决策支持系统概述

一、决策支持系统的概念

对于决策支持系统，理论界至今仍无一个统一的定义。目前许多文献对DSS的定义做出了如下表述: 凡能对决策提供支持的计算机系统，这个系统充分运用可供利用的、合适的计算机技术，针对半结构化或非结构化问题，通过人机交互方式帮助和改善管理决策。但仔细推敲，这个定义也并不完善。因为DSS并没有标准模式和标准规范，凡是能达到决策支持这一目的的技术都可以用来构造DSS。其实，对于DSS这样一个正在迅速发展的领域，过早追求一个完善的定义并非明智之举，只要把握这个领域的基本特征和基本框架就可以了，这样做的好处是给该领域的扩充提供了足够的灵活性。

为了给DSS下一个确定的定义，我们分析一下DSS的基本特征，以便从整体上对DSS有所把握。DSS的基本特征可以描述为以下几个方面。

(1) 决策支持系统帮助管理者完成结构化程度不高、说明不够充分的问题。这些很少得到或得不到EDP或MIS的支持，而DSS可以解决一部分分析工作和系统化问题，但对这一过程的控制还需要决策者的洞察力和判断力。

(2) 决策支持系统能够把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来。

(3) 决策支持系统是一个人机交互系统，它通过人机交互接口为决策者提供辅助决策功能，交互式的友好的接口易于为非计算机专业人员使用。

(4) 决策支持系统强调对环境及用户决策方法改变的灵活性和适应性。决策支持系统能在整个决策过程中，根据决策者的需要在不同阶段提供不同形式的帮助。

(5) 决策支持系统是辅助和支持管理者进行决策，而不是代替管理者进行判断。因此，不应试图由计算机提供“答案”，也不应给决策者强加一套预先规定的分析程序。决策支持系统是跳跃和适应人的决策过程，而不是要求人去适应系统。

结合以上特征，本书给出决策支持系统的概念为: 决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。决策支持系统是管理信息系统 (MIS) 向更高一级发展而产生的先进信息管理系统。它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。

自从DSS问世以来，由于它的实用性，给社会和企业界带来了巨大的社会和经济效益，因而引起了许多专家和企业界人士的极大兴趣和关注，使之得到了很快的发展和应用。DSS有力地支持了企业的决策活动，并不同程度地改善了决策者和信息工作人员的素质和行为，改善了决策者和管理人员的思维和工作方式。随着科技的进步、人类素质的提高以及计算机深入渗透到各个领域，DSS将比以往更深刻地影响人类的工作和思维方式，也必将促进科学与经济的更大繁荣。

二、决策支持系统的发展

自从20世纪70年代决策支持系统概念被提出以来，决策支持系统已经得到很大的发展。

1980年Sprague提出了决策支持系统三部件结构 (对话部件、数据部件、模型部件)，明确了决策支持系统的基本组成，极大地推动了决策支持系统的发展。

20世纪80年代末90年代初，决策支持系统开始与专家系统 (Expert System，ES) 相结合，形成智能决策支持系统 ( Intelligent Decision Support System，IDSS)。智能决策支持系统充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又发挥了决策支持系统以模型计算为核心的解决定量分析问题的特点，充分做到了定性分析和定量分析的有机结合，使得解决问题的能力和范围得到了一个大的发展。智能决策支持系统是决策支持系统发展的一个新阶段。20世纪90年代中期出现了数据仓库 (Data Warehouse，DW)、联机分析处理(On-Line Analysis Processing，OLAP) 和数据挖掘(Data Mining，DM) 新技术，DW+OLAP+DM逐渐形成新决策支持系统的概念，为此，将智能决策支持系统称为传统决策支持系统。新决策支持系统的特点是从数据中获取辅助决策信息和知识，完全不同于传统决策支持系统用模型和知识辅助决策。传统决策支持系统和新决策支持系统是两种不同的辅助决策方式，两者不能相互代替，更应该是互相结合的。

把数据仓库、联机分析处理、数据挖掘、模型库、数据库、知识库结合起来形成的决策支持系统，即将传统决策支持系统和新决策支持系统结合起来的决策支持系统是更高级形式的决策支持系统，成为综合决策支持系统 (Synthetic Decision Support System，SDSS)。综合决策支持系统发挥了传统决策支持系统和新决策支持系统的辅助决策优势，实现更有效的辅助决策。综合决策支持系统是今后的发展方向。

由于Internet的普及，网络环境的决策支持系统将以新的结构形式出现。决策支持系统的决策资源，如数据资源、模型资源、知识资源，将作为共享资源，以服务器的形式在网络上提供并发共享服务，为决策支持系统开辟一条新路。网络环境的决策支持系统是决策支持系统的发展方向。

知识经济时代的管理——知识管理 (Knowledge Management，KM) 与新一代Internet技术——网格计算，都与决策支持系统有一定的关系。知识管理系统强调知识共享，网格计算强调资源共享。决策支持系统是利用共享的决策资源 (数据、模型、知识) 辅助解决各类决策问题，基于数据仓库的新决策支持系统是知识管理的应用技术基础。在网络环境下的综合决策支持系统将建立在网格计算的基础上，充分利用网格上的共享决策资源，达到随需应变的决策支持。

具体来说，决策支持系统经历了以下几个发展阶段。

(1) 20世纪70年代中期，由美国麻省理工学院的米切尔·S·斯科特 (Michael S. Scott) 和彼德G·W·基恩 (Peter G. W. Keen) 首次提出了“决策支持系统”一词，标志着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进入了一个新的阶段，并形成了决策支持系统新学科。

(2) 在整个20世纪70年代，研究开发出了许多较有代表性的DSS。例如，支持投资者对顾客证券管理日常决策的Profolio Management; 用于产品推销、定价和广告决策的Bran-daid; 用以支持企业短期规划的Projector及适用于大型卡车生产企业生产计划决策的Capaci-ty Information System等。

(3) 到20世纪70年代末，DSS大都由模型库、数据库及人机交互系统等三个部件组成，它被称为初阶决策支持系统。

(4) 20世纪80年代初，DSS增加了知识库与方法库，构成了三库系统或四库系统。

知识库系统是有关规则、因果关系及经验等知识的获取、解释、表示、推理及管理与维护的系统。知识库系统知识的获取是一大难题，但几乎与DSS同时发展起来的专家系统在此方面有所进展。

方法库系统是以程序方式管理和维护各种决策常用的方法和算法的系统。

(5) 20世纪80年代后期，人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用为知识的学习与获取开辟了新的途径。专家系统与DSS相结合，充分利用专家系统定性分析与DSS定量分析的优点，形成了智能决策支持系统IDSS，提高了DSS支持非结构化决策问题的能力。

(6) 近年来，DSS与计算机网络技术结合构成了新型的能供异地决策者共同参与进行决策的群体决策支持系统GDSS。GDSS利用便捷的网络通信技术在多位决策者之间沟通信息，提供良好的协商与综合决策环境，以支持需要集体做出决定的重要决策。

在GDSS的基础上，为了支持范围更广的群体，包括个人与组织共同参与大规模复杂决策，人们又将分布式的数据库、模型库与知识库等决策资源有机地集成，构建分布式决策支持系统 (DDSS)。

三、决策支持系统的基本功能

决策支持系统的功能包括以下几个方面。

(1) 管理并随时提供与决策问题有关的组织内部信息，如订单要求、库存状况、生产能力与财务报表等。

(2) 收集、管理并提供与决策问题有关的组织外部信息，如政策法规、经济统计、市场行情、同行动态与科技进展等。

(3) 收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息，如订单或合同执行进程、物料供应计划落实情况、生产计划完成情况等。

(4) 能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种数学模型，如定价模型、库存控制模型与生产调度模型等。

(5) 能够存储并提供常用的数学方法及算法，如回归分析、线性规划、最短路径算法等。

(6) 上述数据、模型与方法能容易地修改和添加，如数据模式的变更、模型的连接或修改、各种方法的修改等。

(7) 能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、分析、预测，得出所需的综合信息与预测信息。

(8) 具有方便的人机对话和图像输出功能，能满足随机的数据查询要求，回答“如果……则……”之类的问题。

(9) 提供良好的数据通信功能，以保证及时收集所需数据并将加工结果传送给使用者。

(10) 具有使用者能忍受的加工速度与响应时间，不影响使用者的情绪。

四、决策支持系统的系统结构

经过多年的发展，DSS形成了如图6－1所示的体系结构。从图6－1中我们可以看到传统决策支持系统一般由以下四个基本部件组成．

图6－1 传统决策支持系统体系结构

1. 人机交互系统

人机交互系统是人机进行交互的窗口，它负责接收和检验用户的请求，协调数据库系统、模型库系统和方法库系统之间的通信，为决策者提供信息收集、问题识别以及模型构造、使用、改进、分析和计算等功能。人机接口应友好和具有较强的灵活性及适应性。

2. 数据库系统

数据库系统包括数据库和数据库管理系统，负责管理和存储与决策问题领域有关的数据。数据库系统反映了决策支持系统的基本特点，即所有决策层次都基于数据集的存取。

3. 模型库系统

模型库系统包括模型库和模型库管理系统，它能够有效地完成对模型的存储、修改、查询、调用及模型之间的相互组合。同时模型库和数据库之间能相连，使用的数据统一存放在数据库中。模型库管理系统是随决策支持系统的需要发展起来的，它使DSS迈上了一个新台阶。

4. 方法库系统

方法库系统包括方法库和方法库管理系统。方法库由基本方法和标准算法组成，为模型提供基本模块和程序; 方法库管理系统实现对方法库的有效管理，包括对库中元素进行有效的组织和存储、修改 (增加、删除和更新) 以及查询和安全保密。