第12章 決策支持系統(tǒng)

第12章決策支持系統(tǒng)12.1決策與決策支持系統(tǒng)12.2專家系統(tǒng)12.3傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)12.4智能決策支持系統(tǒng)12.1決策與決策支持系統(tǒng)一、決策1.決策是管理的核心內(nèi)容。——西蒙2.決策：經(jīng)驗決策、科學(xué)決策結(jié)構(gòu)化決策、非結(jié)構(gòu)化決策，半結(jié)構(gòu)化決策3.當代的決策越來越復(fù)雜，需要收集和處理大量的信息，利用大量發(fā)展的模型，如果不依靠計算機幫助，簡直不能實現(xiàn)。因而信息系統(tǒng)在決策過程中起著至關(guān)重要的作用。4.信息和決策是管理活動的相互關(guān)聯(lián)和互補的兩個部分12.1決策與決策支持系統(tǒng)二、決策支持系統(tǒng)1.定義：利用信息幫助進行決策的系統(tǒng)（decisionsupportsystems,DSS）2.分類（按照分類坐標的不同維度分為各種類）A按支持的決策者數(shù)量分：單體DSS、群體DSS B按支持的管理層次分：中層DSS、高層DSSC按系統(tǒng)的聰慧程度分：專家系統(tǒng)、傳統(tǒng)DSS、智能DSS12.1決策與決策支持系統(tǒng)3.DSS實際上只能支持一個小范圍的目標，相對于MIS來講，更加重要。DSS要支持決策，必須由MIS收集數(shù)據(jù)，甚至可能利用它已有的模型。傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)決策者決策系統(tǒng)圖12-1決策支持系統(tǒng)的位置12.2專家系統(tǒng)1.定義：是一個含有知識型程序的系統(tǒng),它利用撲捉人們在有限范圍的知識或經(jīng)驗去解決一個有限范圍的問題。（expertsystems,ES）2.特點：a它們能進行某些人們求解的工作b它以規(guī)則和框架的形式表示知識c它可以和人進行相互對話d它們能同時考慮多個假設(shè)

12.2.1ES如何工作ES由四部分組成：知識庫、開發(fā)隊伍、開發(fā)環(huán)境、用戶專家（知識工程師）開發(fā)環(huán)境知識庫用戶人類用模型化表達成計算機能懂的形式，這個模型即人類知識的三種表示:規(guī)則、語義、框架ES程序框圖規(guī)則:IF-THEN結(jié)構(gòu)例:IF-INCOME＞＄45000PrintNAMEANDADDRESSGH如年限<4問其他借款A(yù)B如年收入>50000問汽車支出否EXITBC如汽車支出<10%年入問抵押支付,否則EXITCD如抵押支付<20%年入問準予貸款,否則EXITD準予信貸線DE如有D問雇用年限EF如年限>=4,給信貸線10000,否則轉(zhuǎn)GF給線10000HF如其他借款<5%年入轉(zhuǎn)F,否則轉(zhuǎn)II給線3000規(guī)則語義網(wǎng)絡(luò)當知識涉及有互聯(lián)網(wǎng)特性的對象和群族時，用語義網(wǎng)絡(luò)較為有效。小，高體積重量比小拖拉系數(shù)大，低體積重量比高拖拉系數(shù)

汽車(馬達,輪子,運動)家用轎車運動車DodgeCaravan3門FordEscort4門藍色Porche9442門紅MazdaMiata2門綠IS-AIS-AIS-AIS-AIS-A知識框架汽車框架摩托車框架馬達框架IS-A運輸設(shè)備輪子4馬達汽/柴油運動轉(zhuǎn),移動IS-A運輸設(shè)備輪子2馬達汽油運動轉(zhuǎn),移動IS-A機器燃料汽/柴油,電功率馬力用途運輸,動力知識框架框架所表示的知識不是層次式的，而是概念式、隨意式的。12.2.2ES的開發(fā)專家系統(tǒng)開發(fā)要有開發(fā)隊伍工具外殼用戶專家知識工程師訪問人工智能的開發(fā)環(huán)境，也叫AI外殼。輸入數(shù)據(jù)回答問題專家系統(tǒng)中最有興趣的地是推理機制。向前推理向后推理由用戶輸入信息開始，查詢規(guī)則庫，然后到達結(jié)論。由開始一個問題，然后去尋找更多的信息，以評價這個問題。推理機制專家系統(tǒng)的開發(fā)方式第一種方式是直接買成品的專家系統(tǒng)，或Off-the-shelfsystem。第二種方式是買一個外殼，用戶向它輸入知識。第三種方式是自己建造。由知識工程師訪問專家開發(fā)決策規(guī)則、知識框架和建造系統(tǒng)。ES的問題（局限性）①對于復(fù)雜系統(tǒng)，專家系統(tǒng)這種表達知識的方法很難表達，解就更難。②專家系統(tǒng)的維護也不容易，尤其對快速發(fā)展的醫(yī)學(xué)和信息領(lǐng)域，有時，一年就有30%的規(guī)則要加以改變。但專家系統(tǒng)在相對窄的知識范圍和一些定義好的領(lǐng)域，還是起到了它應(yīng)有的作用。1.在相對窄的知識范圍和一些定義好的領(lǐng)域能成功應(yīng)用；2.在企業(yè)的管理信息系統(tǒng)中ES能起到它應(yīng)有的作用。12.3傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)1.定義：決策支持系統(tǒng)是管理信息系統(tǒng)應(yīng)用概念的深化，是在管理信息的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的系統(tǒng)，但至今對什么是決策支持系統(tǒng)沒有一個公認的定義。2.特征：3.DSS與MIS的關(guān)系三個層次的比較系統(tǒng)的性能DSS的應(yīng)用模型終端型文書型訂閱型中間型自動直接在線通過軟盤直接中介親自實時親自批處工具助手參謀助手決策者操作方式按決策者本身的功能把決策支持系統(tǒng)分為1.專用決策支持系統(tǒng)（SDSS）：是指專門針對某種問題的決策支持系統(tǒng)，如專用于電站投資的決策支持系統(tǒng)。2.決策支持系統(tǒng)工具（DSST）：是指一些工具，如某種語言、操作系統(tǒng)、某種數(shù)據(jù)庫軟件等。3.決策支持系統(tǒng)生成器（DSSG）：由于決策的復(fù)雜性，我們不可能建造一個通用的決策支持系統(tǒng)，而只能建造一個生成器，這個通用的生成器可以生成各種決策支持系統(tǒng)。但它也不是那么直接，必須還要生成。SDSS、DSST和DSSG的關(guān)系DSSGSDSSDSST決策支持系統(tǒng)的概念表示數(shù)據(jù)庫由系統(tǒng)到子系統(tǒng)收集信息分析系統(tǒng)部件提出方案評價方案選擇最好方案實施結(jié)果報告查詢結(jié)果內(nèi)源外源DSS輸入接口信息處理器方法,模型庫DSSDSS一般結(jié)構(gòu)DSS輸出接口情報活動設(shè)計活動選擇活動評價活動決策支持系統(tǒng)還可以用下圖表示數(shù)據(jù)庫模型庫DBMSMBMSDGMS接口用戶DSS邏輯概念模式會話部件管理系統(tǒng)12.3.1數(shù)據(jù)庫內(nèi)庫外庫數(shù)據(jù)抽取系統(tǒng)DSS數(shù)據(jù)庫模型部件會話部件用戶DSS的數(shù)據(jù)抽取優(yōu)點：減少I/O時間和計算時間。缺點：數(shù)據(jù)冗余功能重復(fù)，取到的數(shù)據(jù)非現(xiàn)實。數(shù)據(jù)提取結(jié)構(gòu)由于數(shù)據(jù)倉庫的出現(xiàn)，給DSS的數(shù)據(jù)提取創(chuàng)造了良好的條件，因此數(shù)據(jù)倉庫可以充當DSS數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)倉庫12.3.2模型庫1.模型庫是給決策提供分析能力的部件。2.模型能力是轉(zhuǎn)化非結(jié)構(gòu)化問題為結(jié)構(gòu)化問題的程度，只有把模型能力加入到傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中，才能將傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲臎Q策支持系統(tǒng)。傳統(tǒng)的應(yīng)用模型有很多，如軍事運籌學(xué)和企業(yè)管理科學(xué)。但傳統(tǒng)的模型是獨立的。DSS的模型庫就要克服上述問題。DSS對模型能力的要求：1.從任務(wù)上說能支持決策的設(shè)計和選擇階段；2.從總體上說讓用戶很容易修改目標函數(shù)，容易修改函數(shù)，容易和模型交互。12.3.3會話部件會話部件又叫接口部件，它是任何決策支持系統(tǒng)聯(lián)系的接口。人的任何意圖，系統(tǒng)的任何支持都要通過它才能最終實現(xiàn)。人和機器的交互主要是通過屏幕和鍵盤進行的。決策支持系統(tǒng)對會話部件的要求：①能產(chǎn)生輸出表達；

②用戶能啟動運行，并輸入?yún)?shù)；③用戶能啟動存儲，并接收參數(shù)；④用戶能把輸入和輸出綜合進控制過程?，F(xiàn)有的對話方式有以下幾種：①提問回答方式②命令語言對話③菜單對話方式④輸入表格對話方式⑤在輸出圖形的思路中進行輸入。12.4智能決策支持系統(tǒng)決策者用戶接口數(shù)據(jù)庫模型庫多域?qū)ｉT的深度知識庫OR/MS分析技術(shù)的深度知識庫學(xué)習(xí)和知識獲取的深度知識庫基本決策和信息價值的深度知識庫傳統(tǒng)DSSIDSS1234人工智能（AI）智能決策支持系統(tǒng)和一般決策支持系統(tǒng)的主要區(qū)別在于學(xué)習(xí)和推理，而學(xué)習(xí)和推理均是計算機科學(xué)中人工智能(AI)研究的內(nèi)容，因而我們說：IDSS=DSS+AI人工智能可以定義為：使機器能做到像人那樣智能工作的科學(xué)。人工智能由一組相關(guān)的技術(shù)組成專家系統(tǒng)（ES）自然語言處理器（NLP）語音識別圖像識別機器人專家系統(tǒng)是由許多集成的、相互聯(lián)系的構(gòu)件所組成的。其中包括知識庫、推理機構(gòu)、解釋工具、知識庫獲取工具以及人機界面。專家系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示：自然語言處理系統(tǒng)功能一個自然語言系統(tǒng)為了完成語言的理解，要分幾步進行①進行語法結(jié)構(gòu)分析②開始語義分析③如果出現(xiàn)了二義性，就用專家系統(tǒng)使他們明朗。下圖表示了整個過程語音識別語音識別和自然語言理解也有相似的困難。不同

地區(qū)的人，語言不同；女人和男人的音調(diào)不同；有人說話快，有人說話慢；甚至同一人早上和晚說話還有不同的頻率。圖像識別圖像識別雖然有很大進步，機器人利用圖形識別，可以抓舉不同的物體，但是如果機器人見到一種沒見過的東西，它會怎樣呢？計算機要達到模擬人的視覺，還有很長的路要走。援例支持系統(tǒng)AI和DSS結(jié)合的一個很好的例子就是援例支持系統(tǒng)。援例支持系統(tǒng)維護一個案例庫，這是已解決的問題的案例。當遇到新問題，首先由系統(tǒng)抽取相似與新案例的案例，把老的解答轉(zhuǎn)化為對新問題的解答。這與人的處理問題的模式十分相似。援例支持系統(tǒng)很容易把使用和學(xué)習(xí)功能結(jié)合在一起。學(xué)習(xí)常發(fā)生于記憶新案例的過程以及對現(xiàn)存案例分類和由案例中得到一般化知識的過程中。援例學(xué)習(xí)算法老案例新案例差別顯著嗎?模型存在嗎?有足夠案例嗎?忘記歸納為模型記述式學(xué)習(xí)存入超集合全存超集合存在嗎?否否是是是否否是援例學(xué)習(xí)算法DSS向深度方向發(fā)展還有自適應(yīng)決策支持系統(tǒng)。這種DSS又可分為：主動決策支持系統(tǒng)（ADSS）：是獨立與用戶指明的方向獨立支持。共生決策支持系統(tǒng)（SDSS）：是ADSS的一個特例，它利用用戶的意向去支持用戶。各種DSS的位置可用下圖表示。DSS樣本關(guān)系圖ADSS/SDSSES無上級有上級被動主動DS-ESIDSS傳統(tǒng)的DSS群體決策系統(tǒng)以上所講的DSS均是單用戶的，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得成熟，支持多用戶的決策支持系統(tǒng)越來越多，即群體決策系統(tǒng)（GDSS）。GDSS具有當用戶DSS的多有特點，還具有自己的特點：①有群體決策規(guī)則②有支持群體決策過程進行的事件流程控制③有支持保密的手段④有支持群體決策的特殊方法和模型⑤要求有一定的硬件環(huán)境。例如，決策室就有各種形式。遠程會議群體決策GDSS與電視會議的區(qū)別：①電視