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第十四章決策支持系統(tǒng),決策支持系統(tǒng)的概念決策支持系統(tǒng)的組成智能決策支持系統(tǒng)群體決策支持系統(tǒng),近半個(gè)世紀(jì)以來，組織的管理思想、方法與工具隨著組織環(huán)境的變遷而發(fā)生了巨大的變化，管理思想、方法與工具的改進(jìn)使組織的管理效率與效用有了顯著的提高。20世紀(jì)60年代末70年代初出現(xiàn)的MIS使企業(yè)的信息獲得了系統(tǒng)的開發(fā)和利用，將企業(yè)的管理水平提高到了一個(gè)新的層次。,然而，面對一些半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的決策支持要求，MIS無能為力。決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem，DSS）應(yīng)運(yùn)而生。,14-1決策支持系統(tǒng)的概念,DSS的產(chǎn)生與發(fā)展DSS的功能與定義DSS與管理信息系統(tǒng)的關(guān)系,一、決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展,70年代中期,Keen和ScottMorton首次提出了“決策支持系統(tǒng)”(DecisionSupportSystem，簡稱DSS)一詞，標(biāo)志著利用計(jì)算機(jī)與信息支持決策的研究與應(yīng)用進(jìn)人了一個(gè)新的階段，并形成了決策支持系統(tǒng)新學(xué)科。在整個(gè)70年代，研究開發(fā)出了許多較有代表性的DSS。,70年代末期,DSS一詞已經(jīng)非常流行，一般認(rèn)為DSS是結(jié)合與利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和人的靈活判斷能力，以交互方式支持決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題的系統(tǒng)。,80年代初,DSS增加了知識庫與方法庫，構(gòu)成了三庫系統(tǒng)或四庫系統(tǒng)。知識庫系統(tǒng)：是有關(guān)規(guī)則、因果關(guān)系及經(jīng)驗(yàn)等知識的獲取、解釋、表示、推理及管理與維護(hù)的系統(tǒng)。方法庫系統(tǒng)：是以程序方式管理和維護(hù)各種決策常用的方法和算法的系統(tǒng)。,80年代后期,80年代后期，人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的研究與應(yīng)用為知識的學(xué)習(xí)與獲取開辟了新的途徑。專家系統(tǒng)與DSS相結(jié)合，充分利用專家系統(tǒng)定性分析與DSS定量分析的優(yōu)點(diǎn)，形成了智能決策支持系統(tǒng)IDSS，提高了DSS支持非結(jié)構(gòu)化決策問題的能力。,近年來,近年來，DSS與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合構(gòu)成了新型的能供異地決策者共同參與進(jìn)行決策的群體決策支持系統(tǒng)GDSS。GDSS利用便捷的通信技術(shù)在多位決策者之間溝通信息，提供良好的協(xié)商與綜合決策環(huán)境，以支持需要集體做出決定的重要決策。,二、決策支持系統(tǒng)的功能與定義,DSS的功能,⑴管理并隨時(shí)提供與決策問題有關(guān)的組織內(nèi)部信息。如：訂單要求、庫存狀況、生產(chǎn)能力與財(cái)務(wù)報(bào)表等。⑵收集、管理并提供與決策問題有關(guān)的組織外部信息。如：政策法規(guī)、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、市場行情、同行動(dòng)態(tài)與科技進(jìn)展等。,⑶收集、管理并提供各項(xiàng)決策方案執(zhí)行情況的反饋信息。如：訂單或合同執(zhí)行進(jìn)程、物料供應(yīng)計(jì)劃落實(shí)情況、生產(chǎn)計(jì)劃完成情況等。⑷能以一定的方式存儲和管理與決策問題有關(guān)的各種數(shù)學(xué)模型。如：定價(jià)模型、庫存控制模型與生產(chǎn)調(diào)度模型等。,⑸能夠存儲并提供常用的數(shù)學(xué)方法及算法。如：回歸分析方法、線性規(guī)劃、最短路徑算法等。⑹上述數(shù)據(jù)、模型與方法能容易地修改和添加。如：數(shù)據(jù)模式的變更、模型的連接或修改、各種方法的修改等。⑺能靈活地運(yùn)用模型與方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、匯總、分析、預(yù)測，得出所需的綜合信息與預(yù)測信息。,⑻具有方便的人機(jī)對話和圖像輸出功能，能滿足隨機(jī)的數(shù)據(jù)查詢要求，回答"如果……則……"之類的問題。⑼提供良好的數(shù)據(jù)通信功能，以保證及時(shí)收集所需數(shù)據(jù)并將加工結(jié)果傳送給使用者。⑽具有使用者能忍受的加工速度與響應(yīng)時(shí)間，不影響使用者的情緒。,DSS的基本特征,⑴對準(zhǔn)上層管理人員經(jīng)常面臨的結(jié)構(gòu)化程度不高、說明不夠充分的問題；⑵把模型或分析技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取技術(shù)及檢索技術(shù)結(jié)合起來；⑶易于為非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員以交互會話的方式使用；⑷強(qiáng)調(diào)對環(huán)境及用戶決策方法改變的靈活性及適應(yīng)性；⑸支持但不是代替高層決策者制定決策。,DSS的結(jié)構(gòu)特征,⑴模型庫及其管理系統(tǒng)；⑵數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)；⑶方法庫及其管理系統(tǒng)；⑷交互式計(jì)算機(jī)硬件及軟件；⑸對用戶友好的建模語言。,決策支持系統(tǒng)(DSS)的定義,DSS是一種以計(jì)算機(jī)為工具，應(yīng)用決策科學(xué)及有關(guān)學(xué)科的理論與方法，以人機(jī)交互方式輔助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問題的信息系統(tǒng)。,例：有一制造廠為決定它的生產(chǎn)規(guī)模和合適的庫存量，建立一個(gè)決策支持系統(tǒng)。模型庫：由生產(chǎn)計(jì)劃、庫存模擬模型(如預(yù)測、庫存控制模型)等組成。數(shù)據(jù)庫中存有歷年銷售量、資金流動(dòng)情況、成本等原始數(shù)據(jù)。人機(jī)交互系統(tǒng)：決策者通過計(jì)算機(jī)終端屏幕，根據(jù)DSS提供最佳訂貨量和重新訂貨時(shí)間，以及相應(yīng)的生產(chǎn)成本、庫存成本等信息，進(jìn)行"如果……將會怎樣?"的詢問，對所提方案進(jìn)行靈敏度分析，或者以新的參數(shù)進(jìn)行模擬而得到一個(gè)新的方案。,三、DSS與MIS的關(guān)系,⑴、DSS與MIS關(guān)系的主要觀點(diǎn),①M(fèi)IS是一個(gè)總概念，DSS是MIS發(fā)展的高級階段或高層子系統(tǒng)。②DSS是鑒于MIS的不足而推出的目標(biāo)不同于MIS的新型系統(tǒng)。③MIS是DSS的基礎(chǔ)部分，也即DSS包括提供決策信息的MIS，MIS是DSS的一個(gè)子系統(tǒng)。,④有廣義與狹義之分，就狹義而言，MIS與DSS是不同的系統(tǒng)，就廣義而言，DSS是MIS的分系統(tǒng)。,⑵、DSS與MIS的關(guān)系,DSS與MIS目標(biāo)一致,起點(diǎn)不同，DSS的目標(biāo)是MIS本來就要追求的目標(biāo)之一，只是這個(gè)目標(biāo)的具體實(shí)現(xiàn)是在DSS的名義之下而已。從發(fā)展的觀點(diǎn)看，可以將DSS看做是MIS的高級階段或高層分系統(tǒng)。但為了有利于作深人的專門研究，為了滿足組織管理決策現(xiàn)代化與科學(xué)化的迫切需要，針對性地作DSS的專門開發(fā)與應(yīng)用也是可行的。,14-2決策支持系統(tǒng)的組成,DSS的概念模式DSS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)對話、數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫子系統(tǒng),一、決策支持系統(tǒng)的概念模式,概念模式：反映DSS的形式及其與"真實(shí)系統(tǒng)"、人和外部環(huán)境的關(guān)系。其建立是開發(fā)中最初階段的工作，它通過對決策問題與決策過程的系統(tǒng)分析來描述。,“真實(shí)系統(tǒng)”,DSS,真實(shí)系統(tǒng),環(huán)境,,外部信息,內(nèi)部信息,與人的行為有關(guān)的信息,問題,決策,決策者,操作,響應(yīng),,,,,,,,,,,,,,,二、決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),DSS部件之間的關(guān)系構(gòu)成了DSS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的功能主要是由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定，具有不同功能特色的DSS，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也不同。,（一）三角式結(jié)構(gòu),是由數(shù)據(jù)庫、模型庫等子系統(tǒng)與對話子系統(tǒng)成三角形分布的結(jié)構(gòu)，也是DSS最基本的結(jié)構(gòu)。,對話管理子系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),模型庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫,模型庫,用戶,對話管理子系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),模型庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫,模型庫,用戶,方法庫管理系統(tǒng),方法庫,對話管理子系統(tǒng)是DSS是人機(jī)接口界面；決策者作為DSS的用戶通過該子系統(tǒng)提出信息查詢的請求或決策支持的請求；對話管理子系統(tǒng)對接受到的請求作檢驗(yàn)，形成命令，為信息查詢的請求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，提取信息，所得信息傳送給用戶；,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹,對決策支持的請求將識別問題與構(gòu)建模型，從方法庫中選擇算法，從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)，運(yùn)行模型庫中的模型，運(yùn)行結(jié)果通過對話子系統(tǒng)傳送給用戶或暫存數(shù)據(jù)庫待用。,DSS決策過程,應(yīng)用DSS作決策的過程是一個(gè)人機(jī)交互的啟發(fā)，因此問題的解決過程往往要分解成若干個(gè)階段，一個(gè)階段完成后用戶獲得階段的結(jié)果以及某些啟示，然后進(jìn)入下一階段的人機(jī)對話，如此反復(fù)，直到用戶形成決策意見，確定問題的解。,階段1,階段2,階段3,……..,決策意見,,,,,三、人機(jī)對話子系統(tǒng),⑴人機(jī)對話子系統(tǒng)的概念DSS中用戶和計(jì)算機(jī)的接口，在操作者、模型庫、數(shù)據(jù)庫和方法庫之間起著傳送(包括轉(zhuǎn)換)命令和數(shù)據(jù)的重要作用，其核心是人機(jī)界面。,⑵從系統(tǒng)使用角度，對話接口的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：能使用戶了解系統(tǒng)所能提供的數(shù)據(jù)、模型及方法的情況。如：數(shù)據(jù)模式與范圍，模型種類。數(shù)量、用途及運(yùn)行要求等。通過"如果……則……"(what…if…)方式提問。對請求輸入有足夠的檢驗(yàn)與容錯(cuò)能力，給用戶某些必須的提示與幫助。通過運(yùn)行模型使用戶取得或選擇某種分析結(jié)果或預(yù)測結(jié)果。在決策過程結(jié)束之后，能把反饋結(jié)果送入系統(tǒng)，對現(xiàn)有模型提出評價(jià)及修正意見。當(dāng)需要的時(shí)候，可以按使用者要求的方式，很方便地以圖形及表格等豐富的表達(dá)方式輸出信息、結(jié)論及依據(jù)等。,⑶從系統(tǒng)維護(hù)的檢驗(yàn)評價(jià)角度，對話接口的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：能幫助維護(hù)人員了解系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，分析存在的問題，找出改進(jìn)的方法。報(bào)告模型的使用情況(次數(shù)、結(jié)果、使用者的評價(jià)及改進(jìn)要求)。利用統(tǒng)計(jì)分析工具，分析偏差的規(guī)律及趨勢，為找出癥結(jié)提供參考。臨時(shí)性地、局部性地修改模型，運(yùn)行模型，并將結(jié)果與實(shí)際情況對比，以助于發(fā)現(xiàn)問題。在模型與方法之間，安排不同的使用方式與組合方式，以便進(jìn)行比較分析。,⑷從系統(tǒng)維護(hù)的允許修改角度，對話接口的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：能通過對話方式接受系統(tǒng)修改的要求。檢查有關(guān)修改的要求，提醒維護(hù)人員糾正不一致的問題，補(bǔ)充遺漏細(xì)節(jié)，對可能出現(xiàn)的問題提出警告。根據(jù)要求，自動(dòng)迅速地修改系統(tǒng)，這包括，在模型庫中登記新模型，建立各種必要的聯(lián)系，修改數(shù)據(jù)庫等。,四、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng),數(shù)據(jù)或信息是減少?zèng)Q策問題不確定性的要素，是分析判斷的依據(jù)。決策支持系統(tǒng)面向半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的決策問題，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)面廣且具有概括性，除了組織內(nèi)部的數(shù)據(jù)外，更多的是組織外部數(shù)據(jù)。,⑴數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的概念存儲、管理、提供與維護(hù)用于決策支持?jǐn)?shù)據(jù)的DSS基本部件，是支撐模型庫子系統(tǒng)及方法庫子系統(tǒng)的基礎(chǔ)。,⑵數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的組成由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)析取模塊、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)查詢模塊等部件組成。①數(shù)據(jù)庫DSS數(shù)據(jù)庫中存放的數(shù)據(jù)大部來源于MIS等信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫被稱為源數(shù)據(jù)庫。,②數(shù)據(jù)析取模塊負(fù)責(zé)從源數(shù)據(jù)庫提取能用于決策支持的數(shù)據(jù)，析取過程也是對源數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的過程，是選擇、濃縮與轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程。③數(shù)據(jù)字典用于描述與維護(hù)各數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性、來龍去脈及相互關(guān)系。也可被看做是數(shù)據(jù)庫的一部分。,④數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于管理、提供與維護(hù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也是與其他子系統(tǒng)的接口。⑤數(shù)據(jù)查詢模塊用來解釋來自人機(jī)對話及模型庫等子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請求，通過查閱數(shù)據(jù)字典確定如何滿足這些請求，并詳細(xì)闡述向數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請求，最后將結(jié)果返回對話子系統(tǒng)或直接用于模型的構(gòu)建與計(jì)算。,五、模型庫子系統(tǒng),⑴模型庫子系統(tǒng)的概念模型庫子系統(tǒng)是構(gòu)建和管理模型的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它是DSS中最復(fù)雜與最難實(shí)現(xiàn)的部分。DSS用戶是依靠模型庫中的模型進(jìn)行決策的，因此我們認(rèn)為DSS是由“模型驅(qū)動(dòng)的”。,⑵應(yīng)用模型獲得的輸出結(jié)果三種作用①直接用于制定決策；②對決策的制定提出建議；③用來估計(jì)決策實(shí)施后可能產(chǎn)生的后果。,模型庫決策的應(yīng)用1、對應(yīng)于那些結(jié)構(gòu)性比較好的決策問題，其處理算法是明確規(guī)定了的，表現(xiàn)在模型上，其參數(shù)值是已知的。2、對于非結(jié)構(gòu)化的決策問題，有些參數(shù)值并不知道，需要使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法估計(jì)這些參數(shù)的值。由于不確定因素的影響，參數(shù)值估計(jì)的非真實(shí)性，以及變量之間的制約關(guān)系，用這些模型計(jì)算得出的輸出一般只能輔助決策或?qū)Q策的制定提出建議。3、對于戰(zhàn)略性決策，由于決策模型涉及的范圍很廣，其參數(shù)有高度的不確定性，所以模型的輸出一般用于估計(jì)決策實(shí)施后可能產(chǎn)生的后果。,⑶模型庫子系統(tǒng)的組成由模型庫和模型庫管理系統(tǒng)兩部分組成。①模型庫用于存儲決策模型，是模型庫子系統(tǒng)的核心部件。實(shí)際上模型庫中主要存儲的是能讓各種決策問題共享或?qū)ｉT用于某特定決策問題的模型基本模塊或單元模型，以及它們間的關(guān)系。使用DSS支持決策時(shí)，根據(jù)具體問題構(gòu)造或生成決策支持模型，這些決策支持模型如有再用的可能性則也可存儲于模型庫。,模型按照經(jīng)濟(jì)內(nèi)容可分類為：1、預(yù)測類模型，如產(chǎn)量預(yù)測模型、消費(fèi)預(yù)測模型等。2、綜合平衡模型，如生產(chǎn)計(jì)劃模型、投入產(chǎn)出模型等。3、結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，如能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型、工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型等。4、經(jīng)濟(jì)控制類模型，如財(cái)政稅收、信貸、物價(jià)、工資、匯率等對國家經(jīng)濟(jì)的綜合控制模型等。,②模型庫管理系統(tǒng)主要功能是模型的利用與維護(hù)。模型的利用：包括決策問題的定義和概念模型化，從模型庫中選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ突騿卧Ｐ蜆?gòu)造具體問題的決策支持模型，以及運(yùn)行模型。模型的維護(hù)：包括模型的聯(lián)結(jié)、修改與增刪等。,模型庫子系統(tǒng)是在與DSS其他部件的交互過程中發(fā)揮作用的。a.與數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的交互可獲得各種模型所需的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)模型輸入、輸出和中間結(jié)果存取自動(dòng)化；b.與方法庫子系統(tǒng)的交互可實(shí)行目標(biāo)搜索、靈敏度分析和仿真運(yùn)行自動(dòng)化等。c.與人機(jī)對話子系統(tǒng)之間的交互，模型的使用與維護(hù)實(shí)質(zhì)上是用戶通過人機(jī)對話子系統(tǒng)予以控制與操作的。,六、方法庫子系統(tǒng),⑴方法庫子系統(tǒng)的概念是存儲、管理、調(diào)用及維護(hù)DSS各部件要用到的通用算法、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)等方法的部件，方法庫中的方法一般用程序方式存儲。⑵方法庫子系統(tǒng)的組成由方法庫與方法庫管理系統(tǒng)組成。,