目标，较显著地改进了人机界面的性能。机界面的性能。问题处理系统问题处理系统问题处理系统出于出于IDSS的中心位的中心位置，是联系人与机置，是联系人与机器及所存储的求解器及所存储的求解资源的桥梁。资源的桥梁。人机接口人机接口自然语言处理系统自然语言处理系统问题分析器问题分析器问题求解器问题求解器四库系统四库系统决策问题、决策目标决策问题、决策目标过程交互信息过程交互信息问

22、题描述问题描述结构化问题：结构化问题：模型选择或构造模型选择或构造非结构化问题：非结构化问题：推论或知识推理推论或知识推理求解资源求解资源知识库子系统和推理机知识库知识库提供知识的表示和存储。提供知识的表示和存储。知识库管理系统知识库管理系统提供对知识（规则）的存储、检索、修改、检查提供对知识（规则）的存储、检索、修改、检查等操作等操作 推理机推理机利用知识库中的知识进行推理，对给定问题进行利用知识库中的知识进行推理，对给定问题进行求解，得到结论。求解，得到结论。知识库子系统和推理机知识库知识库提供知识的表示和存储。提供知识的表示和存储。知识库管理系统知识库管理系统提供对知识（规则）的存储、检

23、索、修改、检查提供对知识（规则）的存储、检索、修改、检查等操作等操作 推理机推理机利用知识库中的知识进行推理，对给定问题进行利用知识库中的知识进行推理，对给定问题进行求解，得到结论。求解，得到结论。知识的分类事实事实指人类对客观事物属性的值或状态的描述。（不指人类对客观事物属性的值或状态的描述。（不包含任何变量）包含任何变量）规则规则表示因果关系的知识，分为前提（条件）和结论表示因果关系的知识，分为前提（条件）和结论两部分。两部分。规律规律带有变量的规则。所以，规则是规律的例化。带有变量的规则。所以，规则是规律的例化。推理方法演绎推理：演绎推理：PQ，由前提到结论，由前提到结论归纳推理：由个别

24、到一般，归纳推理：由个别到一般，“主观不充分置信推理主观不充分置信推理”联想与类比联想与类比综合与分析综合与分析预测预测假设与验证假设与验证专家系统：遵循规则专家系统是以知识为基础专家系统是以知识为基础的系统，是一种运用推理能力的系统，是一种运用推理能力得出结论的人工智能系统。它得出结论的人工智能系统。它对于诊断性问题和指令性问题对于诊断性问题和指令性问题非常适用。非常适用。专家系统通常用于特定领专家系统通常用于特定领域，如：会计、医药、过程控域，如：会计、医药、过程控制、财务管理、生产、林业管制、财务管理、生产、林业管理，等。理，等。专家系统的构成元素信息类型人信息技术组成部分某领域的专业知

25、识解释“为什么”的信息问题的事实某领域专家知识工程师知识工作者知识库知识获取推理引擎，用户界面，解释模块专家系统的组成专业知识的机器专业知识的机器可用的表达形式可用的表达形式专业知识专业知识需要更好需要更好的事实的事实解释解释“为什么为什么”的信的信息息“为什么为什么”的信的信息息来自专家系来自专家系统的结果统的结果事实和事实和“为什为什么么”的信息的信息专业知识规则专业知识规则框内是专家系统中的框内是专家系统中的IT组成组成开发与使用专家系统专专家家知识知识工作者工作者知识知识工程师工程师用用户户专业知识专业知识规则规则问题问题结果结果专家系统的获得及应用范围 获获得专家系统的方式有：得专家

26、系统的方式有：购买完全现成的专家系统，购买完全现成的专家系统，利用专家系统工具开发专家系统，利用专家系统工具开发专家系统，白手起家建立一个专家系统。白手起家建立一个专家系统。专专家系统能做的事情有：家系统能做的事情有：管理大量的信息，管理大量的信息，减少错误，减少错误，汇集来自各种渠道的信息，汇集来自各种渠道的信息，改善对客户的服务，改善对客户的服务，提供决策的连续性支持，提供决策的连续性支持，提供新的信息，提供新的信息，减少执行任务的工作时间，减少执行任务的工作时间，减少成本。减少成本。可可能遇到的麻烦有：能遇到的麻烦有：将知识传递给系统可能会很困难，将知识传递给系统可能会很困难，推理过程难

27、以完全自动化，推理过程难以完全自动化，只能解决已设计好的问题，只能解决已设计好的问题，缺乏常识，没有判断能力。缺乏常识，没有判断能力。神经网络：通过规范学会怎样做神经网络是一种按照人类大脑模式制造出来的，神经网络是一种按照人类大脑模式制造出来的，具有学习能力的人工智能系统。具有学习能力的人工智能系统。神经网络对于大量信息的识别、分类，以及利用神经网络对于大量信息的识别、分类，以及利用大量信息进行预测非常有用。通过检验大量案例，神大量信息进行预测非常有用。通过检验大量案例，神经网络可以查明信息中的重要联系和模式。经网络可以查明信息中的重要联系和模式。神经网络的任务就是响应、自我组织、学习、抽神经

28、网络的任务就是响应、自我组织、学习、抽象和遗忘，而不是执行。象和遗忘，而不是执行。简单的生物神经细胞 细胞体细胞体（处理器）（处理器）轴突轴突突触突触树突树突（输入）（输入）轴突路径轴突路径（输出）（输出）一个简单的人工神经细胞（感知器）y1y2y3yn-1yw1w2w3wn-1多层感知器Yn2输入输入n输出输出n输出输出1输入输入1隐藏层隐藏层y1输入层输入层输出层输出层遗传算法：繁殖问题遗传算法是通过模仿进化过程的适者生存规律遗传算法是通过模仿进化过程的适者生存规律从而产生对一个问题的较好解决方案的人工智能系从而产生对一个问题的较好解决方案的人工智能系统。它运用了三种进化概念：统。它运用了

29、三种进化概念：w选择选择w交叉交叉w变异变异智能代理：永不疲倦的助手智能代理，由一种或多种现代化的软件技术实现的人工智能产品，涉及到专家系统、神经网络、遗传算法、面向对象的程序设计语言等。智能代理能在计算机或网络上运行，独立完成各智能代理能在计算机或网络上运行，独立完成各种重复的任务。它还可以调整自己以适应种重复的任务。它还可以调整自己以适应“主人主人”的的偏好。智能代理通常在计算机的后台工作，所以计算偏好。智能代理通常在计算机的后台工作，所以计算机的平常使用不受影响。机的平常使用不受影响。人工智能系统比较AI 系统问题类别依据所需信息专家系统诊断描述专家的战略专家的技术神经网络识别、分类、预

30、测人类的大脑可接受的模式遗传算法最优解决方案生物的进化可能方案的集合智能代理特定的重复性任务一种或多种AI技术个人偏好第四节群体决策支持系统 第第一节一节决策支持系统的概念决策支持系统的概念 第第二节二节决策支持系统的组成决策支持系统的组成 第第三节三节智能决策支持系统智能决策支持系统 第第四节四节群体决策支持系统群体决策支持系统第四节第四节群体决策支持系统群体决策支持系统一、群体决策支持系统的基本概念群体决策支持系统（GDSS）是应用于团队之中，使团队更易于获得问题解决方案的一种决策支持系统。团队面临的决策问题越复杂、越是非结构化决策，GDSS对决策的帮助就越大。团队团队决策过程决策过程群件

31、群件决策决策能力能力远程远程通信通信二、群体决策支持系统的类型 决决策室策室 局局域决策网域决策网 虚虚拟会议拟会议 远远程决策网程决策网传统会议存在的问题：与与会者需要在同一时间到达同一地点，成本高；会者需要在同一时间到达同一地点，成本高；与与会者轮流发言，效率低；会者轮流发言，效率低；发发言可能跑题，更可能相互影响；言可能跑题，更可能相互影响；发发言人的身份影响其发言的效果；言人的身份影响其发言的效果；群群体思维和极端性转移带来很大的负面影响；体思维和极端性转移带来很大的负面影响；GDSS会议能解决传统会议的诸多问题 时时空障碍被打破；空障碍被打破；与与会者可以同时提交意见，并能随时访问所

32、需信息，会者可以同时提交意见，并能随时访问所需信息，会议效率大大提高；会议效率大大提高；过过滤不相关的发言，与会者能够在很大程度上独立滤不相关的发言，与会者能够在很大程度上独立思考和匿名发言，能实现更大程度上的集思广益；思考和匿名发言，能实现更大程度上的集思广益；从从很大程度上消除群体思维和极端性转移的负面影很大程度上消除群体思维和极端性转移的负面影响；响；三、群体决策支持系统的组成人机接口人机接口规程库子系统规程库子系统通信库子系统通信库子系统私有决策私有决策支持系统支持系统公共显示公共显示设备设备公共模型库公共模型库管理系统管理系统公共数据库公共数据库管理系统管理系统公共方法库公共方法库管

33、理系统管理系统主持人主持人决策者决策者决策者决策者三、群体决策支持系统的组成人机接口人机接口规程库子系统规程库子系统通信库子系统通信库子系统私有决策私有决策支持系统支持系统公共显示公共显示设备设备公共模型库公共模型库管理系统管理系统公共数据库公共数据库管理系统管理系统公共方法库公共方法库管理系统管理系统主持人主持人决策者决策者决策者决策者群件的主要功能XX =standard feature=standard featureOO =optional feature=optional feature3 3 =third party offering=third party offering IBM IBM TeamWARETeamWARE Lotus Novell Lotus Novell Function Workgroup Office Notes Function Workgroup Office Notes roupWiseroupWise