《决策支持系统研究现状及发展趋势.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《决策支持系统研究现状及发展趋势.pdf（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 尹春华顾培 亮(天津大学管理学院，天津3 0 0 0 7 2)摘 要：D S S是当前信息系统研究的最新发展阶段，D S S的各类研究成果为各级各类决策提供了科 学的方法和依据，因此 D S S成为软科学 中的一个重要分支。本文简要评述了近 2 0年来 D S S研究 的 理论成果与应用现状，分析 了 D S S 研究存在的问题和不足，重点介绍了 D S S研究发展趋势。关键词：决策支持系统；软科学；数据仓库；数据开采 引 言 决 策 支持 系统，简称 D S S(D e c i s i o n s u p p 0 n S y s t e m)，是 以特定 形式辅 助决 策 的一 种科 学工
2、具。它通 过人 机对 话等方式为决策者提供了一个将知识性、主动性、创造 性和信息处理能力相结合、定性与定量相结合的工作环 境，协助决策者分析问题、探索决策方法，进行评价、预 测和选优。DS S是信息系统研究的最新发展阶段，据美 国一 家 调 研机 构 的调 查 表 明，2 0世纪 末 3 4的美 国公 司 中将 有 2 0 的员工使 用决 策技 术，1 3的公 司 中将 有 6 0 的员 工使 用决 策工 具，8 6 的人 认 为企业 对决 策技 术 的投 资将 会增 加。新 一代 D S S主要 向 以下几 个 方向发 展：群决 策支 持 系统(G D S S)、分布式决策支持系统(D D
3、S S)、智能决策支 持系统(I DS S)、决策支持中心(D S C)、综合决策支持系统(S D S S)等。2 D S S的 系统结构 尽管 D S S在形态上各色各样，但它们在结构上有一 个 基 本 特征 集 成 性，对不 同形 态 的 D S S进 行 分 解 时，又会 发 现 D S S主 要 由五个部 件组 成：人机 接 口、数 据 库、模 型库、知 识库、方法库。每个库 又带 有各 自的管理 系统，即对 话管理 系统、数据 库管 理系统、模 型库管 理 系 统、知 识库 管理 系统、方 法库管 理 系统。因此 一般地 说，大部 分 D S S都 可 以认 为是 这 十个 基 本
4、部 件 的不 同的 集 成和组合，即这十个部件可以组成实现支持任何层次和 级 别 的 D S S系 统。D S S系统结 构如 图 1 所 示。2 0世 纪 8 0年 代 开 始，随着 计 算 机 集 成 制 造 系 统(C I MS)概念的提出，人们对 DS S结构的理解发生了一些 变化。有 人提 出，D S S是 由语 言系统 L S、问题处 理 系统 P P S和 知识 系统 K S三 部分 组成，如 图 2所示。这 三种 系 统 实 际上是 由上 面提到 的基 本部 件发展 而来 的。L S系统 实 际上 就是 一个 人机 接 口，它特别 强 调语 言，特别 是 自 然语言在接 口中的
5、重要作用。由于突出了自然语言的重 要 性，因此 在 DS S中配 备 了相应 的 自然 语 言处 理 系 统(P P S)。根据知识工程研究成果，一些人倾 向于把数据 库、模 型库 和知 识库统 一 为知 识系统(模 型 库与 方法 库 一般 放在 一起)】。3 新 一代 DS S的发 展 3 1 群决策支持 系统(G D S S)G D S S是 在多 个 D S S和多 个决 策 者 的基 础上 进行 集 成、优化 的 结果，即 G D S S是集 成多 个决 策者 的 智慧、经 验 以及相 应 的决策 支持 系统 组成 的集 成系 统，它 以计算 机及 其 网络 为基 础 解决 一 些半
6、 结构 化、非结 构化 问题，其体系结构如图 3所示。如何设计开发 G D S S来支持群 决策是一个复杂的任务，但随着通信、计算机等各种技 术 的进 步，如 电子 会议、局域 网、远距 离视 讯会议 以及决 策支持软件 的研究成果，G D S S技术将发展得越来越成 熟 。目前 G D S S有三种应用类型，它们是 由各决策者的 集 中和 分 散 程 度 以及 利 用 计 算 机 网络 形 式 的不 同 而形 成 的。(1)决 策室(D e c i s i o n O mc e)田 维普资讯 http:/ 图 1 D S S系 统结 构 问 题 处 理 知 识系 统(K s)一 语 瑟(L
7、s)l 系 统(P P S)数 据 库 模 型 库 知 识库 图 2 D S S的基 本结 构 图 3 G D S S体 系结构 图 每个 决 策者 有一 台计 算机 或终端，在 同一 个 会议 室 内，每个 人可 利用 各 自的 D S S系统进 行决 策，G D S S的组 织者协调和综合各决策者的决策意见，使 G DS S优选出 群决策结论。会议室中有大屏幕显示器，显示各决策者 的决策方案和结果 以及统计分析数据和有关 图形、图 像，供会议参加者讨论。这种方式使决策者能面对面的 交互讨论，迅速得出 G DS S结论。其缺点是在决策当中容 易 受权 威人 土 的影 响，从而影 响结 论 的
8、准 确性。(2)局 域 决 策 网(L o c a 1 D e c i s i o n N e t w o r k)利 用 计算 机 局 域 网 使 各决 策 者 在 各 自办 公地 点 进 行 群决 策。GD S S组 织 管理 者 组织 各 决策 者 通过 局域 网 进 行通 讯，传 输各 自需 要的 输入、输 出信 息，交 流彼此 的 意见。G D S S组 织管 理者 根据各 方 意见最 终 得 出结论。局 域决策网的优点是各决 策者可避免受其他决策者的影 响，完全 根据 自己的经 验发 表看 法，最终 的结 论较 客观 公 正。(3)远 程 会 议(Te l e C o n f e
9、r e n c i n g)远 程 会 议 是 指 多个 地 点 的 会 议 室 通过 可视 通 讯 设 备连 接在 一起，使 用 I S D N、I n t e me t、卫星 通讯、电子 白板 等技术组织会议，进行决策。通过这些现代化技术形成 匦 远 程会 议，达 到群体 决策。这种方 式 不受地 域的限制，使参加决策的人数增多，听取的意 见更 加广 泛。G D S S中用 到 了通 信 技 术(包 括 电子 信 息、局域或广域 网、电话会议、储存和交换设 备等)、计算机技术(包括多用户系统、第四代 语言、数据库、数据分析、数据存储和修改能 力等)、决策支持技术(包括议程设置、人工智 能
10、和 自动推 理技术、决 策模 型方 法、决 策树、风 险分 析、预测 方法 等)以及 结构 化 的群决 策 方法(如德尔菲法等)。G D S S适用 于知 识 繁 多、内部 和 外 部情 况复 杂、形势 变化 急剧 为特 征 的决策 环境，这 种环 境使 群决策 变得 更频 繁、更 重 要 了。从 8 0年代早期开始，GD S S技术在理论上 的研 究 就 已取 得 了令 人 瞩 目的进 展，D e s a n c t s和 G a l l u p e在 1 9 8 5年 就 开 发 了 一个 GD S S基 本 框 架，美 国 的 波 音 公 司、I B M 公 司等 已将 G D S S投
11、 入应 用，获 得 了较好 效果。3 2 分 布 式 决 策 支持 系统(DDS S)D D S S是研 究 由多个 物 理 位 置 上分 离 的 决 策体 如 何 并 发 计 算、协 调 一致 地 求 解 问 题。这 些分 布在 不 同物 理 位置上 的决 策体 构 成计算机网络，网络的每个结点至少含有一个决策支持 系统 或 有若 干 辅助 决 策 的功能。D D S S包 含 有 机结 合起 来 的软、硬 件两 部分。D D S S研究 重 点 是分 布性 和并 发性。人 们在研 究 人 类利用 知 识求 解 问题 的过程 中发 现：大型 复杂 系统 的求 解需要多个专业人员协作完成。例如
12、，在军事指挥决策 过程中，由于战场环境复杂，范围广，信息的收集需要分 布在不同地理位置的多个传感器和信息处理系统同时 工作，以便获得完整、准确的当前形势信息，而且军事决 策 的制 定 也需 要各 级 军事 专家 相 互协 同。D D S S正 是将“协 作”作 为一 个 重 要 的 问题 求 解方 法 来 研 究。研 究 D D S S的一 个 重要 原 因是 某些 问题 领 域 的知 识 和行 为在 空间上、时间 上或逻 辑 上本 身具有 分 布性；另一 个重 要 原 因是 D D S S技 术 可 将 大 型 复 杂 问题 分 化 成 多 个 子 问 题，使 系统 易 于开发 和 管理，同
13、时 各子 系统 并行工 作 可 提 高整 个大 系统 的求 解效 率和 速度；还 有助 于增 强系统 的 可靠性、问题求 解 能力、容错 能 力和 不精 确知 识处理 能力 I。D D S S适 用 于 更 高 的决 策 层 次 和 更 复 杂 的 决 策 环 境，它 支持 面 向的 对象 已不仅 仅 限于单 个 的决策 人，或 固困 维普资讯 http:/ 代表 同 一机构 的决 策群，而是若 干具 有 一定 独立性 又存 在某 种联 系 的决策组 织。随 着 I n t e r n e t 网络 的迅 速发展，各种 局域 网、广 域 网 的普及 及分 布式 操作 系统、分 布式 数 据 库
14、、知识 库等 成果 的取 得使 D D S S发展 成 为可 能。3 3 智能决策支持 系统(I D S S)I D S S是 D S S和 A I(人 工智 能)相结 合 的产物，它 着 重研 究 把 AI 的知识 推理 技 术和 D S S的基本 功 能模 块有 机地结 合起 来。D S S能 够 较 有 效地 支 持半 结 构化 和 非 结 构 化 问题 的解决，这 类 问题单 纯用 定量 方法 无法 解决，至少 不能 完全解决。为此必须在 D S S中建立知识库，以存放各种 规则、因果 关 系、决策人 员 的经验 等，此 外还 应 有综合 利 用知 识 库、数 据库 和定 量计 算结
15、果 进行推 理 和 问题 求解 的推 理机。近年来 人 工智 能领域 中专家 系统(E S)的研究 发展 很快，专 家系 统 主要参 与解 决管 理科 学 中半结 构和 非结 构 化 问 题，D S S主 要 是 运 用 数 据 和模 型来 解 决 问 题，而专 家系统 主 要是运 用 知识 和推理。_ 6)D S S与专 家系 统 的结 合，使 D S S注 入 了新 的活力，增 强 了 D S S系统 的 主 动功 能。它们 的互 相结合 和 互相 渗透，将 会把 计算 机 用 于 决 策支 持 技 术推 向一 个 新 的 高度。人 工 智 能 将 为 D S S提供 有效 的理论 和方
16、法。例 如，知 识 的表示 和建模，推 理、演 绎和 问题 求解 以及 各种 搜索 技术，再 加上 功能 很 强 的人工 智能语 言 等，都为 D S S的 发展转 向更 加实 用 阶段 提 供强 有力 的理 论与 方法 的支 持。3 4 决策支持 中心(D S C)l 9 8 5年 由 O w e n等人提 出一 个决 策支 持 中心(D S C)的概 念，即 由一个 了解 决策 环境 的信 息系 统组 成 的决策 支 持小 组作 为 决策支 持 中心 的核心，该 中心采用 先 进的 信 息技 术。通 常 D S C在 位置上 和 高层领 导 十分 接近，以 便 能及 时地 提供 决策 支持
17、，决 策支 持小 组随 时准 备 开发 或修 改 D S S以支 持高层领 导做 出的紧急 和重要 的决 策。D S C的特点是处在高层次重要决策部位，有一批参 与政 策制定、决策 分析 和系 统开 发 的专 家，装 备有 计算 机 等 先进设 备，通 过人机 结 合等 多种 方式 支持 高层 决策 者 做 出应急 和重 要决 策 的广义 D S S。_ 8 在 D S C系统 中，决策 者将 要解 决 的问题 先发 送给 决 策专家小组，通过网络、多媒体设备和其它现代化的设 备，召 开 电视 会议，也可通 过 电子 公告 牌、电子 白板 发布 各 自意见 和信息。在这一 过程 中，可 以借鉴
18、 兰德 公 司成 功 的决 策方 法，例如 特尔 斐法。每 位专 家把 自己的处理 意见 通过 网络发送 给 小组人 员，在 此方 法 中建 议 专 家不 面 对 面交流，也 不公 布他们 的姓名 和职务，以免 彼此受 到 影 响。此外专 家 之间还 可采用 其 它研 讨方式 对 问题进 行定 性 分析，讨论 问题，交 流思 想，直接 的交 流有 助 于启 发 创 造 性思 维，可 视化 的会 议 形 成 了一 种学 术 性 的 氛 围。专 家小组 在讨论 中首先 发表 自己的意 见，根 据特 尔 斐 的规则 把各 种意 见综 合集 成，然后 再讨 论，再 集成，最 后得 出 问题 的定 性描
19、 述模 型。然 后用 同样 的工作 方 式生 成定 量 模型。这 时把 定量 模 型和系 统 的其 它信息 发送 给 计算 机 决策支 持 系统。最后 得 出定量 分 析结 果。通过 网 络把 定量 分析 结果 送 给专家 决策 小组，进行 又一 轮 的分 析、集成、处理，经 过多 次循 环，直 至得 到满 意的决 策意 见，将意 见 交给决 策者，为决 策提供 依 据，从 而实现 了从 定 性 到定量、再到 定性 的螺旋 式上 升 的决 策过 程。3 5 综合 决策支持 系统(S D S S)S D S S是 在 D S S 原 有 三库 的基 础上，结 合 数据仓 库、O L A P及数
20、据 开采技 术，形 成综 合决 策支 持 系统。S D S S 结构 如 图 4所 示。综合 结构 体系 包括 三个 主体：第 一个 主 体是模 型库 系统 和数 据库 系统 的结合，它是 决策 支持 的基 础，为决 策 问题 提供 定量 分析(模 型计 算)的辅助 决策 信息；第二 个 主体 是数 据仓 库、O L A P，它从数 据仓 库 中提取 综 合数 据 和 信 息，这 些 数 据 和 信息 反 映 了大 量数 据 的 内在 本 质；第 三个 主体 是 专家系 统 和数 据 开采 的结 合。数据 开 采从 数据 库 和数据 仓库 中挖 掘知 识，并将 其 放入 专家 系 统 和 知识
21、库 中，通 过知 识推 理 的专家 系统 达 到定性 分析 辅 助决 策。数 据开 采的方 法 和技术 主要 包 括并联 规 则开 采 方法、多层次 数 据汇 总归纳、决策 树方 法、神经 网络方 法、覆 盖正 例排 斥 反例方 法、粗集 方法、遗 传 算法、公式 发现、统 计 分析 方法、模 糊论 方法、可 视化 技术 等。_ 3 综 合 体 系结 构 的三 个 主体 可 以相 互 补 充 又 可 以相 互 结 合。可根 据实 际 问题 的规模 和复杂 程度，决定 是采 用 单 个 主 体 辅 助决 策 还 是 采 用两 个 或 三 个 主 体 相互 结 合 辅 助 决 策。利 用 第 一
22、个 主 体 的 辅 助 决 策 系 统 就 是 I D S S，利用 第二 个 主体 的辅助 决 策系统 就 是新 的决 策支 持 系统。将 三 个主 体结 合 起来所 形 成 的 S D S S是 一种 更 高形 式 的决 策支 持系统，其辅助 决 策能 力将 比其 它各 种 决策 方法 上一 个新 的 台阶。4 D S S在 国 内外 的应用 自 D S S开发 以来，与它的理论研究 相 比，实 际应用工 作 开展 得更早，它广 泛用于企业管理、系统开发、经 济分析 与规划、战略研究、资源管理、投资规划 等方面，支持各类 决 策问题 的决 策支持 系统大量 出现并已投入使 用。在 国外，特
23、 别是 工业 发达 的西 方 国家，DS S已经进 行 实际 应用，成 为一 种 正规 的、普遍 使用 的信息 系统。成 功 应用 的例 子大 量 出现，其软 件和硬 件 已商 品化 和通用 围 维普资讯 http:/ 图 4 S D S S结 构 图 化。据有关资料统计，国外开发的 D S S，有 2 3是成功或 部分成 功 的，主 要 支持企 业管 理决 策活 动，不 同程度地 改 善 了决策 者 和信息 决策 工作 人员 的素 质和行 为，为各 级 主管 决策 提供 了科 学 的依据。但 有 1 3的 D S S是 失败 的，其 原 因：一方 面是 D S S的开 发者对 主要 决 策者
24、 的决 策 风格 不 了解，系统功 能 与决 策者 的信 息 需求 不 匹配；另一方面，过于强调模型的作用，复杂 的模型和计算使 决策 者 难 以理解 和 接受；再 加上 软 硬件 技术 上 的 困难，导致 开发 费用 大、时 间长，使 系统 的适应 性受 到 限制。近年来，D S S理 论 和技术 已经 传入 我 国，8 O年 代软 科 学 的兴起，促 进 了 D S S的研究。软科学 的根 本任 务是 为 领导 决策 服务，为各 级、各类决 策提 供科 学依 据。在软 科 学 的研究 中，“发 展规 划”和“前 景预 测”在我 国取得 了 明 显效 果。“在 一切 失误 中，决策 的失误
25、是最 大 的失误，”已成 为人 们 的共识。总之 D S S是一个融计算机技术、信息技术、人工智 能、管理科 学、决 策科 学、心理 学、行为科 学 和组织 理论 等学科 与技 术 于一体 的技 术集 成系 统。随着其 它学 科 的 不断发展，尤其是计算机技术和信息技术 的巨大进步，D S S作 为新 的交 叉学科，将 会 随着其 它技 术 的迅速 发展 而产 生 突破性 进 展。参 考文献：【1】hi h u a t“m，K S R a ma n，K w o k k e e We i I n t e r a c t i o n 匦 E f f e c t o f G D S S a n d
26、L e a d e r s h i p【J D e c i s i o n S u p p o S y s t em，1 2，Nor t h Hol l a nd，1 99 4，19 9211 【2 D a s e Ma r y A n n，T u n g L a i L a i，T u r b a n E f r ai mDi s t r i b ut e d Gr o u p S upp o Sy s t e m；A Re s e a r c h F r a m e w o r k【C 【3 Y o s h u a B e n g i o，J o a c h i m M B u h m a
27、 n n I n t rod u c t i o n t o t h e S p e c i a l I s s u e o n Ne u r al Ne t w o r k s f o r Da t a M i n i n g a n d K n o w l e d g e D i s c o v e r y【J I E E E T r a n s a c t i o n o n Ne u r al Ne t w o r k s，Vo l 1 1，No 3，J u n e 2 0 0 0【4】高洪深 决策支持系统(D S S)理论、方法、案例【M】北京：清华 大学 出版 社，2 0 0 0
28、9 【5 陈文 伟 决策 支持 系统 及其 开发【M 北 京：清华 大 学 出版社，1 9 9 4 1 0 【6 陈文 伟 智能 决策 技术【M 北 京：电子工 业 出版 社 1 9 9 8，6 【7 雷 光复 信 息 系统与计 算机 辅助 管 理【M 北 京：清 华 大学 出版 社，1 9 9 7 3 8】曾珍 香 决 策支 持 中心一 D s s的发 展 趋势 J】系统 工 程与 电子技 术，V o 1 2 2，N o 2 2 0 0 0 【9 琚 春华 基 于互 联 网环境 的群体 决策 支持 系统 研究 与应用【J 管理工程学报，V o 1 1 4，N o 1 2 0 0 0 原 栽 决策借 鉴(哈 尔滨)，2 0 0 2 2 4 14 5 维普资讯 http:/