管理信息系统18决策支持系统.ppt

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1、燕山大学经济管理学院管理信息系统第十一章 决策支持系统 第一节 决策支持系统的概念 第二节 决策支持系统的组成 第三节 智能决策支持系统 第四节 群体决策支持系统燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统第一节 决策支持系统的概念 o本节内容：一、决策支持系统的产生与发展 二、决策支持系统的功能与定义 三、决策支持系统的分类 燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统计算机的应用计算机的应用信息支持决策的研究信息支持决策的研究1971年年Keen:提出提出“管理决策系统管理决策系统”（MDS）1978年年Keen和和Scott Morton 提出提出

2、“决策支持系统决策支持系统”（DSS）形成形成DSS新学科新学科一、决策支持系统的产生一、决策支持系统的产生-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 70年代，产生了许多较有代表性的 DSS例如：o 支持投资者对顾客证券管理日常决策的 Profolio Management Systemo 用于产品推销、定价和广告决策的 Brandaid 用以支持企业短期规划的 Projectoro 适用于大型卡车生产企业生产计划决策的 Capacity Information System，等等 一、决策支持系统的产生一、决策支持系统的产生-2-2燕山大学经济管理学院燕山大

3、学经济管理学院管理信息系统管理信息系统两库系统两库系统三库系统三库系统DSS 组成的发展：组成的发展：四库系统四库系统集群系统集群系统数据库、模型库、方法库、知识库数据库、模型库、方法库、知识库数据库、模型库、方法库数据库、模型库、方法库数据库、模型库数据库、模型库群体、分布、综合群体、分布、综合一、决策支持系统的发展一、决策支持系统的发展燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o用模型与方法对数据进行加工、汇总、分析和预测，得出综合信息与预测信息o具有方便的人机对话和图象输出功能 能满足随机的数据查询要求 回答“What if ”之类的问题o提供良好的数据通信功能 保

4、证及时收集所需数据并将加工结果传给使用者o具有能忍受的加工速度与响应时间 不影响使用者的情绪二、决策支持系统的功能二、决策支持系统的功能燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统oDSS 的定义建立在基本特征与结构特征之上：1.对准结构化程度不高、说明不够充分的决策问题2.模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相结合3.易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用4.强调对环境及用户决策方法改变的灵活性适应性5.支持但不是代替高层决策者制定决策二、决策支持系统的定义二、决策支持系统的定义-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o根据 DSS

5、 应具备的功能及特征o根据多位专家学者的意见oDSS 的定义可综合为：DSS是一种以计算机为工具，应用决策科学及有关学科的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。二、决策支持系统的定义二、决策支持系统的定义-2-2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 某企业为确定生产规模和合适的库存量建立 DSS模型库存有生产计划、库存模拟模型等数据库存有历年销售量、资金流动情况、成本等o 决策者通过计算机终端屏幕根据DSS提供最佳订货量和重新订货时间相应的生产成本、库存成本等信息进行“如果将会怎样？”的询问o 对所提方案进行灵敏度分析或者以

6、新的参数进行模拟而得到一个新方案二、决策支持系统的定义二、决策支持系统的定义-3-3燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o DSS 都针对某类决策问题，大体有三大类：分析为主、以求解为主、兼有分析和求解分析为主、以求解为主、兼有分析和求解o 分析类既为把握决策问题又为决策前期工作 能为决策方案的设计和抉择提供依据 例如，财务分析系统和市场行情分析系统o 求解类为决策者提供决策过程和方案抉择支持 例如，同类资源下多品种生产计划优化系统 新产品研发方案评选系统三、决策支持系统的分类三、决策支持系统的分类燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统第二

7、节 决策支持系统的组成 o本节内容：一、决策支持系统的结构 二、人机对话子系统 三、数据库子系统 四、模型库子系统 五、方法库子系统燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 不同功能和特色的 DSS，系统结构亦不同o 一般认为 DSS 的结构有：两库结构和基于知识的结构等两种基本形式o 实际中的 DSS由这两种结构分解或增加某些部件的演变而来自然语言自然语言子系统子系统问题处理问题处理子系统子系统知识库知识库子系统子系统用户用户基于知识的基于知识的DSS结构结构一、决策支持系统的系统结构一、决策支持系统的系统结构-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息

8、系统管理信息系统o两种基本结构演变出的 DSS都表现为多库结构 o在两库结构基础上加入方法库：就构成了三库结构的决策支持系统o再与基于知识的 DSS 结构相结合：就构成了四库结构的智能决策支持系统o对各种 DSS:对话子系统的位置及与用户之间的关系 总体上是一致的 一、决策支持系统的系统结构一、决策支持系统的系统结构-2-2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统三库子系统三库子系统请求检验、形成命令请求检验、形成命令处理处理处理处理读取数据、读取数据、构建模型、选择算法构建模型、选择算法信息查询信息查询决策支持决策支持决策者决策者请请求求结果结果检验评价检验评价系统修

9、改系统修改维护者维护者请请求求结果结果人机对话子系统人机对话子系统人人机机二、人机对话子系统二、人机对话子系统-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 实际中，DSS 由不了解系统内部的人使用因此用户接口对系统的成败有举足轻重的影响DSS 维护人员也需要方便的工作环境o 可以说：人机对话子系统是 DSS 的一个窗口它的好坏标志着 DSS 的实用水平二、人机对话子系统二、人机对话子系统-2-2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 数据库子系统是 DSS 的基本部件 是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础o 近年热门起来的数据仓库（D

10、ata Warehouse）有被逐步引入 DSS 的趋势o 尤其是一些大型的分析类 DSS 开始建立在数据仓库的基础上三、数据库子系统三、数据库子系统燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 模型是以某种形式反映客观事物本质属性 揭示其运动规律的描述o 决策求解首先要表达问题的内外特征与变化规律o DSS 的模型库子系统在不同的条件下 通过模型来实现对问题的动态描述 以便探索或选择令人满意的解 o DSS 用户依靠模型库中的模型进行决策 因此认为 DSS是由“模型驱动的”四、模型库子系统四、模型库子系统-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信

11、息系统o 方法库子系统存储、管理、调用及维护 DSS 各部件要用到的各种方法 如，通用算法、标准函数等o 方法库中的方法一般用程序方式存储o DSS 从数据库选择数据，从方法库选择算法 然后将数据和算法结合起来进行计算 并以直观清晰的呈现方式输出结果 供决策者使用五、方法库子系统五、方法库子系统-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统方法库方法库基基本本数数学学方方法法统统计计方方法法优优化化方方法法预预测测方方法法计计划划方方法法金金融融方方法法各各 函函 种种 数数 初初 算算 等等 法法插插 值值 算算 法法拟拟 合合 法法外外 推推 法法平平 滑滑 法法

12、二二 分分 元元 析析 相相 法法 关关回回 归归 分分 析析 法法判判 别别 分分 析析因因 子子 分分 析析方方 差差 分分 析析 法法求求 解解 分分 析析判判 别别 分分 析析 时时 间间 系系 列列 法法因因 果果分分 析析 法法矩矩 阵阵 运运 算算 法法计计 划划 评评 审审 法法方法库方法集合举例方法库方法集合举例五、方法库子系统五、方法库子系统-2-2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统第三节 智能决策支持系统o本节内容：一、智能决策支持系统的基本概念 二、智能决策支持系统的结构 三、人工神经网络在分析与决策中的应用 燕山大学经济管理学院燕山大学经

13、济管理学院管理信息系统管理信息系统DSS人人 工工 智智 能能专专家家系系统统机机器器学学习习人人工工神神经经元元网网络络专家知识优势专家知识优势IDSSDSS+ES结合专家知识和结合专家知识和 DSS 模型分析的优点模型分析的优点形成形成智能智能 DSS（IDSS）提高支持非结构化决策能力提高支持非结构化决策能力知识获取困难知识获取困难知识知识库库一、智能一、智能DSSDSS的基本概念的基本概念-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 专家系统是一种知识系统 利用专家知识及知识推理等来理解与求解问题o 将 ES 和传统 DSS 结合而形成的 IDSS：增设了

14、知识库、推理机与问题处理系统 人机对话部分还加入了自然语言处理功能o IDSS 在用户决策问题的输入、决策问题的描述、决策过程的推理，问题解的求取与输出等方面 都有了显著的改进一、智能一、智能DSSDSS的基本概念的基本概念-2-2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 人工神经元网络采用物理器件或计算机 模拟生物体中神经网络的某些结构与功能o ANN 属于基于案例学习的模型 吸取了生物神经网络的部分优点o ANN 由许多简单处理单元互连而成 局部神经元损坏后不影响全局的活动o ANN 具有良好的自组织、自学习和自适应能力 特别适用于处理复杂问题或开放系统 能弥补专

15、家系统的不足 一、智能一、智能DSSDSS的基本概念的基本概念-3-3燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o典型的结构为四库结构数据库数据库模型库模型库人机接口人机接口方法库方法库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统用用 户户数据库数据库管理系统管理系统方法库方法库知识库知识库知识库知识库管理系统管理系统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推理机推理机二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构-1-1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统oIDSS 具有人工智能的行为o向人类靠拢了一大步o使不熟悉机器的人也能方便地

16、使用 DSSIDSS：更好地理解人更好地理解人 能积累已有知识能积累已有知识 能获得新知识能获得新知识 提高分析和求解能力提高分析和求解能力增设：增设：自然语言处理系统自然语言处理系统 知识库知识库 推理机推理机 问题处理系统问题处理系统二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构-2-2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统自然语言表达的自然语言表达的决策问题决策问题系统能理解的方式系统能理解的方式表达的决策问题表达的决策问题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处理系统问题处理系统语法、语义语法、语义结构分析结构分析二、智能二、智能DSSDSS的结构的结

17、构 智能人智能人机接机接口口燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统问题处理系统问题处理系统工作流程工作流程 问问 题题 求求 解解 器器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 问问 题题 分分 析析 器器 问题描述问题描述 人人 机机 接接 口口自然语言处理系统自然语言处理系统 结果结果 四四 库库 系系 统统求解资源求解资源二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 问题处理系问题处理系统统燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统回答知识请求回答知识请求回答知识库维护请求回答知

18、识库维护请求知识库知识库知识库知识库管理系统管理系统推理机推理机决策知识和经验知识决策知识和经验知识特定问题领域专门知识特定问题领域专门知识从已知事实从已知事实推出新事实推出新事实二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 知识库子系统知识库子系统1 1o 知识库子系统：获取、解释、表示、推理及管理与维护知识 知识：有关规则、因果关系及经验等燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o存储知识首先要表示知识o知识的表示是知识的符号化过程o常见的知识表示形式有：逻辑表示法 语义网络表示法 产生式规则表示法 框架表示法 过程表示法二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 知识库

19、子系统知识库子系统2 2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o推理是指从已知事实推出新事实的过程o推理一般由三部分组成：大前提、小前提、结论o例：大前提 拖债达3级及以上的客户信用低 小前提 该客户拖债达4级 结论 该客户信用低o例：大前提 与信用低的客户做交易要谨慎 小前提 该客户信用低 结论 与该客户做交易要谨慎二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 推理机推理机1 1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o根据推理方向的不同，可以分出三种推理：正向推理、反向推理、正反向混合推理例：从某城市到一个无直达航班的城市 为确定坐哪些航班转达

20、，即是简单的推理问题例：若事实M为真，且有规则IF M THEN N，则N为真 因此，若事实任务A是紧急订货为真，且有规则 IF任务I是紧急订货THEN任务I按优先安排计划 则任务A就应优先安排计划二、智能二、智能DSSDSS的结构的结构 推理机推理机2 2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统输出输出W1W1W4W4W2W2W3W3X1 X2 X3 X4X1 X2 X3 X4输入输入加权加权传递传递加权和加权和Y Y处理处理单元单元输入层输入层隐蔽层隐蔽层输出层输出层三、三、ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 -1 1 人工神经元网络基本原理人工神

21、经元网络基本原理燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o ANN 可看作黑箱o 通过案例学习 能具备求解同类问题的本领 尤其是那些机理模糊或处理频繁的问题o 例如：图像、语音和文字的识别 事物的分析、评估和预测 半结构化和非结构化问题的方案搜索和选择 三、三、ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 -2 2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o 在产品评价和选择方面：利用学习了股票涨落走势因果对应关系的 ANN 能得到该证券今后走势的评价输出 在一批股票中，用 ANN 做扫描式的分析和评价 发现有看好迹象和走坏征兆的股票o 在

22、客户关系管理和交易服务方面：根据客户基本信息和交易信息，能：得出客户优质度、划分客户、找出优质客户识别风险和客户流失征兆 为风险防范措施的确定提供依据三、三、ANNANN在分析与决策中的应用在分析与决策中的应用 -3 3燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统第四节 群体决策支持系统o本节内容：一、群体决策支持系统的基本概念 二、群体决策支持系统的类型 三、群体决策支持系统的组成燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o前几章所述的 DSS 是面向个人的 实际上组织的决策大都是由领导群体作出的o垮区域活动难使多人坐在一起决策 传统的群体决策方法已

23、难以实现 要求在广泛空间内和不固定时刻作群体决策在此背景下产生了在此背景下产生了 GDSS GDSS一、群体一、群体DSSDSS的基本概念的基本概念 -1 1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o GDSS 是一类信息系统在 DSS 基础上利用计算机网络与通信技术让多个决策者为了一个共同的目标通过某种规程相互协作探寻半结构化或非结构化决策问题解决方案o GDSS 涉及面很广要面对不同风格与偏好的决策者要综合决策科学、计算机网络、数据库技术、运筹学、心理学及行为科学等多种学科实用系统研究与开发的难度非常大一、群体一、群体DSSDSS的基本概念的基本概念 -2 2燕山大

24、学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统DSSDSS计算机技术计算机技术通信技术通信技术GDSSGDSS规程规程半结构化问题半结构化问题非结构化问题非结构化问题一、群体一、群体DSSDSS的基本概念的基本概念 -3 3燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o GDSS有以下一些特点：1不受时间与空间的限制2让决策者便捷地交流与共享信息，减少片面性3使决策者克服消极心理，无保留地发表意见4能集思广益激发思路，使问题方案尽可能完美5可防止小集体主义及个性对决策结果的影响6提高决策者对决策结果的满意程度和置信度7群体越大效果越显著一、群体一、群体DSSDS

25、S的基本概念的基本概念 -4 4燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o根据环境、人员空间分布、决策周期长短等因素GDSS 大致可以四种类型：决策室决策室（同时同地）（同时同地）局域决策网局域决策网（同地异时）（同地异时）虚拟会议虚拟会议（异地同时）（异地同时）远程决策网远程决策网（异地异时）（异地异时）二、群体二、群体DSSDSS的类型的类型综合局域网综合局域网和虚拟会议和虚拟会议的优点的优点燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统人机接口人机接口 公共数据库公共数据库子系统子系统公共模型库公共模型库子系统子系统主持人主持人 规程库子系统规程

26、库子系统通信库子系统通信库子系统公共方法库公共方法库子系统子系统私有决策私有决策 支持系统支持系统决策者决策者 决策者决策者 公共公共显示设备显示设备三、群体三、群体DSSDSS的组成的组成 -1 1燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统o GDSS 按一个预定的规程以会议方式运行o 由一个主持人及多个决策者参加 围绕一个称为“主题”的决策问题 按照某种规程展开o 主持人员控制决策活动的进程 参会者利用三库资源和私有 DSS 分析问题 进行子问题的决策，发表各自的意见 三、群体三、群体DSSDSS的组成的组成 -2 2燕山大学经济管理学院燕山大学经济管理学院管理信息系统管理信息系统第十一章 决策支持系统 小结DSS概念概念DSS组成组成智能智能DSS群体群体DSS决决策策支支持持系系统统人机优势互补、决策者主导人机优势互补、决策者主导交互式求解低结构化问题交互式求解低结构化问题构成演变、性能拓展构成演变、性能拓展基本结构分解组合派生基本结构分解组合派生装配模型、选择算法、提取数据装配模型、选择算法、提取数据与人工智能结合与人工智能结合增设知识库等智能构件增设知识库等智能构件依靠知识、推理、学习来求解依靠知识、推理、学习来求解多位决策者交互协作求解多位决策者交互协作求解克服时间空间局限克服时间空间局限