決策支持系統(tǒng)

《決策支持系統(tǒng)》

袁長峰副教授【—課件】《決策支持系統(tǒng)》袁長峰副教授【—課件】1研究內(nèi)容決策支持系統(tǒng)概述模型輔助決策數(shù)據(jù)庫與人機(jī)交互系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)專家系統(tǒng)綜合決策支持系統(tǒng)研究內(nèi)容決策支持系統(tǒng)概述2研究目的掌握DSS的概念、與MIS系統(tǒng)的區(qū)別會設(shè)計(jì)和應(yīng)用模型進(jìn)行輔助決策掌握DSS的基本體系結(jié)構(gòu)、DSS的設(shè)計(jì)和開發(fā)掌握模型庫系統(tǒng)會設(shè)計(jì)具有模型庫和數(shù)據(jù)庫的簡單DSS掌握專家系統(tǒng)的基本原理和產(chǎn)生式專家系統(tǒng)了解DSS的發(fā)展趨勢研究目的掌握DSS的概念、與MIS系統(tǒng)的區(qū)別3課程安排課堂授課+上機(jī)實(shí)驗(yàn)授課38學(xué)時(shí)上機(jī)14學(xué)時(shí)考試2學(xué)時(shí)課程安排課堂授課+上機(jī)實(shí)驗(yàn)4教材與參考書1.陳文偉，決策支持系統(tǒng)及其開發(fā)（第二版），清華大學(xué)出版社，2000年2月2.陳文偉，決策支持系統(tǒng)教程，清華大學(xué)出版社，2004年11月3.張玉峰，決策支持系統(tǒng)，武漢大學(xué)出版社，2004年8月4.高洪深，決策支持系統(tǒng)（DSS）—理論·方法·案例，清華大學(xué)出版社，2000年9月5.邵軍力、張景、魏長華.人工智能基礎(chǔ),電子工業(yè)出版社，2000年3月教材與參考書1.陳文偉，決策支持系統(tǒng)及其開發(fā)（第二版），清5第一章決策支持系統(tǒng)概述1.1決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生1.2決策支持系統(tǒng)的內(nèi)容1.3DSS發(fā)展的理論基礎(chǔ)1.4DSS與相關(guān)技術(shù)的關(guān)系1.5新一代DSS的發(fā)展1.6決策支持系統(tǒng)實(shí)例第一章決策支持系統(tǒng)概述1.1決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生1.2決61.1決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生1.決策的涵義

韋伯大辭典的定義：決策就是從兩個(gè)或者多個(gè)備選方案中有意識的選擇其中一個(gè)方案。根據(jù)此定義決策包括兩個(gè)要素：

（1）有意識的選擇（2）備選方案在《哈佛管理眾書》中，決策的定義為：“指考慮策略（或辦法）來解決目前或未來（問題）的智力活動?！蔽髅?H.A.Simon)將決策視為一個(gè)過程：決策就是找出要求制定決策的原則；尋找、擬定和分析可能的行動方案；選擇特定方案。（H.A.Simon管理學(xué)家決策理論學(xué)派創(chuàng)始人諾貝爾獎金獲得者）1.1決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生1.決策的涵義韋伯大辭典的定義7決策例子百事可樂的例子瓶子形狀？

包裝？決策例子百事可樂的例子瓶子形狀？包裝？8決策例子“囚徒困境”例子

以下幾種情況：如果兩人都不坦白，警察會以非法攜帶槍支罪而將二人各判刑1年；如果其中一人招供而另一人不招，坦白者作為證人將不會被起訴，另一人將會被重判15年；如果二人都招供，則二人都會因罪名各判10年。這兩個(gè)囚犯該怎么辦呢？決策例子“囚徒困境”例子這兩個(gè)囚犯該怎么辦呢？92.決策過程確定決策目標(biāo)擬定各種被選方案從各種被選方案中進(jìn)行選擇執(zhí)行方案設(shè)計(jì)方案評價(jià)方案確定目標(biāo)實(shí)施方案環(huán)境信息的收集、加工、傳輸與利用貫穿著決策各階段的工作過程?，F(xiàn)代管理的核心是決策。決策的基礎(chǔ)是信息。2.決策過程設(shè)計(jì)方案評價(jià)方案確定目標(biāo)實(shí)施方案環(huán)境信息的10類型特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)化決策非結(jié)構(gòu)化決策半結(jié)構(gòu)化決策識別程度問題確定，參數(shù)量化問題不確定，參數(shù)難以量化問題較難確定復(fù)雜程度不太復(fù)雜很復(fù)雜較復(fù)雜模型描述可用數(shù)學(xué)模型規(guī)范描述需開發(fā)專用模型或無法建模較難描述信息來源內(nèi)部外部和內(nèi)部綜合信息主要是內(nèi)部決策方式自動化非自動化半自動化案例賬務(wù)處理、物資出入庫管理等國民經(jīng)濟(jì)宏觀決策、西部大開發(fā)決策等

市場預(yù)測、股票管理等3.決策的結(jié)構(gòu)化程度按決策問題的的信息基礎(chǔ)，決策可分為：類型特點(diǎn)結(jié)構(gòu)化決策非結(jié)構(gòu)化決策半結(jié)構(gòu)化決策識別程度問題確定114.決策支持系統(tǒng)的概念基本概念最早于20世紀(jì)70年代初由美國MIT的高端（G.AnthonyGorry）和斯柯特·莫頓（MichaelS.ScottMorton）教授在《管理決策系統(tǒng)》一文中首先提出，當(dāng)時(shí)人們稱其為人機(jī)決策系統(tǒng)或管理決策系統(tǒng)。為了強(qiáng)調(diào)這種系統(tǒng)對決策只能起輔助作用，應(yīng)發(fā)揮決策者的主體作用，后來將其名稱改為決策支持系統(tǒng)，有時(shí)也稱為輔助決策支持系統(tǒng)。它是一種以支持決策為目的的人機(jī)信息系統(tǒng)。DSS(DecisionSupportSystem)是一種以計(jì)算機(jī)為工具，應(yīng)用決策科學(xué)及有關(guān)學(xué)科的理論與方法，以人機(jī)交互方式輔助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問題的信息系統(tǒng)。4.決策支持系統(tǒng)的概念基本概念最早于20世紀(jì)70年代初由美125.決策支持系統(tǒng)產(chǎn)生的背景傳統(tǒng)的MIS的局限是導(dǎo)致DSS產(chǎn)生的原因之一；

FMIS在技術(shù)及方法論上存在固有的缺陷，導(dǎo)致系統(tǒng)的自身僵化；

F只重視“電算化”而忽視了管理和決策的效能，導(dǎo)致傳統(tǒng)MIS不能很好發(fā)揮效益。人們對信息處理規(guī)律認(rèn)識的提高是DSS產(chǎn)生和發(fā)展的內(nèi)在動力；

F要想進(jìn)一步提高信息處理的作用，對管理工作做出實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)，就必須面對不斷變化的環(huán)境要求，研究更高級的系統(tǒng)，直接支持決策。5.決策支持系統(tǒng)產(chǎn)生的背景傳統(tǒng)的MIS的局限是導(dǎo)致DSS產(chǎn)13相關(guān)技術(shù)的發(fā)展是DSS發(fā)展的外部因素。

F運(yùn)籌學(xué)模型已發(fā)展到近乎完善的地步；

F數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法及其軟件的發(fā)展；

F人工智能方面的知識表達(dá)技術(shù)、專家系統(tǒng)語言及智能用戶界面的發(fā)展；

F系統(tǒng)小型、高效率、廉價(jià)的微機(jī)及工作站的出現(xiàn)；

F數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)的改善；

F圖形專用軟件等。相關(guān)技術(shù)的發(fā)展是DSS發(fā)展的外部因素。141.2決策支持系統(tǒng)的內(nèi)容1.DSS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（1）2庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS模型庫管理系統(tǒng)MBMS數(shù)據(jù)庫(DB)模型庫(MB)1.2決策支持系統(tǒng)的內(nèi)容1.DSS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互系統(tǒng)15人機(jī)交互系統(tǒng)是DSS是人機(jī)接口界面；決策者作為DSS的用戶通過該子系統(tǒng)提出信息查詢的請求或決策支持的請求；人機(jī)交互系統(tǒng)對接受到的請求作檢驗(yàn)，形成命令，為信息查詢的請求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，提取信息，所得信息傳送給用戶；對決策支持的請求將識別問題與構(gòu)建模型，運(yùn)行模型庫中的模型，運(yùn)行結(jié)果通過人機(jī)交互系統(tǒng)傳送給用戶或暫存數(shù)據(jù)庫待用。（1）2庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互系統(tǒng)是DSS是人機(jī)接口界面；（1）2庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16（2）3庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型庫方法庫管理系統(tǒng)方法庫（2）3庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)庫模型庫數(shù)據(jù)庫模型庫方172.DSS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（數(shù)學(xué)模型、運(yùn)籌學(xué)模型、程序模型）；建立評價(jià)問題的各種準(zhǔn)則（價(jià)值準(zhǔn)則、科學(xué)準(zhǔn)則、效益準(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。2.DSS任務(wù)分析和識別問題；183.DSS的主要特點(diǎn)面向決策者，即上層管理人員經(jīng)常面臨的結(jié)構(gòu)化程度不高、說明不夠充分的問題；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；幫助管理人員完成半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的決策問題；強(qiáng)調(diào)支持的概念，用于支持決策者，而不是代替其進(jìn)行決策；動態(tài)的、模型和用戶共同驅(qū)動；強(qiáng)調(diào)交互式的處理方式。3.DSS的主要特點(diǎn)面向決策者，即上層管理人員經(jīng)常面臨的結(jié)194.DSS的功能⑴管理并隨時(shí)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(cái)務(wù)報(bào)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(jì)統(tǒng)計(jì)、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(xiàng)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(jì)劃落實(shí)情況、生產(chǎn)計(jì)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(jià)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。4.DSS的功能⑴管理并隨時(shí)提供與決策問題有關(guān)的組織內(nèi)部20⑹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(yùn)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(jī)對話和圖像輸出功能，能滿足隨機(jī)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(shí)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(shí)間，不影響使用者的情緒。⑹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215.代表性的DSSPortfolioManagementSystem(T.P.Gerity,1971)：支持投資者對顧客證券管理的日常決策，具有股票分析、證券處理和分類等功能。Brandaid(J.D.C.Little,1975)：產(chǎn)品推銷、定價(jià)和廣告決策的混合市場模型。把商品銷售和利潤與經(jīng)理的行動計(jì)劃聯(lián)系起來，快速而方便地分析戰(zhàn)略。Projector:支持企業(yè)短期規(guī)劃。幫助經(jīng)理構(gòu)造問題和探求可能解決的分析方法。GeodataAnalysisandDisplaySystem(GADS)IBM開發(fā)的一個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)。用計(jì)算機(jī)來構(gòu)造和演示地圖，被用于警察巡邏路線的輔助設(shè)計(jì)、城市發(fā)展規(guī)劃、學(xué)校轄區(qū)范圍的安排等。CapacityInformationSystem(CIS):適用于大型卡車生產(chǎn)廠家的規(guī)劃部。迅速建立或修改產(chǎn)品計(jì)劃，如安排計(jì)劃進(jìn)度、協(xié)調(diào)部件和最終產(chǎn)品。GeneralizedManagementInformationSystem(GMIS):集成現(xiàn)有的工具，決策者可以利用他們自己熟悉的語言和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。由硬件和軟件結(jié)合組成一種“虛擬計(jì)算機(jī)”，完成必要的轉(zhuǎn)換。5.代表性的DSSPortfolioManagement22IFPS(interactivefinancialplanningsystem):會話式財(cái)務(wù)計(jì)劃軟件，輔助經(jīng)理進(jìn)行計(jì)劃與決策。AUTOAB-300：財(cái)務(wù)決策支持系統(tǒng)，應(yīng)用于財(cái)務(wù)工作中模型建立、計(jì)劃、預(yù)測及報(bào)表生成等。AAIMS：支持計(jì)劃、財(cái)務(wù)及其它管理工作。進(jìn)行各種計(jì)劃最優(yōu)化、效益分析、計(jì)劃預(yù)測等。COPS：宏觀經(jīng)濟(jì)與市場分析。PAMS：投資效益分析。BESS：基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)模擬系統(tǒng)。SIMUT：港口能力規(guī)劃支持系統(tǒng)。MDDS：海運(yùn)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)。MAS：智能型資源的分配和調(diào)運(yùn)系統(tǒng)。ACTDSS：通用決策支持系統(tǒng)生成器。IFPS(interactivefinancialpla231.3DSS發(fā)展的理論基礎(chǔ)1.信息論

信息論的奠基人R．E．Shannon，他的主要貢獻(xiàn)是把信息定義為一個(gè)可量化的名詞，此后，在工程、通信以及控制理論中展現(xiàn)了一個(gè)新的領(lǐng)域。DSS實(shí)質(zhì)上是一類信息處理系統(tǒng)，所以在理論分析時(shí)Shannon引出的概念很重要。當(dāng)人們開始接觸DSS時(shí)，也許看不到信息論與它有什么關(guān)系，但實(shí)際上DSS的主要概念和基本理論只有靠信息論提供的分析方法才能做出結(jié)論，例如DSS在運(yùn)行中的通信、控制、反饋等概念，離開信息論可能就難以闡述和理解了。1.3DSS發(fā)展的理論基礎(chǔ)1.信息論242.計(jì)算機(jī)技術(shù)

DSS作為一個(gè)很重要的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，需要計(jì)算機(jī)技術(shù)作為它的理論支持，計(jì)算機(jī)軟件和硬件是DSS開發(fā)的制約因素。利用功能強(qiáng)一點(diǎn)的機(jī)器或者稍微完善一點(diǎn)的語言，能把一個(gè)在某個(gè)系統(tǒng)中被認(rèn)為無法完成的工作變成可以實(shí)現(xiàn)的。這種例子在計(jì)算機(jī)的發(fā)展史上不勝枚舉?？梢哉f：計(jì)算機(jī)技術(shù)影響和制約著DSS實(shí)現(xiàn)的進(jìn)度。2.計(jì)算機(jī)技術(shù)

DSS作為一個(gè)很重要的計(jì)算253．管理科學(xué)和運(yùn)籌學(xué)

管理科學(xué)比較強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，它通常用計(jì)算機(jī)解決一類特殊問題。一些管理科學(xué)家對模型很感興趣，特別是對運(yùn)籌學(xué)提供的一系列優(yōu)化、仿真、決策等模型尤為重視。但是系統(tǒng)工作者則注意的是解決某領(lǐng)域的管理問題的模型體系，這就是DSS中的模型庫所要容納的模型群，因此說，DSS是系統(tǒng)工程所要研究和開發(fā)的重要領(lǐng)域。3．管理科學(xué)和運(yùn)籌學(xué)264．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(jì)和開發(fā)。涉及到?jīng)Q策者的心理學(xué)。大量的研究表明，系統(tǒng)模型所表現(xiàn)的缺陷甚至失敗很少是因?yàn)榧夹g(shù)上的原因，而多半是由于脫離實(shí)際。

4．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275．人工智能

決策支持系統(tǒng)問世以來，經(jīng)歷了上升和徘徊的過程，而

80年代人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為它注入了新鮮血液，使它重新產(chǎn)生了活力。將人工智能技術(shù)用于管理決策是一項(xiàng)開拓性的工作。其中知識庫的引入來支持決策支持系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)就是一個(gè)典型的例子。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(yùn)行，為用戶提供智能的交互式接口。人工智能將為DSS提供有效而嚴(yán)密的理論和方法。例如，知識的表示和建模，推理、演繹和問題求解以及各種搜索技術(shù)都為DSS的發(fā)展提供強(qiáng)有力的理論與方法的支持。5．人工智能286．信息經(jīng)濟(jì)學(xué)

在信息論中既然能給信息量化，那么信息的產(chǎn)生和獲得的成本是多少？利潤又是多少？信息經(jīng)濟(jì)學(xué)給出了答案，即信息的價(jià)值問題，也就是信息從產(chǎn)生、獲得、加工處理、輸出等過程中的成本和利潤的關(guān)系。6．信息經(jīng)濟(jì)學(xué)

在信息論中既然能給信息量化，那么信息的291.4DSS與相關(guān)技術(shù)的關(guān)系1．DSS與管理科學(xué)（MS）、運(yùn)籌學(xué)（OR）的關(guān)系F管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)在處理結(jié)構(gòu)化問題上優(yōu)勢突出；而DSS在解決半結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)的問題效果較好；F管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)為DSS解決復(fù)雜問題提供了理論依據(jù)，即DSS模型庫的建立；FDSS把處理問題的過程分為四個(gè)步驟：調(diào)研、建模、優(yōu)化和解釋，而MS/OR只完成建模工作；FDSS與MS/OR既是相互支持、相互合作的整體，又是相互劇烈競爭的對手。1.4DSS與相關(guān)技術(shù)的關(guān)系1．DSS與管理科學(xué)（MS）302．DSS與MIS的關(guān)系DSS與MIS的聯(lián)系：MIS收集、存儲組織機(jī)構(gòu)所提供的大量基礎(chǔ)信息是DSS工作的基礎(chǔ)，而DSS能使MIS組織和保存的信息真正發(fā)揮作用。MIS需要擔(dān)負(fù)起反饋信息的收集工作，可以支持DSS進(jìn)行結(jié)果檢驗(yàn)和評價(jià)。DSS的工作可以對MIS工作進(jìn)行檢查和審計(jì)，為MIS的改進(jìn)及完善指出了方向。DSS經(jīng)過反復(fù)使用，所涉及到的問題模式和數(shù)據(jù)模式逐步明確，逐步結(jié)構(gòu)化，可歸并入MIS的工作范圍。2．DSS與MIS的關(guān)系DSS與MIS的聯(lián)系：31DSS與與MIS的區(qū)別：FMIS是面向中層管理人員的服務(wù)系統(tǒng)；DSS是面向高層人員的輔助決策系統(tǒng)。FMIS是多按事務(wù)功能（生產(chǎn)、銷售、人事）綜合多個(gè)事務(wù)處理的EDP；DSS是通過多個(gè)模型的組合計(jì)算輔助決策。FMIS是以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)驅(qū)動的系統(tǒng)；DSS是以模型庫為基礎(chǔ)，是模型驅(qū)動的系統(tǒng)。FMIS分析著重于系統(tǒng)的總體信息的需求，輸出的報(bào)表模式是固定的；DSS分析著重于決策者的需求，輸出的數(shù)據(jù)模式是復(fù)雜的。F

MIS追求的效率，即快速查詢和產(chǎn)生報(bào)表；DSS追求的是有效性，即決策的正確性。FMIS支持的是結(jié)構(gòu)化決策；DSS支持的是半結(jié)構(gòu)化決策。DSS與與MIS的區(qū)別：321.5新一代DSS的發(fā)展智能決策支持系統(tǒng)（IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS）n

它是在決策支持系統(tǒng)（DSS）的基礎(chǔ)上集成人工智能中專家系統(tǒng)（ExpertSystem,ES）而形成的。專家系統(tǒng)定義：專家系統(tǒng)是具有大量專門知識，并能運(yùn)用這些知識解決特定領(lǐng)域中實(shí)際問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。如，診斷系統(tǒng)（醫(yī)療、故障）、預(yù)報(bào)系統(tǒng)（天氣、交通）、控制系統(tǒng)（戰(zhàn)場控制）。ES輔助決策的方式屬于定性分析。1.5新一代DSS的發(fā)展智能決策支持系統(tǒng)n它是在決策支持33智能決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)接口自然語言處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)知識庫管理系統(tǒng)推理機(jī)數(shù)據(jù)庫模型庫知識庫智能決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)接口自然語言處理系統(tǒng)問題處理系34⑴智能人機(jī)接口

智能人機(jī)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(jī)界面的性能。⑵問題處理系統(tǒng)

問題處理系統(tǒng)處于DSS的中心位置，是聯(lián)系人與機(jī)器及所存儲的求解資源的橋梁，主要由問題分析器與問題求解器兩部分組成。是IDSS中最活躍的部件，它既要識別與分析問題，設(shè)計(jì)求解方案，還要為問題求解調(diào)用各庫中的數(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(jī)。(3)自然語言處理系統(tǒng)：轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的問題描述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(jì)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(jī)制來求解。

⑴智能人機(jī)接口

智能人機(jī)接口接受用自然語言或接近自然語言的35智能決策支持系統(tǒng)的功能及其特點(diǎn)模擬決策者的思維；跟蹤求解過程，增加對決策方案的可信度；對概念不明確能提出置疑；它能回答“what…if…”和“why”、“when”之類的問題。智能決策支持系統(tǒng)的功能及其特點(diǎn)模擬決策者的思維；362.群決策支持系統(tǒng)

(GroupDecisionSupportSystem,GDSS)定義：它是一種基于計(jì)算機(jī)和通信的人機(jī)交互系統(tǒng)，它將計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)備和群體成員融合為一體，通過對同一工作目標(biāo)的決策群體提供決策支持，從而選擇最優(yōu)方案。它一般解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的決策問題。2.群決策支持系統(tǒng)

(GroupDecisionSup37群決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)接口規(guī)程子系統(tǒng)通信庫子系統(tǒng)公共模型庫管理系統(tǒng)公共數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型庫私有DSS公共顯示設(shè)備決策者決策者主持人群決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)接口規(guī)程子系統(tǒng)通信庫子系統(tǒng)公共模38⑴與個(gè)人DSS相比：

GDSS必須建立在一個(gè)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上，在構(gòu)件上增設(shè)了規(guī)程庫、通信庫、共享的公共數(shù)據(jù)庫、模型庫等。⑵GDSS一般以一定的規(guī)程展開：

如正式會議或虛擬會議的方式運(yùn)行，會議由一個(gè)主持人及多個(gè)與會者，圍繞一個(gè)稱為"主題"的決策問題，按照某種規(guī)程展開。⑶人機(jī)接口：

接收決策群體的各種請求，這些請求有主持人關(guān)于會議要求與安排的發(fā)布請求，與會者對數(shù)據(jù)、模型、方法等決策資源的請求等。⑷通信庫子系統(tǒng)：

相當(dāng)于會議的秘書處，是系統(tǒng)的核心，它存儲與管理主題信息、會議進(jìn)程信息及與會者的往來信息，負(fù)責(zé)這些信息的收發(fā)，溝通與會者之間、與會者與公共數(shù)據(jù)庫、模型庫之間的通信。⑸公共顯示屏信息：也由通信庫子系統(tǒng)傳送至各參會者的站點(diǎn)。⑹規(guī)程庫子系統(tǒng)：存儲與管理群體決策支持的運(yùn)作規(guī)則及會議事件流程規(guī)則等。

例如：決策者請求的優(yōu)先級別規(guī)則、決策意見發(fā)送優(yōu)先級別規(guī)則及各種協(xié)調(diào)規(guī)則等等。⑴與個(gè)人DSS相比：

GDSS必須建立在一個(gè)局域網(wǎng)或廣域39⑴決策室

決策者面對面地集于一室在同一時(shí)間進(jìn)行群體決策時(shí)，GDSS可設(shè)立一個(gè)與傳統(tǒng)的會議室相似的電子會議室或決策室，決策者通過互聯(lián)的計(jì)算機(jī)站點(diǎn)相互合作完成決策事務(wù)。是相對較簡單的GDSS。⑵局域決策網(wǎng)

多位決策者在近距離內(nèi)的不同房間(一般是自己的辦公室)里定時(shí)或不定時(shí)作群體決策時(shí)，GDSS可建立計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，網(wǎng)上各位決策者通過連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)站點(diǎn)進(jìn)行通信，相互交流，共享存于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或中央處理機(jī)的公共決策資源，在某種規(guī)程的控制下實(shí)現(xiàn)群體決策。⑶虛擬會議

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使分散在各地的決策者在某一時(shí)間內(nèi)能以不見面的方式進(jìn)行集中決策。在實(shí)質(zhì)上與決策室相同，它的優(yōu)點(diǎn)是能克服空間距離的限制。⑷遠(yuǎn)程決策網(wǎng)

遠(yuǎn)程決策網(wǎng)充分利用廣域網(wǎng)等信息技術(shù)來支持群體決策，它綜合了局域決策網(wǎng)與虛擬會議的優(yōu)點(diǎn)，可使決策參與者異時(shí)異地共同對同一問題作出決策。這種類型還不成熟，開發(fā)應(yīng)用也很少見。

群體決策支持系統(tǒng)的類型⑴決策室

決策者面對面地集于一室在同一時(shí)間進(jìn)行群40GDSS的場景GDSS的場景41群體決策支持系統(tǒng)(GDSS)的特點(diǎn)

⑴不受時(shí)間與空間的限制；

⑵能讓決策者相互之間便捷地交流信息與共享信息，減少片面性；

⑶決策者可克服消極的心理影響，無保留地發(fā)表自己的意見；

⑷能集思廣益，激發(fā)決策者思路，使問題的方案盡可能趨于完美；

⑸可防止小集體主義及個(gè)人對決策結(jié)果的影響；

⑹可提高決策群體成員對決策結(jié)果的滿意程度和置信度；

⑺群體越大效果越顯著。從理論上講，GDSS對群體決策是非常有益的手段，但它涉及的面很廣。GDSS要面對不同風(fēng)格與偏好的個(gè)人，要綜合決策科學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、心理學(xué)及行為科學(xué)等多種學(xué)科的理論、方法與技術(shù)，實(shí)用系統(tǒng)研究與開發(fā)的難度非常大。目前國內(nèi)外能投人實(shí)際運(yùn)行的GDSS很少見。群體決策支持系統(tǒng)(GDSS)的特點(diǎn)⑴不受時(shí)間與空間的限423.綜合決策支持系統(tǒng)

（IntegratedDecisionSupportSystem）它是把數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和DSS相結(jié)合應(yīng)用而生的，也是目前較流行的一種DSS。三者各自從不同的角度輔助決策。DB是基礎(chǔ)，OLAP和DM是兩種不同的分析工具，三者相結(jié)合能大大提高數(shù)據(jù)分析的速度和靈活性，為訪問和綜合大量數(shù)據(jù)提供集成基礎(chǔ)，較好地解決了DSS的執(zhí)行效率和數(shù)據(jù)綜合等諸多問題，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的決策支持起了明顯的作用，因此，它是一種在實(shí)踐中應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物。3.綜合決策支持系統(tǒng)

（IntegratedDecisio43綜合決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

F

模型庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)合為決策問題提供定量分析；

F

數(shù)據(jù)倉庫、OLAP反映了大量數(shù)據(jù)的內(nèi)在本質(zhì)；

F

專家系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)合達(dá)到定性分析的目的。問題綜合與交互系統(tǒng)模型庫系統(tǒng)模型庫知識庫管理系統(tǒng)推理機(jī)知識庫決策信息知識信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)倉庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)開采OLAP綜合決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)F模型庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)合441.6決策支持系統(tǒng)實(shí)例稿件處理的智能決策支持系統(tǒng)一、問題的背景:期刊編輯部每天收到大量的稿件，手工處理大量稿件將耗費(fèi)大量時(shí)間，有時(shí)難免還會出現(xiàn)差錯和失誤。如何高效率地處理稿件并準(zhǔn)確地進(jìn)行稿件錄用的決策，是期刊界十分關(guān)注的問題。1.6決策支持系統(tǒng)實(shí)例稿件處理的智能決策支持系統(tǒng)45稿件從提交到編輯部一直到錄用出版全過程的處理工作，主要可以分為三大方面：1.稿件處理全過程的信息管理；2.稿件的錄用決策；3.稿件刊發(fā)計(jì)劃的制定（確定稿件刊發(fā)的具體刊期）。稿件從提交到編輯部一直到錄用出版全過程的處理工作，主要可以分46解決問題的途徑稿件處理全過程的信息管理可以通過建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)；(MIS)稿件的錄用決策工作可以通過建立基于知識的產(chǎn)生式系統(tǒng)稿件錄用決策專家系統(tǒng)來完成，當(dāng)然這里面將涉及到稿件信息的知識表示問題；(ES)稿件刊發(fā)計(jì)劃的制定工作可以通過建立一個(gè)0-1目標(biāo)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型及其軟件系統(tǒng)來解決。(DSS)解決問題的途徑稿件處理全過程的信息管理可以通過建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)47系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1稿件處理的智能決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖人機(jī)交互界面稿件信息數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)稿件錄用決策子系統(tǒng)稿件刊發(fā)計(jì)劃子系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互界面稿件信息數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)稿件錄用決策子系統(tǒng)稿48思考題1.管理信息系統(tǒng)的定義是什么？管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？2.管理信息系統(tǒng)的功能有哪些？3.決策支持系統(tǒng)的定義有哪些？請給出一個(gè)概括性定義。4.決策支持系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)有什么不同？5.智能決策支持系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)有什么不同？6.群決策支持系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)有什么不同?思考題1.管理信息系統(tǒng)的定義是什么？管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)是什49第二章模型輔助決策2.1與決策相關(guān)內(nèi)容2.2模型的決策支持2.3數(shù)學(xué)模型的決策支持2.4多模型輔助決策系統(tǒng)第二章模型輔助決策2.1與決策相關(guān)內(nèi)容501.科學(xué)決策科學(xué)決策是決策者依據(jù)科學(xué)方法、科學(xué)程序、科學(xué)手段所進(jìn)行的決策工作。決策者進(jìn)行科學(xué)決策,必須依靠決策體系開展工作,嚴(yán)格遵循一定的決策程序和正確的決策原則,依靠專家和智囊組織,運(yùn)用科學(xué)的決策方法,采用先進(jìn)的信息處理技術(shù)和手段,進(jìn)行綜合的、全方位的決策。

2.1與決策相關(guān)內(nèi)容1.科學(xué)決策2.1與決策相關(guān)內(nèi)容512.決策的原則（1）在決策全過程中需遵循的原則事實(shí)求是原則：根據(jù)實(shí)際情況確定方針?！巴饽X”原則：重視發(fā)揮參謀、智囊作用。經(jīng)濟(jì)原則：力求節(jié)約財(cái)力、人力、物力等。（2）在確定決策目標(biāo)時(shí)需遵循的原則差距原則：決策目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)之間存在一定差距。緊迫原則：解決目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)之間的差距具有緊迫性?！傲啊痹瓌t：達(dá)到目標(biāo)解決差距應(yīng)該是力所能及的，是主客觀條件所允許的，有解決的現(xiàn)實(shí)可能性。2.決策的原則52（3）在制定備選方案時(shí)遵循的原則瞄準(zhǔn)原則：備選方案必須瞄準(zhǔn)決策目標(biāo)。差異原則：各備選方案之間必須有差異。（4）在優(yōu)選方案時(shí)遵循的原則“兩最”原則：最優(yōu)方案應(yīng)是效益最大、可靠性最大，損失最小、風(fēng)險(xiǎn)性最小的決策方案。預(yù)后原則：選定的方案應(yīng)具有應(yīng)變能力和預(yù)防措施。時(shí)機(jī)原則：決策應(yīng)在信息充分或根據(jù)充分的時(shí)機(jī)作出，不能超前或拖后。（5）在決策實(shí)施過程中需遵循的原則跟蹤原則：決策付諸實(shí)施后要隨時(shí)檢查驗(yàn)證。反饋原則：一旦發(fā)生決策與客觀情況不適應(yīng)之處，要及時(shí)采取措施，進(jìn)行必要修改和調(diào)整。（3）在制定備選方案時(shí)遵循的原則533.決策細(xì)化程序確定決策目標(biāo)擬定各種方案從各方案中選擇執(zhí)行方案調(diào)查研究預(yù)測技術(shù)環(huán)境分析創(chuàng)新技術(shù)模型技術(shù)可行性分析決策理論可靠性分析提出問題確定目標(biāo)價(jià)值準(zhǔn)則擬定方案分析評估選擇方案試驗(yàn)驗(yàn)證普遍實(shí)施追蹤決策修改決策3.決策細(xì)化程序確定決策擬定各種從各方案執(zhí)行調(diào)查研究預(yù)測技544.決策體系定義：指決策整個(gè)過程中的各個(gè)層次、各個(gè)部門在決策活動中的決策權(quán)限、組織形式、機(jī)構(gòu)設(shè)置、調(diào)節(jié)機(jī)制、監(jiān)督方法的整個(gè)體系。決策體系由決策系統(tǒng)、參謀（智囊）系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和監(jiān)督系統(tǒng)組成的一個(gè)統(tǒng)一整體。4.決策體系定義：指決策整個(gè)過程中的各個(gè)層次、各個(gè)部門在決55決策體系運(yùn)行過程：

參謀系統(tǒng)利用信息系統(tǒng)制定決策方案提供給決策系統(tǒng)，決策系統(tǒng)利用信息系統(tǒng)提供的信息對參謀系統(tǒng)提供的方案進(jìn)行決策。決策系統(tǒng)的決策指令，在監(jiān)督系統(tǒng)的監(jiān)督下，由執(zhí)行系統(tǒng)貫徹執(zhí)行，執(zhí)行的情況和結(jié)果，又經(jīng)過智囊系統(tǒng)和信息系統(tǒng)反饋到?jīng)Q策系統(tǒng)。智囊系統(tǒng)根據(jù)新情況給決策系統(tǒng)提供補(bǔ)充或修改方案，決策系統(tǒng)對修改方案進(jìn)行決策，作出修訂指示，再由執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行。決策體系的運(yùn)行圖決策系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)監(jiān)督系統(tǒng)信息系統(tǒng)DSS參謀（智囊）系統(tǒng)決策體系運(yùn)行過程：決策體系的運(yùn)行圖決執(zhí)行系統(tǒng)監(jiān)督系統(tǒng)信息系統(tǒng)562.2模型的決策支持1.模型的定義模型是對于現(xiàn)實(shí)世界的事物、現(xiàn)象、過程或系統(tǒng)的簡化描述。它反映了實(shí)際問題最本質(zhì)的特征和量的規(guī)律，即描述了現(xiàn)實(shí)世界中有顯著影響的因素和相互關(guān)系。2.2模型的決策支持1.模型的定義572.模型的類型根據(jù)模型的表現(xiàn)分為：（1）物理模型（實(shí)體模型）實(shí)物模型（如，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中的飛機(jī)模型、水利系統(tǒng)中的船舶模型）類比模型（模擬模型）：是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的符號表示，通常是一些二維表或圖形。如，用不同顏色表示地圖上的不同目標(biāo)，如水域或山脈；股票走勢表用于表示股票價(jià)格的變動情況；機(jī)器或房屋的藍(lán)圖。2.模型的類型根據(jù)模型的表現(xiàn)分為：58（2）數(shù)學(xué)模型：用數(shù)學(xué)語言描述的模型。如，用方程描述的數(shù)學(xué)模型（代數(shù)方程、微分方程、統(tǒng)計(jì)學(xué)方程等）其他數(shù)學(xué)工具，如代數(shù)、幾何、拓?fù)?、?shù)理邏輯等描述的模型。（3）結(jié)構(gòu)模型（如，圖模型）（4）仿真模型（模擬汽車碰撞實(shí)驗(yàn)的仿真模型、模擬飛機(jī)航行的仿真模型）（2）數(shù)學(xué)模型：用數(shù)學(xué)語言描述的模型。593.數(shù)學(xué)模型的類型原理性模型（如，牛頓力學(xué)三定律）系統(tǒng)學(xué)模型（如，系統(tǒng)動力學(xué)、大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)辨識、系統(tǒng)控制等）規(guī)劃模型（如，線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、運(yùn)輸問題等）預(yù)測模型

?定性預(yù)測法主要有：專家調(diào)查法、情景分析法、主觀概率法、對比法等。

?定量預(yù)測法主要有：趨勢法、回歸法、平滑法等。管理決策模型（關(guān)鍵路徑法CPM、計(jì)劃評審技術(shù)PERT、風(fēng)險(xiǎn)評審技術(shù)VERT、層次分析法）仿真模型（蒙特卡羅法、微觀分析模擬等）計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型（經(jīng)濟(jì)計(jì)量法、投入產(chǎn)出法、可行性分析、價(jià)值工程等）3.數(shù)學(xué)模型的類型原理性模型（如，牛頓力學(xué)三定律）602.3數(shù)學(xué)模型的決策支持

2.3.1多目標(biāo)線性規(guī)劃模型的決策支持2.3.2

投入產(chǎn)出模型的決策支持2.3數(shù)學(xué)模型的決策支持2.3.1多目標(biāo)線性規(guī)劃模型的612.3.1多目標(biāo)線性規(guī)劃模型的決策支持一、線性規(guī)劃模型線性規(guī)劃是用來處理線性目標(biāo)函數(shù)和線性約束條件的一種頗有成效的最優(yōu)化方法,在系統(tǒng)優(yōu)化及經(jīng)營管理中常有兩類問題:一類是給出一定的人力、物力、財(cái)力條件下,如何合理利用它們完成最多的任務(wù)或得到最大的效益；另一類是在完成預(yù)定目標(biāo)的過程中如何以最少的人力、物力、財(cái)力等資源去實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。線性規(guī)劃是解決這兩類問題應(yīng)用最為普遍的方法,已成功應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等各部門。

2.3.1多目標(biāo)線性規(guī)劃模型的決策支持62線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的一般形式:

目標(biāo)：約束條件：其中：Xi

為決策變量

ci為目標(biāo)函數(shù)的價(jià)值系數(shù)一般,把任何形式的線性規(guī)劃問題化為標(biāo)準(zhǔn)型,即約束方程取等號。

線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的一般形式:63二、多目標(biāo)線性規(guī)劃模型

與單目標(biāo)線性規(guī)劃不同,多目標(biāo)規(guī)劃問題存在著多種模式和求解方法。在此,只介紹用大M法求解多目標(biāo)線性規(guī)劃。設(shè)有多個(gè)目標(biāo)(設(shè)為m+1個(gè))和一些約束條件的多目標(biāo)規(guī)劃模型?？筛鶕?jù)實(shí)際情況,選取一個(gè)極小化目標(biāo)(或極大化目標(biāo))為總目標(biāo)。如:

然后再把其它的目標(biāo)化為約束條件。下面分別討論。二、多目標(biāo)線性規(guī)劃模型與單目標(biāo)線性規(guī)劃不同,多目標(biāo)規(guī)劃問641.某一目標(biāo)函數(shù)取極小假設(shè)目標(biāo)函數(shù)為fi(x)→極小,那么fi(x)有上界,取為bi,即fi(x)≤bi,加入人工變量及剩余變量分別為Yi,Zi均大于或等于0,得：

此時(shí),已把目標(biāo)fi(x)轉(zhuǎn)換成約束條件。

（2.10)1.某一目標(biāo)函數(shù)取極小（2.10)652.某一目標(biāo)函數(shù)取極大設(shè)目標(biāo)函數(shù)fi(x)→極大,那么fi(x)有下界,取為bi,即fi(x)≥bi,加入人工變量及剩余變量分別為Yi,Zi均大于或等于0,得：

此時(shí),已把目標(biāo)fi(x)轉(zhuǎn)換成約束條件。（2.11)2.某一目標(biāo)函數(shù)取極大（2.11)66通過以上的變換方法,除Q目標(biāo)外,其余m個(gè)目標(biāo),由于引入人工變量Y和剩余變量Z后(均有m個(gè)),變成了m個(gè)約束條件。由于Q目標(biāo)和m個(gè)目標(biāo)(fi(x),i=1,2,…,m)相互有影響,則m個(gè)人工變量Y和剩余變量Z也應(yīng)加入到Q目標(biāo)中去。這樣,就把多目標(biāo)模型轉(zhuǎn)化為如下單目標(biāo)模型:

目標(biāo)：約束條件：其中fj(x)為除目標(biāo)Q外的m個(gè)原目標(biāo)函數(shù)。下面討論Yj,Zj在目標(biāo)函數(shù)Q中的價(jià)值系數(shù)Sj,Rj的選取。由于m個(gè)目標(biāo)和Q目標(biāo)之間相互有影響,故Sj,Rj不能同時(shí)為0。(2.12)(2.13)通過以上的變換方法,除Q目標(biāo)外,其余m個(gè)目標(biāo)671.當(dāng)取Sk=-M，Rk=M時(shí)，目標(biāo)函數(shù)為：從上式不難得出：Yk=M，Zk=0時(shí)，才能對Q取極小最有利。把Yk=M，Zk=0代入約束方程(2.13)得：因bk是某一常數(shù),當(dāng)M取大數(shù)時(shí),fk(x)取極小,從而得知Sk=-M，Rk=M使得目標(biāo)函數(shù)fk(x)→極小,與約束條件(2.10)等價(jià)。(2.14)(2.15)1.當(dāng)取Sk=-M，Rk=M時(shí)，目標(biāo)函數(shù)為：(2.14)682.當(dāng)取Sk=M，Rk=-M時(shí)，目標(biāo)函數(shù)為：

從上式不難得出：Yk=0，Zk=M時(shí)，才能對Q取極小最有利。把Yk=0，Zk=M代入約束方程(2.13)得：因bk是某一常數(shù),當(dāng)M取大數(shù)時(shí),fk(x)取極大,從而得知Sk=M，Rk=-M使得目標(biāo)函數(shù)fk(x)→極大,與約束條件(2.11)等價(jià)。因此，可以得到多目標(biāo)規(guī)劃中選取R，S之間的關(guān)系。多目標(biāo)規(guī)劃中選取R，S之間的選取(2.16)(2.17)SR作用+M-M使約束條件取極大-M+M使約束條件取極小2.當(dāng)取Sk=M，Rk=-M時(shí)，目標(biāo)函數(shù)為：(2.169目標(biāo)函數(shù)和約束條件的差別如何體現(xiàn)呢?實(shí)際上這兩者之間本來就沒有嚴(yán)格的界線和本質(zhì)的差別。相對來說,首先得到滿足的就是約束條件,可以認(rèn)為,目標(biāo)函數(shù)是級別比較低的約束條件,在優(yōu)先滿足級別高的約束條件的前提下,目標(biāo)函數(shù)能滿足多少就滿足多少。在實(shí)際問題中約束條件和目標(biāo)的界限是比較模糊的。歸納起來一般是:(1)對資源有限制；(2)對必須獲得的成果有限制；(3)對希望達(dá)到的成果有要求。(1)、(2)是必須滿足的,是規(guī)劃的約束條件,(3)是希望達(dá)到的,它在首先滿足(1)、(2)的條件下盡量得到滿足。因此,它是目標(biāo)。

目標(biāo)函數(shù)和約束條件的差別如何體現(xiàn)呢?實(shí)際上這兩者之間本來就70在線性規(guī)劃中大數(shù)M的數(shù)量級應(yīng)絕對高于價(jià)值系數(shù)ci的數(shù)量級。同理在多目標(biāo)規(guī)劃中R和S的數(shù)量級也應(yīng)絕對高于ci的數(shù)量級。在利用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí),R和S可以在很寬的數(shù)量級范圍內(nèi)浮動,以此達(dá)到劃分多級約束條件和多級目標(biāo)函數(shù)的目的。在實(shí)際計(jì)算中，用調(diào)整R、S的相對數(shù)量級來調(diào)整各約束條件和各目標(biāo)之間的相對優(yōu)先級別。這是調(diào)整模型的有效手段,也為決策者提供更多的選擇余地(方案)。在線性規(guī)劃中大數(shù)M的數(shù)量級應(yīng)絕對高于價(jià)值系數(shù)ci的數(shù)量級。同71無論是約束條件還是多個(gè)目標(biāo),實(shí)際問題中還存在著輕重緩急之分。在計(jì)算機(jī)上用加權(quán)的辦法來實(shí)現(xiàn)這種要求是比較容易的,調(diào)整也是十分方便的。因而多目標(biāo)規(guī)劃幾乎能解決線性系統(tǒng)規(guī)劃中所有現(xiàn)實(shí)性和可能性問題。它是解決各約束條件互相矛盾,各目標(biāo)之間重要程度不同的多目標(biāo)決策問題的有效工具。它在按級別(由加權(quán)級別決定)滿足各約束條件的前提下按級別盡量滿足多個(gè)目標(biāo)的要求。多目標(biāo)規(guī)劃的靈活性和彈性是相當(dāng)大的,它能給決策者留下較大的分析、選擇、調(diào)整的余地。在模型初步建立之后,可以在多個(gè)相互矛盾的約束或目標(biāo)之間,用調(diào)整相對級別的辦法來實(shí)現(xiàn):(1)互換約束條件和目標(biāo)的位置；(2)改變約束條件等級；(3)改變所追求目標(biāo)的迫切程度；(4)松弛或壓緊各條件之間的緊張程度。無論是約束條件還是多個(gè)目標(biāo),實(shí)際問題中還存在著輕重緩急之分72三、多目標(biāo)規(guī)劃模型輔助決策

以某縣養(yǎng)殖業(yè)某年結(jié)構(gòu)優(yōu)化為例,說明數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用。(1)根據(jù)該縣歷史數(shù)據(jù)用回歸預(yù)測的方法得到該縣養(yǎng)殖業(yè)各項(xiàng)單產(chǎn)、單耗數(shù)據(jù)作為約束方程的系數(shù)。(2)根據(jù)國家和省市對該縣提供的資源及要求,再考慮該縣本身能提供的資源形成各個(gè)約束條件。(3)以總產(chǎn)值、凈產(chǎn)值最大和精飼料最小為目標(biāo),求解如下多目標(biāo)規(guī)劃模型:

三、多目標(biāo)規(guī)劃模型輔助決策以某縣養(yǎng)殖業(yè)某年結(jié)構(gòu)優(yōu)化為例,73單變量約束條件組合約束條件組合約束條件目標(biāo)目標(biāo)單變量約束條件組合約束條件組合約束條件目標(biāo)目標(biāo)74在進(jìn)行多目標(biāo)計(jì)算時(shí),仍保留Y14為目標(biāo)函數(shù),而把Y18和YI9轉(zhuǎn)換成約束條件。用單目標(biāo)的單純形法求解。這樣,可得到優(yōu)化結(jié)果：在進(jìn)行多目標(biāo)計(jì)算時(shí),仍保留Y14為目標(biāo)函數(shù),而把Y75四、多目標(biāo)規(guī)劃模型的決策支持

為提高模型的決策支持能力,需要建立一個(gè)控制機(jī)制,實(shí)現(xiàn)如下功能：(1)在給出數(shù)據(jù)文件后,控制模型程序的運(yùn)行,利用模型的計(jì)算結(jié)果輔助用戶決策。(2)修改數(shù)據(jù)文件中的任意數(shù)據(jù)(如目標(biāo)方程和約束方程的系數(shù)、約束方程常數(shù)和約束關(guān)系等),即改變實(shí)際問題的方案。(3)重復(fù)運(yùn)行模型程序,即形成反饋回路多次運(yùn)行模型程序?qū)Σ煌臄?shù)據(jù)方案計(jì)算出結(jié)果。

對于多目標(biāo)規(guī)劃模型的決策支持,通過修改數(shù)據(jù)文件參數(shù)能得出更好的方案來。

四、多目標(biāo)規(guī)劃模型的決策支持為提高模型的決策支持能力,需76例如：對青飼料(Y16)放寬約束(增加100萬斤),對鮮魚(Y13)、生豬(Y1)的單產(chǎn)、單耗稍做調(diào)整后的計(jì)算結(jié)果為:這次計(jì)算結(jié)果和上次計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較有：總產(chǎn)值(Y18)增加141.9萬元。凈產(chǎn)值(Yl9)增加93.4萬元。這是一個(gè)不小的數(shù)字,說明調(diào)整一些政策(即修改有關(guān)的約束條件和修改部分約束方程系數(shù))能達(dá)到較好的效果。

例如：對青飼料(Y16)放寬約束(增加100萬772.3.2

投入產(chǎn)出模型的決策支持

投入產(chǎn)出法又稱投入產(chǎn)出分析、投入產(chǎn)出技術(shù)。它是利用數(shù)學(xué)方法(線性代數(shù)方程體系)來研究經(jīng)濟(jì)活動中投入與產(chǎn)出之間的數(shù)量依存關(guān)系的一種經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)方法。它是由俄裔美籍經(jīng)濟(jì)學(xué)家列昂節(jié)夫(W.Leontlef)提出的。這種方法既可以用于整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分析與研究,又可以分析地區(qū)之間以及地區(qū)內(nèi)部的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系,是一種已被實(shí)踐證明行之有效的方法。

2.3.2

投入產(chǎn)出模型的決策支持投入產(chǎn)出法又稱投入產(chǎn)出78投入產(chǎn)出模型的分類為：

1.按時(shí)間分類(l)靜態(tài)模型：分析與研究某一個(gè)時(shí)期的再生產(chǎn)過程,即不考慮時(shí)間因素。(2)動態(tài)模型:分析與研究若干時(shí)期的再生產(chǎn)過程,即動態(tài)的投入產(chǎn)出模型中引入時(shí)間變量,涉及到幾個(gè)時(shí)期(年份)。

2.按計(jì)量單位分類(1)價(jià)值型：以貨幣為計(jì)量單位。它不僅能反映各部門產(chǎn)品的實(shí)物運(yùn)動過程,而且能較精確地描述各部門產(chǎn)品的價(jià)值運(yùn)動過程。(2)實(shí)物型：以產(chǎn)品數(shù)量為計(jì)量單位。它反映各部門產(chǎn)品的實(shí)物運(yùn)動過程。3.按編制的范圍分類類型有：世界模型、全國模型、地區(qū)模型、地區(qū)間模型、部門內(nèi)部模型、企業(yè)內(nèi)型等。目前,應(yīng)用最廣泛的是靜態(tài)價(jià)值型投入產(chǎn)出模型,其次是靜態(tài)實(shí)物型投入產(chǎn)出。動態(tài)投入產(chǎn)出模型用得較少,處于研究和開發(fā)階段。

投入產(chǎn)出模型的分類為：79一、投入產(chǎn)出表

投入產(chǎn)出表反映了國民經(jīng)濟(jì)各部門之間的投入產(chǎn)出關(guān)系。設(shè)一個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)由n個(gè)部門組成,部門i的總產(chǎn)值記為Xi,最終產(chǎn)品記為Yi,從部門i流向部門j的中間產(chǎn)品記為xij,則得到投入產(chǎn)出表。一、投入產(chǎn)出表投入產(chǎn)出表反映了國民經(jīng)濟(jì)各部門之間的投入產(chǎn)出80產(chǎn)出投入中間產(chǎn)品最終產(chǎn)品總產(chǎn)值部門1部門2…部門n小計(jì)消費(fèi)積累出口合計(jì)物質(zhì)消耗部門1x11x12…x1nE1Y1X1部門2x21x22…x2nE2Y2X2部門nxn1xn2…xnnEnYnXn小計(jì)YX新創(chuàng)造價(jià)值工資v1v2…vn利潤m1m2…mn小計(jì)折舊d1d2…dn總產(chǎn)值X1X2…Xn…………………投入產(chǎn)出表產(chǎn)出中間產(chǎn)品最終產(chǎn)品總產(chǎn)值部門1部門81以貨幣為計(jì)量單位，價(jià)值型投入產(chǎn)出表由產(chǎn)品分配表(橫向表)和生產(chǎn)消耗表(縱向表)交叉而成。產(chǎn)品分配表將各部門的產(chǎn)品分為中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品,即從橫行看,它反映了各部門的產(chǎn)品中一部分作為中間產(chǎn)品供其它部門生產(chǎn)中使用,另一部分作為最終產(chǎn)品供積累、消費(fèi)和出口。兩部分相加就是一定時(shí)間內(nèi)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)總產(chǎn)值。生產(chǎn)消耗表反映了產(chǎn)品的價(jià)值形成過程,即從縱列看,各類產(chǎn)品生產(chǎn)中消耗其它部門提供的中間產(chǎn)品的價(jià)值和本部門的勞動報(bào)酬以及純收入的價(jià)值。投入產(chǎn)出表說明：以貨幣為計(jì)量單位，價(jià)值型投入產(chǎn)出表由產(chǎn)品分配表(橫向表)82二、投入產(chǎn)出模型原理

從投入產(chǎn)出表的橫向看,每一行滿足以下關(guān)系：就是說,每一部門的總產(chǎn)出,等于該部門流向各個(gè)部門作為中間消耗用產(chǎn)品(包括自身消耗)與提供給社會的最終產(chǎn)品之和。這個(gè)關(guān)系式(2.18)稱為“產(chǎn)出分配方程”。從投入產(chǎn)出表縱向關(guān)系看,第i部門的總成本ci為：ci加上利潤,即為第i個(gè)部門的總產(chǎn)值。記式2.21稱為“產(chǎn)值方程”

(2.18)(2.19)(2.20)(2.21)二、投入產(chǎn)出模型原理從投入產(chǎn)出表的橫向看,每一行滿足以83當(dāng)以貨幣單位計(jì)算時(shí),對同一個(gè)部門來說,(2.18)式和(2.21)式相等,即:

等式兩邊消去相同項(xiàng)xij,則得:

(2.22)式表示從第i部門流向其它部門的中間產(chǎn)品加上該部門的最終產(chǎn)品,等于從其它部門投入的中間產(chǎn)品加上本部門新創(chuàng)造的價(jià)值,因此,(2.22)式稱為"投入產(chǎn)出方程"由(2.22)式對各部門求和,化簡后可得:

說明最終產(chǎn)品與增加價(jià)值在數(shù)量上是相等的。(2.22)當(dāng)以貨幣單位計(jì)算時(shí),對同一個(gè)部門來說,(2.18)式和(2.84三、消耗系數(shù)與價(jià)值系數(shù)

(一)直接消耗系數(shù)與完全消耗系數(shù)為計(jì)算和分析的方便,引入直接消耗系數(shù)aij。aij表示第j個(gè)部門生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要的第i個(gè)部門的投入量,它又稱為“技術(shù)系數(shù)”或“投入系數(shù)”,因?yàn)樗从沉瞬块T之間的技術(shù)條件與投入定額。由(2.23)式得：代入(2.18)式（產(chǎn)出分配方程）得:

（2.24)(2.23)三、消耗系數(shù)與價(jià)值系數(shù)(一)直接消耗系數(shù)與完全消耗系數(shù)（85改寫為矩陣形式方程:

X=AX+Y

(2.25)

該方程可寫成:

Y=(I-A)X

(2.26)

其中A為“直接消耗系數(shù)矩陣”，I是單位矩陣。矩陣(I-A)-1是(I-A)的逆矩陣,稱為列昂節(jié)夫逆陣,

(I-A)-1-I稱為完全消耗系數(shù)矩陣,記為bij

。完全消耗系數(shù)是生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品的完全消耗。例如,飛機(jī)制造直接消耗的電力,是它對電力的直接消耗,飛機(jī)制造還要消耗鋼、鋁等,生產(chǎn)這些物資又要消耗電力,同時(shí),生產(chǎn)這些物資分別需要生鐵、鋁釩土等,生產(chǎn)它們又要消耗電力等。飛機(jī)制造通過其它物資對電力的消耗,叫做它對電力的間接消耗。直接消耗和間接消耗之和叫做完全消耗。

改寫為矩陣形式方程:86

(二)價(jià)值系數(shù)社會生產(chǎn)劃分為生產(chǎn)資料的生產(chǎn)和消費(fèi)資料的生產(chǎn)兩大部類,社會產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)就是兩大部類的產(chǎn)品的實(shí)物形態(tài)和價(jià)值形態(tài)的相互補(bǔ)償。產(chǎn)品生產(chǎn)出來以后,需要經(jīng)過分配與交換環(huán)節(jié),才能在實(shí)物形態(tài)上形成中間消耗與最終使用,并區(qū)分成生產(chǎn)資料與消費(fèi)資料兩大部類,而在價(jià)值形態(tài)上形成勞動報(bào)酬v和社會純收入m。計(jì)算各部門的勞動報(bào)酬系數(shù)avj和社會純收入系數(shù)amj：(2.27)(2.28)(二)價(jià)值系數(shù)(2.27)(2.28)87四、投入產(chǎn)出模型計(jì)算

根據(jù)投入產(chǎn)出模型中總產(chǎn)量X

和最終產(chǎn)量Y

之間的方程,可以進(jìn)行X與Y之間換算,具體有以下三種方式：(1)如果經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中己知總產(chǎn)量X=(X1,X2,…,Xn)T,利用方程：Y=(I-A)X可求出最終產(chǎn)量Y=(Y1,Y2,…,Yn)T。(2)如果經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中已知最終產(chǎn)量Y=(Y1,Y2,…,Yn)T,利用方程：X=(I-A)-1Y可求出總產(chǎn)量X=(X1,X2,…,Xn)T。(3)如果經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中已知總產(chǎn)量X和最終產(chǎn)量Y,利用方程:

X-Y=((I-A)-1)-I)Y

可求出中間產(chǎn)品X-Y。四、投入產(chǎn)出模型計(jì)算根據(jù)投入產(chǎn)出模型中總產(chǎn)量X和最終產(chǎn)88中間產(chǎn)品最終產(chǎn)品總產(chǎn)值Xi農(nóng)業(yè)輕工業(yè)重工業(yè)小計(jì)個(gè)人消費(fèi)社會集團(tuán)消費(fèi)非生產(chǎn)性積累生產(chǎn)性積累小計(jì)物質(zhì)消耗農(nóng)業(yè)20045038010301800100505020003030輕工業(yè)6010001601220120090020030026003820重工業(yè)6507002000335020025035050013004650小計(jì)91021502540560032001250600850590011500新創(chuàng)造價(jià)值勞動報(bào)酬18106209803410純收入310105011302490小計(jì)2120167021105900總產(chǎn)值Xi30303820465011500五、投入產(chǎn)出模型輔助決策

簡化的三個(gè)物質(zhì)生產(chǎn)部門的價(jià)值投入產(chǎn)出表中間產(chǎn)品最終產(chǎn)品總產(chǎn)值Xi農(nóng)業(yè)輕工業(yè)重工業(yè)小計(jì)個(gè)人社會集團(tuán)消89橫綠線上方的一張長方形表格,表明三個(gè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)和分配使用狀況,它實(shí)際上反映的是社會產(chǎn)品的實(shí)物運(yùn)動過程。每個(gè)部門的產(chǎn)品生產(chǎn)出來以后,根據(jù)不同的用途分成兩部分,一部分供本部門和其它部門作為中間產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中消耗掉另一部分則是用于人民生活或社會集團(tuán)消費(fèi)與積累的最終產(chǎn)品。豎綠線左邊是一張垂直方向的長方形表格,它說明三個(gè)部門產(chǎn)品的價(jià)值運(yùn)動過程。各部門產(chǎn)品的價(jià)值由物資消耗、勞動者報(bào)酬(v)和為社會創(chuàng)造的純收入(m)三個(gè)部分組成。表中不僅反映這三個(gè)組成部分,還具體反映了各部門產(chǎn)品的物質(zhì)消耗構(gòu)成。

橫綠線上方的一張長方形表格,表明三個(gè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)和分配使90利用直接消耗系數(shù)表,可以分析農(nóng)、輕、重三個(gè)部門的內(nèi)在聯(lián)系。從該表可看出,每增加1億元輕工產(chǎn)品,要直接消耗1178萬元農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、2618萬元輕工產(chǎn)品、1832萬元重工業(yè)產(chǎn)品。

直接消耗系數(shù)表

列昂節(jié)夫逆陣表

農(nóng)業(yè)輕工業(yè)重工業(yè)農(nóng)業(yè)0.06600.11780.0817輕工業(yè)0.01980.26180.0344重工業(yè)0.21450.18320.4301農(nóng)業(yè)輕工業(yè)重工業(yè)農(nóng)業(yè)1.11520.22090.1733輕工業(yè)0.05031.38540.0907重工業(yè)0.43570.52851.8493利用直接消耗系數(shù)表,可以分析農(nóng)、輕、重三個(gè)部門的內(nèi)在聯(lián)系。91利用完全消耗系數(shù)表,可以分析直接消耗和間接消耗的總消耗量。如每增加1億元重工業(yè)產(chǎn)品,則要直接和間接消耗農(nóng)產(chǎn)品1733萬元、輕工產(chǎn)品907萬元、重工業(yè)產(chǎn)品8493萬元。

完全消耗系數(shù)表

農(nóng)業(yè)輕工業(yè)重工業(yè)農(nóng)業(yè)0.11250.22090.1733輕工業(yè)0.05030.38540.0907重工業(yè)0.43570.52850.8493利用完全消耗系數(shù)表,可以分析直接消耗和間接消耗的總消耗量。92六、投入產(chǎn)出模型的決策支持

投入產(chǎn)出模型能反映經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的產(chǎn)品(或部門)結(jié)構(gòu)和聯(lián)系,是制訂系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)計(jì)劃的一個(gè)重要方法。但是,投入產(chǎn)出法本身不能提供優(yōu)化方案。任何一個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都不是一個(gè)孤立的封閉的系統(tǒng),它必然要受到內(nèi)部和外部的各種因素的制約。一個(gè)理想的經(jīng)濟(jì)計(jì)劃必須首先保證各個(gè)經(jīng)濟(jì)單位之間的配合能夠協(xié)調(diào),這就是常說的綜合平衡。但這樣的經(jīng)濟(jì)計(jì)劃還必須服從一定的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。因此,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的內(nèi)部和外部約束條件和實(shí)現(xiàn)某一經(jīng)濟(jì)目標(biāo),往往是制訂最優(yōu)經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn)。投入產(chǎn)出法不能解決最優(yōu)化問題。需要把投入產(chǎn)出分析與各種數(shù)學(xué)規(guī)劃方法結(jié)合起來,進(jìn)行綜合分析,以求得實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最優(yōu)方案。下面著重討論投入產(chǎn)出法與線性規(guī)劃結(jié)合起來編制最優(yōu)計(jì)劃的問題。

六、投入產(chǎn)出模型的決策支持投入產(chǎn)出模型能反映經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的931.目標(biāo)函數(shù)

應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的要求考慮以下幾個(gè)方面的目標(biāo)：(l)使計(jì)劃期內(nèi)能創(chuàng)造最大的國民收入

(2)使計(jì)劃期內(nèi)能創(chuàng)造最多的社會總產(chǎn)品

(3)使計(jì)劃期內(nèi)社會純收入達(dá)到最大(2.31)(2.32)(2.33)1.目標(biāo)函數(shù)(2.31)(2.32)(2.33)942.約束條件

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中主要的約束條件有：(l)勞動力約束作為生產(chǎn)過程中的決定因素,勞動力的數(shù)量和質(zhì)量,直接影響到生產(chǎn)規(guī)模。而勞動力的數(shù)量與勞動生產(chǎn)率有著直接的聯(lián)系。假若第j個(gè)部門的勞動生產(chǎn)率為Tj,則它生產(chǎn)Xj的總產(chǎn)品就需要Xj/Tj數(shù)量的勞動力。若計(jì)劃內(nèi)的勞動力資源限制為L,則有:

(2.34)2.約束條件經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中主要的約束條件有：(2.395(2)生產(chǎn)能力約束各部門的總產(chǎn)品不能超過其生產(chǎn)能力。設(shè)生產(chǎn)能力向量為X0(最大總產(chǎn)品量),有約束方程:(2.35)(2)生產(chǎn)能力約束(2.35)96

(3)供應(yīng)約束對于一個(gè)部門或一個(gè)企業(yè)來說,它生產(chǎn)中消耗的原材料、動力等不得超過它們的供應(yīng)量,即:Q為外購產(chǎn)品完全消耗系數(shù),Z0為外購產(chǎn)品供應(yīng)能力。(2.36)(3)供應(yīng)約束(2.36)97(4)最終需求約束 每一個(gè)部門的最終產(chǎn)品必須滿足社會的需求,而對于企業(yè)來說,它的各部門產(chǎn)品的商品量必須不小于總訂貨任務(wù)。Y0為社會必須滿足的最終產(chǎn)品向量的下限或各種產(chǎn)品的總訂貨量。此外，還可以考慮其它一些約束,例如,積累與消費(fèi)比例的約束等。(2.37)(4)最終需求約束(2.37)983.實(shí)例

某個(gè)企業(yè)利用投入產(chǎn)出模型結(jié)合線性規(guī)劃模型制訂一個(gè)最優(yōu)方案。設(shè)某企業(yè)生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,它們的實(shí)物型投入產(chǎn)出系數(shù)表如下所示。某企業(yè)投入產(chǎn)出直接消耗系數(shù)表

中間消耗產(chǎn)品甲產(chǎn)品乙自產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)品甲0.10.2產(chǎn)品乙0.20.3外購產(chǎn)品煤94電45勞動力3103.實(shí)例某個(gè)企業(yè)利用投入產(chǎn)出模型結(jié)合線性規(guī)劃模型制訂一個(gè)99

若外部資源限制為煤360個(gè)單位;電力200個(gè)單位;勞動力限制為300個(gè)單位,甲、乙兩種產(chǎn)品的單價(jià)分別為700元和1200元。如何安排生產(chǎn)計(jì)劃才能使凈產(chǎn)值最高?凈產(chǎn)值由最終產(chǎn)品的產(chǎn)值來計(jì)算,這樣,目標(biāo)函數(shù)由最終產(chǎn)品Y來建立,而資源約束必須對總產(chǎn)品而言,約束方程由總產(chǎn)品X來建立。設(shè)X1，X2分別為甲、乙兩種總產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量；Y1，Y2分別為它們的最終產(chǎn)品(商品)的產(chǎn)量。目標(biāo)函數(shù)：

maxS=700Y1+1200Y2若外部資源限制為煤360個(gè)單位;電力200個(gè)100該問題的目標(biāo)函數(shù)以Y為變量,約束方程以X為變量,這是不能進(jìn)行線性規(guī)劃模型求解的。總產(chǎn)品X與最終產(chǎn)品Y之間的關(guān)系在投入產(chǎn)出模型中是通過直接消耗系數(shù)矩陣A來聯(lián)系的,故該問題需要利用投入產(chǎn)出模型和線性規(guī)劃模型聯(lián)合求解。

外購產(chǎn)品約束：勞動力約束：此外還有：該問題的目標(biāo)函數(shù)以Y為變量,約束方程以X為變量,這是101兩模型的結(jié)合有兩種處理方式：1.將目標(biāo)函數(shù)的最終產(chǎn)品Y,利用方程Y=(I-A)X轉(zhuǎn)換成總產(chǎn)品X,再由線性規(guī)劃模型求出總產(chǎn)品X。然后,又回到投入產(chǎn)出模型,利用上方程求出最終產(chǎn)品Y。

2.將約束方程中的總產(chǎn)品X,利用方程

X=(I-A)-1Y轉(zhuǎn)換成最終產(chǎn)品Y,再由線性規(guī)劃模型計(jì)算出最終產(chǎn)品Y。然后,又回到投入產(chǎn)出模型,利用上方程求出總產(chǎn)品X。

現(xiàn)利用第一種處理方法進(jìn)行兩模型的連接運(yùn)算。

兩模型的結(jié)合有兩種處理方式：2.將約束方程中的總產(chǎn)品X,102(1)利用投入產(chǎn)出模型中的總產(chǎn)品與最終產(chǎn)品之間的方程：得出矩陣元素(I-A)。(2)將目標(biāo)函數(shù)中的最終產(chǎn)品Y轉(zhuǎn)換成總產(chǎn)品X對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算:

目標(biāo)(3)求解總產(chǎn)品X的線性規(guī)劃問題利用單純形法求出結(jié)果:

X1=20個(gè)單位X2=24個(gè)單位

目標(biāo)值為:S=24600元

(4)在投入產(chǎn)出模型中,由總產(chǎn)品X求出最終產(chǎn)品Y通過投入產(chǎn)出模型計(jì)算得出:Y1=13.2個(gè)單位,Y2=12.8個(gè)單位。

(1)利用投入產(chǎn)出模型中的總產(chǎn)品與最終產(chǎn)品之間的方程：103

從上面的計(jì)算步驟可以看出,步驟(1)和步驟(4)是在投入產(chǎn)出模型中運(yùn)行,步驟(3)是在線性規(guī)劃模型中運(yùn)行,而步驟(2)是兩個(gè)模型間的數(shù)據(jù)處理,即取出投入產(chǎn)出模型中的數(shù)據(jù)I-A

和線性規(guī)劃模型中目標(biāo)變量Y的系數(shù)(700,1200),進(jìn)行運(yùn)算得出線性規(guī)劃新目標(biāo)變量X的價(jià)值系數(shù)(390,700)。 從以上兩個(gè)模型的連接可以看出,實(shí)現(xiàn)多模型的連接需要進(jìn)行模型之間的數(shù)據(jù)處理。它不屬于其中任意一個(gè)模型的工作,一般由系統(tǒng)的控制程序來完成。

以投入產(chǎn)出模型所反映的各種經(jīng)濟(jì)因素的數(shù)量關(guān)系為內(nèi)容,以線性規(guī)劃模型求最優(yōu)解,這是編制國民經(jīng)濟(jì)(或地區(qū)、企業(yè))內(nèi)部協(xié)調(diào)的最優(yōu)計(jì)劃的一般方法。兩個(gè)模礎(chǔ)結(jié)合所達(dá)到的能力比單模型決策支持能力提高了一大步。從上面的計(jì)算步驟可以看出,步驟(1)和步驟1042.4多模型輔助決策系統(tǒng)2.4.1區(qū)域發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)2.4.2模型軟件包2.4多模型輔助決策系統(tǒng)2.4.1區(qū)域發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)2.41052.4.1區(qū)域發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)1.基本概念區(qū)域是以人為主體的社會、經(jīng)濟(jì)、文化、生態(tài)環(huán)境的地域空間。規(guī)劃則是對未來一定時(shí)刻,區(qū)域發(fā)展中制定所要完成的任務(wù)和要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),分析各種實(shí)現(xiàn)途徑,經(jīng)過綜合評價(jià),選擇滿意的實(shí)際方案。區(qū)域發(fā)展是在一定的邊界并在其環(huán)境中,涉及到人、事、物及其相互作用的廣泛空間里,進(jìn)行著物質(zhì)、能量與信息交換的開放系統(tǒng)。區(qū)域發(fā)展研究,具有系統(tǒng)信息的不確定性和系統(tǒng)行為的隨機(jī)性。區(qū)域發(fā)展研究是為一定的社會集團(tuán)服務(wù)的,需要領(lǐng)導(dǎo)參與,需要決策者的智慧,需要高度的實(shí)踐性。

2.4.1區(qū)域發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)1.基本概念1062.區(qū)域發(fā)展研究方法區(qū)域發(fā)展研究的方法有多種,既包括定量的,也包括定性的和定性定量相結(jié)合的方法。需要從實(shí)際出發(fā)研究系統(tǒng)的行為和狀態(tài),明確所需研究的過程,并對過程中的諸要素及其相互作用進(jìn)行分析,以抽象現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的方法,形成各種數(shù)學(xué)的、物理的以及概念的模擬系統(tǒng),再對系統(tǒng)的動態(tài)行為進(jìn)行推斷、設(shè)定、模擬和尋優(yōu)。因此,通常需要構(gòu)造一系列模型來描述區(qū)域發(fā)展的系統(tǒng)行為。通過模型計(jì)算和結(jié)果分析可以看出決策執(zhí)行的好壞以及應(yīng)該朝哪個(gè)方向修改。

2.區(qū)域發(fā)展研究方法區(qū)域發(fā)展研究的方法有多種,既包括定量1073.區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的研究過程

自然與社會承載能力分析歷史與現(xiàn)狀分析環(huán)境影響分析國際、國內(nèi)的政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)影響區(qū)域的地位、作用與發(fā)展前景分析發(fā)展的總目標(biāo)與指標(biāo)體系研究重大戰(zhàn)略性問題研究人口、資源布局、規(guī)?！Y(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)消費(fèi)結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)構(gòu)……確定科技、經(jīng)濟(jì)、社會以及環(huán)境生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的總目標(biāo)、總?cè)蝿?wù)提出發(fā)展中的重大問題、戰(zhàn)略對策及其概率與風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)3.區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的研究過程自然與社會歷史與環(huán)境影響分析國108自然承載能力：例如，東北地區(qū)是我國石油重要產(chǎn)區(qū)，愈在東北地區(qū)投資新建一座石化企業(yè)?？蛇x地：遼寧or黑龍江遼河油田大慶油田兩者比較：如原油產(chǎn)量、原油品質(zhì)、原油可開采年數(shù)等等方方面面內(nèi)容，再來決定，即需要考慮自然資源的承載能力。社會承載能力：例如，當(dāng)前一些企業(yè)職工面臨下崗或提前退休。下崗職工的生活問題如何保障，會不會由此產(chǎn)生一些不穩(wěn)定因素？社會能否承擔(dān)提前退休職工的養(yǎng)老金發(fā)放壓力？這些問題在做出決策和執(zhí)行決策時(shí)就需要考慮。歷史：曾經(jīng)輝煌的老工業(yè)基地，為我國提供了大量的工業(yè)產(chǎn)品。例如長春一汽，是我國第一個(gè)也是最大的汽車制造廠；大連造船廠是我國造船業(yè)的骨干企業(yè)；富拉爾基的一重是我國第一大重型機(jī)器制造廠；鞍山鋼鐵廠，我國前幾大鋼廠之一?，F(xiàn)狀：改革開放以后，受到多種因素影響，東北的許多國有大型企業(yè)受到了沖擊，許多企業(yè)效益下滑，有的甚至舉步維艱。國際環(huán)境：東北地區(qū)毗鄰俄羅斯、朝鮮、韓國、日本等、日韓的技術(shù)、資金、管理經(jīng)驗(yàn)可以利用，俄羅斯的能源可以利用，結(jié)合東北地區(qū)的老工業(yè)底子、高素質(zhì)的技術(shù)人員隊(duì)伍，十分有利于發(fā)展現(xiàn)代化工業(yè)，同時(shí)東北地區(qū)的發(fā)展還是我國邊疆安全的重要保障。國內(nèi)環(huán)境：南方的長三角、珠三角地區(qū)日新月異，北方的京津唐地區(qū)發(fā)展迅速，西部制定了大開發(fā)政策，擁有良好工業(yè)基礎(chǔ)的東北地區(qū)，近年來卻陷入了困境，因此東北地區(qū)的振興牽涉到國家資源能否有效利用，地區(qū)間是否能均衡發(fā)展。地位：曾經(jīng)輝煌的老工業(yè)基地。作用：為我國工業(yè)提供大量技術(shù)裝備，解決大量就業(yè)人口，國家邊境安全的保障。發(fā)展前景：現(xiàn)代化工業(yè)基地。目標(biāo)：對老工業(yè)基地進(jìn)行調(diào)整、改造、使之發(fā)展成為結(jié)構(gòu)合理、功能完善、特色明顯、競爭力強(qiáng)的新型產(chǎn)業(yè)基地，逐步成為國民經(jīng)濟(jì)新的重要增長區(qū)域。指標(biāo)體系：年國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、年勞動生產(chǎn)率、利稅額、年工資、就業(yè)率或失業(yè)率、環(huán)保等指標(biāo)。人口：例如人口密度高地區(qū)，適合于發(fā)展勞動密集型產(chǎn)業(yè)；而高素質(zhì)人口集中的地區(qū)適合于發(fā)展技術(shù)密集性產(chǎn)業(yè)，大連高新園區(qū)、軟件園區(qū)。資源：例如遼寧海洋資源豐富，適合發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)；而黑龍江林業(yè)資源豐富，適合發(fā)展木材產(chǎn)業(yè)。規(guī)模：例如大連有造船廠，營口也有造船廠，扶持誰，需要看誰的規(guī)模大，誰更有望成為世界級的企業(yè)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：例如大連主要是機(jī)械制造業(yè)、旅游業(yè)等；鞍山則主要是鋼鐵制造業(yè)等；而阜新主要是采礦業(yè)等。如何發(fā)揮各自的優(yōu)勢，是制定政策時(shí)需要考慮的?？萍迹嚎萍既瞬艛?shù)、高科技產(chǎn)業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的比重等。經(jīng)濟(jì)：國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、利稅等。社會：失業(yè)率、最低生活保障等。環(huán)境：自然災(zāi)害數(shù)、綠化面積等。4.區(qū)域發(fā)展規(guī)劃舉例—振興東北老工業(yè)基地重大問題：國有企業(yè)問題。戰(zhàn)略對策：企業(yè)改制或重組，技術(shù)改造，國家政策扶持（免稅、直接投資等）。概率與風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)：企業(yè)改制或重組會不會引發(fā)大量失業(yè)、對社會穩(wěn)定會帶來什么影響？國家投資能不能真正發(fā)揮價(jià)值，能否產(chǎn)生一批具有國際競爭力的企業(yè)？自然承載能力：例如，東北地區(qū)是我國石油重要產(chǎn)區(qū)，愈在東北地區(qū)1095.區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群區(qū)域發(fā)展規(guī)劃是社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的綜合體。它是一個(gè)多層次的結(jié)構(gòu)體系,需要建立一個(gè)大的模型群來進(jìn)行研究。多層次是指按研究內(nèi)容劃分為五個(gè)層次:

（1）資源與生態(tài)層資源與生態(tài)方面需要研究:自然資源的利弊與潛力、資源開發(fā)的現(xiàn)狀與前景、農(nóng)業(yè)生態(tài)模式、資源生態(tài)和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的關(guān)系。對資源生態(tài)的研究將為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面提供資源生態(tài)信息,為經(jīng)濟(jì)開發(fā)預(yù)測提供依據(jù),為系統(tǒng)優(yōu)化提供約束條件,為總體宏觀控制提供基礎(chǔ)。模型包括:氣象分析與預(yù)測、土地資源分類、水體宜漁性聚類分析、環(huán)境-生產(chǎn)模型,綜合評價(jià)模型、水土流失控制仿真、最佳生態(tài)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生態(tài)模式、生態(tài)趨勢仿真預(yù)測等。

5.區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的模型群區(qū)域發(fā)展規(guī)劃是社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的綜110（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)包括：第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、副業(yè)、漁業(yè)等)、第二產(chǎn)業(yè)(工業(yè)、建筑業(yè)等)、第三產(chǎn)業(yè)(運(yùn)輸業(yè)、商業(yè)、飲食、服務(wù)、旅游）等。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析需要研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向、部門平衡關(guān)系、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、社會產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢等。對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的研究將向資源生態(tài)提出要求,為總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供參數(shù),對資金、能源、勞力、科技等提出要求。模型包括：生產(chǎn)函數(shù)、系統(tǒng)環(huán)境辨識、結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)量預(yù)測、林種優(yōu)化、齡級控制、系統(tǒng)診斷和預(yù)測、經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)、相關(guān)分析、運(yùn)輸模擬分析、最短路徑、最佳調(diào)度方案、投入產(chǎn)出模型、動態(tài)仿真模型等。

（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)包括：第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧111（3）經(jīng)濟(jì)能源層

經(jīng)濟(jì)能源方面研究:經(jīng)濟(jì)實(shí)力、分配與交換、消費(fèi)與積累的關(guān)系、能源結(jié)構(gòu)、供求平衡以及可能發(fā)展趨勢和對產(chǎn)業(yè)的影響。對經(jīng)濟(jì)能源的研究為總體控制提供參數(shù),為經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)提供需求量的約束。模型包括:能源結(jié)構(gòu)分析、相關(guān)分析、需求預(yù)測與供需平衡、投資結(jié)構(gòu)、投資效益、分配、消費(fèi)相關(guān)分析、分配預(yù)測、消費(fèi)預(yù)測等。

（3）經(jīng)濟(jì)能源層經(jīng)濟(jì)能源方面研究:經(jīng)濟(jì)實(shí)力、分配與交換、112（4）社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)層

社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)方面研究:人口的發(fā)展和控制、勞力的使用、科技的發(fā)展、城鎮(zhèn)的建設(shè)以及交通運(yùn)輸?shù)?。對社會?jīng)濟(jì)的研究為總體控制提供參數(shù),為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供需求量約束,它與資源生態(tài)系統(tǒng)之間形成反饋回路。模型包括:人口模型、勞力結(jié)構(gòu)與勞力轉(zhuǎn)換、生育控制、科技系統(tǒng)模型、人才結(jié)構(gòu)與教育體系、智力投資方案、醫(yī)院病床預(yù)測、社會服務(wù)模型和交通運(yùn)輸模型等。

（4）社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)層社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)方面研究:人口的發(fā)展和控113（5）區(qū)域總體控制層

區(qū)域總體控制方面研究:資