ERP技術(shù)與管理課件：決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)22.決策支持系統(tǒng)CONTENTSPAGE22.1決策支持系統(tǒng)的概述22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22.3決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)22.5智能決策支持系統(tǒng)案例22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展首次提出：Keen和ScottMorton于20世紀(jì)70年代中期首次提出了“決策支持系統(tǒng)”(DecisionSupportSystem，DSS)一詞。（1）20世紀(jì)70年代。初階決策支持系統(tǒng)。典型案例有：支持投資者對顧客證券管理日常決策的ProfolioManagement；用于產(chǎn)品推銷、定價和廣告決策的Brandaid；用以支持企業(yè)短期規(guī)劃的Projector及適用于大型卡車生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)計劃決策的CapacityInformationSystem等。（2）20世紀(jì)80年代。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)。（3）20世紀(jì)90年代。人工智能技術(shù)與DSS相結(jié)合，形成了智能決策支持系統(tǒng)IDSS。興起了數(shù)據(jù)倉庫（DW）、聯(lián)機分析處理（OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘（DM）三項新技術(shù)。（4）近期。群體決策支持系統(tǒng)GDSS；分布式?jīng)Q策支持系統(tǒng)DDSS；綜合決策支持系統(tǒng)（NS-DSS）；云計算與大數(shù)據(jù)時代的決策支持系統(tǒng)（Cloud-DSS，BigData-DSS）。22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展70年代中期首次提出了“決策支持系統(tǒng)”20世紀(jì)70年代初級決策支持系統(tǒng)階段，初階決策支持系統(tǒng)DSS=模型庫+數(shù)據(jù)庫+人機交互系統(tǒng)部件20世紀(jì)80年代DSS（人機交互系統(tǒng)+數(shù)據(jù)庫+模型庫）+方法庫=三庫系統(tǒng)+知識庫=四庫系統(tǒng)

興起了專家系統(tǒng)20世紀(jì)90年代人工智能技術(shù)+DSS=IDSS，以模型、數(shù)據(jù)和知識結(jié)合的決策支持系統(tǒng)傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)20世紀(jì)90年代中期數(shù)據(jù)倉庫（DW）+聯(lián)機分析處理（OLAP）+數(shù)據(jù)挖掘（DM）+決策支持系統(tǒng)=基于數(shù)據(jù)倉庫的決策支持系統(tǒng)（新決策支持系統(tǒng)）新決策支持系統(tǒng)+傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)=綜合決策支持系統(tǒng)（S-DSS）近年來DSS+計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)=群體決策支持系統(tǒng)GDSSGDSS+分布式的數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫=分布式?jīng)Q策支持系統(tǒng)DDSS發(fā)展方向Internet網(wǎng)絡(luò)（數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理、數(shù)據(jù)挖掘）>網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的綜合決策支持系統(tǒng)（NS-DSS）基于云計算與大數(shù)據(jù)的決策支持系統(tǒng)（Cloud-DSS，BigData-DSS）22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的內(nèi)涵決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem，DSS），是以管理科學(xué)、運籌學(xué)、控制論、和行為科學(xué)為基礎(chǔ)，以計算機技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，針對半結(jié)構(gòu)化的決策問題，支持決策活動的具有智能作用的人機系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為決策者提供所需的數(shù)據(jù)、信息和背景資料，幫助明確決策目標(biāo)和進(jìn)行問題的識別，建立或修改決策模型，提供各種備選方案，并且對各種方案進(jìn)行評價和優(yōu)選，通過人機交互功能進(jìn)行分析、比較和判斷，為正確的決策提供必要的支持。它通過與決策者的一系列人機對話過程，為決策者提供各種可靠方案，檢驗決策者的要求和設(shè)想，從而達(dá)到支持決策的目的。22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的基本特征（1）基于高層管理人員經(jīng)常面臨的結(jié)構(gòu)化程度不高、說明不夠充分的問題；（2）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；（3）易于為非計算機專業(yè)人員使用；（4）強調(diào)對環(huán)境及用戶決策方法改變的靈活性及適應(yīng)性；（5）支持但不是代替高層決策者制定決策；（6）充分利用先進(jìn)信息技術(shù)快速傳遞和處理信息。22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能可歸納為：（1）管理并隨時提供與決策問題有關(guān)的組織內(nèi)、外部信息。（2）收集、管理并提供各項決策方案執(zhí)行情況的反饋信息。（3）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、方法、計算法，且上述數(shù)據(jù)、模型與方法能容易地修改和添加。（4）能靈活地運用模型與方法對數(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。（5）具有方便的人機對話和圖像輸出功能，能滿足隨機的數(shù)據(jù)查詢要求，回答"如果……則……"之類的問題。（6）提供良好的數(shù)據(jù)通信功能，以保證及時收集所需數(shù)據(jù)并將加工結(jié)果傳送給使用者。（7）具有使用者能忍受的加工速度與響應(yīng)時間，不影響使用者的情緒。22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的概念模式?jīng)Q策一般分為4個步驟：（1）發(fā)現(xiàn)問題并形成決策目標(biāo)，包括建立決策模型、擬定方案和確定效果度量。（2）用概率定量地描述每個方案所產(chǎn)生的各種結(jié)局的可能性。（3）決策人員對各種結(jié)局進(jìn)行定量評價，一般用效用值來定量表示。效用值是有關(guān)決策人員根據(jù)個人才能、經(jīng)驗、風(fēng)格以及所處環(huán)境條件等因素，對各種結(jié)局的價值所作的定量估計。（4）綜合分析各方面信息，以最后決定方案的取舍，有時還要對方案作靈敏度分析，研究原始數(shù)據(jù)發(fā)生變化時對最優(yōu)解的影響，決定對方案有較大影響的參量范圍。22.1決策支持系統(tǒng)的概述由圖可見，對“真實系統(tǒng)”而言，提出的問題和操作的數(shù)據(jù)是輸出信息流，而人們的決策則是輸入信息流。圖的左下部表示了與DSS有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖的右邊虛線框部分是最基本的DSS，由模型庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和人機對話系統(tǒng)等組成。決策者運用自己的知識和經(jīng)驗，結(jié)合DSS響應(yīng)的輸出，對他所管理的“真實系統(tǒng)”進(jìn)行決策。22.1決策支持系統(tǒng)的概述決策支持系統(tǒng)的分類DSS都針對某類決策問題，大體有三大類：分析為主、以求解為主、兼有分析和求解。分析類（數(shù)據(jù)分析或信息分析）DSS既為把握決策問題又為決策前期工作，能為決策方案的設(shè)計和抉擇提供依據(jù)。目前，分析為主的DSS開始采用數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘和在線分析等新方法、新技術(shù)，應(yīng)用面越來越廣泛。求解類DSS定位于某類問題，為決策者提供決策過程和方案抉擇支持。22.決策支持系統(tǒng)CONTENTSPAGE22.1決策支持系統(tǒng)的概述22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22.3決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)22.5智能決策支持系統(tǒng)案例22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同功能和特色的DSS，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)亦不同。一般認(rèn)為DSS的結(jié)構(gòu)有：兩庫結(jié)構(gòu)、三庫結(jié)構(gòu)和四庫結(jié)構(gòu)。（1）兩庫結(jié)構(gòu)。兩庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、模型庫子系統(tǒng)和對話子系統(tǒng)形成三角形分布的結(jié)構(gòu)22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（2）三庫結(jié)構(gòu)。DSS部件之間不同的關(guān)系構(gòu)成了各異的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但就對話子系統(tǒng)的位置及用戶之間的關(guān)系總體上是一致的。在兩庫結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加入方法庫，就構(gòu)成了三庫結(jié)構(gòu)的決策支持系統(tǒng)。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（3）四庫結(jié)構(gòu)。在三庫結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加入知識庫，就構(gòu)成了四庫結(jié)構(gòu)的決策支持系統(tǒng)22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)人機對話子系統(tǒng)人機對話子系統(tǒng)是DSS中介于用戶和計算機之間，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)重要作用的接口，如下圖。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對話接口的設(shè)計總的目標(biāo)要求：（1）能使用戶了解系統(tǒng)可以提供的數(shù)據(jù)、模型及方法，如數(shù)據(jù)模式與范圍、模型種類、數(shù)量、用途及運行要求等。（2）通過“如果……則……（What…if…）”方式提問。（3）對請求輸入有足夠的檢驗和容錯能力，給用戶某些必要的提示與幫助。（4）通過運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。（5）在決策過程結(jié)束之后，能把反饋結(jié)果存入系統(tǒng)，對現(xiàn)有模型提出評價及修正意見。（6）當(dāng)需要的時候，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。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)是存儲、管理、提供與維護(hù)用于決策支持的數(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)。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)由以下要素組成：DSS數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)抽取模塊、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)目錄、查詢功能，如右圖虛線框所示。右圖表明了數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)和DSS其他部分的交互作用及與若干數(shù)據(jù)源的交互作用。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1）DSS數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫收集相關(guān)數(shù)據(jù)以滿足組織的需求和結(jié)構(gòu)，并能被更多用戶用于更多用途。DSS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)來自內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)來源，也源于屬于一個或更多用戶的個人數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)結(jié)果存儲于特定的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫或公司數(shù)據(jù)倉庫。內(nèi)部數(shù)據(jù)主要來源于組織的交易處理系統(tǒng)。外部數(shù)據(jù)包括產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)、市場研究數(shù)據(jù)、人口普查數(shù)據(jù)、地方雇傭數(shù)據(jù)、政府規(guī)章制度、稅率制度安排和全國經(jīng)濟數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)來源于政府代理機構(gòu)、同業(yè)公會、市場研究公司、計量經(jīng)濟預(yù)測公司和組織自身努力收集的外部數(shù)據(jù)。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)抽取模塊。創(chuàng)建DSS數(shù)據(jù)庫或者數(shù)據(jù)倉庫，通常需要從各種來源獲取數(shù)據(jù)，這樣的操作稱為抽?。╡xtraction）?；旧嫌奢斎胛臋n、摘要、標(biāo)準(zhǔn)化篩選和數(shù)據(jù)精簡組成。抽取也適用于用戶在DSS數(shù)據(jù)庫中取得數(shù)據(jù)形成報告，抽取過程通常由DBMS管理。（3）數(shù)據(jù)目錄。數(shù)據(jù)目錄（datadirectory）是數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)的目錄，它包括數(shù)據(jù)定義，主要的功能是回答關(guān)于數(shù)據(jù)可獲得性、數(shù)據(jù)來源及確切含義之類的問題。目錄尤其適用于搜索數(shù)據(jù)并識別問題或機會，支持決策制定過程的情報階段。與其他目錄一樣，該目錄支持添加新條目、刪除條目和修復(fù)特定對象的信息。（4）查詢功能。在創(chuàng)建和使用DSS時，通常需要使用、處理和查詢數(shù)據(jù)，查詢功能（queryfacility）則執(zhí)行這些任務(wù)。它接受來自其他DSS部件的數(shù)據(jù)請求，決定這些請求如何滿足，明確表達(dá)細(xì)節(jié)化的請求，并且將結(jié)果返回給請求者。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（5）數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫由DBMS創(chuàng)建、使用和更新。一個有效的數(shù)據(jù)庫及其管理能支持許多管理活動，如瀏覽記錄、創(chuàng)建和維護(hù)多樣化的數(shù)據(jù)關(guān)系集合以及生成報表。DSS的真正功能體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的模型整合。DSS中關(guān)系型DBMS的功能：獲取或抽取包括在DSS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；更新（添加、刪除、編輯、修改）數(shù)據(jù)記錄和文檔；獲取不同來源的相關(guān)數(shù)據(jù)；為查詢和報告重新從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)（如通過Web使用SQL）；提供全面的數(shù)據(jù)安全（如防止未授權(quán)使用和回復(fù)功能）；處理個人和非正式的數(shù)據(jù)，以便用戶能在他們自己判斷的基礎(chǔ)上試驗可選擇的解決辦法；在查詢基礎(chǔ)上執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)；在DSS中記錄數(shù)據(jù)使用；通過數(shù)據(jù)目錄管理數(shù)據(jù)。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型庫子系統(tǒng)模型庫子系統(tǒng)是構(gòu)建和管理模型的計算機軟件系統(tǒng)，它是DSS中最復(fù)雜、最難實現(xiàn)的部分。DSS設(shè)立模型庫子系統(tǒng)的目的就是為了在不同條件下，通過模型來實現(xiàn)對問題的動態(tài)描述，以便探索或選擇令人滿意的問題解。模型庫子系統(tǒng)主要由模型庫模型字典模型庫管理子系統(tǒng)等部分組成。模型庫是模型庫子系統(tǒng)的核心部件，用于存儲決策模型。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1）模型庫。DSS設(shè)立模型庫子系統(tǒng)即為了在不同的條件下通過模型來實現(xiàn)對問題的動態(tài)描述，以便探索或選擇令人滿意的問題解。模型基本單元（單元模型）在模型庫中的存儲方式目前主要有子程序、語句、數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系等四種方式，邏輯方式主要用于智能決策支持系統(tǒng)。1）以子程序方式存儲：這是常用的原始存儲方式，它將模型的輸入、輸出格式及算法用完整的程序表示。2）以語句方式存儲：用一套建模語言以語句的形式組成與模型各部分相對應(yīng)的語句集合，再予以存儲。3）以數(shù)據(jù)方式存儲：其特點是把模型看成一組用數(shù)據(jù)集表示的關(guān)系。這種存儲方式便于利用數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)來操作模型庫，使模型庫和數(shù)據(jù)庫能用統(tǒng)一的方法進(jìn)行管理。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（2）模型字典。如果將模型庫比作一個成品庫的話，則該倉庫中存放的是“成品的零部件和框架”而模型字典即是這些“零部件和框架”的描述，說明它們的功能、用途和使用事項等。（3）模型庫管理子系統(tǒng)。模型庫管理子系統(tǒng)的主要功能是模型的利用與維護(hù)。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方法庫子系統(tǒng)方法庫子系統(tǒng)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。方法庫子系統(tǒng)通過外部接口使計算過程實行交互式的數(shù)據(jù)存取，從數(shù)據(jù)庫中選擇數(shù)據(jù)，從方法庫中選擇算法，然后將數(shù)據(jù)和算法結(jié)合起來進(jìn)行計算，并以直觀清晰的呈現(xiàn)方式輸出結(jié)果，供決策者使用。方法庫子系統(tǒng)由方法庫與方法庫管理子系統(tǒng)組成，方法庫內(nèi)存儲的方法程序一般有：排序算法、分類算法、最小生成樹算法、最短路徑算法、計劃評審算法、線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、各種統(tǒng)計算法、各種組合算法等。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方法程序中的方法22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識庫子系統(tǒng)知識庫子系統(tǒng)由知識庫和知識庫管理子系統(tǒng)兩部分組成。數(shù)據(jù)被定義為表示事物、概念的一種符號。知識庫(KnowledgeBase)是結(jié)構(gòu)化，易操作，易利用，全面有組織的知識集群。這些知識包括與領(lǐng)域相關(guān)的理論知識、事實數(shù)據(jù)，由專家經(jīng)驗得到的啟發(fā)式知識等。知識庫可以看作是數(shù)據(jù)庫通過演繹數(shù)據(jù)庫延伸而成的。知識庫管理子系統(tǒng)（KBMS）是對知識庫的管理，即是對知識的控制、查詢、表示、搜索和推理的管理。它應(yīng)具有以下的功能。（1）知識的操縱。知識的操縱包括對知識庫中知識的插入、刪除及修改，其中知識的插入涉及添加的知識與數(shù)據(jù)庫中的知識的相容性、冗余性等。知識的修改涉及刪除與插入兩個部分，因此也存在與知識庫的相容性與冗余性等問題。22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（2）知識的查詢。知識的查詢在這里有兩層含義。一是從知識庫中提取知識。二是由知識庫中的知識可以推算出一些新的知識。（3）知識的控制。知識的控制包括知識的一致性和完整性控制、知識共享、知識安全、并發(fā)控制、故障恢復(fù)等。根據(jù)KBMS的功能可以看出，從功能范圍看，KBMS實際上是DBMS的一個擴充，即KBMS包括了DBMS的一切，因此在構(gòu)制KBMS時就可以盡可能地利用現(xiàn)有的DBMS的功能來實現(xiàn)KBMS，這也為將KBMS集成到DBMS中提供了依據(jù)。22.決策支持系統(tǒng)CONTENTSPAGE22.1決策支持系統(tǒng)的概述22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22.3決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)22.5智能決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決策支持系統(tǒng)是輔助決策者通過數(shù)據(jù)、模型和知識，以人機交互方式進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。它是管理信息系統(tǒng)向更高一級發(fā)展而產(chǎn)生的先進(jìn)信息管理系統(tǒng)。它為決策者提供分析問題、建立模型、模擬決策過程和方案的環(huán)境，調(diào)用各種信息資源和分析工具，幫助決策者提高決策水平和質(zhì)量。銷售決策支持系統(tǒng)主要由以下四部分構(gòu)成：（1）數(shù)據(jù)部分是一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；（2）模型部分包括模型庫(mb)及其管理系統(tǒng)(mbms)；（3）推理部分由知識庫(kb)、知識庫管理系統(tǒng)(kbms)和推理機組成；（4）人機交互部分是決策支持系統(tǒng)的人機交互界面，用以接收和檢驗用戶請求，調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)部功能軟件為決策服務(wù)，使模型運行、數(shù)據(jù)調(diào)用和知識推理達(dá)到有機地統(tǒng)一，有效地解決決策問題。22.3決策支持系統(tǒng)案例決策步驟(1)發(fā)現(xiàn)問題并形成決策目標(biāo)，包括建立決策模型、擬定方案和確定效果度量；(2)用概率定量地描述每個方案所產(chǎn)生的各種結(jié)局的可能性；(3)決策人員對各種結(jié)局進(jìn)行定量評價，一般用效用值來定量表示。效用值是有關(guān)決策人員根據(jù)個人才能、經(jīng)驗、風(fēng)格以及所處環(huán)境條件等因素，對各種結(jié)局的價值所作的定量估計；(4)綜合分析各方面信息，以最后決定方案的取舍，有時還要對方案作靈敏度分析，研究原始數(shù)據(jù)發(fā)生變化時對最優(yōu)解的影響，決定對方案有較大影響的參量范圍。22.3決策支持系統(tǒng)案例主要功能銷售決策支持系統(tǒng)包括銷售預(yù)測和銷售決策兩大塊，參見下圖。22.3決策支持系統(tǒng)案例方法與模型銷售預(yù)測采用的方法與模型參見下表。方法與模型預(yù)測功能德爾菲法移動平均法指數(shù)平滑法季節(jié)指數(shù)法線性回歸分析馬爾柯夫法需求價格彈性方法需求收入彈性方法景氣預(yù)測法市場需求√√√√√√銷售額及銷售量√√√√價格√√√√產(chǎn)品壽命周期√期望利潤收入√√√√√市場占有率√√√√新技術(shù)

√宏觀經(jīng)濟形式√√√22.3決策支持系統(tǒng)案例銷售決策采用的方法與模型表參見下表決策功能方法與模型產(chǎn)品價格：擬合產(chǎn)品需求曲線各種需求價格彈性預(yù)測方法成本加成法、量本利法、邊際貢獻(xiàn)法廣告廣告效應(yīng)曲線的擬合廣告費用預(yù)算廣告媒體選擇模型推銷人員數(shù)銷售數(shù)量比例法產(chǎn)品運輸運輸成本最小化或利潤最大化通用決策方法決策表、決策樹

22.3決策支持系統(tǒng)案例應(yīng)用分析

(1)問題的提出隨著市場經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展，千斤頂行業(yè)的競爭日趨激烈。該廠的市場占有率較大，指定的價格通常處于一個領(lǐng)導(dǎo)價格的地位，因此如何及時地把握市場機會，準(zhǔn)確地預(yù)測市場需求，如何根據(jù)市場需求及時調(diào)整自己的營銷策略等問題對公司高層決策層提出了更高的要求。但長期以來，管理部門在決策時往往采用經(jīng)驗估計、定性分析等方法，一般決策者的經(jīng)驗和水平無法滿足要求，也難以借鑒他人的經(jīng)驗和獲得有效的決策數(shù)據(jù)，常局限于一種決策方案而缺乏多方案的制定與比較。鑒于此，公司領(lǐng)導(dǎo)希望能夠有一套使用方便、切實有效的計算機系統(tǒng)來支持公司進(jìn)行決策。22.3決策支持系統(tǒng)案例(2)市場需求預(yù)測影響該廠銷售情況的主要因素是價格、廣告支出以及汽車產(chǎn)量，1988~1997年各年的數(shù)據(jù)見右表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，應(yīng)用ESDSS的銷售量預(yù)測功能，由回歸分析建立企業(yè)的需求預(yù)測模型：年份銷售量y(萬臺)價格X1(元)廣告支出X2(萬元)汽車產(chǎn)量X3(萬臺)1988130.8777889.3909626.9469064.471989147.7121381.8156344.1054458.351990135.14110136.6766045.9070251.401991163.60865133.2832064.8003371.421992182.81440265.3213074.24345106.671993211.53442134.3266092.33541129.861994230.1030097.3825398.84042136.691995247.8133461.12069102.74788145.271996258.4331243.10360105.44854147.521997265.3213041.26383114.18541157.00y=b+b1X1+b2X2+b3X322.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例第一張表是“回歸統(tǒng)計表”其中：MultipleR：（復(fù)相關(guān)系數(shù)R）又稱相關(guān)系數(shù)，用來衡量自變量x與y之間的相關(guān)程度的大小。RSquare：復(fù)測定系數(shù)，上述復(fù)相關(guān)系數(shù)R的平方。用來說明自變量解釋因變量y變差的程度，以測定因變量y的擬合效果。標(biāo)準(zhǔn)誤差：用來衡量擬合程度的大小，也用于計算與回歸相關(guān)的其它統(tǒng)計量，此值越小，說明擬合程度越好第二張表是“方差分析表”：主要作用是通過F檢驗來判定回歸模型的回歸效果。第三張表是“回歸參數(shù)表”：Coefficients對應(yīng)的列為常數(shù)項和b1～b3的值，據(jù)此可得出估算的回歸方程為：y=82.7156-0.1097X1+0.8744X2+0.5541X322.3決策支持系統(tǒng)案例

22.3決策支持系統(tǒng)案例(3)廣告媒體選擇決策由于千斤頂屬于工業(yè)品，工廠在廣告費用的預(yù)算上一般根據(jù)一定的利潤比提取，并由主觀判斷安排廣告宣傳，而如何優(yōu)化分配，用好這筆資金一直未作過認(rèn)真的考慮。工廠主要使用的廣告媒體為戶外廣告、專業(yè)雜志和其他形式。根據(jù)工廠的經(jīng)驗，各種媒體的加權(quán)展露數(shù)為：戶外廣告192、專業(yè)雜志36、其他形式12?，F(xiàn)要應(yīng)用ESDSS促銷手段決策功能，由線性規(guī)劃模型作廣告費優(yōu)化分配方案，以得到最大的展開效果。1) 建立決策變量

X1分配給戶外廣告的設(shè)置次數(shù)

X2分配給專業(yè)雜志的刊登次數(shù)

X3分配給其他廣告形式的次數(shù)2) 建立目標(biāo)函數(shù)

MaxE(X)=192X1+36X2+12X322.3決策支持系統(tǒng)案例3) 確定約束條件戶外廣告每次的設(shè)置費用為150000元/年，專業(yè)雜志上刊登廣告的費用為24000元/年，其他廣告形式平均為120000元/年。其中戶外廣告的投入不得少于650000元，次數(shù)不得少于2次，專業(yè)雜志的刊登不得少于3次，其他廣告形式盡可能少于2次，由此確定模型的約束條件如下：150000X1+24000X2+120000X3≤1000000150000X1≥650000X1≥2X2≥3X3≤222.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例22.3決策支持系統(tǒng)案例4) 規(guī)劃求解的結(jié)果X1=4.33，X2=14.58，X3=0，E=1357，取整得：X1=4，X2=15，X3=0，E=1357根據(jù)求解結(jié)果，工廠為獲得最大的展露效果，應(yīng)該在戶外廣告上投入4×150000=600000元，專業(yè)雜志的投入為l5×24000=360000元，而盡可能不在其他廣告形式上投入。22.決策支持系統(tǒng)CONTENTSPAGE22.1決策支持系統(tǒng)的概述22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22.3決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)22.5智能決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)的基本概念智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）是人工智能(AI，ArtificialIntelligence)和DSS相結(jié)合，應(yīng)用專家系統(tǒng)(ES，ExpertSystem)技術(shù)，使DSS能夠更充分地應(yīng)用人類的知識，如關(guān)于決策問題的描述性知識，決策過程中的過程性知識，求解問題的推理性知識，通過邏輯推理來幫助解決復(fù)雜的決策問題的輔助決策系統(tǒng)。智能決策支持系統(tǒng)結(jié)合專家知識和DSS模型分析的優(yōu)點，達(dá)到了定量和定性相結(jié)合的輔助決策效果，提高了決策支持系統(tǒng)支持非結(jié)構(gòu)化決策的能力。IDSS能充分利用人類已有知識，在用戶決策問題的輸入、決策問題的描述、決策過程的推理，問題解的求取與輸出等方面，都有了顯著的改進(jìn)。22.4智能決策支持系統(tǒng)如圖所示為人工智能和DSS的關(guān)系。22.4智能決策支持系統(tǒng)人工智能應(yīng)用的兩大分支是專家系統(tǒng)（ExpertSystems，簡稱ES）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork，ANN）。專家系統(tǒng)：是一種知識系統(tǒng)，它以計算機為工具，利用專家知識及知識推理等來理解與求解問題；將ES和傳統(tǒng)DSS結(jié)合而形成的IDSS，增設(shè)了知識庫、推理機與問題處理系統(tǒng)，人機對話部分還加入了自然語言處理功能。缺點是：費時，低效；對于動態(tài)和復(fù)雜的系統(tǒng)，由于推理是固定的，專家系統(tǒng)難以適應(yīng)變化；不能從過去處理過的事例中繼續(xù)地學(xué)習(xí)，知識獲取較為困難。22.4智能決策支持系統(tǒng)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)：屬于基于案例學(xué)習(xí)的模型，采用物理器件或計算機，模擬人的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，構(gòu)造人工神經(jīng)元，吸取了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的部分優(yōu)點，ANN由許多簡單處理單元互連而成，局部神經(jīng)元損壞后不影響全局的活動，其連接權(quán)值和連接結(jié)構(gòu)都可以通過對樣本數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)而得到。與專家系統(tǒng)相比，ANN：具有良好的自組織、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，特別適用于處理復(fù)雜問題或開放系統(tǒng)，能彌補專家系統(tǒng)的不足。因此，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)集成，取長補短，是IDSS發(fā)展的一個有利的方向。22.4智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由于人工智能技術(shù)應(yīng)用于DSS的程度與范圍不同，因此，構(gòu)成IDSS的結(jié)構(gòu)也不同，較為典型的是四庫結(jié)構(gòu)。四庫結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)三庫DSS的基礎(chǔ)上增設(shè)知識庫與推理機，在人機對話子系統(tǒng)中加入自然語言處理系統(tǒng)（LS），形成智能人機接口，在四庫之間插入問題處理系統(tǒng)（PPS）而構(gòu)成的四庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如右圖所示。22.4智能決策支持系統(tǒng)IDSS具有人工智能的行為，向人類靠攏了一大步，使不熟悉機器的人也能方便地使用DSS。IDSS的優(yōu)點如圖所示。22.4智能決策支持系統(tǒng)（1）智能人機接口四庫系統(tǒng)的智能人機接口接受用自然語言或接近自然語言的方式表達(dá)的決策問題及決策目標(biāo)，這較大程度地改變了人機界面的性能。決策者可以自己使用自然語言來提出決策問題，由自然語言處理功能通過語法、語義結(jié)構(gòu)分析等方法轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能理解的形式。人機交互過程中和運行后，系統(tǒng)則以決策者能夠清晰理解的或指定的方式輸出求解進(jìn)程與結(jié)果。22.4智能決策支持系統(tǒng)（2）問題處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)處于IDSS的中心位置（如圖中虛線框所示），是聯(lián)系人與計算機及所存儲的求解資源的橋梁，主要由問題分析器判斷問題的結(jié)構(gòu)化程度：對結(jié)構(gòu)化問題選擇或構(gòu)造模型，采用傳統(tǒng)的模型計算求解；對半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問題則由規(guī)則模型與推理機制來求解。問題處理系統(tǒng)是IDSS中最活躍的部件，它既要識別與分析問題，設(shè)計求解方案，還要為問題求解調(diào)用四庫中的數(shù)據(jù)、模型、方法及知識等資源，對半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問題還要觸發(fā)推理機做推理或新知識的推求。22.4智能決策支持系統(tǒng)（3）知識庫子系統(tǒng)知識庫子系統(tǒng)是對有關(guān)規(guī)則、因果關(guān)系及經(jīng)驗等知識進(jìn)行獲取、解釋、表示、推理及管理與維護(hù)的系統(tǒng)，在DSS中引進(jìn)知識庫子系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的智能化程度。知識庫子系統(tǒng)的組成可分為三部分：知識庫管理子系統(tǒng)、知識庫及推理機，參見下圖。22.4智能決策支持系統(tǒng)1）知識庫管理子系統(tǒng)。知識庫管理子系統(tǒng)的功能主要有兩個：一是回答對知識庫知識增刪改等知識維護(hù)的請求；二是回答決策過程中問題分析與判斷所需知識的請求。2）知識庫。知識庫是知識庫子系統(tǒng)的核心，知識庫中存儲的是那些既不能用數(shù)據(jù)表示也不能用模型方法描述的專家知識和經(jīng)驗，即是決策專家的決策知識和經(jīng)驗知識，同時也包括一些特定問題領(lǐng)域的專門知識。知識庫中的知識表示是知識庫系統(tǒng)研究的一個重要課題，知識的表示形式直接影響推理方式。知識庫包含事實庫和規(guī)則庫兩部分。常見的知識表示形式有：邏輯表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、產(chǎn)生式規(guī)則表示法、框架表示法和過程表示法等。22.4智能決策支持系統(tǒng)3）推理機。推理是指從已知事實推出新事實的過程，推理一般由三部分組成：大前提、小前提、結(jié)論。例：大前提－拖債達(dá)3級及以上的客戶信用低小前提－該客戶拖債達(dá)4級結(jié)論－該客戶信用低根據(jù)推理方向的不同，可以分出三種推理：正向推理、反向推理、正反向混合推理。例：從某城市到一個無直達(dá)航班的城市，為確定坐哪些航班轉(zhuǎn)達(dá)，即是簡單的推理問題。推理機是一組程序，它針對用戶問題去處理知識庫（規(guī)則和事實）。推理原理如下：若事實M為真，且有規(guī)則（IFMTHENN，）則N為真。因此，若事實任務(wù)A是緊急訂貨為真，且有規(guī)則（IF任務(wù)I是緊急訂貨THEN任務(wù)I按優(yōu)先安排計劃），則任務(wù)A就應(yīng)優(yōu)先安排計劃。22.決策支持系統(tǒng)CONTENTSPAGE22.1決策支持系統(tǒng)的概述22.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22.3決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)22.5智能決策支持系統(tǒng)案例22.4智能決策支持系統(tǒng)設(shè)備智能決策支持系統(tǒng)框架如圖所示，主要由智能交互式人機界面Agent以及構(gòu)成傳統(tǒng)智能決策系統(tǒng)的知識庫、模型庫、數(shù)據(jù)庫、方法庫等組成。設(shè)備智能決策支持系統(tǒng)框架22.4智能決策支持系統(tǒng)(1)設(shè)備綜合管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)倉庫。設(shè)備管理系統(tǒng)包括設(shè)備維修管理、固定資產(chǎn)臺賬管理、設(shè)備信息查詢、設(shè)備運行管理、設(shè)備購置記錄、設(shè)備調(diào)動管理、庫存?zhèn)浼芾淼?。設(shè)備管理信息有以下特點：信息源多，有企業(yè)內(nèi)部的，企業(yè)外部的；信息類型多，有資產(chǎn)管理方面的、使用維護(hù)方面的、財務(wù)統(tǒng)計方面的。數(shù)據(jù)統(tǒng)計量大，有數(shù)十個指標(biāo)（如設(shè)備完好率、設(shè)備時間開動率等）需要統(tǒng)計和計算。因此需要建立數(shù)據(jù)倉庫，對這些龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、挖掘和分析處理。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例(2)智能交互式人機界面Agent。智能交互式人機界面Agent是由人和計算機通過人機界面組成的一個有機整體，是人機交換的主要通道。智能交互式人機界面Agent強調(diào)Agent的自治性和反應(yīng)性，在與用戶交互過程中，能夠通過不斷的學(xué)習(xí)，獲取用戶的某些特征知識，從而能夠滿足特定用戶的某些特定行為。采用一種間接管理的方式，通過自發(fā)的學(xué)習(xí)用戶的目標(biāo)、愛好、習(xí)慣等，判斷用戶在某些特定的情況下將如何做出反應(yīng)，并可以替代或者幫助用戶完成相應(yīng)的任務(wù)。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例(3)知識庫系統(tǒng)。設(shè)備工程與管理是繼承與創(chuàng)新相結(jié)合的一項活動，是知識的組合與重用。設(shè)備知識的管理主要分為兩大塊：顯性知識的管理——內(nèi)容的數(shù)字化管理；隱性知識的管理——數(shù)據(jù)挖掘以及相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医?jīng)驗的管理等。知識來源于設(shè)備的整個壽命周期，然后又將知識應(yīng)用于設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計、使用、管理與維修、更新改造等各個環(huán)節(jié)。知識庫系統(tǒng)是IDSS的智能核心，包括知識庫、知識庫管理系統(tǒng)與知識獲取Agent。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例知識獲取Agent主要分為：數(shù)據(jù)挖掘（DM）和文本挖掘(TM)，其來源主要有兩個方面：企業(yè)原有MIS等系統(tǒng)持續(xù)運行所積累的企業(yè)各個方面的歷史數(shù)據(jù)以及企業(yè)外部的各種信息。知識庫對獲取到的知識進(jìn)行分類、編碼、整理等結(jié)構(gòu)化處理，最后以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑵鋬Υ嫫饋?。知識庫系統(tǒng)還對其中所存儲的知識設(shè)置訪問權(quán)限、必要時對知識進(jìn)行加密，以對各層次知識進(jìn)行保護(hù)。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例(4)方法庫系統(tǒng)。方法庫系統(tǒng)由方法庫和方法庫管理系統(tǒng)組成。方法庫是存儲方法模塊的工具，主要由構(gòu)成各種數(shù)學(xué)模型的算法程序組成。方法庫主要設(shè)置下列方法：基本數(shù)學(xué)方法：各種初等函數(shù)算法、曲線擬合法、平滑法、外推法等；統(tǒng)計方法：回歸分析法、方差分析法、相關(guān)分析法、因子分析法等；優(yōu)化方法：線性規(guī)劃、判別分析、求解分析等；設(shè)備綜合評價法：最大總收益法、劣化數(shù)值法、最小年均費用法、設(shè)備綜合效率評價法等；經(jīng)濟學(xué)方法：工程經(jīng)濟、會計學(xué)等常用方法；預(yù)測方法：因果分析法、時間系列法、時序平滑法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等；決策方法：量本利分析法、決策樹法、不確定型決策法等。方法庫管理系統(tǒng)是集中控制方法模塊的軟件系統(tǒng)，主要功能包括方法的命名、分類、存儲和調(diào)用、方法合成、方法執(zhí)行、數(shù)據(jù)與方法銜接、安全保護(hù)和輔助學(xué)習(xí)等。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例(5)模型庫系統(tǒng)。模型是以某種形式對一個系統(tǒng)的本質(zhì)屬性進(jìn)行的簡化描述，它有很多類型，在本系統(tǒng)中使用的模型主要是數(shù)學(xué)模型，包括技術(shù)模型和經(jīng)濟模型，通過數(shù)學(xué)模型對事務(wù)進(jìn)行量化處理。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例設(shè)備經(jīng)濟壽命預(yù)測模型設(shè)備經(jīng)濟模型主要指壽命周期費用模型，壽命周期費用LCC(LifeCycleCost)是指設(shè)備從規(guī)劃、研究開始，到設(shè)計、制造、運輸、安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)、修理、改造直到報廢整個壽命過程中所支出的總費用。設(shè)備的年均使用費采用動態(tài)處理方法，首先要對其收益與費用進(jìn)行時間價值的等值變換，其計算公式如式1：

式1式中Cn—年均費用；ZH—資金回收系數(shù)；Ko—設(shè)備原值；Xn，Xt—現(xiàn)值系數(shù)；Ln—第n年時設(shè)備殘值；Vt—第t年的運行維護(hù)費；22.5智能決策支持系統(tǒng)案例結(jié)合企業(yè)實際操作情況，將運行維護(hù)費用分為五部分：維修費用、協(xié)議保產(chǎn)費用、特殊大修費用、備件費用、材料費用，將其歸結(jié)到一起即為年總運行維護(hù)費，可用式2表示：V=C1+C2+C3+C4+C式2式中，V—年總運行維護(hù)費；C1—年總維修費用；C2—年總協(xié)議保產(chǎn)費用；C3—年總特殊大修費用；C4—年總備件費用；C5—年總材料費用22.5智能決策支持系統(tǒng)案例設(shè)備智能決策Agent設(shè)備智能決策Agent由狀態(tài)評估Agent、故障診斷Agent和預(yù)測Agent等組成，其結(jié)構(gòu)如右圖所示。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例狀態(tài)評估Agent的作用是利用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)用相應(yīng)的知識，評估設(shè)備狀態(tài)和故障成因，最終生成分析結(jié)果，為故障診斷做準(zhǔn)備。其主要由智能傳感器、信號濾波、狀態(tài)評估和標(biāo)準(zhǔn)信號狀態(tài)表等模塊組成。該模塊根據(jù)監(jiān)測設(shè)備的信號類型，選擇不同的智能傳感器進(jìn)行實時在線監(jiān)測，并對信號進(jìn)行濾波平滑處理，使信號盡可能接近實際狀態(tài)信息，然后與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)信號表進(jìn)行對比，從而評估設(shè)備的當(dāng)前運行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)狀態(tài)數(shù)據(jù)異常，則向診斷Agent發(fā)出診斷信號。22.5智能決策支持系統(tǒng)案例故障診斷Agent是用來診斷和解釋監(jiān)測對象所發(fā)生的異常和故障，從而確定故障發(fā)生的原因和部位，其診斷信息主要來自于狀態(tài)評估Agent。該模塊根據(jù)狀態(tài)評估Agent等傳來的故障診斷信號，根據(jù)方法庫中提供的方