決策理論與方法第七講《DSS概論與決策支持理論》

決策理論與方法

主講：肖人彬華中科技大學(xué)管理學(xué)院

第七講DSS概論

與決策支持理論主要內(nèi)容

一、DSS概論二、關(guān)于DSS的若干思考三、決策支持分析四、決策問題結(jié)構(gòu)化的一個(gè)測(cè)度五、決策問題結(jié)構(gòu)的形式化研究一、DSS概述

決策支持系統(tǒng)(decisionsupportsystems，簡(jiǎn)稱DSS)是在傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)(MIS，ManagementInformationSystems)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門適合于不同領(lǐng)域的、概念和技術(shù)都是全新的信息系統(tǒng)發(fā)展分支，其基本概念最早于20世紀(jì)70年代初由美國(guó)教授在《管理決策系統(tǒng)》一文中首先提出，當(dāng)時(shí)稱為人機(jī)決策系統(tǒng)或者管理決策系統(tǒng)。后為了強(qiáng)調(diào)決策者的主體作用，將其改名為決策支持系統(tǒng)(或者輔助決策支持系統(tǒng))。它是一種以支持決策為目的的人機(jī)信息系統(tǒng)。一、DSS概述1、決策支持的概念決策支持是目標(biāo)，而決策支持系統(tǒng)是工具。決策支持的基本含義是用計(jì)算機(jī)以及軟件技術(shù)來達(dá)到如下目的：

(1)幫助經(jīng)理在半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的任務(wù)中做決策；

一、DSS概述1.決策支持的概念

(2)支持經(jīng)理的決策，但并沒有代替經(jīng)理的判斷力的意思；

(3)改進(jìn)決策效能(effectiveness)，而不只是提高它的效率(efficiency)。一、DSS概述2.決策支持的分類一般可分為如下4類支持：

(1)消極的支持(passivesupport)：用戶自有決策，不改變現(xiàn)有的運(yùn)行模式。

(2)傳統(tǒng)的支持(traditionalsupport)：提供工具用于產(chǎn)生并分析各種不同的方案，改進(jìn)決策過程。

一、DSS概述2.決策支持的分類一般可分為如下4類支持：

(3)擴(kuò)展的支持(extendedsupport)：提出各種可選擇的方法，并給出不同標(biāo)準(zhǔn)下的選擇建議。

(4)規(guī)范的支持(normativesupport)：只需輸入數(shù)據(jù)和詳細(xì)要求說明，系統(tǒng)支配整個(gè)決策過程。一、DSS概述不同決策階段的支持要求

根據(jù)Simon的決策模型，將決策支持細(xì)化到各個(gè)決策階段：

對(duì)情報(bào)階段的支持

對(duì)設(shè)計(jì)階段的支持

對(duì)選擇階段的支持

對(duì)實(shí)現(xiàn)階段的支持一、DSS概述3.決策支持持系統(tǒng)的的產(chǎn)生和和發(fā)展決策支持持系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生的背背景DSS系統(tǒng)是是傳統(tǒng)統(tǒng)的MIS系統(tǒng)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上形形成和和發(fā)展展起來來的，，其產(chǎn)產(chǎn)生的的原因因?yàn)椋海?1)MIS的局限限是導(dǎo)導(dǎo)致DSS產(chǎn)生的的原因因之一一；(2)人們對(duì)對(duì)信息息處理理規(guī)律律認(rèn)識(shí)識(shí)的提提高是是DSS產(chǎn)生和和發(fā)展展的內(nèi)內(nèi)在動(dòng)動(dòng)力；；(3)技術(shù)的的發(fā)展展是DSS發(fā)展的的外部部因素素；一、DSS概述3.決策支支持系系統(tǒng)的的產(chǎn)生生和發(fā)發(fā)展決策支支持系系統(tǒng)的的發(fā)展展階段段計(jì)算機(jī)機(jī)在用用于管管理領(lǐng)領(lǐng)域的的歷史史進(jìn)程程中，，經(jīng)歷歷了三三個(gè)階階段：：20世紀(jì)50年代出出現(xiàn)的的電子子數(shù)據(jù)據(jù)處理理階段段(EDP)，20世紀(jì)60年代出出現(xiàn)的的管理理信息息系統(tǒng)統(tǒng)(MIS)，20世紀(jì)70年代出出現(xiàn)的的決策策支持持系統(tǒng)統(tǒng)(DSS)。一、DSS概述4.決策支支持系系統(tǒng)的的基本本概念念決策支支持系系統(tǒng)的的定義義有關(guān)DSS的嚴(yán)格格定義義目前前還是是一個(gè)個(gè)值得得進(jìn)一一步探探討的的問題題。DSS是以管管理科科學(xué)、、運(yùn)籌籌學(xué)、、控制制論和和行為為科學(xué)學(xué)為基基礎(chǔ)，，以計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)術(shù)、模模擬技技術(shù)和和信息息技術(shù)術(shù)為手手段，，面對(duì)對(duì)半結(jié)結(jié)構(gòu)化化的決決策問問題，，支持持決策策活動(dòng)動(dòng)的具具有智智能作作用的的人-機(jī)交互互式系系統(tǒng)。。一、DSS概述為完成成上述述目的的，DSS一般應(yīng)應(yīng)該：：(1)對(duì)準(zhǔn)上上層管管理人人員經(jīng)經(jīng)常面面臨的的結(jié)構(gòu)構(gòu)化程程度不不高、、說明明不夠夠充分分的問問題；；(2)把模型型或分分析技技術(shù)與與傳統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)技技術(shù)及及檢索索技術(shù)術(shù)結(jié)合合起來來；(3)易于為為非計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)專業(yè)業(yè)人員員以交交互會(huì)會(huì)話的的方式式使用用；(4)強(qiáng)調(diào)對(duì)對(duì)環(huán)境境及用用戶決決策方方法改改變的的靈活活性及及適應(yīng)應(yīng)性；；(5)支持但但不是是代替替高層層決策策者制制定決決策。。一、DSS概述DSS的主要要任務(wù)務(wù)(1)分析和和識(shí)別別問題題；(2)描述和和表達(dá)達(dá)決策策問題題以及及決策策知識(shí)識(shí)；(3)形成候候選的的決策策方案案；(4)構(gòu)造決決策問問題的的求解解模型型；(5)建立評(píng)評(píng)價(jià)決決策問問題的的各種種準(zhǔn)則則；(6)多方案案、多多目標(biāo)標(biāo)、多多準(zhǔn)則則情況況下的的比較較和優(yōu)優(yōu)化；；(7)綜合分分析。。一、DSS概述DSS的主要要特點(diǎn)點(diǎn)(1)面向決決策者者；(2)主要幫幫助管管理人人員完完成半半結(jié)構(gòu)構(gòu)化的的決策策問題題；(3)強(qiáng)調(diào)支支持的的概念念；(4)模型和和用戶戶共同同驅(qū)動(dòng)動(dòng)；(5)強(qiáng)調(diào)交交互式式的處處理方方式。。一、DSS概述DSS的功能能(1)整理并并及時(shí)時(shí)提供供本系系統(tǒng)與與本決決策有有關(guān)的的各種種數(shù)據(jù)據(jù)；(2)盡可能能的收收集、、存儲(chǔ)儲(chǔ)并及及時(shí)提提供系系統(tǒng)之之外的的與本本決策策問題題有關(guān)關(guān)的數(shù)數(shù)據(jù)；；(3)及時(shí)收收集提提供有有關(guān)各各項(xiàng)活活動(dòng)的的反饋饋信息息；(4)能用一一定的的方式式存儲(chǔ)儲(chǔ)與所所研究究的決決策問問題有有關(guān)的的各種種模型型；(5)能存儲(chǔ)儲(chǔ)及提提供常常用的的數(shù)學(xué)學(xué)與運(yùn)運(yùn)籌學(xué)學(xué)方法法；一、DSS概述DSS的功能能(6)各種數(shù)數(shù)據(jù)、、模型型、方方法的的管理理都應(yīng)應(yīng)該易易于改改變、、易于于添加加；(7)能靈活活的運(yùn)運(yùn)用模模型與與方法法對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行加加工、、匯總總、分分析、、預(yù)測(cè)測(cè)；(8)提供方方便的的人機(jī)機(jī)對(duì)話話接口口和圖圖形輸輸出功功能；；(9)提供良良好的的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸功能能；(10)具有一一定的的加工工速度度與響響應(yīng)時(shí)時(shí)間。。一、DSS概述DSS的分類類根據(jù)系系統(tǒng)所所能完完成的的各種種工作作、實(shí)實(shí)現(xiàn)的的功能能、解解決問問題的的類型型、工工作方方式等等，DSS可以分分為：：文檔管管理系系統(tǒng)數(shù)據(jù)分分析系系統(tǒng)分析信信息系系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模模型系系統(tǒng)樣本模模型系系統(tǒng)最佳模模型系系統(tǒng)建議模模型系系統(tǒng)面向數(shù)數(shù)據(jù)，，完成成數(shù)據(jù)據(jù)檢索索和分分析任任務(wù)面向模模型，，提供供模擬擬功能能、優(yōu)優(yōu)化功功能或或進(jìn)行行“提出建建議”計(jì)算一、DSS概述5.DSS與MISDSS比MIS更先進(jìn)進(jìn)，因因?yàn)镈SS更強(qiáng)調(diào)調(diào)：(1)將模型型并入入信息息系統(tǒng)統(tǒng)軟件件；(2)為高層層管理理提供供有用用的信信息，，如支支持半半結(jié)構(gòu)構(gòu)化的的決策策活動(dòng)動(dòng)；(3)提供強(qiáng)強(qiáng)大的的人－－機(jī)交交互能能力。。一、DSS概述DSS與MIS的主要要聯(lián)系系(1)MIS是DSS工作的的基礎(chǔ)礎(chǔ)，而而DSS使得MIS的信息息真正正發(fā)揮揮作用用；(2)MIS需擔(dān)負(fù)負(fù)反饋饋信息息的收收集工工作，，支持持DSS進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)檢檢驗(yàn)和和評(píng)價(jià)價(jià)；(3)DSS的工作作可以以對(duì)MIS工作進(jìn)進(jìn)行檢檢查和和審計(jì)計(jì)；(4)DSS經(jīng)反復(fù)復(fù)使用用，逐逐步結(jié)結(jié)構(gòu)化化，可可歸并并入MIS的工作作范圍圍。一、DSS概述DSS與MIS的主要要區(qū)別別(1)MIS完成的的是例例行業(yè)業(yè)務(wù)中中的信信息處處理，，MIS完成的的是輔輔助支支持決決策；；(2)MIS的目標(biāo)標(biāo)是效效率，，DSS追求的的目標(biāo)標(biāo)是有有效性性，即即提高高決策策的結(jié)結(jié)果；；(3)MIS的設(shè)計(jì)計(jì)方法法是以以數(shù)據(jù)據(jù)驅(qū)動(dòng)動(dòng)，而而DSS是以模模型驅(qū)驅(qū)動(dòng)；；一、DSS概述DSS與MIS的主要要區(qū)別別(4)MIS的設(shè)計(jì)計(jì)思想想是實(shí)實(shí)現(xiàn)一一個(gè)相相對(duì)穩(wěn)穩(wěn)定協(xié)協(xié)調(diào)的的工作作系統(tǒng)統(tǒng)，DSS的設(shè)計(jì)計(jì)思想想是實(shí)實(shí)現(xiàn)一一個(gè)具具有巨巨大潛潛力的的、適適應(yīng)性性強(qiáng)的的開發(fā)發(fā)系統(tǒng)統(tǒng)。(5)MIS趨向于于信息息的集集中管管理，，DSS趨向于于信息息的分分散使使用；；(6)MIS的分析析著重重體現(xiàn)現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)全局局的信信息需需求，，DSS體現(xiàn)決決策者者的信信息需需要。。二、關(guān)關(guān)于DSS的若干干思考考1.DSS面臨挑挑戰(zhàn)自20世紀(jì)70年代初初提出出DSS概念以以來，，DSS已在理理論研研究和和實(shí)際際系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)發(fā)兩方方面取取得了了很大大的進(jìn)進(jìn)展。。但統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表表明：：成功功和失失敗的的DSS各占1/3，其余余的1/3在某些些方面面得到到應(yīng)用用。原原因在在于：：二、關(guān)關(guān)于DSS的若干干思考考(1)DSS一直沒沒有確確切的的定義義，因因此有有人將將凡能能對(duì)決決策提提供輔輔助支支持的的計(jì)算算機(jī)系系統(tǒng)都都認(rèn)為為是DSS；(2)缺乏開開發(fā)DSS的可靠的工工程原則指指導(dǎo)；(3)對(duì)決策問題題結(jié)構(gòu)的了了解不夠深深入，特別別是尚無處處理不良結(jié)結(jié)構(gòu)(ill-structured)問題的行之之有效的方方法和得心心應(yīng)手的工工具；(4)缺乏對(duì)DSS進(jìn)化機(jī)理的的深刻認(rèn)識(shí)識(shí)而盲目追追求技術(shù)的的新穎性。。需要：決策支持理理論！二、關(guān)于DSS的若干思考考2.決策問題的的再認(rèn)識(shí)(1)結(jié)構(gòu)化、半半結(jié)構(gòu)化、、非結(jié)構(gòu)化化決策之間間只是人為為的劃分，，并不存在在截然的區(qū)區(qū)別是一個(gè)個(gè)連續(xù)的““譜系”。。(2)結(jié)構(gòu)化、半半結(jié)構(gòu)化、、非結(jié)構(gòu)化化決策又是是相對(duì)的概概念，因?yàn)闉辄c(diǎn)T1、T2是游移的。。二、關(guān)于DSS的若干思考考按有關(guān)文獻(xiàn)獻(xiàn)的定義，，只要給出出一種合適適測(cè)度M，就能確切切的度量決決策問題D的決構(gòu)化程程度，設(shè)0<α<β<1，則有：(1)M(D)∈[0，α]，則D為非結(jié)構(gòu)化化。當(dāng)M(D)=0時(shí)，稱D為完全非結(jié)結(jié)構(gòu)化。(2)M(D)∈∈(α，β)，則D為非結(jié)構(gòu)化化。(3)M(D)∈∈[β，1]，則D為結(jié)構(gòu)化，，當(dāng)M(D)=1時(shí)，稱D為完全結(jié)構(gòu)構(gòu)化。二、關(guān)于DSS的若干思考考顯然，這樣樣一種測(cè)度度M實(shí)質(zhì)上就是是上圖中OX軸到[0,1]區(qū)間的一個(gè)個(gè)映射f，并且f具有單調(diào)下降的性質(zhì)，f(T1)=β，f(T2)=α。當(dāng)M(D)∈∈[0，β)，時(shí)，稱D為不良結(jié)構(gòu)構(gòu)決策問題題，這正是是DSS所面臨的對(duì)對(duì)象。二、關(guān)于DSS的若干思考考當(dāng)β減小趨近于于零時(shí)（這這時(shí)α也趨近于零零），使得得[β，1]→[0，1]，會(huì)不會(huì)不不存在不良良結(jié)構(gòu)問題題呢？不良結(jié)構(gòu)可可分為兩類類：(1)未結(jié)構(gòu)化(understructured)問題主要通過分分解、變換換等手段將將其轉(zhuǎn)化為為用來處理理結(jié)構(gòu)化問問題的現(xiàn)有有方法可解解決的問題題，或采用用“方法導(dǎo)導(dǎo)向”的處處理方式。。(2)純不良結(jié)構(gòu)(pureill-structured)問題求解策略適于于運(yùn)用漸進(jìn)式式、啟發(fā)式的的定性定量結(jié)結(jié)合的綜合集集成法(meta-synthesis)，或采用“問問題導(dǎo)向”的的處理方式。。二、關(guān)于DSS的若干思考由于純不良結(jié)結(jié)構(gòu)問題的存存在，必有這這樣的正數(shù)ε>0，使得β>ε，故[β，1]≠[0，1]，這說明不良良結(jié)構(gòu)問題總總是存在的，，換言之DSS總有其用武之之地！二、關(guān)于DSS的若干思考3.關(guān)于DSS的定義關(guān)于DSS的定義有許多多，這是因?yàn)闉椋憾x的角角度不同，強(qiáng)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)不不同；相近的的理解也可能能采用迥異的的表述方式。。DSS是一個(gè)演進(jìn)的的概念，具有有柔性，企圖圖給出唯一精精確的定義不不大切合實(shí)際際，但有可能能采用多種相相互關(guān)聯(lián)的定定義來表征：：(1)基本定義(fundamentaldefinition)(2)理想定義(idealdefinition)(3)流行定義(populardefinition)二、關(guān)于DSS的若干思考基本定義和理理想定義都是是用于理解的的定義，前者者描述了DSS內(nèi)涵的核心部部分，并相對(duì)對(duì)穩(wěn)定；后者者是可以擴(kuò)展展的。每一個(gè)個(gè)具體的DSS都滿足基本定定義，但不一一定滿足理想想定義。流行行定義是用于于行動(dòng)的定義義，它隨DSS技術(shù)組成而動(dòng)動(dòng)態(tài)變化。二、關(guān)于DSS的若干思考DSS概念的演進(jìn)DSS的進(jìn)化必將導(dǎo)導(dǎo)致對(duì)DSS內(nèi)涵理解的深深入，系統(tǒng)的的進(jìn)化會(huì)引起起概念的進(jìn)化化。DSS是一個(gè)演進(jìn)的的概念，并不不是一成不變變。從發(fā)展眼眼光看，DSS的基本定義、、理想定義、、流行定義之之間存在著內(nèi)內(nèi)在的聯(lián)系，，并非互不相相關(guān)，這是形形成對(duì)DSS概念一致理解解的前提和基基礎(chǔ)。三、決策支持持分析1.規(guī)范性決策和和描述性決策策決策問題的形形式化描述：：D=<DU，DR，G，S，SM>式中，DU是決策單元；；DR是決策規(guī)則；；G是目標(biāo)集；S是狀態(tài)集；SM是方案集。三、決策支持持分析對(duì)于M(D)<1的不良結(jié)構(gòu)問問題，一般只只存在議題，，而問題本身身并未明確給給出。若將決決策過程視為為問題處理，，則包含兩個(gè)個(gè)方面：?jiǎn)栴}題識(shí)別和問題題求解。前者者是決策構(gòu)造造，這一過程程終結(jié)于概念念模型的建立立；后者是決決策支持，往往往給出一個(gè)個(gè)解答。問題題處理過程見見下圖。三、決策支持持分析問題概念模型解答經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿Q策支持持分析根據(jù)問題求解解方式，決策策分為兩類：：規(guī)范性決策，，又稱理性決決策；描述性決策，，又稱直覺決決策。三、決策支持持分析在決策過程中中兩者都是需需要的，若設(shè)設(shè)f1(M)，f2(M)分別是對(duì)求解解D時(shí)，規(guī)范性決決策、描述性性決策所起作作用的測(cè)度，，由互補(bǔ)關(guān)系系有：f1(M)＋f2(M)＝101f2(M)f1(M)D(M)f(M)三、決策支持持分析2.DSS中的“支持””分析Keen將DSS中的“支持””劃分為四個(gè)個(gè)級(jí)別：(1)被動(dòng)支持：向決策者提供供他們樂于使使用的工具，，但不試圖改改變現(xiàn)有的工工作方式。DSS相當(dāng)于問題仿仿真器。(2)傳統(tǒng)支持：向決策者提供供盡可能多的的備擇方案，，由他們進(jìn)行行評(píng)價(jià)和選擇擇。DSS相當(dāng)于方案生生成器。(3)規(guī)范支持：決策者只要提提供數(shù)據(jù)和要要求，DSS可控制整個(gè)決決策過程。DSS相當(dāng)于問題求求解器。(4)擴(kuò)展支持：積極影響和引引導(dǎo)決策過程程，同時(shí)尊重重決策者的思思考和判斷。。DSS相當(dāng)于顧問而而不是助手。。三、決策支持持分析決策人(用戶)于DSS之間的相互關(guān)關(guān)系三、決策支持持分析DSS的功能可從引引導(dǎo)和激發(fā)兩兩方面進(jìn)行二二維描述，稱稱具有充分的的引導(dǎo)功能和和充分的激發(fā)發(fā)功能的支持持方式為主動(dòng)動(dòng)方式，起到到了一個(gè)顧問問兼助手的作作用。三、決策支持持分析3.主動(dòng)式?jīng)Q策支支持系統(tǒng)一個(gè)具有主動(dòng)動(dòng)支持能力的的DSS就稱為主動(dòng)式式?jīng)Q策支持系系統(tǒng)(activeDSS)，其開發(fā)原則則為：(1)問題導(dǎo)向：引導(dǎo)決策人將將注意力集中中在最主要的的問題上。(2)環(huán)境導(dǎo)向：創(chuàng)建能夠激發(fā)發(fā)決策人創(chuàng)造造性的人機(jī)一一體的開放式式?jīng)Q策環(huán)境。。(3)建模導(dǎo)向：具有自適應(yīng)的的模型管理和和啟發(fā)式的建建模支持功能能。(4)過程導(dǎo)向：進(jìn)行決策全過過程