決策支持系統(tǒng)教案（Word）

1、西安財經(jīng)學(xué)院教 案 課程名稱: 決策支持系統(tǒng) 適用專業(yè): 信息管理與信息系統(tǒng) 教師姓名: 王解法 課程所屬院系: 信息學(xué)院 時間 2006 年 08 月 10 日1 / 83計劃總課時: 36課時其中課堂教學(xué) 36課時、實踐教學(xué) 0 課時課時分配：1. 決策支持系統(tǒng)概述. 2h2. 決策支持. 2h3. 決策支持系統(tǒng)8h4. 智能決策支持系統(tǒng)和智能技術(shù)的決策支持10h5. 數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘的決策支持10h6. 綜合決策支持系統(tǒng)2h7. 決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與實例1h8. 決策支持系統(tǒng)的討論1h本課程重點：1. 理解決策支持系統(tǒng)是一門方法學(xué)，而不是告訴你解決問題的具體技術(shù)；2. 決策支持系統(tǒng)屬于

2、系統(tǒng)集成的方法，要求為了一定目的把不同的現(xiàn)有軟件集成在一起；3. 決策支持系統(tǒng)強調(diào)針對任務(wù)而集成，并不是通用萬能的系統(tǒng)。本課程難點：決策支持系統(tǒng)是一門關(guān)于非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題解決的方法學(xué)的課程，縱觀整個課程，主要難點集中在以下幾個方面：1） 如何正確理解結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題？2） 非結(jié)構(gòu)化問題的在一定程度上具有因人而已的不確定解，人的先驗知識如何對結(jié)果產(chǎn)生影響？3） 決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能模塊之間如何進行信息傳遞，現(xiàn)有的教材對此都沒有詳細的介紹，怎樣理解；4） 對人工智能理論的理解，構(gòu)成了一個理解上的鴻溝，特別是不確定推理，人的先驗知識起很大的作用；5) 如何應(yīng)用到實際中去，怎樣和實際情況

3、無縫聯(lián)系起來，尚需要深入的思考。課后作業(yè)分配表：所需參考書目：1 陳文偉. 決策支持系統(tǒng)教程. 北京：清華大學(xué)出辦社, 2004.2 陳鋌. 決策分析. 北京：科學(xué)出版社，1987.3 林齊寧. 決策分析. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2002.第 1 章：決策支持系統(tǒng)的概念第 1.1 節(jié)：決策支持系統(tǒng)的形成和發(fā)展本節(jié)內(nèi)容：本節(jié)介紹了決策支持系統(tǒng)的起因、發(fā)展歷史以及決策支持系統(tǒng)和其它學(xué)科的關(guān)系，同時介紹了決策支持系統(tǒng)的一些特定問題的系統(tǒng)概念。必須告訴學(xué)生什么是非結(jié)構(gòu)化問題，并力求讓學(xué)生不受約束的開展自由發(fā)揮，不要壓抑自己的個性。同時強調(diào)決策支持系統(tǒng)是一門方法學(xué)，而不是專門技術(shù)。首先了解相關(guān)的課程

4、，這包括管理信息系統(tǒng)、管理科學(xué)（運籌學(xué)）、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)、群決策支持系統(tǒng)、經(jīng)理信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)從簡單到復(fù)雜，從結(jié)構(gòu)化到非結(jié)構(gòu)化。圖1.1 決策的結(jié)構(gòu)化問題及解決方法關(guān)于決策支持系統(tǒng)，國內(nèi)有不同的看法，有的強調(diào)人的先驗知識，有的強調(diào)模型的組合。本書作者屬于后者。管理信息系統(tǒng)的解決結(jié)構(gòu)化的問題，強調(diào)數(shù)據(jù)處理和管理；管理科學(xué)（運籌學(xué)）強調(diào)建立模型，對系統(tǒng)過程要清楚、并盡量簡化，要求能夠抓住問題的實質(zhì)；較低層次上的決策支持系統(tǒng)強調(diào)這兩種方法的結(jié)合，即組合模型；而專家系統(tǒng)強調(diào)半結(jié)構(gòu)化問題的基于規(guī)則的組合，需要專家知識，并具有知識管理功能，特別適合定性決策；智能決策支持系統(tǒng)把專

5、家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來，解決定性和定量問題；群決策支持系統(tǒng)把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和決策支持技術(shù)結(jié)合起來，解決半結(jié)構(gòu)化問題。經(jīng)理信息系統(tǒng)更加高級，解決問題的非結(jié)構(gòu)化更強，考慮先驗知識的要求更高，與經(jīng)理的風(fēng)險態(tài)度、出事風(fēng)格、信仰追求有關(guān)，屬于決策支持系統(tǒng)的更高層。 決策是永恒的話題，決策支持系統(tǒng)是永遠發(fā)展不到盡頭的！提示要點 1（教材P1，最下面一段）管理信息系統(tǒng)是一種以計算機為基礎(chǔ)，支持管理活動和管理功能的信息系統(tǒng)。更具體的定義為：管理信息系統(tǒng)是由人和計算機結(jié)合的對管理信息進行收集、存儲、維護、加工傳遞和使用的系統(tǒng)； 2（教材P2，最下面一段）管理科學(xué)是對管理問題用定量分析方法，建立數(shù)學(xué)模型，通過求解

6、計算，達到輔助管理決策的一門學(xué)科； 3（教材P3，最下面一段）管理科學(xué)與運籌學(xué)運用單模型輔助決策，規(guī)模不大，數(shù)據(jù)較少。隨著社會發(fā)展，復(fù)雜問題越來越多，單一的模型技術(shù)已經(jīng)不能適用了。從而出現(xiàn)了多模型的聯(lián)合輔助決策問題，這些模型間的數(shù)據(jù)傳遞量很大，只能借助于數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。這種大量的模型和數(shù)據(jù)，促使決策支持系統(tǒng)必須考慮增加模型庫和數(shù)據(jù)庫，并把它們有機組織起來。這也是決策支持系統(tǒng)的起因。 4（教材P4，上面）決策支持系統(tǒng)的特性； 5（教材P4，上面）結(jié)構(gòu)化決策和非結(jié)構(gòu)化決策； 6（教材P4，中間）專家系統(tǒng)是20世紀50年代人工智能的進一步發(fā)展。它是利用專家的知識，特別是經(jīng)驗知識，通過推理過程得出輔助決

7、策的結(jié)論。強調(diào)定性知識的推理。 7（教材P5，中間）智能決策支持系統(tǒng)把決策支持系統(tǒng)（定量）和專家系統(tǒng)（定性）結(jié)合起來，后來再根據(jù)智能理論的發(fā)展，把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機器學(xué)習(xí)、遺傳算法、自然語言理解等揉入系統(tǒng)。 8（教材P5，下面）把分布在不同地理位置的通過計算機系統(tǒng)連接起來，為了某一個重大或復(fù)雜問題，考慮各自的利益，共同協(xié)商，達到一個各方都滿意的結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)。 9（教材P7，上面）經(jīng)理信息系統(tǒng)是對高層管理著的戰(zhàn)略決策提供支持的決策支持系統(tǒng)。不僅幫助查閱本企業(yè)的運營信息，同時能幫助掌握競爭者的有關(guān)活動。 10（教材P7P8）決策支持系統(tǒng)的技術(shù)進步：單模型輔助決策，交互建模的DSS，組合模型的DSS，

8、智能的DSS本節(jié)重點：1管理科學(xué)的研究方法；2決策支持系統(tǒng)的起因；3智能決策支持系統(tǒng)的內(nèi)容本節(jié)難點：1對結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化問題的理解課堂進行中的情況記錄：（碰到難以回答的問題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等）第 1.2 節(jié)：決策支持系統(tǒng)概念本節(jié)內(nèi)容：本節(jié)介紹了決策問題的結(jié)構(gòu)化分類、決策支持系統(tǒng)的定義、決策支持系統(tǒng)與其它學(xué)科的關(guān)系。對問題的結(jié)構(gòu)化程度的劃分，具體要用到3個因素：問題形式化描述的難以程度；解題方法的難易程度；解題中所需計算量的多少。自從決策支持系統(tǒng)的概念提出后，不少人對決策支持系統(tǒng)進行了定義，其中，比較典型的有：R. H. Spraque和E. D. Carlson，P. G. W.

9、 Keen，S. S. Mittra。這些定義都強調(diào)人機的結(jié)合、強調(diào)多模型組合、強調(diào)輔助決策。 本節(jié)還介紹了決策支持系統(tǒng)和運籌學(xué)的關(guān)系、決策支持系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的關(guān)系。提示要點 1（教材P10，中間段）關(guān)于決策支持系統(tǒng)的定義，本書作者的定義：決策支持系統(tǒng)是綜合利用大量數(shù)據(jù)，有機組合眾多模型、通過人機交互，輔助各級決策者實現(xiàn)科學(xué)決策的系統(tǒng)。 2（教材P11，中間段）決策支持系統(tǒng)與管理科學(xué)/運籌學(xué)的關(guān)系 3（教材P11，中間段）決策支持系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)的關(guān)系本節(jié)重點：1決策支持系統(tǒng)的定義；2. 決策支持系統(tǒng)與運籌學(xué)、管理信息系統(tǒng)的關(guān)系本節(jié)難點：決策支持系統(tǒng)的定義課堂進行中的情況記錄：（碰到難以

10、回答的問題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等）第 1.3 節(jié)：新決策支持系統(tǒng)與綜合決策支持系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容：隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)量急劇增大。有些公司經(jīng)過長年累月積累下來的商業(yè)數(shù)據(jù)記錄目前已經(jīng)超過幾百萬條。因此解決數(shù)據(jù)爆炸和知識貧乏的問題引起人們的重視。20世紀90年代中期，興起了數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理和數(shù)據(jù)挖掘三項技術(shù)。 本節(jié)介紹了基于數(shù)據(jù)倉庫的決策支持系統(tǒng)、綜合決策支持系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的綜合決策支持系統(tǒng)的概念，形成過程。 數(shù)據(jù)是歷史記錄，是歷史見證，不能毀掉，當人們還沒有能力從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律時，最好的辦法就是要保留下來。如同我們保護古文物一樣，是為

11、了以后來研究。由于數(shù)據(jù)中隱含著大量的信息，所以有必要采取一定的科學(xué)方法來抽取。在目前技術(shù)條件下，要實現(xiàn)全自動的信息獲取是難上加難的，所以只能借助于人的先驗知識。所以把這種分析（數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析、數(shù)據(jù)挖掘）都歸入決策支持系統(tǒng)的范疇中去了。提示要點 1（教材P13，中間）數(shù)據(jù)倉庫是在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它將大量的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)按決策需要進行重新組織，以數(shù)據(jù)倉庫的形式進行存儲，它將為用戶提供輔助決策的隨機查詢、綜合數(shù)據(jù)以及隨時間變化的趨勢分析信息等。 2（教材P13，下段）數(shù)據(jù)挖掘是為了解決傳統(tǒng)分析方法的不足，并針對大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析處理而出現(xiàn)的。數(shù)據(jù)挖掘從大量數(shù)據(jù)中提取出隱藏在數(shù)據(jù)中的有用信息

12、，為人們的正確決策提供了很大的幫助。 3（教材P14，中間）聯(lián)機分析處理提供了多維數(shù)據(jù)分析，進行切片、切塊、鉆取等多種分析手段。 4（教材P14，下段）以數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)結(jié)合聯(lián)機分析處理和數(shù)據(jù)挖掘形成了基于數(shù)據(jù)倉庫的新決策支持系統(tǒng)。 5（教材P15，下段）將傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)和新決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來的決策支持系統(tǒng)稱為綜合決策支持系統(tǒng)。本節(jié)重點：1數(shù)據(jù)倉庫；2. 數(shù)據(jù)挖掘； 3. 聯(lián)機分析處理本節(jié)難點：綜合決策支持系統(tǒng)課堂進行中的情況記錄：（碰到難以回答的問題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等）第 2 章：決策支持第 2.1 節(jié)：決策與決策支持本節(jié)內(nèi)容： 決策是對未來的方向、目標以及實現(xiàn)途徑做出決定的

13、過程。決策是指個人或集體為了達到或?qū)崿F(xiàn)某一目標，借助于一定的科學(xué)手段和方法，從若干備選方案中選擇或綜合成一個滿意合理的方案，并付諸實施的過程。決策具有4個特征：目的性；超前性；創(chuàng)造性；管理性。 著名的學(xué)者H. A. 西蒙認為決策過程由4個步驟組成：確定決策目標；擬定各種被選方案；從各種被選方案中進行選擇；執(zhí)行方案。 決策技術(shù)使決策工作建立在更加科學(xué)、更加可靠的基礎(chǔ)上。決策技術(shù)包括“硬技術(shù)”和“軟技術(shù)”。“硬技術(shù)”是運用數(shù)學(xué)化、模型化、計算機化等來完成決策工作，提供了解決決策問題的定量分析手段，并創(chuàng)造出了一些實用方法和技術(shù)。決策“軟技術(shù)”是專家智囊集體的智慧，對于重大的及其復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化決策需要

14、利用“軟技術(shù)”來解決。 決策問題的復(fù)雜程度與3個因素有關(guān)：變量數(shù)目、不確定程度和時間因素。這3個因素有多種組合，構(gòu)成了不同復(fù)雜程度的決策問題，如下表。復(fù)雜程度類型數(shù)學(xué)手段最簡單單變量、靜態(tài)、確定型算術(shù)、代數(shù)、極值原理單因素多變量、靜態(tài)、確定型單變量、靜態(tài)、概率型單變量、動態(tài)、確定型矩陣代數(shù)、線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃概率論基本原理微分方程雙因素多變量、靜態(tài)、概率型多變量、動態(tài)、確定型單變量、動態(tài)、概率型多元統(tǒng)計分析動態(tài)規(guī)劃、自動控制理論存貨理論、排隊論、馬爾可夫過程論三因素多變量、動態(tài)、概率型復(fù)雜的隨機過程決策體系是指決策整個過程中的各個層次、各個部門在決策活動中的決策權(quán)限、組織形式、機構(gòu)設(shè)置、調(diào)節(jié)

15、機制、監(jiān)督方法的整個體系。決策體系由決策系統(tǒng)、參謀（智囊）系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)與監(jiān)督系統(tǒng)這五個部分組成一個統(tǒng)一整體。圖2.1 決策體系的運行在DSS發(fā)展歷史中，決策支持是一個先導(dǎo)概念，決策支持的概念形成若干年后，才出現(xiàn)了決策支持系統(tǒng)。決策支持的能力具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 模型的決策支持 模型是對客觀事物的特征和變化規(guī)律的一種科學(xué)抽象，通過研究模型來揭示決策問題原型的形狀、特征和本質(zhì)。模型方法是制定各類決策問題的基本方法和主要工具。該方法的途徑是：在探索一些較復(fù)雜的現(xiàn)象和過程時，根據(jù)已經(jīng)掌握的事實材料，首先建立一個適當?shù)哪Ｐ图右悦枋?，從而認識和掌握其變化規(guī)律，分析各種因素對決策問題的

16、影響程度，為確定最優(yōu)決策問題提供定量依據(jù)。管理科學(xué)/運籌學(xué)是這種決策支持方式。（2） “如果，將怎樣”（What-if）分析的決策支持 對決策問題已經(jīng)建立的模型進行分析，即對模型中的方程、變量、參數(shù)做各種各樣的假設(shè)，并通過模型計算后，對各種結(jié)果進行對比分析后，研究最優(yōu)解會有怎樣的變化，這種分析就是What-if分析。What-if分析具有以下基本作用： 優(yōu)化模型的許多參數(shù)在建模時是很難精確確定的，只能對一些數(shù)據(jù)進行估計。通過what-if分析可以表明系數(shù)估計值必須精確到怎樣的程度才能避免得出錯誤的最優(yōu)解，而且，可以找出哪些系數(shù)是需要重新精確定義的靈敏度參數(shù)平；在決策問題的條件發(fā)生了變化時，通過

17、what-if分析，即使不求解，也可以表明模型參數(shù)的變化是否會改變最優(yōu)解；當模型特定的參數(shù)反映政策決策時，what-if分析可以表明改變這些決策對結(jié)果的影響，從而有效指導(dǎo)管理者做出最終的決策。決策支持系統(tǒng)的初期是采用這種決策支持方式。（3） 決策問題方案的決策支持 模型是決策支持的重要手段，多模型組合形成決策問題方案能擴大單模型的決策支持能力。對于比較復(fù)雜的決策問題，難以用單模型輔助決策。這時，就需要用多模型的組合來形成決策方案實現(xiàn)輔助決策。每個模型所需要的數(shù)據(jù)都不相同，模型之間的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換也是一項很繁瑣的工作。對于多模型的組合，一般的方法是對每個模型分別由計算機來計算。決策支持系統(tǒng)基本上是屬

18、于這種決策支持方式。（4） 自動生成決策問題方案的決策支持 決策問題方案一般是由程序員根據(jù)決策問題的要求，選擇解決該問題的模型、數(shù)據(jù)及多模型的組合方式，再編制該問題的決策支持系統(tǒng)方案，通過計算得到該方案的解，并評價方案。由于不同的決策問題的決策方案是不同的，不具有通用性，每個決策問題方案只能是分別由程序員編制程序并計算。當把所有模型和各類數(shù)據(jù)都作為決策資源存入模型庫與數(shù)據(jù)庫中，即模型庫中既有數(shù)學(xué)模型，也有數(shù)據(jù)處理模型和人機交互模型等，數(shù)據(jù)庫中既有公用數(shù)據(jù)也有私有數(shù)據(jù)，它們都作為決策資源。而決策問題被理解為將模型資源和數(shù)據(jù)資源作為積木塊進行組合，搭建成系統(tǒng)方案的處理過程，用總控程序來描述。這時的

19、總控程序就簡單了，它只是控制模型運行、存取數(shù)據(jù)和人機對話進行判斷這三者結(jié)合的控制流程。利用計算機的系統(tǒng)快速原型法能自動生成具有上面要求的決策支持系統(tǒng)控制程序，達到控制模型程序的運行，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存取及人機對話，這樣就實現(xiàn)了決策問題方案的自動生成。知識推理和智能技術(shù)的決策支持 知識和模型一樣，也是一種決策資源。知識是從現(xiàn)實問題中抽取出來的，是現(xiàn)實問題中狀態(tài)改變的描述。問題求解是從開始狀態(tài)通過知識推理，建立從開始狀態(tài)到目標狀態(tài)的推理鏈，這是一種從定性分析角度出發(fā)的求解問題方法。它也是一種符號處理方法，完全不同于數(shù)學(xué)模型的定量分析方法。知識推理是決策支持的定性分析手段。提示要點1 科學(xué)決策強調(diào)過程

20、的科學(xué)性，但是對于結(jié)果不能強加要求；2 決策的前提就是預(yù)測，這要求決策者能對過去的狀態(tài)做一個認真的分析，提煉出未來可能的狀態(tài)變化；3 在選擇決策方案時，要考慮決策者對不同結(jié)果的風(fēng)險態(tài)度。本節(jié)重點：1西蒙的決策過程；2決策的硬技術(shù)和軟技術(shù)；3決策體系；4. 數(shù)據(jù)、信息、知識、智慧；5. 決策支持的概念本節(jié)難點：理解決策的過程，理解決策支持的含義課堂進行中的情況記錄：（碰到難以回答的問題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等）第 2.2 節(jié)：模型的決策支持本節(jié)內(nèi)容：1 模型模型是對于現(xiàn)實世界的事物、現(xiàn)象、過程或系統(tǒng)的簡化描述。模型反映了實際問題最本質(zhì)的特征和量的規(guī)律，即描述了現(xiàn)實世界中有顯著影響的因素和

21、相互關(guān)系。按照模型的表現(xiàn)可以分為物理模型、數(shù)學(xué)模型、結(jié)構(gòu)模型和仿真模型。（1） 物理模型 也稱實體模型，又可分為實物模型和類比模型。（2） 數(shù)學(xué)模型 用數(shù)學(xué)語言描述的一類模型。數(shù)學(xué)模型可以是一個或一組代數(shù)方程、微分方程、差分方程或統(tǒng)計學(xué)方程，也可以是它們的某一種適當?shù)慕M合，通過這些方程定量或定性地描述系統(tǒng)各變量之間地相互關(guān)系或因果關(guān)系。（3） 結(jié)構(gòu)模型 結(jié)構(gòu)模型是反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和因果關(guān)系的模型。結(jié)構(gòu)模型中的一類重要模型是圖模型。結(jié)構(gòu)模型是研究復(fù)雜系統(tǒng)的有效手段。（4） 仿真模型 仿真模型是通過數(shù)字計算機、模擬計算機或混合計算機上運行的程序所表達的模型。采用適當?shù)姆抡嬲Z言或程序，物理模型、數(shù)

22、學(xué)模型和結(jié)構(gòu)模型一般都能轉(zhuǎn)變?yōu)榉抡婺Ｐ汀? 數(shù)學(xué)模型與建模數(shù)學(xué)模型的種類很多，有這么幾種：原理性模型、系統(tǒng)學(xué)模型、規(guī)劃模型、預(yù)測模型、管理決策模型、仿真模型、計量經(jīng)濟模型。建立一個數(shù)學(xué)模型一般采用的步驟如下： 模型準備。了解問題的實際背景，明確建立模型的目的，研究對象的各種信息、數(shù)據(jù)，弄清對象的特征，在此基礎(chǔ)上探討解決問題的辦法。 模型建立。根據(jù)實際對象的特征和建模目的，分析對象有關(guān)聯(lián)的多種因素，找出主要與次要因素，本質(zhì)與非本質(zhì)因素，對問題進行必要的簡化，并用明確的語言做出假設(shè)。 模型建立。根據(jù)假設(shè)，利用適當?shù)臄?shù)學(xué)工具描述各變量之間的關(guān)系，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)（公式、表格、圖形等），即模型。建模

23、應(yīng)該遵守一個原則，那就是盡量采用簡單的數(shù)學(xué)工具，以便建立的模型能被更多的人了解和使用。 模型求解。運用適當?shù)臄?shù)學(xué)工具，特別是利用計算機對模型進行求解。 模型分析。對求得的結(jié)果進行數(shù)學(xué)上的分析，即根據(jù)問題的性質(zhì)分析各變量之間的依賴關(guān)系或穩(wěn)定性態(tài)或給出預(yù)測或給出最優(yōu)決策或控制。 模型檢驗。將模型分析的結(jié)果返回到實際對象中，用實際的結(jié)果對模型的合理型、適用性、正確性、靈敏性、健壯性做出評價。3 優(yōu)化模型的決策支持優(yōu)化模型中最典型的是線性規(guī)劃模型。線性規(guī)劃模型是管理科學(xué)/運籌學(xué)的一個重要分支，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟分析、經(jīng)營管理、軍事作戰(zhàn)和工程技術(shù)等方面。為合理地利用有限的人力、物力、財力等資源做出最優(yōu)決策，

24、提供了科學(xué)的依據(jù)。由于線性規(guī)劃模型有明確的數(shù)學(xué)分析的結(jié)構(gòu)形式，以及明確的求解方法單純形法，故線性規(guī)劃模型屬于結(jié)構(gòu)化決策。將實際的決策問題，通過具體分析建立起線性規(guī)劃模型，也是有一定難度的。需要明確目標，找出決策變量，選定參數(shù)，建立目標函數(shù)和約束方程，這需要由人的智慧來完成。最后，用單純形法進行求解，這在計算機中可自動完成。從建立線性規(guī)劃模型到用單純形法求解，得到最優(yōu)決策，整個過程中需要人的智慧和計算機的計算，這是半結(jié)構(gòu)化決策。對實際決策問題建立的線性規(guī)劃模型，決策變量可以找準。但是，對應(yīng)的參數(shù)選取，往往是估計值。這就影響了最優(yōu)解的準確性。對于線性規(guī)劃模型中的參數(shù)變化多大時，會引起最優(yōu)解的改變，

25、這需要通過what-if分析來進行。What-if分析可以幫助決策者分析模型中參數(shù)的精確程度對最優(yōu)解的影響，也可以幫助分析那些由決策者制定的政策參數(shù)對最優(yōu)解的影響，即有效地指導(dǎo)決策者做出最終的決策?？梢钥闯?，線性規(guī)劃模型的決策支持包括兩個方面：模型求解的最優(yōu)解的決策支持和模型的what-if分析的決策支持。【線性規(guī)劃模型的決策支持實例】某公司有三個生產(chǎn)分廠，現(xiàn)在研制了兩種新產(chǎn)品：“玻璃門”和“鋁框窗”，在現(xiàn)有產(chǎn)品銷售下降的情況下，準備生產(chǎn)新產(chǎn)品。（1）確定目標需要對新產(chǎn)品有什么優(yōu)點、能否被消費者購買等問題進行認真分析。新產(chǎn)品會增加成本，因此要對市場會有什么反應(yīng)進行成本分析。在決定生產(chǎn)新產(chǎn)品后，

26、需要對何時開始生產(chǎn)、公司的3個生產(chǎn)工廠能有多少時間生產(chǎn)新產(chǎn)品和每周能賣掉多少產(chǎn)品等問題制定營銷計劃。還有，如何廣告？這些都是非結(jié)構(gòu)化問題，公司的領(lǐng)導(dǎo)層通過會議來解決。（2）建立模型尋找兩種新產(chǎn)品的市場能力，哪種組合能產(chǎn)生最大利潤？該問題屬于線性規(guī)劃模型問題，線性規(guī)劃有固定的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)和問題求解方法，是結(jié)構(gòu)化決策問題，但是將實際問題建立成合適的線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型，需要收集以下信息： 每個工廠有多少生產(chǎn)能力生產(chǎn)新產(chǎn)品。 生產(chǎn)每一產(chǎn)品各需要每個工廠用多少生產(chǎn)能力。 每一個產(chǎn)品的單位利潤。這些數(shù)據(jù)只能得到估計值，特別是新產(chǎn)品的利潤（產(chǎn)品還未生產(chǎn)出來，就是估計它的利潤），這是一個半結(jié)構(gòu)化決策問題。假設(shè)

27、，根據(jù)估計參數(shù)，該問題的線性規(guī)劃模型的數(shù)學(xué)方程如下：（3）最優(yōu)決策利用線性規(guī)劃模型的求解方法，可得到最優(yōu)解x=2, y=6, P=3600這個最優(yōu)解對公司領(lǐng)導(dǎo)層決定是否生產(chǎn)新產(chǎn)品的重要決策依據(jù)。但是，公司領(lǐng)導(dǎo)還要考慮其它干擾因素，也就是下面的分析內(nèi)容。（4）what-if分析由于線性規(guī)劃模型的參數(shù)均是估計值，這樣計算出的最優(yōu)解也是估計值，對以下問題需要進行what-if分析： 新產(chǎn)品中有一個產(chǎn)品的單位利潤的估計值不準確時，最優(yōu)解怎樣變化。 兩個產(chǎn)品的單位利潤的估計值都不準確時，又將怎樣。 其中一個工廠每周可用于生產(chǎn)新產(chǎn)品的時間改變后，會對結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響。 如果3個工廠每周可用于生產(chǎn)新產(chǎn)品的

28、時間同時改變，又會對結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響。本節(jié)重點：1 由于實際問題比較復(fù)雜，對于決策者而言，很難一下子給出準確的數(shù)學(xué)模型，因此把一個粗糙的模型拿到實際中檢驗很重要，通過實際問題的靈敏度分析，進一步細化估計靈敏的參數(shù)。2 靈敏度高的參數(shù)可作為具體的實現(xiàn)措施，而靈敏度低的參數(shù)可作為宏觀政策的體現(xiàn)。本節(jié)難點：如何把理論問題和實際聯(lián)系起來，來分析靈敏度？課堂進行中的情況記錄：（碰到難以回答的問題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等）第 2.3 節(jié)：決策方案的支持支持本節(jié)內(nèi)容：1 決策方案與方案生成為了解決問題，需要擬定方案。擬定方案要遵循這些原則：方案的前瞻性，決策方案必須建立在科學(xué)預(yù)測與系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上

29、，具有一定的前瞻性；方案的可行性，決策方案一定要進行可行性研究，使決策方案建立在切實可行的科學(xué)根據(jù)基礎(chǔ)上，不至于違反客觀規(guī)律；方案的多樣性，應(yīng)該從全方位、多途徑和多角度來制定各種方案，以便對比，使決策趨于合理；方案的層次性，多種備選方案不能集中于某一層次水平上，既要考慮宏觀和微觀，又要考慮近期和遠期，多層次、多水平地對備選方案進行邏輯思考；方案的創(chuàng)新性，擬定的方案要大膽設(shè)想，勇于開拓，通過想象、靈感和創(chuàng)新來擬定方案；方案的優(yōu)化性，決策是對各種可行性方案進行評估，通過總體權(quán)衡、對比分析和科學(xué)判斷，選擇最優(yōu)方案。決策方案的生成：利用管理科學(xué)/運籌學(xué)中的大量數(shù)據(jù)模型，為當前決策問題建立決策方案，有兩

30、種情況：按照標準數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)（方程式）的要求，分析當前決策問題的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)并獲取所需數(shù)據(jù)，形成決策方案。例如，對線性規(guī)劃模型的決策問題，應(yīng)該做到這樣兩點：一是確定達到目標的決策變量，建立目標函數(shù)和約束方程的結(jié)構(gòu)形式，即確定實際問題的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)；二是獲取所需的目標函數(shù)中的參數(shù)、約束方程系數(shù)以及約束值。利用標準數(shù)學(xué)模型組合實際問題方案。對于復(fù)雜的決策問題的方案需要考慮用多個標準數(shù)學(xué)模型的組合來完成。在計算機中，對模型的組合有兩種方式：并行組合與串行組合。并行組合的各模型所需輸入數(shù)據(jù)是相同的，但輸出數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)（變量、數(shù)組等）相同、數(shù)值不同。串行組合的兩個模型間的數(shù)據(jù)關(guān)系，則是一個模型的輸出為另一個

31、模型的輸入。在實際問題中，不是這種直接關(guān)系，而是一個模型的輸出數(shù)據(jù)，經(jīng)過變換后成為另一個模型的輸入數(shù)據(jù)。這樣，就增加了模型組合的難度，即增加決策方案的難度。串行組合的模型越多，難度越大。2模型并行組合方案的決策支持 在對一個實際決策問題做方案時，往往會采用對同一個問題的多個不同模型進行計算，然后對這些模型的計算結(jié)果進行選擇或者進行綜合，得到一個比較合理的結(jié)果。這是一種采用多模型并行組合的決策方案。例：某縣對糧食產(chǎn)量進行規(guī)劃，預(yù)測2010年的糧食總產(chǎn)量。為此，利用該縣從1990年到2000年各年糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)，按照不同預(yù)測模型的要求，分別建立了5個不同的數(shù)學(xué)模型，并分別進行了預(yù)測計算，具體預(yù)測情況

32、如下： （1）灰色模糊預(yù)測模型 其中，、分別為良種面積、旱澇保收面積、化肥施用量、農(nóng)藥用量。預(yù)測2010年總產(chǎn)量為7.95億公斤。（2）生長曲線預(yù)測模型預(yù)測2010年總產(chǎn)量為7.7億公斤。（3）時間趨勢預(yù)測模型 預(yù)測2010年總產(chǎn)量為8.75億公斤。（4）多元回歸預(yù)測模型其中，、分別為化肥、種子、水、種糧面積、時間、政策因素。預(yù)測2010年糧食總產(chǎn)量為8.45億公斤。 （5）三次平滑預(yù)測模型 預(yù)測2010年糧食總產(chǎn)量為8.75億公斤。歸納各模型預(yù)測結(jié)果，可知預(yù)測2010年糧食總產(chǎn)量在78.75億公斤范圍內(nèi)。為了確定一個比較合理的糧食產(chǎn)量預(yù)測值，只能由決策者集體討論，共同決策該縣在2010年的預(yù)

33、測值。分析糧食產(chǎn)量的主要影響因素是：投入水平（化肥適用量）、科技水平（如雜交良種推廣應(yīng)用）和生產(chǎn)條件（農(nóng)田基本建設(shè)效益）。假設(shè)該縣的實際情況是全縣基礎(chǔ)較好，部分區(qū)域有較大發(fā)展，但是全縣糧食“突變性”增長可能性小，穩(wěn)步增長可能性大，總產(chǎn)量高端可能性小。綜合分析，總產(chǎn)量達到區(qū)間中間值把握性大。最后確定該縣的預(yù)測值是，2010年 糧食總產(chǎn)量為7.5億公斤。3模型串行組合方案的決策支持 問題描述：橡膠產(chǎn)品的研制是通過對橡膠的3中原料，各以不同的數(shù)量進行配方后做成產(chǎn)品，然后對產(chǎn)品進行性能測試，測試9種性能的數(shù)據(jù)。若要設(shè)計新產(chǎn)品，對9種性能有一定的指標要求，3種原料如何配方呢？由于不清楚原料與性能之間的內(nèi)

34、部本質(zhì)聯(lián)系，一般的做法只能是憑經(jīng)驗配方，制成產(chǎn)品后進行測試，不合格時，再配方，再測試這樣反復(fù)、大量地試驗，湊出符合要求地產(chǎn)品。這自然要消耗大量的物資、經(jīng)費和時間。這是一個非結(jié)構(gòu)化決策問題。對該非結(jié)構(gòu)化決策問題我們設(shè)計了兩個數(shù)學(xué)模型進行串聯(lián)組合的決策方案，即利用一定數(shù)量產(chǎn)品的實際測試結(jié)果，用多元線性回歸模型來找出各性能與原料之間的內(nèi)部規(guī)律，得出回歸方程式。然后利用多目標規(guī)劃模型，按新產(chǎn)品對各性能的約束條件，計算出新產(chǎn)品3種原料的配方數(shù)據(jù)。這個方案是用半結(jié)構(gòu)化決策去近似解決該非結(jié)構(gòu)化問題。如果該方案計算出的橡膠配方數(shù)據(jù)，在做成產(chǎn)品后不能滿足新產(chǎn)品性能約束要求時，將該新產(chǎn)品數(shù)據(jù)加入產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中，重新

35、進行該方案的計算。由于新產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)比較接近所需產(chǎn)品的性能要求，通過多元線性回歸后的方程式，將會更真實反映性能與原料之間的關(guān)系。這樣，反復(fù)多次進行該方案的計算，就會找到滿足產(chǎn)品性能需求的橡膠配方數(shù)據(jù)。圖2.2 橡膠配方?jīng)Q策問題方案示意圖 多元線性回歸模型 在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中，每個產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是不同的3種原料配方值以及對產(chǎn)品測得的9項性能值，如表2.3所示（參看教材）。利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，進行多元回歸模型的計算，即通過最小二乘法原理能得到性能和原料間的回歸方程式。為 其中，表示3種原料，yj(j=1,2,9)表示9項性能。 多目標規(guī)劃模型該模型有3個目標，即3個原料值。約束方程用9項性能的回歸方程構(gòu)成的。

36、約束方程中的約束值確定方法如下：每個性能值按新產(chǎn)品的要求，設(shè)定一個指標值要求。如對性能的指標值是則在多目標規(guī)劃模型中的約束方程為由于性能指標比較多，而且是多目標規(guī)劃。所以為了求解方便，采用人工給定優(yōu)先級的方法來保證重要指標首先要滿足的要求。經(jīng)過兩個模型的聯(lián)合運行后，得到的新產(chǎn)品原料配方數(shù)據(jù)為：。 兩個模型間的數(shù)據(jù)關(guān)系 從上面兩個模型的關(guān)系可以得出以下結(jié)論：a 多目標規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中的約束方程系數(shù)來自于多元線性回歸模型求出的性能與原料間的回歸方程系數(shù)。b 多目標規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中的性能約束值是通過計算得來的，即約束方程得約束值對新產(chǎn)品性能設(shè)定的約束值該性能方程式中的常熟。c 約束方程中的約束符與優(yōu)先級別是

37、人為設(shè)定的。d 目標方程的約束值與約束符也是人為設(shè)定的?？梢姡嘣€性回歸模型的輸出數(shù)據(jù)（回歸方程式）要經(jīng)過變換（約束值的計算）后才能成為多目標規(guī)劃模型的輸入數(shù)據(jù)。 該方案的決策支持 由于該方案是利用兩個模型的串行組合的方案，試探性解決非結(jié)構(gòu)化決策問題。該方案是屬于半結(jié)構(gòu)化決策問題的方案，利用了多元線性回歸模型和多目標規(guī)劃模型兩個結(jié)構(gòu)化模型，它們的組合方案只是近似地解決實際決策問題，還需要通過多次方案計算才能逼近非結(jié)構(gòu)化決策問題地解。本節(jié)重點：1 在模型的串行和并行組合中，數(shù)據(jù)是如何轉(zhuǎn)換的2 注意從本節(jié)的例題中，學(xué)會一種靈活處理問題的方法，而不是強調(diào)理論。本節(jié)難點：1 多元線性回歸模型的參數(shù)獲

38、取，可以課外查資料2 多目標規(guī)劃的方法，課外查一些資料，應(yīng)該很熟練掌握。課堂進行中的情況記錄：（碰到難以回答的問題、突然有些的想法、學(xué)生的好建議等）第 3 章：決策支持系統(tǒng)第 3.1 節(jié)：決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析本節(jié)內(nèi)容：20世紀70年代和80年代初建立的DSS主要由5個部件組成：人機接口（對話部件）、數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫和方法庫。后來圍繞這5個部件又開發(fā)了各自的管理系統(tǒng)，即對話管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、模型庫管理系統(tǒng)、知識庫管理系統(tǒng)和方法庫管理系統(tǒng)。因此，一大批DSS都可以從這10個基本部件中得到描述。對決策支持系統(tǒng)發(fā)展影響最大的結(jié)構(gòu)形式有兩個，即1980年R. H. Spraque提出的三

39、部件結(jié)構(gòu)（人機交互系統(tǒng)件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)）和1981年R. H. Bonczek等人提出的三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（語言系統(tǒng)、問題處理系統(tǒng)、知識系統(tǒng)）。三部件結(jié)構(gòu)強調(diào)模型部件在決策支持系統(tǒng)中的作用，而三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強調(diào)知識庫系統(tǒng)在決策支持系統(tǒng)中的作用。經(jīng)過20年的發(fā)展，三部件結(jié)構(gòu)已被大家所接受。在三部件的基礎(chǔ)上增加知識庫部件形成之能決策支持系統(tǒng)。1 決策支持系統(tǒng)的三部件結(jié)構(gòu)形式 決策支持系統(tǒng)的三部件結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1 決策支持系統(tǒng)的三部件結(jié)構(gòu)對話部件是決策支持系統(tǒng)與用戶之間的交互界面，用戶通過“人機交互系統(tǒng)”控制實際決策支持系統(tǒng)的運行。決策支持系統(tǒng)既需要用戶輸入必要的信息（用于控制）和數(shù)據(jù)（用

40、于計算），同時要向用戶顯示運行的情況以及最后的結(jié)果。對話部件包括這幾個功能：提供豐富多彩的顯示和對話形式、輸入輸出轉(zhuǎn)換、控制決策支持系統(tǒng)的有效運行。數(shù)據(jù)部件包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。模型部件由模型庫和模型庫管理系統(tǒng)組成。模型庫用來存放模型，模型不同于數(shù)據(jù)，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：模型的表示，模型的動態(tài)形式。模型庫管理系統(tǒng)管理模型庫，為了適應(yīng)模型的靜態(tài)表示與動態(tài)（運行）特征，模型庫管理系統(tǒng)有兩方面的功能：一是類似數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的靜態(tài)管理功能，另一是模型的動態(tài)（運行）管理功能。2. 決策支持系統(tǒng)的三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式圖3.2 決策支持系統(tǒng)得三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖語言系統(tǒng)：早期的DSS把語言系統(tǒng)看成是用自然語言描

41、述決策問題，語言系統(tǒng)的功能是把自然語言轉(zhuǎn)化為機器能夠理解的形式，以及把機器對問題的解答或者系統(tǒng)內(nèi)部的其他信息轉(zhuǎn)化為自然語言的相應(yīng)形式向用戶輸出。把自然語言用于DSS中，這是人們的理想。技術(shù)發(fā)展到今天，自然語言處理技術(shù)仍未成熟，用自然語言來描述決策問題是將來的事。由于決策支持系統(tǒng)涉及模型計算、數(shù)據(jù)庫操作，故用于決策支持系統(tǒng)的語言應(yīng)該是數(shù)值計算語言和數(shù)據(jù)庫語言的結(jié)合。目前，市場上仍然沒有這兩類語言合一的語言系統(tǒng)，但有這兩類語言的接口語言，如ODBC、ADO等。決策支持系統(tǒng)語言實質(zhì)上是數(shù)值計算語言和數(shù)據(jù)庫語言通過接口語言進行集成的語言，用這種集成語言來描述決策問題。問題處理系統(tǒng)：問題處理系統(tǒng)是對描述

42、的決策問題進行識別、分析和求解的過程。問題處理系統(tǒng)必須具有明確的識別問題的能力，它能把問題的陳述轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可執(zhí)行的操作方案，它能夠?qū)栴}做出比較透徹的分析，確定問題的陳述變成了詳細的過程說明，什么時候執(zhí)行什么，什么時候得到問題的解答。除了問題識別之外，問題分析能力也是問題處理系統(tǒng)應(yīng)該具備的重要能力。這是一個模型、知識、數(shù)據(jù)和用戶之間反復(fù)交互的過程。最簡單的情況是只在模型和數(shù)據(jù)之間進行交互，最困難的分析過程是組合模型、知識、數(shù)據(jù)以及和用戶之間的交互，形成實際的決策支持系統(tǒng)。由于目前自然語言處理還未成熟，問題處理系統(tǒng)是在語言系統(tǒng)用集成語言描述的決策問題，形成決策支持系統(tǒng)，實現(xiàn)決策問題的求解，把問

43、題求解結(jié)果反饋給用戶。 知識系統(tǒng)：知識系統(tǒng)包含決策問題領(lǐng)域的知識。它包含問題領(lǐng)域中的大量事實和相關(guān)知識。最基本的知識系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫組成。更廣泛的知識是對問題領(lǐng)域的規(guī)律性描述。這種描述用定量方式表示為數(shù)學(xué)模型。對問題領(lǐng)域的規(guī)律性知識用定性方式描述，一般表示為規(guī)則。決策支持系統(tǒng)的這種結(jié)構(gòu)形式具有以下特點：強調(diào)語言系統(tǒng)。強調(diào)問題處理系統(tǒng)的重要性。把數(shù)據(jù)、模型、規(guī)則統(tǒng)一歸為知識系統(tǒng)。 3決策支持系統(tǒng)的三庫結(jié)構(gòu)形式三庫結(jié)構(gòu)形式是早期DSS系統(tǒng)五部件結(jié)構(gòu)的簡化，即不考慮知識部件，只具有數(shù)據(jù)庫、模型庫和方法庫的3個庫及相應(yīng)的管理系統(tǒng)，簡稱三庫結(jié)構(gòu)，它屬于早期的DSS結(jié)構(gòu)形式。三庫結(jié)構(gòu)形式把模型和方

44、法分離，對模型和方法的看法有不同的理解。“模型與方法”的第一種理解 用數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)表示模型，用求解算法表示方法。例如，線性規(guī)劃模型表示為目標函數(shù)和約束條件所構(gòu)成的方程，而它的解法，即單純形法看成方法。按照這種觀點來組織模型庫和方法庫，在方法庫中用算法程序來表示方法，在模型庫中存放問題的方程形式。這種觀點淡化了模型，突出了方法，因為在計算機中更注重程序的運行。這種結(jié)構(gòu)形式只適合于從模型庫中的方程能夠自動生成方法庫中的程序的這類決策問題。“模型和方法”的第二種理解 把模型理解為算法加上數(shù)據(jù)。在這種理解中，方法庫稱為算法庫更合適，存放按算法編制的程序。而在模型庫中存放的是一個索引，該索引包括算法程序文件

45、的地址和它所需數(shù)據(jù)的地址。圖 3.3 決策支持系統(tǒng)的三庫結(jié)構(gòu) “模型和方法”的第三種理解 將模型庫和方法庫合一。模型和方法雖然有它的不同，但這只是表現(xiàn)形式上的不同，在本質(zhì)上它們代表了同一個問題，即模型和方法是同一個問題的兩個側(cè)面。從宏觀上看，可以把模型和方法統(tǒng)一看成是模型。特別是在計算機中，模型的數(shù)學(xué)方程形式不是主要的，模型的算法才是主要的。 4決策支持系統(tǒng)的四庫結(jié)構(gòu)形式 圖3.4 DSS的四庫三功能結(jié)構(gòu) 信息服務(wù) 信息服務(wù)分為外部服務(wù)和內(nèi)部服務(wù)兩類。外部服務(wù)是為決策者提供所需要的信息，也可以為其它系統(tǒng)的信息資源。內(nèi)部服務(wù)是為其它功能的實現(xiàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 科學(xué)計算 科學(xué)計算以信息服務(wù)為基礎(chǔ)，科

46、學(xué)計算既包括模型庫和方法庫的數(shù)值計算，也包括輔助決策時所需要的其它數(shù)值計算。DSS的科學(xué)計算中還需要注意用戶的干預(yù)和選擇，提高科學(xué)計算效果。 決策咨詢 在科學(xué)計算的基礎(chǔ)上，增加知識和推理的功能后，就可以對決策起進一步的支持作用。知識和推理是人工智能專家系統(tǒng)的組成部分。該系統(tǒng)實際上是增加了智能的效果。該系統(tǒng)可以看成是一種初級的智能DSS。 5決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較 “對話、模型、數(shù)據(jù)”三部件結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：明確了三部件的結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)系；便于和其他系統(tǒng)的區(qū)別。不足：沒有突出DSS的問題處理特性；沒有強調(diào)語言系統(tǒng)?！罢Z言系統(tǒng)、問題處理系統(tǒng)、知識系統(tǒng)”三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：突出了問題處理系統(tǒng)的重要性；

47、明確了語言系統(tǒng)在人機交互中的作用；統(tǒng)一了知識的看法。不足：忽略了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)之間的區(qū)別和相互關(guān)系；該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接近專家系統(tǒng)。6決策支持系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式圖3.5 決策支持系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu) “人機交互與問題綜合系統(tǒng)（綜合部件）”可理解為對實際決策問題的處理與人機交互的綜合作用。本節(jié)重點： 理解三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和三部件結(jié)構(gòu)的不同本節(jié)難點： 理解語言系統(tǒng)、問題處理系統(tǒng)的功能要求第 3.3 節(jié)：人機交互與問題綜合系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容：1 人機交互系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)的重要組成部分。人機交互的三元素包括：交互設(shè)備、交互軟件、人的因素。人機交互方式有多種形式，如菜單、填表、命令語言、屏幕顯示、窗口、報表

48、輸出等。另外，多媒體信息也為人機交互更多的理解方式。2 問題綜合系統(tǒng)問題綜合系統(tǒng)在決策支持系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式中和人機交互系統(tǒng)結(jié)合在一起形成綜合部件。人機交互系統(tǒng)主要實現(xiàn)人機對話和對DSS的控制，而問題綜合系統(tǒng)在決策問題用DSS語言描述后，完成對DSS問題的分析和求解。決策問題一般通過模型或模型的組合來解決，小的決策問題可以用單個模型來解決，而復(fù)雜的決策問題需要用多個模型的組合來完成。模型的組合方式由問題綜合系統(tǒng)來完成。模型運行時需要用到數(shù)據(jù)。用數(shù)值計算語言編制模型程序時，數(shù)據(jù)是以文件形式存放的，直接與程序聯(lián)系，此時的數(shù)據(jù)是模型程序自帶的，可以說改數(shù)據(jù)是模型程序所私有的。當模型程序使用的數(shù)據(jù)放在

49、共享公用的數(shù)據(jù)庫中時，改數(shù)據(jù)就不是模型所私有的。對于數(shù)值計算語言來說，目前它不能直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，必須通過接口程序才能調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。市場上已有的接口軟件有ODBC、ADO等。對于組合模型中用到的數(shù)據(jù)一定是共享數(shù)據(jù)，一般都放在數(shù)據(jù)庫中，通過數(shù)據(jù)建立模型之間的關(guān)系。大量的模型放入模型庫中，大量的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)庫中。決策支持系統(tǒng)實質(zhì)上是把模型庫中的多個模型和它們分別使用的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集成起來，按決策問題的需求，構(gòu)建多模型的組合方式，形成解決實際問題的方案，對方案編制程序就形成了該決策問題的決策支持系統(tǒng)程序。通過計算機對DSS程序計算，求出決策支持系統(tǒng)的解。當求出的解不能滿足用戶需求時，可

50、以重新選擇模型或修改參數(shù)或數(shù)據(jù)，以及改變多模型的組合方式，形成決策問題的新方案，重新進行計算，反復(fù)多次得到理想的DSS解。 3決策支持系統(tǒng)的綜合部件 人機交互與問題綜合系統(tǒng)是人機交互系統(tǒng)和問題綜合系統(tǒng)的結(jié)合，形成綜合部件，它既發(fā)揮人機交互的對話作用，把計算機對數(shù)據(jù)的處理和計算能力的優(yōu)勢與人的智能優(yōu)勢結(jié)合起來，又起到把模型部件中的多模型和數(shù)據(jù)部件中的大量數(shù)據(jù)結(jié)合起來，達到綜合集成的作用，形成實際問題的決策支持系統(tǒng)。 決策支持系統(tǒng)既要達到綜合模型部件和數(shù)據(jù)部件的作用，又要起到人機交互對話作用，需要利用功能很強的語言來完成。目前，計算機的語言主要是數(shù)值計算語言和數(shù)據(jù)庫語言兩大類。而決策支持系統(tǒng)語言對

51、這兩類語言能力都需要，但目前市場上還沒有一種能包括這兩類語言的綜合語言，只能通過接口語言將兩類語言聯(lián)系起來。綜合部件的功能包括：控制模型的運行，模型可以是數(shù)學(xué)模型，或者是數(shù)據(jù)處理模型。多模型的組合運行，對多模型的組合運行，把模型看成程序中的模型按“順序、選擇、循環(huán)”3種進行組合以及它們之間的相互嵌套的組合來完成對多個模型的有效組合。人機交互，在實際決策支持系統(tǒng)中，人機交互是不可缺少的。用戶可以通過交互信息來控制、改變模型的運行以及DSS的運行過程。數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理，對于模型間的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理應(yīng)該由“人機交互與問題綜合系統(tǒng)”部件自身來完成。本節(jié)重點：如何理解問題綜合系統(tǒng)本節(jié)難點： 如何構(gòu)造

52、問題綜合系統(tǒng)第 3.4 節(jié)：模型庫系統(tǒng)本節(jié)內(nèi)容：1模型庫模型是對客觀事物的一種抽象描述，人們通過模型來對客觀事物進行理解和處理。用模型來輔助決策已經(jīng)是人們的共識。利用計算機對模型的使用經(jīng)歷了3個階段：模型程序、模型程序包、模型庫。2模型庫的組織和存儲模型庫的組織和存儲是模型庫的重要問題。模型庫的組織形式與模型的表示形式有關(guān)。模型庫中除智能模型外，其他模型都是以程序形式或數(shù)據(jù)文件表示，程序和數(shù)據(jù)都是以文件存儲。但程序又有源程序和目標程序，這樣一個模型至少有兩個文件。如果對模型進行文字說明，包括模型的方程形式以及算法的自然語言描述，這將形成模型說明文件。如果對模型的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)進行說明，又將

53、形成模型數(shù)據(jù)描述文件，這樣一個模型將對應(yīng)4個文件。對這些文件需要建立一個文件庫。對大量模型統(tǒng)一組織和存儲，建立一個字典庫來索引描述對應(yīng)的模型文件就很有必要。這樣，模型庫由字典庫和文件庫兩者組成。模型字典庫需要對模型的名稱、編號、文件等進行說明。模型文件是模型的主體。模型文件中源程序文件和目標程序文件是主要的模型文件，一個模型至少有24個模型文件，模型庫中大量的模型就對應(yīng)著大量的模型文件。3模型庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)類似于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，模型庫管理技術(shù)經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：程序文件、模型軟件包、模型庫管理系統(tǒng)。模型不是簡單的數(shù)據(jù)，它是一個程序文件或數(shù)據(jù)文件。這樣模型庫比數(shù)據(jù)庫就要復(fù)雜得多。數(shù)據(jù)庫

54、技術(shù)目前已經(jīng)成熟，而且還在繼續(xù)發(fā)展。但模型庫技術(shù)處于發(fā)展階段，還沒有成熟軟件。模型能輔助決策，模型的組合輔助決策的能力更強。這樣，模型的組合是模型庫的新的研究內(nèi)容。模型的組合形成了新的模型，這相當于新模型的生成，稱為新模型的建立。目前，計算機建模（這里指的是在DSS綜合系統(tǒng)中的決策模型）主要表現(xiàn)在以下方面：在已有的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)中確定變量，并生成方程的系數(shù)。選擇基礎(chǔ)模型并將它們組合成大模型。模型庫管理系統(tǒng)有3個主要功能：模型的存儲管理、模型的運行管理和支持模型的組合。模型存儲管理包括的內(nèi)容有模型的表示、模型存儲組織結(jié)構(gòu)、模型的查詢和維護等。數(shù)學(xué)模型在計算機中都是以數(shù)值計算語言的程序形式表示的，在給它數(shù)據(jù)后，執(zhí)行程序就得出結(jié)果。程序在計算機中的存儲仍是以程序文件形式存儲；數(shù)據(jù)處理模型是對大量數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行選擇、投影、旋轉(zhuǎn)、排序和統(tǒng)計等處理，它以數(shù)據(jù)庫語言的程序形式表示，仍為程序文件；圖形、圖象模型是利用大量點陣組成的有灰度、有顏色的數(shù)據(jù)組成的圖象；報表模型是由一定格式