决策支持系统的层次模型.ppt

第八章 决策支持系统的层次模型,目录,8.2 层次模型概述,8.4 任务层的设计与实施,8.3 应用层的设计与实施,8.1 面向问题求解的决策支持系统,8.5 功能层的设计与实施,8.1 面向问题求解的决策支持系统,面向问题求解的提出,什么是面向问题求解,面向问题求解的工作原理,8.1.1 面向问题求解的提出前面章节是从软件的角度来介绍DSS的，包括DSS的基本概念和框架但是用户真正关心的是如何解决半结构化和非结构化问题这个问题的核心是DSS在帮助用户实现问题求解的过程中究竟应该发挥什么样的作用因此提出从用户求解问题的需要角度，进行DSS的研究8.1.2 什么是问题求解？ 决策这个词在DSS中就已经暗含了问题求解的意思，决策与问题的求解应该是携手共进的——在作决策时，人们也就是在对问题进行求解；另一方面，在对问题求解的过程中，人们每一步都在作决策问题求解过程是一个开始于对存在问题的认识的循环反复的过程人们通过收集信息和知识认识事物，最后选择一个行动方案来解决问题8.1.3 面向问题求解的工作原理,—在面向问题求解的决策支持系统中，DSS不仅是能给用户提供被动支持的资源，而且还是在问题求解中的积极参与者，DSS和它的用户不仅交互工作，而且很好地进行“合作”。

—用户和计算机处于“携手共进”的关系中任何一方的工作都会影响到另一方，同时也会受另一方影响8.2 层次模型概述,8.2.1 层次模型的基本结构,8.2.2 应用层的概念,8.2.3 任务层的概念,8.2.4 功能层的概念,8.2.5 物理层的概念,8.2.1 层次模型的基本结构,通用系统理论（GST）通用系统理论（General System Theory）是由Bertalanffy等人于1968年创立并由Mesarovic和Takahara等人发展起来的理论GST的观点是任何复杂的系统均可以视为一个多层模型系统多层模型通常可分为三层：优化层、适应层和自组织层常用的GST有三类：输入/输出系统模型、目标搜索系统模型和层次系统模型任何复杂的系统都可由这三类模型来描述,8.2.1 层次模型的基本结构,应用层,任务层,功能层,物理层,-----------------------,应用的功能定义,应用的结构定义,任务层的实现,硬件和软件环境,图8.1 层次模型结构,层次模型法就是基于通用系统理论的多层次模型集成方法层次模型法提出的层次模型，将DSS分为4个层次：应用层、任务层、功能层、物理层。

控制论方法,任务框架法,DSS描述语言法,模型集成法,,,8.2.2 应用层的概念,层次模型的最高层－－应用层表示问题求解活动在决策支持系统上的语义描述，也就是说，应用层需要描述系统所处的外部环境、系统所要表达的问题、以及系统和用户是怎样来解决问题的因此，DSS的任何问题求解活动都应该有应用层的描述应用层为特定DSS提供了一种模型应用层的表示： 应用层＝<<环境>，<用户>，<问题表述>，<问题结构和过程>>,自组织层,适应层,优化,处理,,决策者,图8.2 目标搜索系统,面向问题求解的DSS问题的一个基本假设是DSS与用户相互作用，共同解决用户提出的问题层次模型法引入了控制论方法，目的是为了确认系统与它的用户建立通用系统理论中的多目标搜索系统8.2.2 应用层的概念,,,一、环境,环境因素,组织环境和组织文化,组织目标,组织结构和关系信息流,组织中的信息技术,可利用的资源,开发的最高级管理支持,二、用户用户特性,关于任务的知识,问题表述的能力,对问题的期望,问题价值系统,信息技术的知识,对问题的激励,三、问题的详述和问题的结构,一个问题的表述包括问题的目标、过程以及不确定性等特点。

过程表明的是对象目标之间的偶然关系，该对象目标可被看作通常意义上的对象“模型”不确定反映了对象问题并不是完全结构化的用户能在任何时候改变问题的目标或结构，作为一种自组织的行为对于问题求解策略，控制论方法采用“满意决策”的原则8.2.3 任务层概念,任务层表示应用层描述在计算机中实现它与应用层中的<问题表述>以及<问题结构和过程>部分的关系特别密切任务层可表述为：任务层＝<<任务结构>，<任务控制过程>>任务结构：详细说明构成任务的构成成分和它们间的内部关系任务控制过程：是指既建立任务结构也建立任务操作,,,8.2.3 任务层概念,应用层在计算机实现的方法有许多，层次模型法提出了标准任务构架的实现方法该构架由三个层次组成：问题推理层 适应层 自组织层构架中的任务单元又由下面四个子模型组成： 数据模型 问题表达模型 推理机模型 适应性模型,,,8.2.3 功能层概念,功能层表示任务层实现的支持结构，由特定的功能软件组成。

功能层可以描述为：功能层＝<<功能软件部件>，<功能操作系统>>功能软件部件：功能层是建立在模型集成方法基础上的这种方法认为一个复杂的模型应该被建成由许多简单子模型组成的复合模型它的实现通常需要用到标准任务构架法，因为任务就是一个子模型的复合模型功能层的操作系统：功能软件部件彼此之间紧密联结，共同执行DSS的各种功能它们之间也就自然需要一种合作和协调这种控制在功能层上称之为操作系统8.2.3 物理层概念,物理层表示DSS的计算机应用技术，论述计算机技术是如何支持功能层实现的，特别是阐述系统的硬件和基本软件任何DSS具有物理层描述，这种描述必须详细说明DSS物理层可表示为：物理层＝<<硬件>，<基础软件>，<设施的层次>>,,8.3 应用层的设计与实施,,面向问题求解的决策支持系统的基本思想不仅把决策支持系统看成是为用户提供“被动”的支持资源，而且是在问题求解过程中的积极参与者用户与计算机机处于一个反馈（持续反馈）关系中，为了及时概括出对问题状况的评价，人与计算机携手并行，即没有一方可以在不影响另一方的同时又不受另一方影响的情况下工作在这样一个共生关系中，用户具有目标搜寻（或控制）的功能，而计算机则作为过程而运行，即执行算法及数据函数。

8.3.1 通用决策问题及决策准则,,通用目标搜寻问题（GSP）,通用目标搜寻问题（Goal-seeking Problem）是在通用系统理论基础上发展起来的GSP环境由一系列集合给出：M－可选决策集合U－影响决策结果的不确定性集合Y－结果集合V－评价集合,,通用目标搜寻问题（GSP）,上述集合可以是笛卡儿乘积，这说明他们是含变量的向量在给定的范围内，GSP可以由下面的三种关系定义：P：M×U→Y 概念集合G：M×Y×U → V 评估映射C：U →π(M) 约束关系其中×代表笛卡儿积；而π(M)代表集合M的超集；P表示一个决策模型，决策者运用它能够得出合理的决策结果；G是用于比较可选决策的尺度；而C是指活动领域内的约束条件，它取决于预期的不确定集U通用目标搜寻问题（GSP）,不确定集：一种是结构不确定集（Structural Uncertainty）：是指各种可选的关系类型一种是参数不确定集（Parametric Uncertainty）：是指关系种类中特定关系的确定不确定集是一个笛卡儿积：U＝Us×Up，Us是结构不确定集，Up是参数不确定集。

结构不确定值是决策者在决策过程中改变所应用的决策模型，比如从线性到非线性，从数值型到符号型，或者改变GSP中的其他关系参数不确定值指的是通过选择相应的参数，从既定的类别中挑选出特定的模型8.3.2 问题定位方法和系统开发评估,生命 周期法,结构化 方法,原型 方法,面向对象方法,软系统方法论,系统规划阶段系统分析阶段系统设计阶段系统实施阶段系统运行与维护阶段,结构化分析结构化设计结构化程序设计,1.确定用户的基本需求2.构造初始原型3.运行、评价、修改原型4、形成最终的管理信息系统,封装性继承性多态性,软系统方法论,概念：软系统方法论（SSM，Soft Systems Methodology）是一项运用系统思考解决非系统问题的定性研究技术它主要用以解决那些包含有大量社会的、政治的以及人为因素的问题SSM将系统思考运用于人类社会真实的实践活动，与此同时，它亦认识到人类的社会组织是一个复杂的系统因此，可以说，SSM是一个非常有效的办法，来探寻复杂的人类社会，解决其自身所面临的各种凌乱的“非技术”问题应用领域：任何复杂的、组织化的情境和问题，并包含有大量的社会、政治以及人为活动因素。

特点：较之解决问题的技术，SSM更关注解决问题的方法 相对于社会化的凌乱问题，SSM所用的解决工具较为严谨、有效 方法独特 SSM要求应用者必须采取综合一般手段 有可能过早地将问题范围缩小8.3.2 问题定位方法和系统开发评估,,,判定策略第一种策略是简单地向人们询问他们的需求第二种策略是选取特征和目的上与目标系统相似的现存系统，从它引出问题的需求第三种策略包括从现在使用系统的特征中归纳合成出的各种问题需求第四种策略包括通过实验来发现的需求信息项选择最为合适的策略的方法：根据应用每一种策略得出的问题需求集合中所包含的不确定值的数目来决定选择哪一种策略最合适不确定性是指通常环境下信息的不完备性8.3.3 问题需求的判定策略,,,判定策略根据不确定值数目来选择一种合适的问题需求策略的方法可以分为5步：明确现行系统因素、信息技术系统因素、用户、与系统开发相联系的设计者的特性，看他们是否能够影响问题需求决定中的不确定性评估这些因素的三种不确定性影响评估问题需求决定过程中不确定性在整个需求不确定性睥影响选择一种基本的问题需求决定策略选择一套实现主要需求决定策略的特定方法。

8.3.3 问题需求的判定策略,,,8.3.3 问题需求的判定策略,,,第一种策略：简单地向人们询问他们的需求第二种策略：选取特征和目的上与目标系统相似的现存系统，从它引出问题的需求第三种策略：包括从现在使用系统的特征中归纳合成出的各种问题需求第四种策略：包括通过实验来发现的需求信息项8.3.3 问题需求的判定策略,根据不确定性确定选用哪种问题决定策略,,低,低到适中,适中到高,高,,,问题需求规范的目标(1)定义和阐述需要求解的问题或其范围(2)识别面向问题求解的DSS中所期望的精确程度和类型(3)估计最终DSS使用中存在的潜在领导权需求(4)估计对DSS使用的用户群的培训需求5)决定面向问题求解的DSS支持过程必须响应的典型计划水平和时域6)决定哪一种特定的问题求解过程显得最好，以及最好地支持这一过程的说明和解决算法7)决定在所要考虑的决策情况和运行环境的相关条件下，面向问题求解的DSS最合适扮演角色8)评估影响使用面向问题求解的DSS政策可接受性以及习惯约束(9)估计由面向问题求解的DSS带来的有效性改进或效益提高的期望值(10)评估在面向问题求解的DSS开发过程中以及开发完成后，用户群能够或将可能要求变化的程度。

3.8.4 问题需求规范的识别,。