決策支持系統(tǒng)第1章DSS概述.ppt

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1,第一章 決策支持系統(tǒng)概述,2,不論個人還是集體無時無刻都會遇到?jīng)Q策問題。 管理的核心是“決策”。全球經(jīng)濟一體化的進(jìn)程以及IT的發(fā)展，消除了許多貿(mào)易壁壘。企業(yè)比以往任何時候都面臨著更為復(fù)雜的生存環(huán)境，更難以形成并維護(hù)其競爭壁壘。競爭壓力對企業(yè)制定決策的準(zhǔn)確性、及時性提出更高要求。 決策支持系統(tǒng)作為一種新興的信息技術(shù)，能為企業(yè)提供各種決策信息以及許多商業(yè)問題的解決方案，從而減輕了管理者從事低層次信息處理和分析的負(fù)擔(dān)，使得他們專注于最需要決策智慧和經(jīng)驗的工作，因此提高了決策的質(zhì)量和效率。,引言,決策是一門藝術(shù)還是科學(xué)？還是兼而有之？,3,引言,影響決策制定的主要因素：,大趨勢： 當(dāng)今決策面臨的問題越來越復(fù)雜，決策的成本越來越來高。,4,1.1 決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.1 DSS的產(chǎn)生背景 1.傳統(tǒng)MIS的局限 難以適應(yīng)多變的外部及內(nèi)部環(huán)境 忽視了對管理的支持作用,5,2. 對信息處理規(guī)律認(rèn)識的提高 MIS和EDP只是處理日常的信息事務(wù)（初級階段）,,適應(yīng)不斷變化環(huán)境，研究高級系統(tǒng)，直接支持決策,6,3.技術(shù)背景： 運籌學(xué)模型發(fā)展已經(jīng)比較完善，多目標(biāo)決策分析 突破了單一效用理論的框架; 計算機軟、硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展; 人工智能特別是知識處理技術(shù)的發(fā)展; 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、各類工具軟件的發(fā) 展與完善，構(gòu)成了DSS形成與發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。,7,1.1.2 決策支持系統(tǒng)的發(fā)展階段 1.DSS的發(fā)展歷程 電子數(shù)據(jù)處理——EDP（Electronic Data Processing） 管理信息系統(tǒng)——MIS（Management Information Systems） 決策支持系統(tǒng)——DSS（Decision Support Systems）,8,電子數(shù)據(jù)處理EDP（Electronic Data Processing）提高了工作效率，把人們從繁瑣的事務(wù)處理中解脫出來。 缺點：僅局限于具體信息處理，不共享，不考慮整體或部門情況。,9,管理信息系統(tǒng) MIS（Management Information Systems）： 整體分析，系統(tǒng)設(shè)計，信息共享，部門協(xié)調(diào)。 缺點： 難于適應(yīng)多變的內(nèi)、外部管理環(huán)境，立足于相對穩(wěn)定的信息系統(tǒng)模式上。 系統(tǒng)設(shè)計人員很少考慮倒企業(yè)的組織機構(gòu)和各層管理人員的決策行為進(jìn)行深入的研究，因此對管理人員的決策幫助十分有限。,10,決策支持系統(tǒng)DSS（Decision Support Systems）： 70年代中期Keen和Scott Morton在《管理決策系統(tǒng)》（1971）一書中提出。目標(biāo)：對管理者做決策提供技術(shù)支持。,11,2. DSS的歷史 70年代，Scott Morton在《管理決策系統(tǒng)》（1971）一書中首次提出DSS。 Peter G. W. Keen等人編寫了一套叢書，闡明DSS的主要觀點，初步構(gòu)造出DSS的基本框架。 1978至1988年，DSS得到迅速發(fā)展，許多實用系統(tǒng)被開發(fā)出來，投入實際應(yīng)用，產(chǎn)生明顯效益。 1980年Sprague提出了決策支持系統(tǒng)三部件結(jié)構(gòu)，即對話部件、數(shù)據(jù)部件(數(shù)據(jù)庫DB和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS)、模型部件(模型庫MB和模型庫管理系統(tǒng)MBMS)。該結(jié)構(gòu)明確了DSS 的組成，也間接地反映了DSS的關(guān)鍵技術(shù)，即模型庫管理系統(tǒng)、部件接口、系統(tǒng)綜合集成。它為DSS的發(fā)展起到了很大的推動作用。 1981年Bonczak等提出了DSS三系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即語言系統(tǒng)(LS)、問題處理系統(tǒng)(PPS)、知識系統(tǒng)(KS)。該結(jié)構(gòu)在“問題處理系統(tǒng)”和“知識系統(tǒng)”上具有特色，并在一定范圍內(nèi)有其影響，但它與人工智能的專家系統(tǒng)(ES)容易混淆。 1988至現(xiàn)在，DSS技術(shù)持續(xù)發(fā)展，目前已基本成熟。新一代DSS研究仍然十分活躍。,12,1.2 決策支持系統(tǒng)的基本概念,1.2.1 決策支持系統(tǒng)的定義 1.定義：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)、模擬技術(shù)和信息技術(shù)為手段，面對半結(jié)構(gòu)化的決策問題，支持決策活動的具有智能作用的人—機計算機系統(tǒng)。,13,例：有一制造廠為決定它的生產(chǎn)規(guī)模和合適的庫存量，建立一個決策支持系統(tǒng)。 ? 模型庫：由生產(chǎn)計劃、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、資金流動情況、成本等原始數(shù)據(jù)。 ? 決策者通過計算機終端屏幕，根據(jù)DSS提供最佳訂貨量和重新訂貨時間，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)行模擬而得到一個新的方案。,14,2.DSS的基本特征： (1)針對決策人員經(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)存儲技術(shù)及 檢索技術(shù)結(jié)合起來。 (3)易于為非計算機專業(yè)的人員以交互會話的方 式使用。 (4)強調(diào)對環(huán)境及用戶的決策方法改變的靈活性 及適應(yīng)性。 (5)支持但不是代替決策者制定決策。,15,1.2.2 決策支持系統(tǒng)的任務(wù)和特點 1.DSS的主要任務(wù),分析和識別問題 描述和表達(dá)決策問題以及決策知識 形成候選的決策方案 構(gòu)造決策問題的求解模型 建立評價決策問題的各種準(zhǔn)則 多方案、多目標(biāo)、多準(zhǔn)則情況下的比較和優(yōu)化 綜合分析,16,2.DSS的主要特點 面向決策者 解決半結(jié)構(gòu)化問題 強調(diào)支持：擴展決策者的決策能力 模型和用戶共驅(qū)動：根據(jù)決策的不同層次、周圍環(huán)境、用戶要求以及人們對決策問題的理解和已經(jīng)獲得的知識動態(tài)決定。 交互式處理方式,17,1.2.3 決策支持系統(tǒng)的功能,⑴ 管理并隨時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)能力與財務(wù)報表等。 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)濟統(tǒng)計、市場行情、同行動態(tài)與科技 進(jìn)展等。 ⑶ 收集、管理并提供各項決策方案執(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)計劃落實情況、生產(chǎn)計劃完成情況等。 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。,18,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。 ⑼ 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。 ⑽ 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。,19,1.3 DSS的理論基礎(chǔ) 信息論 計算機技術(shù) 管理科學(xué)與運籌學(xué) 信息經(jīng)濟學(xué) 行為科學(xué) 人工智能,20,(1) 信息論 信息是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中普遍使用的一個重要概念。 定義：信息論是運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。 研究內(nèi)容：信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計現(xiàn)象來考慮，給出了估算通信信道容量的方法。信息傳輸和信息壓縮是信息論研究中的兩大領(lǐng)域。這兩個方面又由信息傳輸定理、信源－信道隔離定理相互聯(lián)系。,21,(2) 計算機技術(shù) 計算機軟件技術(shù) 計算機硬件技術(shù) 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 計算機圖形處理技術(shù) 計算機知識處理技術(shù)等。,22,(3) 管理科學(xué)與運籌學(xué) 管理科學(xué)MS（Management Science）：面向管理者，研究決策問題，如決策目標(biāo)、決策效能等。 運籌學(xué)OR（Operations Research）：提供一系列優(yōu)化、仿真、決策等模型。,23,(4) 信息經(jīng)濟學(xué) 在信息時代，研究信息的產(chǎn)生、獲得、傳遞、加工處理、輸出等方面的價值問題。從經(jīng)濟學(xué)的角度，研究信息產(chǎn)生和獲得的成本是多少？利潤是多少？即研究信息價值問題。,24,(5) 行為科學(xué) 研究決策者的決策風(fēng)格、在決策過程中的決策行為等，指導(dǎo)DSS的設(shè)計和開發(fā)。涉及到?jīng)Q策者的心理學(xué)。,25,(6) 人工智能 將人工智能技術(shù)用于管理決策是一項開拓性工作。當(dāng)前研究的IDSS就是DSS與AI技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它用領(lǐng)域?qū)＜业闹R來選擇和組合模型，完成問題的推理和運行，為用戶提供智能的交互式接口。,26,人工智能技術(shù)作為計算機應(yīng)用研究的前沿，近十年取得了驚人的進(jìn)展，呈現(xiàn)了光明的前景。 專家系統(tǒng)、智能機器人和模式識別是人工智能中最活躍、最富有成果的三個研究領(lǐng)域。,27,28,其中專家系統(tǒng)（Expert Systems , 即ES ） 研究，取得了許多實用化的成果。當(dāng)今世界上已經(jīng)有上萬個專家系統(tǒng)，應(yīng)用于醫(yī)療、診斷、探礦、軍事、調(diào)度、質(zhì)譜分析、計算機配置、輔助教育等各種領(lǐng)域，并已開始涉足財務(wù)分析、計劃管理、工程評估、法律咨詢等管理決策領(lǐng)域。,29,專家系統(tǒng)的特性： 定性方式輔助決策 使用知識和推理機制 知識獲取比較困難 知識包括確定知識和經(jīng)驗知識 解決問題的能力受知識庫內(nèi)容的限制 專家系統(tǒng)適應(yīng)范圍較寬,30,決策的正確性關(guān)系到經(jīng)營效果和事業(yè)成敗，決策理論、決策方法和決策工具的科學(xué)化和現(xiàn)代化是正確性的重要保證。人工智能將為DSS提供有效的理論和方法。例如，知識的表示和建模，推理、演繹和問題求解及各種搜索技術(shù)，再加上功能很強的人工智能語言，都為DSS的發(fā)展走向更加實用的階段提供強有力的理論和方法的支持。,31,1.4 DSS與MIS/ES/MS/OR的關(guān)系 (1) DSS與MIS的關(guān)系 MIS：收集、傳遞、存儲、加工處理各種信息，監(jiān)測運營數(shù)據(jù)，利用歷史數(shù)據(jù)預(yù)測未來，用指定的數(shù)學(xué)方法分析數(shù)據(jù)，提供全面數(shù)據(jù)和分析報告。面向管理人員，提供低層次的決策支持。,32,MIS是從數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，具 備以下的功能： 事務(wù)處理 數(shù)據(jù)庫的更新和維護(hù) 產(chǎn)生各類報表 查詢處理 用戶與系統(tǒng)的交互作用,33,DSS：面向決策者，提供適當(dāng)?shù)臎Q策支持，是MIS的高級階段。 二者聯(lián)系： MIS是DSS的基礎(chǔ)部分，也即DSS包括提供決策信息的MIS，MIS是DSS的一個子系統(tǒng) MIS需要擔(dān)負(fù)反饋信息的收集工作，可以支持DSS的結(jié)果檢驗和評價 DSS可以對MIS進(jìn)行檢查和審計，完善MIS DSS將部分問題結(jié)構(gòu)化，歸入MIS的范圍,34,區(qū)別：,35,(2) DSS與ES的關(guān)系 IDSS = DSS + ES ES：利用知識和推理機，處理半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題。 DSS：使用數(shù)據(jù)和模型，處理半結(jié)構(gòu)化問題，與ES結(jié)合后，可處理非結(jié)構(gòu)化問題。,36,DSS和ES：處于不同的學(xué)科范疇，有著不同的解決問題的方法。 DSS主要運用數(shù)據(jù)和模型 ES主要運用知識和推理。 在管理科學(xué)領(lǐng)域，一個是方興未艾，一個是后起之秀，各有特色。但是它們的互相結(jié)合和互相滲透，將會把計算機用于決策支持技術(shù)推向一個新的高度,37,（3）DSS與MS/OR的關(guān)系 MS/OR處理問題的步驟：調(diào)研、建模、優(yōu) 化和解釋。建模方面較成功，但多模型的 選擇和組合來說，DSS更有利 將數(shù)據(jù)和模型通過接口組成一個系統(tǒng) 需要多模型間的選擇和組合，形成多個方案 人機交互支持－－非結(jié)構(gòu)決策 便于使用和適應(yīng)不同需求。,38,1.5 新一代DSS的研究與發(fā)展,群決策支持系統(tǒng)（GDSS） 分布式?jīng)Q策支持系統(tǒng)（DDSS） 智能決策支持系統(tǒng)（IDSS） 決策支持中心（DSC） 戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng)（SDSS） 智能交互綜合 I3DSS,39,（1）群決策支持系統(tǒng)（GDSS） 支持多人或集體共同決策：利用通信技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子信息交換）、計算機技術(shù)（多用戶系統(tǒng)、4GL、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析OLAP、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘）和決策支持技術(shù)（議程設(shè)置)、AI與推理技術(shù)、決策模型方法——如決策樹、風(fēng)險分析、預(yù)測方法等，結(jié)構(gòu)化群決策方法——如德爾菲法等）相結(jié)合。,40,（2）分布式?jīng)Q策支持系統(tǒng)（DDSS） 研究DSS在分布式環(huán)境中、與分布式技術(shù)相結(jié)合相關(guān)的技術(shù)問題。,41,（3）智能決策支持系統(tǒng)（IDSS） AI與DSS技術(shù)相結(jié)合，形成了高級別的、具有知識處理能力的DSS。 組成：四庫系統(tǒng)+接口。知識庫、數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫及人機接口，還有問題求解模塊。,42,（4）決策支持中心（DSC） 1985年歐文提出來的。 功能：提供辦公決策支持，具有定性定量 相結(jié)合的綜合集成功能。 組成：以決策支持小組為核心，為決策的 全過程提供技術(shù)支持。,43,（5）戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng)（SDSS） 功能：支持戰(zhàn)略級或高層管理者的決策過 程。 組成：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)、方法庫 系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)、案例分析系統(tǒng)、 輸入輸出系統(tǒng)、控制與通信系統(tǒng)等。,44,（6） I3DSS 含義：智能的、交互式的、集成化的（Intelligent, Interactive and Integrated）DSS。 特點：面向問題，有機集成。 綜合采用系統(tǒng)分析、運籌學(xué)方法、計算機技術(shù)、知識工程、專家系統(tǒng)等技術(shù)，使之有機結(jié)合，而不是單一的以信息為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，或單一的以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，或單一的以知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。在面向問題的前提下，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，特別是發(fā)揮它們在聯(lián)合運用時的優(yōu)勢，即集成化（Integrated）。 .,45,當(dāng)DSS進(jìn)入到高層次的決策活動領(lǐng)域時，由于處理的問題多半是半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的，為了幫助決策者進(jìn)一步明確問題、認(rèn)定目標(biāo)和環(huán)境約束，產(chǎn)生決策方案和對決策方案進(jìn)行綜合評價，系統(tǒng)應(yīng)具有更強的人機交互能力，這種應(yīng)用方式就是決策支持系統(tǒng)的交互性（Interactive）。,46,在處理難以定量分析的問題時，需要使用知識工程、專家系統(tǒng)方法與工具，已經(jīng)涉及到人工智能領(lǐng)域。而重要的問題在于如何使用知識工程的思想方法，組織各個有關(guān)模塊，實現(xiàn)決策支持過程的集成化。這種應(yīng)用方式就是決策支持系統(tǒng)的智能化（Intelligent）。,47,I3DSS的提出和實際應(yīng)用，是DSS進(jìn)入一個新的歷史階段。,48,49,綜合結(jié)構(gòu)體系包括3個主體：,,,,,,,,,,,,,,,,模型庫系統(tǒng)和數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)合,數(shù)據(jù)倉庫 OLAP,專家系統(tǒng)和 數(shù)據(jù)開采的結(jié)合,數(shù)據(jù)開采從數(shù)據(jù)庫 和數(shù)據(jù)倉庫中挖掘 知識，并將其放入 專家系統(tǒng)的知識庫 中,是決策支持的基礎(chǔ)， 為決策問題提供定 量分析(模型計算) 的輔助決策信息 。,,,,從數(shù)據(jù)倉庫中提取 綜合數(shù)據(jù)和信息， 這些數(shù)據(jù)和信息反 映了大量數(shù)據(jù)的內(nèi) 在本質(zhì),50,決策支持系統(tǒng)新技術(shù)： 數(shù)據(jù)倉庫 數(shù)據(jù)挖掘： 分類 聚類 關(guān)聯(lián) 預(yù)測 OLAP,51,思考題,1、人們是如何進(jìn)行決策分析的？ 2、影響決策的主要因素有那些？ 3、MIS具有哪些缺點？DSS是如何解決這寫問題的？ 4、DSS中的數(shù)據(jù)與MIS的數(shù)據(jù)庫有哪些區(qū)別和聯(lián)系？ 5、決策支持系統(tǒng)的基本特征和功能有那些？ 6、有人說：現(xiàn)代DSS發(fā)展迅速，代替人進(jìn)行決策的能力越來越強，將來的管理人員懂不懂決策知識無所謂，只要利用DSS就能輕松進(jìn)行決策了。你覺得這種觀點正確嗎？為什么？,