決策支持系統(tǒng)發(fā)展綜述課件

決策支持系統(tǒng)發(fā)展綜述雷英杰空軍工程大學導彈學院二系2003年8月12/16/20221雷英杰決策支持系統(tǒng)發(fā)展綜述雷英杰12/11/20221雷英一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/20222雷英杰12/11/20222雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/20223雷英杰12/11/20223雷英杰

計算機是當代發(fā)展最為迅速的科學技術之一，其應用幾乎已深入到人類活動和生活的一切領域，大大提高了社會生產力，引起了經濟結構、社會結構和生活方式的深刻變化和變革。計算機科學技術具有極大的綜合性質，與眾多科學技術相交叉而反過來又滲入更多的科學技術，促進它們的發(fā)展。計算機科學與其他學科相交叉產生了許多新學科，推動著科學技術向更廣闊的領域發(fā)展。

12/16/20224雷英杰計算機是當代發(fā)展最為迅速的科學技術之一，

智能決策支持系統(tǒng)IDSS（IntelligentDecisionSupportSystems）是決策支持系統(tǒng)DSS與人工智能AI（ArtificialIntelligence）相結合的產物，它將人工智能中的知識表示與處理的思想引入到DSS，其獨特的研究方法和廣泛的發(fā)展前途使之一出現就成為決策支持技術研究的熱點。12/16/20225雷英杰 智能決策支持系統(tǒng)IDSS（Intelligent

決策支持系統(tǒng)是以信息技術為手段，應用管理科學、計算機科學及有關學科的理論和方法，針對半結構化和非結構化的決策問題，通過提供背景材料、協助明確問題、修改完善模型、列舉可能方案、進行分析比較等方式，為管理者做出正確決策提供幫助的人機交互信息系統(tǒng)。

12/16/20226雷英杰12/11/20226雷英杰

智能決策支持系統(tǒng)是以信息技術為手段，應用管理科學、計算機科學及有關學科的理論和方法，針對半結構化和非結構化的決策問題，通過提供背景材料、協助明確問題、修改完善模型、列舉可能方案、進行分析比較等方式，為管理者做出正確決策提供幫助的智能型人機交互信息系統(tǒng)。

12/16/20227雷英杰12/11/20227雷英杰

IDSS是一個新的正在發(fā)展的研究領域，涉及IDSS的文獻大量涌現。有文獻將IDSS稱為基于知識的DSS。盡管這些研究側重點不盡相同，但它們的一個共同特點就是人工智能技術融于傳統(tǒng)的DSS之中，彌補傳統(tǒng)DSS單純依靠模型技術與數據處理技術，以及用戶高度卷入而可能出現意向性偏差的缺陷。12/16/20228雷英杰12/11/20228雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展1.1DSS的產生背景電子數據處理——EDP（ElectronicData Processing）

管理信息系統(tǒng)——MIS（Management InformationSystems）決策支持系統(tǒng)——DSS（DecisionSupport Systems）

12/16/20229雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展1.1DSS的產生背景12/11/電子數據處理EDP（ElectronicDataProcessing）

提高了工作效率，把人們從繁瑣的事務處理中解脫出來。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。

12/16/202210雷英杰12/11/202210雷英杰管理信息系統(tǒng)MIS（ManagementInformationSystems）：

整體分析，系統(tǒng)設計，信息共享，部門協調。缺點：難于適應多變的內、外部管理環(huán)境，對管理人員的決策幫助十分有限。12/16/202211雷英杰12/11/202211雷英杰決策支持系統(tǒng)DSS（DecisionSupportSystems）：

70年代中期Keen和ScottMorton在《管理決策系統(tǒng)》（1971）一書中提出。目標：對管理者做決策提供技術支持。12/16/202212雷英杰12/11/202212雷英杰技術背景：運籌學模型發(fā)展已經比較完善，多目標決策分析突破了單一效用理論的框架，計算機軟、硬件及網絡技術的迅猛發(fā)展，人工智能特別是知識處理技術的發(fā)展，數據庫技術、圖形顯示技術、各類工具軟件的發(fā)展與完善，構成了DSS形成與發(fā)展的技術基礎。

12/16/202213雷英杰12/11/202213雷英杰1.2DSS的發(fā)展70年代，ScottMorton在《管理決策系統(tǒng)》（1971）一書中首次提出DSS。PeterG.W.Keen等人編寫了一套叢書，闡明DSS的主要觀點，初步構造出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，投入實際應用，產生明顯效益。1988至現在，DSS技術持續(xù)發(fā)展，目前已基本成熟。新一代DSS研究仍然十分活躍。

12/16/202214雷英杰1.2DSS的發(fā)展12/11/202214雷英杰1.3DSS的理論基礎信息論計算機技術管理科學與運籌學信息經濟學行為科學人工智能12/16/202215雷英杰1.3DSS的理論基礎12/11/202215雷英杰(1)信息論信息是現代科學技術中普遍使用的一個重要概念。信息論是運用信息的觀點，把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳送、加工處理、輸出而實現其有目的性行為的研究方法。12/16/202216雷英杰(1)信息論12/11/202216雷英杰 (2)計算機技術計算機軟件技術計算機硬件技術計算機網絡技術計算機圖形處理技術計算機知識處理技術等。

12/16/202217雷英杰 (2)計算機技術12/11/202217雷英杰 (3)管理科學與運籌學管理科學MS（ManagementScience）：面向管理者，研究決策問題，如決策目標、決策效能等。運籌學OR（OperationsResearch）：提供一系列優(yōu)化、仿真、決策等模型。12/16/202218雷英杰 (3)管理科學與運籌學12/11/20221 (4)信息經濟學

在信息時代，研究信息的產生、獲得、傳遞、加工處理、輸出等方面的價值問題。從經濟學的角度，研究信息產生和獲得的成本是多少？利潤是多少？即研究信息價值問題。12/16/202219雷英杰 (4)信息經濟學12/11/202219雷 (5)行為科學

研究決策者的決策風格、在決策過程中的決策行為等，指導DSS的設計和開發(fā)。涉及到決策者的心理學。

12/16/202220雷英杰 (5)行為科學12/11/202220雷英 (6)人工智能

將人工智能技術用于管理決策是一項開拓性工作。當前研究的IDSS就是DSS與AI技術相結合的產物，它用領域專家的知識來選擇和組合模型，完成問題的推理和運行，為用戶提供智能的交互式接口。12/16/202221雷英杰 (6)人工智能12/11/202221雷英

人工智能技術作為計算機應用研究的前沿，近十年取得了驚人的進展，呈現了光明的前景。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域。12/16/202222雷英杰 人工智能技術作為計算機應用研究的前沿，近十年取得

其中專家系統(tǒng)（ExpertSystems,即ES）研究，取得了許多實用化的成果。當今世界上已經有上萬個專家系統(tǒng)，應用于醫(yī)療、診斷、探礦、軍事、調度、質譜分析、計算機配置、輔助教育等各種領域，并已開始涉足財務分析、計劃管理、工程評估、法律咨詢等管理決策領域。

12/16/202223雷英杰 其中專家系統(tǒng)（ExpertSystems,

DSS和ES：處于不同的學科范疇，有著不同的解決問題的方法。DSS主要運用數據和模型，ES主要運用知識和推理。在管理科學領域，一個是方興未艾，一個是后起之秀，各有特色。但是它們的互相結合和互相滲透，將會把計算機用于決策支持技術推向一個新的高度。12/16/202224雷英杰 DSS和ES：處于不同的學科范疇，有著不同的解決

決策的正確性關系到經營效果和事業(yè)成敗，決策理論、決策方法和決策工具的科學化和現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，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。12/16/202225雷英杰 決策的正確性關系到經營效果和事業(yè)成敗，決策理1.4DSS與相關技術的關系決策與預測的關系DSS與MS/OR的關系DSS與MIS的關系DSS與ES的關系12/16/202226雷英杰1.4DSS與相關技術的關系12/11/202226雷英 (1)決策與預測的關系決策：創(chuàng)造未來，基于預測，實現將來一個目標。預測：預言未來，基于分析、研究、仿真、實驗。

例如：災害預測與防災決策、日常預測與決策、經營預測與決策、宏觀預測與決策、貫序預測與決策、為重大決策作預備性研究等。12/16/202227雷英杰 (1)決策與預測的關系12/11/20222 (2)DSS與MS/OR的關系MS：處理結構化問題，運用分析的觀點。OR：處理結構化問題，研究對象主要集中在數學規(guī)劃、決策論、對策論等理論和方法上。DSS：處理戰(zhàn)略、規(guī)劃等半結構化和非結構化一類的決策問題。12/16/202228雷英杰 (2)DSS與MS/OR的關系12/11/2 (3)DSS與MIS的關系MIS：收集、傳遞、存儲、加工處理各種信息，監(jiān)測運營數據，利用歷史數據預測未來，用指定的數學方法分析數據，提供全面數據和分析報告。面向管理人員，提供低層次的決策支持。DSS：面向決策者，提供適當的決策支持，是MIS的高級階段。12/16/202229雷英杰 (3)DSS與MIS的關系12/11/202 (4)DSS與ES的關系 IDSS=DSS+ESES：利用知識和推理機，處理半結構化和非結構化問題。DSS：使用數據和模型，處理結構化問題，與ES結合后，可處理半結構化和非結 構化問題。12/16/202230雷英杰 (4)DSS與ES的關系12/11/202一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/202231雷英杰12/11/202231雷英杰二、DSS的基本概念2.1決策過程

設計方案評價方案確定目標實施方案環(huán)境12/16/202232雷英杰二、DSS的基本概念2.1決策過程設計方案評價方案確定2.2決策問題的類型 決策問題的類型（按結構化程度分為）：結構化決策問題半結構化決策問題非結構化決策問題三類。12/16/202233雷英杰2.2決策問題的類型12/11/202233雷英杰結構化程度： 對某一過程的環(huán)境和規(guī)律，能否用明確的語言（數學的或邏輯學的，形式的或非形式的）給予清晰的描述（定量的或推理的）。12/16/202234雷英杰12/11/202234雷英杰結構化問題：能夠描述清楚的問題。三個階段都能使用確定的算法或決策規(guī)則。非結構化問題：不能夠描述清楚，而只能憑直覺或經驗作出判斷的問題。三個階段都不能使用確定的算法或決策規(guī)則。半結構化問題：介于兩者之間的問題。一個或二個階段能使用確定的算法或決策規(guī)則。12/16/202235雷英杰結構化問題：能夠描述清楚的問題。三個階段都能使用確定的算法或2.3決策問題的性質和層次作業(yè)調度運籌管理戰(zhàn)略規(guī)劃支持需求結構化庫存報表、零件定貨線性規(guī)劃、生產調度新廠位置選擇EDPMS/OR半結構化股票管理、貿易開發(fā)市場、經費預算資本獲利分析DSS非結構化為雜志選擇封面聘用管理人員研究、開發(fā)分析經驗和直覺12/16/202236雷英杰2.3決策問題的性質和層次作業(yè)調度運籌管理戰(zhàn)略規(guī)劃支持需2.4決策風格 按獲取數據的方式分：感知型（S）直覺型（N） 感知型——喜歡與特定問題有關的硬數 據。 直覺型——喜歡描寫可能性的整體信息。12/16/202237雷英杰2.4決策風格12/11/202237雷英杰 按處理數據的方式分：思考型（T）感覺型（F） 思考型——喜歡用邏輯或其他規(guī)范化的手 段去推理。 感覺型——喜歡用個人的術語來考慮問 題。12/16/202238雷英杰12/11/202238雷英杰 組合起來，共有四種類型的決策風格：

系統(tǒng)型（ST） 思辯型（NT） 司法型（SF） 直觀推斷型（NF）12/16/202239雷英杰12/11/202239雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/202240雷英杰12/11/202240雷英杰三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的組成問題，即組成DSS的部件。現在，經典提法是： DSS=四庫系統(tǒng)+對話系統(tǒng) （人機界面）四庫系統(tǒng)：數據庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)、方 法庫系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)。12/16/202241雷英杰三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的組成問題，即組成DSS的部件?，F在，經典提法是： DSS=四庫系統(tǒng)+對話系統(tǒng) （人機界面）四庫系統(tǒng)：數據庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)、方 法庫系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)。12/16/202242雷英杰三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的 近年來，有的學者提出增加DSS的組成部件，從而形成5庫、6庫、7庫、8庫等群庫結構。即： DSS=群庫系統(tǒng)+對話系統(tǒng) （人機界面）群庫系統(tǒng)： 數據庫、模型庫、方法庫、知識庫、 文本庫、圖形庫、語音庫、工具庫、 地理信息庫。。。12/16/202243雷英杰 近年來，有的學者提出增加DSS的組成部件，從而形成5庫、6

DSS的系統(tǒng)結構主要研究DSS各主要部件的連接關系。

12/16/202244雷英杰12/11/202244雷英杰3.1人機界面技術主要研究內容集中在：可視化圖形界面技術基于多媒體技術的界面技術自然語言界面技術12/16/202245雷英杰3.1人機界面技術12/11/202245雷英杰3.2數據庫系統(tǒng) 數據庫系統(tǒng)包括數據庫及其管理系統(tǒng)，其基本技術與一般數據庫及其管理系統(tǒng)基本相同。但也有自己的特點。12/16/202246雷英杰3.2數據庫系統(tǒng)12/11/202246雷英杰共同點：數據的獨立性最小冗余度最大的共享性統(tǒng)一管理與控制適當的反映時間整體性（完整性）可修改性和可擴充性安全和保密簡明性12/16/202247雷英杰共同點：12/11/202247雷英杰 DSS數據庫系統(tǒng)的特點：面向決策支持過程組織和管理數據面向模型、面向模型生成來使用數據數據描述方式要面向不同的決策者12/16/202248雷英杰12/11/202248雷英杰3.3模型庫系統(tǒng) 模型——是以某種形式對一個系統(tǒng)的本質 屬性的描述，揭示系統(tǒng)的功能、 行為及其變化規(guī)律。 模型庫系統(tǒng)——以庫的形式對模型進行組 織和管理，包括模型庫及模型庫 管理系統(tǒng)。12/16/202249雷英杰3.3模型庫系統(tǒng)12/11/202249雷英杰

模型庫（ModelBase）提供模型的存儲和表示模式。

模型庫管理系統(tǒng)提供模型的提取、訪問、更新和合成等操作。

12/16/202250雷英杰12/11/202250雷英杰

人們認識客觀世界一般有三種方法：邏輯推理法實驗法模型法 模型法是我們認識客觀世界的最得力、最方便、最有效的方法。12/16/202251雷英杰 人們認識客觀世界一般有三種方法：12/11/202251雷注意， 并非所有模型都是數學模型，并非所有模型都是定量的。 例如，門捷列夫元素周期表。12/16/202252雷英杰12/11/202252雷英杰3.3.1模型群 解決軟科學所涉及的問題時，可利用的模型已達100多個，根據他們的功能和用途可分為若干模型群。12/16/202253雷英杰3.3.1模型群12/11/202253雷英杰（1）預測模型群定性模型：特爾斐法、主觀概率預測法、交叉影響巨陣法等定量模型：回歸預測、平滑預測、馬爾柯夫鏈預測等回歸預測：一元回歸、多元線性回歸、非線性回歸等；平滑預測：平均預測法、指數預測法等12/16/202254雷英杰（1）預測模型群12/11/202254雷英杰（2）系統(tǒng)結構模型群

主要用來分析社會經濟系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)的結構，反映系統(tǒng)各要素之間的主要聯系和關聯作用，從宏觀上和結構上來揭示系統(tǒng)的運行規(guī)律。 系統(tǒng)結構模型、層次分析模型、投入產出模型、系統(tǒng)動力學模型等。

12/16/202255雷英杰（2）系統(tǒng)結構模型群12/11/202255雷英杰（3）數量經濟模型群：計量經濟模型、經濟 控制論模型等。（4）優(yōu)化模型群：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、 動態(tài)規(guī)劃、目標規(guī)劃和最優(yōu)控制等（5）不確定模型群：模糊數學模型、灰色模 型、隨機模型等（6）決策模型群：單目標風險性決策、多目 標決策，以及一些不確定性決策方法等（7）系統(tǒng)綜合模型群：即大系統(tǒng)理論。12/16/202256雷英杰（3）數量經濟模型群：計量經濟模型、經濟 控制論模型等。13.3.2模型體系 解決某一特定系統(tǒng)工程問題的一系列模型。（從概念上）12/16/202257雷英杰12/11/202257雷英杰3.3.3模型庫

模型庫提供模型的存儲和表示模式。

模型庫管理系統(tǒng)提供模型的提取、訪問、更新和合成等操作。

模型的表示形式：模型的程序表示：基于程序的表示方法。模型的數據表示：基于數據的表示方法。模型的邏輯表示：基于知識的表示方法。12/16/202258雷英杰3.3.3模型庫12/11/202258雷英杰3.3.4當前研究課題模型的自動生成技術模型管理的人工智能方法模型管理與數據管理的結合12/16/202259雷英杰3.3.4當前研究課題12/11/202259雷英杰3.4方法庫系統(tǒng)

方法庫系統(tǒng)（MBS）綜合了數據庫和程序庫。

方法庫——類似于程序庫，包含面向多種應用的程序包或功能程序。12/16/202260雷英杰3.4方法庫系統(tǒng)12/11/202260雷英杰

方法庫管理系統(tǒng)——對程序方法提供多種功能操作。具有擴充的程序組件可與多種數據庫系統(tǒng)相連接可隨時加入新的程序組件12/16/202261雷英杰 12/11/202261雷英杰3.5知識庫系統(tǒng)3.5.1基本概念 數據——客觀事物的屬性、數量、位置及 其相互關系等的抽象表示。 信息——數據所表示的含義（語義），因 而說“數據是信息的載體”。 知識——信息之間結構化的關聯關系。12/16/202262雷英杰3.5知識庫系統(tǒng)12/11/202262雷英杰3.5.2知識的分類 事實——指人類對客觀事物屬性的值或狀 態(tài)的描述。（不包含任何變量） 規(guī)則——表示因果關系的知識，分為前提 （條件）和結論兩部分。 規(guī)律——帶有變量的規(guī)則。所以，規(guī)則是 規(guī)律的例化。12/16/202263雷英杰3.5.2知識的分類12/11/202263雷英杰3.5.3知識的屬性真實性相對性不完全性模糊性可表示性12/16/202264雷英杰3.5.3知識的屬性12/11/202264雷英杰3.5.4推理方法演繹推理：P→Q，由前提到結論歸納推理：由個別到一般，“主觀不充分置信推理”聯想與類比綜合與分析預測假設與驗證12/16/202265雷英杰3.5.4推理方法12/11/202265雷英杰從另外的角度還可分為演繹推理、歸納推理、缺省推理確定性推理、不確定性推理單調推理、非單調推理啟發(fā)式推理、非啟發(fā)式推理基于知識的推理、統(tǒng)計推理、直覺推理正向推理、逆向推理、混合推理、雙向推理——推理控制策略12/16/202266雷英杰從另外的角度還可分為12/11/202266雷英杰3.5.5知識庫系統(tǒng)

知識庫——提供知識的表示和存儲。 知識庫管理系統(tǒng)——提供對知識（規(guī)則） 的存儲、檢索、修改、檢查等 操作。 推理機——利用知識庫中的知識進行推 理，對給定問題進行求解，得 到結論。12/16/202267雷英杰3.5.5知識庫系統(tǒng)12/11/202267雷英杰3.5.6知識的表示方法一階謂詞邏輯表示語義網絡表示產生式規(guī)則知識的框架表示腳本表示過程表示Petri網表示面向對象表示12/16/202268雷英杰3.5.6知識的表示方法12/11/202268雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/202269雷英杰12/11/202269雷英杰四、新一代DSS的研究與發(fā)展

群決策支持系統(tǒng)（GDSS）分布式決策支持系統(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I3DSS12/16/202270雷英杰四、新一代DSS的研究與發(fā)展群決策支持系統(tǒng)（GDSS）1（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（網絡、電話會議、電子信息交換）、計算機技術（多用戶系統(tǒng)、4GL、數據庫、數據分析OLAP、數據存儲、數據倉庫、數據挖掘）和決策支持技術（議程設置)、AI與推理技術、決策模型方法——如決策樹、風險分析、預測方法等，結構化群決策方法——如德爾菲法等）相結合。12/16/202271雷英杰（1）群決策支持系統(tǒng)（GDSS）12/11/202271雷英（2）分布式決策支持系統(tǒng)（DDSS）

研究DSS在分布式環(huán)境中、與分布式技術相結合相關的技術問題。12/16/202272雷英杰12/11/202272雷英杰（3）智能決策支持系統(tǒng)（IDSS） AI與DSS技術相結合，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、數據庫、模型庫、方法庫及人機接口，還有問題求解模塊。12/16/202273雷英杰（3）智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）12/11/202273（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 全過程提供技術支持。12/16/202274雷英杰12/11/202274雷英杰（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：數據庫系統(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。12/16/202275雷英杰12/11/202275雷英杰（6）I3DSS 含義：智能的、交互式的、集成化的（Intelligent, InteractiveandIntegrated）DSS。 特點：面向問題，有機集成。

綜合采用系統(tǒng)分析、運籌學方法、計算機技術、知識工程、專家系統(tǒng)等技術，使之有機結合，而不是單一的以信息為基礎的系統(tǒng)，或單一的以數學模型為基礎的系統(tǒng)，或單一的以知識為基礎的系統(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)揮它們在聯合運用時的優(yōu)勢，即集成化（Integrated）。.12/16/202276雷英杰（6）I3DSS12/11/202276雷英杰

當DSS進入到高層次的決策活動領域時，由于處理的問題多半是半結構化或非結構化的，為了幫助決策者進一步明確問題、認定目標和環(huán)境約束，產生決策方案和對決策方案進行綜合評價，系統(tǒng)應具有更強的人機交互能力，這種應用方式就是決策支持系統(tǒng)的交互性（Interactive）。12/16/202277雷英杰12/11/202277雷英杰

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，已經涉及到人工智能領域。而重要的問題在于如何使用知識工程的思想方法，組織各個有關模塊，實現決策支持過程的集成化。這種應用方式就是決策支持系統(tǒng)的智能化（Intelligent）。12/16/202278雷英杰12/11/202278雷英杰

I3DSS的提出和實際應用，是DSS進入一個新的歷史階段。12/16/202279雷英杰 12/11/202279雷英杰謝謝大家

報告完畢

12/16/202280雷英杰謝謝大家報告完畢12/11/202280雷英杰決策支持系統(tǒng)發(fā)展綜述雷英杰空軍工程大學導彈學院二系2003年8月12/16/202281雷英杰決策支持系統(tǒng)發(fā)展綜述雷英杰12/11/20221雷英一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/202282雷英杰12/11/20222雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/202283雷英杰12/11/20223雷英杰

計算機是當代發(fā)展最為迅速的科學技術之一，其應用幾乎已深入到人類活動和生活的一切領域，大大提高了社會生產力，引起了經濟結構、社會結構和生活方式的深刻變化和變革。計算機科學技術具有極大的綜合性質，與眾多科學技術相交叉而反過來又滲入更多的科學技術，促進它們的發(fā)展。計算機科學與其他學科相交叉產生了許多新學科，推動著科學技術向更廣闊的領域發(fā)展。

12/16/202284雷英杰計算機是當代發(fā)展最為迅速的科學技術之一，

智能決策支持系統(tǒng)IDSS（IntelligentDecisionSupportSystems）是決策支持系統(tǒng)DSS與人工智能AI（ArtificialIntelligence）相結合的產物，它將人工智能中的知識表示與處理的思想引入到DSS，其獨特的研究方法和廣泛的發(fā)展前途使之一出現就成為決策支持技術研究的熱點。12/16/202285雷英杰 智能決策支持系統(tǒng)IDSS（Intelligent

決策支持系統(tǒng)是以信息技術為手段，應用管理科學、計算機科學及有關學科的理論和方法，針對半結構化和非結構化的決策問題，通過提供背景材料、協助明確問題、修改完善模型、列舉可能方案、進行分析比較等方式，為管理者做出正確決策提供幫助的人機交互信息系統(tǒng)。

12/16/202286雷英杰12/11/20226雷英杰

智能決策支持系統(tǒng)是以信息技術為手段，應用管理科學、計算機科學及有關學科的理論和方法，針對半結構化和非結構化的決策問題，通過提供背景材料、協助明確問題、修改完善模型、列舉可能方案、進行分析比較等方式，為管理者做出正確決策提供幫助的智能型人機交互信息系統(tǒng)。

12/16/202287雷英杰12/11/20227雷英杰

IDSS是一個新的正在發(fā)展的研究領域，涉及IDSS的文獻大量涌現。有文獻將IDSS稱為基于知識的DSS。盡管這些研究側重點不盡相同，但它們的一個共同特點就是人工智能技術融于傳統(tǒng)的DSS之中，彌補傳統(tǒng)DSS單純依靠模型技術與數據處理技術，以及用戶高度卷入而可能出現意向性偏差的缺陷。12/16/202288雷英杰12/11/20228雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展1.1DSS的產生背景電子數據處理——EDP（ElectronicData Processing）

管理信息系統(tǒng)——MIS（Management InformationSystems）決策支持系統(tǒng)——DSS（DecisionSupport Systems）

12/16/202289雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展1.1DSS的產生背景12/11/電子數據處理EDP（ElectronicDataProcessing）

提高了工作效率，把人們從繁瑣的事務處理中解脫出來。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。

12/16/202290雷英杰12/11/202210雷英杰管理信息系統(tǒng)MIS（ManagementInformationSystems）：

整體分析，系統(tǒng)設計，信息共享，部門協調。缺點：難于適應多變的內、外部管理環(huán)境，對管理人員的決策幫助十分有限。12/16/202291雷英杰12/11/202211雷英杰決策支持系統(tǒng)DSS（DecisionSupportSystems）：

70年代中期Keen和ScottMorton在《管理決策系統(tǒng)》（1971）一書中提出。目標：對管理者做決策提供技術支持。12/16/202292雷英杰12/11/202212雷英杰技術背景：運籌學模型發(fā)展已經比較完善，多目標決策分析突破了單一效用理論的框架，計算機軟、硬件及網絡技術的迅猛發(fā)展，人工智能特別是知識處理技術的發(fā)展，數據庫技術、圖形顯示技術、各類工具軟件的發(fā)展與完善，構成了DSS形成與發(fā)展的技術基礎。

12/16/202293雷英杰12/11/202213雷英杰1.2DSS的發(fā)展70年代，ScottMorton在《管理決策系統(tǒng)》（1971）一書中首次提出DSS。PeterG.W.Keen等人編寫了一套叢書，闡明DSS的主要觀點，初步構造出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，投入實際應用，產生明顯效益。1988至現在，DSS技術持續(xù)發(fā)展，目前已基本成熟。新一代DSS研究仍然十分活躍。

12/16/202294雷英杰1.2DSS的發(fā)展12/11/202214雷英杰1.3DSS的理論基礎信息論計算機技術管理科學與運籌學信息經濟學行為科學人工智能12/16/202295雷英杰1.3DSS的理論基礎12/11/202215雷英杰(1)信息論信息是現代科學技術中普遍使用的一個重要概念。信息論是運用信息的觀點，把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳送、加工處理、輸出而實現其有目的性行為的研究方法。12/16/202296雷英杰(1)信息論12/11/202216雷英杰 (2)計算機技術計算機軟件技術計算機硬件技術計算機網絡技術計算機圖形處理技術計算機知識處理技術等。

12/16/202297雷英杰 (2)計算機技術12/11/202217雷英杰 (3)管理科學與運籌學管理科學MS（ManagementScience）：面向管理者，研究決策問題，如決策目標、決策效能等。運籌學OR（OperationsResearch）：提供一系列優(yōu)化、仿真、決策等模型。12/16/202298雷英杰 (3)管理科學與運籌學12/11/20221 (4)信息經濟學

在信息時代，研究信息的產生、獲得、傳遞、加工處理、輸出等方面的價值問題。從經濟學的角度，研究信息產生和獲得的成本是多少？利潤是多少？即研究信息價值問題。12/16/202299雷英杰 (4)信息經濟學12/11/202219雷 (5)行為科學

研究決策者的決策風格、在決策過程中的決策行為等，指導DSS的設計和開發(fā)。涉及到決策者的心理學。

12/16/2022100雷英杰 (5)行為科學12/11/202220雷英 (6)人工智能

將人工智能技術用于管理決策是一項開拓性工作。當前研究的IDSS就是DSS與AI技術相結合的產物，它用領域專家的知識來選擇和組合模型，完成問題的推理和運行，為用戶提供智能的交互式接口。12/16/2022101雷英杰 (6)人工智能12/11/202221雷英

人工智能技術作為計算機應用研究的前沿，近十年取得了驚人的進展，呈現了光明的前景。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域。12/16/2022102雷英杰 人工智能技術作為計算機應用研究的前沿，近十年取得

其中專家系統(tǒng)（ExpertSystems,即ES）研究，取得了許多實用化的成果。當今世界上已經有上萬個專家系統(tǒng)，應用于醫(yī)療、診斷、探礦、軍事、調度、質譜分析、計算機配置、輔助教育等各種領域，并已開始涉足財務分析、計劃管理、工程評估、法律咨詢等管理決策領域。

12/16/2022103雷英杰 其中專家系統(tǒng)（ExpertSystems,

DSS和ES：處于不同的學科范疇，有著不同的解決問題的方法。DSS主要運用數據和模型，ES主要運用知識和推理。在管理科學領域，一個是方興未艾，一個是后起之秀，各有特色。但是它們的互相結合和互相滲透，將會把計算機用于決策支持技術推向一個新的高度。12/16/2022104雷英杰 DSS和ES：處于不同的學科范疇，有著不同的解決

決策的正確性關系到經營效果和事業(yè)成敗，決策理論、決策方法和決策工具的科學化和現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，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。12/16/2022105雷英杰 決策的正確性關系到經營效果和事業(yè)成敗，決策理1.4DSS與相關技術的關系決策與預測的關系DSS與MS/OR的關系DSS與MIS的關系DSS與ES的關系12/16/2022106雷英杰1.4DSS與相關技術的關系12/11/202226雷英 (1)決策與預測的關系決策：創(chuàng)造未來，基于預測，實現將來一個目標。預測：預言未來，基于分析、研究、仿真、實驗。

例如：災害預測與防災決策、日常預測與決策、經營預測與決策、宏觀預測與決策、貫序預測與決策、為重大決策作預備性研究等。12/16/2022107雷英杰 (1)決策與預測的關系12/11/20222 (2)DSS與MS/OR的關系MS：處理結構化問題，運用分析的觀點。OR：處理結構化問題，研究對象主要集中在數學規(guī)劃、決策論、對策論等理論和方法上。DSS：處理戰(zhàn)略、規(guī)劃等半結構化和非結構化一類的決策問題。12/16/2022108雷英杰 (2)DSS與MS/OR的關系12/11/2 (3)DSS與MIS的關系MIS：收集、傳遞、存儲、加工處理各種信息，監(jiān)測運營數據，利用歷史數據預測未來，用指定的數學方法分析數據，提供全面數據和分析報告。面向管理人員，提供低層次的決策支持。DSS：面向決策者，提供適當的決策支持，是MIS的高級階段。12/16/2022109雷英杰 (3)DSS與MIS的關系12/11/202 (4)DSS與ES的關系 IDSS=DSS+ESES：利用知識和推理機，處理半結構化和非結構化問題。DSS：使用數據和模型，處理結構化問題，與ES結合后，可處理半結構化和非結 構化問題。12/16/2022110雷英杰 (4)DSS與ES的關系12/11/202一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/2022111雷英杰12/11/202231雷英杰二、DSS的基本概念2.1決策過程

設計方案評價方案確定目標實施方案環(huán)境12/16/2022112雷英杰二、DSS的基本概念2.1決策過程設計方案評價方案確定2.2決策問題的類型 決策問題的類型（按結構化程度分為）：結構化決策問題半結構化決策問題非結構化決策問題三類。12/16/2022113雷英杰2.2決策問題的類型12/11/202233雷英杰結構化程度： 對某一過程的環(huán)境和規(guī)律，能否用明確的語言（數學的或邏輯學的，形式的或非形式的）給予清晰的描述（定量的或推理的）。12/16/2022114雷英杰12/11/202234雷英杰結構化問題：能夠描述清楚的問題。三個階段都能使用確定的算法或決策規(guī)則。非結構化問題：不能夠描述清楚，而只能憑直覺或經驗作出判斷的問題。三個階段都不能使用確定的算法或決策規(guī)則。半結構化問題：介于兩者之間的問題。一個或二個階段能使用確定的算法或決策規(guī)則。12/16/2022115雷英杰結構化問題：能夠描述清楚的問題。三個階段都能使用確定的算法或2.3決策問題的性質和層次作業(yè)調度運籌管理戰(zhàn)略規(guī)劃支持需求結構化庫存報表、零件定貨線性規(guī)劃、生產調度新廠位置選擇EDPMS/OR半結構化股票管理、貿易開發(fā)市場、經費預算資本獲利分析DSS非結構化為雜志選擇封面聘用管理人員研究、開發(fā)分析經驗和直覺12/16/2022116雷英杰2.3決策問題的性質和層次作業(yè)調度運籌管理戰(zhàn)略規(guī)劃支持需2.4決策風格 按獲取數據的方式分：感知型（S）直覺型（N） 感知型——喜歡與特定問題有關的硬數 據。 直覺型——喜歡描寫可能性的整體信息。12/16/2022117雷英杰2.4決策風格12/11/202237雷英杰 按處理數據的方式分：思考型（T）感覺型（F） 思考型——喜歡用邏輯或其他規(guī)范化的手 段去推理。 感覺型——喜歡用個人的術語來考慮問 題。12/16/2022118雷英杰12/11/202238雷英杰 組合起來，共有四種類型的決策風格：

系統(tǒng)型（ST） 思辯型（NT） 司法型（SF） 直觀推斷型（NF）12/16/2022119雷英杰12/11/202239雷英杰一、DSS的產生與發(fā)展二、DSS的基本概念三、DSS的構造與系統(tǒng)結構四、新一代DSS的研究與發(fā)展12/16/2022120雷英杰12/11/202240雷英杰三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的組成問題，即組成DSS的部件。現在，經典提法是： DSS=四庫系統(tǒng)+對話系統(tǒng) （人機界面）四庫系統(tǒng)：數據庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)、方 法庫系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)。12/16/2022121雷英杰三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的組成問題，即組成DSS的部件?，F在，經典提法是： DSS=四庫系統(tǒng)+對話系統(tǒng) （人機界面）四庫系統(tǒng)：數據庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)、方 法庫系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)。12/16/2022122雷英杰三、DSS的構造與系統(tǒng)結構DSS的構造研究主要解決DSS的 近年來，有的學者提出增加DSS的組成部件，從而形成5庫、6庫、7庫、8庫等群庫結構。即： DSS=群庫系統(tǒng)+對話系統(tǒng) （人機界面）群庫系統(tǒng)： 數據庫、模型庫、方法庫、知識庫、 文本庫、圖形庫、語音庫、工具庫、 地理信息庫。。。12/16/2022123雷英杰 近年來，有的學者提出增加DSS的組成部件，從而形成5庫、6

DSS的系統(tǒng)結構主要研究DSS各主要部件的連接關系。

12/16/2022124雷英杰12/11/202244雷英杰3.1人機界面技術主要研究內容集中在：可視化圖形界面技術基于多媒體技術的界面技術自然語言界面技術12/16/2022125雷英杰3.1人機界面技術12/11/202245雷英杰3.2數據庫系統(tǒng) 數據庫系統(tǒng)包括數據庫及其管理系統(tǒng)，其基本技術與一般數據庫及其管理系統(tǒng)基本相同。但也有自己的特點。12/16/2022126雷英杰3.2數據庫系統(tǒng)12/11/202246雷英杰共同點：數據的獨立性最小冗余度最大的共享性統(tǒng)一管理與控制適當的反映時間整體性（完整性）可修改性和可擴充性安全和保密簡明性12/16/2022127雷英杰共同點：12/11/202247雷英杰 DSS數據庫系統(tǒng)的特點：面向決策支持過程組織和管理數據面向模型、面向模型生成來使用數據數據描述方式要面向不同的決策者12/16/2022128雷英杰12/11/202248雷英杰3.3模型庫系統(tǒng) 模型——是以某種形式對一個系統(tǒng)的本質 屬性的描述，揭示系統(tǒng)的功能、 行為及其變化規(guī)律。 模型庫系統(tǒng)——以庫的形式對模型進行組 織和管理，包括模型庫及模型庫 管理系統(tǒng)。12/16/2022129雷英杰3.3模型庫系統(tǒng)12/11/202249雷英杰

模型庫（ModelBase）提供模型的存儲和表示模式。

模型庫管理系統(tǒng)提供模型的提取、訪問、更新和合成等操作。

12/16/2022130雷英杰12/11/202250雷英杰

人們認識客觀世界一般有三種方法：邏輯推理法實驗法模型法 模型法是我們認識客觀世界的最得力、最方便、最有效的方法。12/16/2022131雷英杰 人們認識客觀世界一般有三種方法：12/11/202251雷注意， 并非所有模型都是數學模型，并非所有模型都是定量的。 例如，門捷列夫元素周期表。12/16/2022132雷英杰12/11/202252雷英杰3.3.1模型群 解決軟科學所涉及的問題時，可利用的模型已達100多個，根據他們的功能和用途可分為若干模型群。12/16/2022133雷英杰3.3.1模型群12/11/202253雷英杰（1）預測模型群定性模型：特爾斐法、主觀概率預測法、交叉影響巨陣法等定量模型：回歸預測、平滑預測、馬爾柯夫鏈預測等回歸預測：一元回歸、多元線性回歸、非線性回歸等；平滑預測：平均預測法、指數預測法等12/16/2022134雷英杰（1）預測模型群12/11/202254雷英杰（2）系統(tǒng)結構模型群

主要用來分析社會經濟系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)的結構，反映系統(tǒng)各要素之間的主要聯系和關聯作用，從宏觀上和結構上來揭示系統(tǒng)的運行規(guī)律。 系統(tǒng)結構模型、層次分析模型、投入產出模型、系統(tǒng)動力學模型等。

12/16/2022135雷英杰（2）系統(tǒng)結構模型群12/11/202255雷英杰（3）數量經濟模型群：計量經濟模型、經濟 控制論模型等。（4）優(yōu)化模型群：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、 動態(tài)規(guī)劃、目標規(guī)劃和最優(yōu)控制等（5）不確定模型群：模糊數學模型、灰色模 型、隨機模型等（6）決策模型群：單目標風險性決策、多目 標決策，以及一些不確定性決策方法等（7）系統(tǒng)綜合模型群：即大系統(tǒng)理論。12/16/2022136雷英杰（3）數量經濟模型群：計量經濟模型、經濟 控制論模型等。13.3.2模型體系 解決某一特定系統(tǒng)工程問題的一系列模型。（從概念上）12/16/2022137雷英杰12/11/202257雷英杰3.3.3模型庫

模型庫提供模型的存儲和表示模式。

模型庫管理系統(tǒng)提供模型的提取、訪問、更新和合成等操作。

模型的表示形式：模型的程序表示：基于程序的表示方法。模型的數據表示：基于數據的表示方法。模型的邏輯表示：基于知識的表示方法。12/16/2022138雷英杰3.3.3模型庫12/11/202258雷英杰3.3.4當前研究課題模型的自動生成技術模型管理的人工智能方法模型管理與數據管理的結合12/16/2022139雷英杰3.3.4當前研究課題12/11/202259雷英杰3.4方法庫系統(tǒng)

方法庫系統(tǒng)（MBS）綜合了數據庫和程序庫。

方法庫——類似于程序庫，包含面向多種應用的程序包或功能程序。12/16/2022140雷英杰3.4方法庫系統(tǒng)12/11/202260雷英杰

方法庫管理系統(tǒng)——對程序方法提供多種功能操作。具有擴充的程序組件可與多種數據庫系統(tǒng)相連接可隨時加入新的程序組件12/16/2022141雷英杰 12/11/202261雷英杰3.5知識庫系統(tǒng)3.5.1基本概念 數據——客觀事物的屬性、數量、位置及 其相互關系等的抽象表示。 信息——數據所表示的含義（語義），因 而說“數據是信息的載體”。 知識——信息之間結構化的關聯關系。12/16/2022142雷英杰3.5知識庫系統(tǒng)12/11/202262雷英杰3.5.2知識的分類 事實——指人類對客觀事物屬性的值或狀 態(tài)的描述。（不包含任何變量） 規(guī)則——表示因果關系的知識，分為前提 （條件）和結論兩部分。 規(guī)律——帶有變量的規(guī)則。所以，規(guī)則是 規(guī)律的例化。12/16/2022143雷英杰3.5.2知識的分類12/11/202263雷英杰3.5.3知識的屬性真實性相對性不完全性模糊性可表示性12/16/2022144雷英杰3.5.3知識的屬性12/11/202264雷英杰3.5.4推理方法演繹推理：P→Q，由前提到結論歸納推理：由個別到一般，“主觀不充分置信推理”聯想與類比綜合與分析預