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第3章 决策支持系统的体系结构,主讲:刘钢 ,学习目标,了解决策支持系统的概念结构 理解和掌握决策支持系统的两种基本体系结构及技术构成； 能深刻理解决策支持系统的三个技术层次的内涵及相互关系 能正确理解决策支持系统的两类体系结构 了解决策支持系统体系结构规划要求和影响的因素 了解用户接口组件的构成和基本功能,3.1 DSS的结构及技术构成,20世纪80年代初开发的 DSS主要由五个部件组成： 人机接口（对话系统）、数据库、模型库、知识库和方法库 后来，在这五个部件的基础上又开发了各自的管理系统， 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、方法库管理系统等十个基本部件 因此，一大批DSS都可以认为是这十个基本部件的不同的集成和组合一般来说，这十个部件可以组成实现支持任何层次和级别的DSS系统3.1 DSS的结构及技术构成,80年代以后，随着计算机集成制造系统（CIMS）概念的提出，人们对于DSS结构的理解发生了一些变化，有的人提出， DSS是由语言系统LS、问题处理系统PPS和知识系统 KS三部分组成 这三种系统实际上是由上面提到的基本部件发展而来的 LS系统实际上就是一个人机接口，不过他是强调语言（特别是自然语言）在接口中的重要作用。

由于突出了自然语言的重要性，因此在DSS中配备了相应的自然语言处理系统（被称为PPS）DSS的技术构成及部件简介,3.1.1 DSS的概念结构,DSS的概念结构由用户接口（会话系统）、控制系统、运行及操作系统、数据库系统、模型库系统、规则库系统和用户共同构成最简单和实用的三库DSS逻辑结构（数据库、模型库、知识库）如图3-1所示DSS的概念结构图,3.1.2 DSS的基本结构,两库系统,三库系统,3.1.3 DSS的部件及技术构成,1接口部分 又称人机接口或会话部件它是 DSS的一个重要构成部件，也就是输入输出的界面，是人机进行交互的窗口界面部分的好坏往往直接关系到DSS的质量 2模型管理部分 模型管理部分也是DSS不可缺少的技术构成部分之一,系统要根据用户提出的问题调出系统中已有的基本模型，匹配生成一个针对某一特定问题的求解过程，即模型3.1.3 DSS的技术构成,3知识管理部 知识管理部分主要是管理有关决策问题领域的知识，集中管理决策问题领域的知识（规则和事实），包括知识的获取、表达、管理等功能3.1.3 DSS的技术构成,4数据库部分 DSS的数据管理部分同其他系统一样，是通过数据库系统来完成的，管理和存储与决策问题领域有关的数据。

5推理部分 推理部分是表现 DSS智能特征的一个重要环节，识别并解答用户提出的问题，分为确定性推理和不确定性推理两大类3.1.3 DSS的技术构成,6分析比较部分 分析比较部分是要对DSS的工作过程和所产生的方案、模型，以及运行的结果进行综合的分析和比较，以便从中选出用户（决策者）最为满意的方案或解3.1.3 DSS的技术构成,7问题处理部分 它根据交互式会话识别用户提出的问题，构造出求解问题的模型和方案，并匹配算法、变量和数据等，运行求解系统 8.控制部分 它负责连接协调系统各个部分，规定和控制各部分的运行程序，维护和保护系统3.1.3 DSS的技术构成,9.咨询部分 咨询部分一般是与界面部分紧密相关的，是为用户对系统运行的每一过程或系统运行结果做进一步解释的一种解释系统 10.模拟部分 模拟部分是DSS结构中的一种事先模拟系统运行结果的措施，是一个单独的模块3.1.4 DSS的三个技术层次,按照决策支持系统本身的功能来分，我们可以把决策支持系统分为三个技术层次： 专用DSS：Special DSS DSS生成器：DSS Generator DSS工具：DSS Tools 它们面向的人员不同，所起的作用也不同,1. 专用决策支持系统（SDSS）,专用决策支持系统（special decision support systems，SDSS） 是指专门针对某种问题的决策支持系统，它是能够实际完成决策支持任务的计算机硬件和软件系统。

如专用于电站投资的决策支持系统，专用于某地区货运汽车调度的决策支持系统等2. 决策支持系统生成器（DSSG）,决策支持系统生成器（DSSG） 是通用决策支持系统这个通用的生成器可以生成各种决策支持系统， 它是一种开发环境，可以帮助决策者快速而容易地建立专用决策支持系统3.决策支持系统工具（DSST）,决策支持系统工具 是指一些工具或是一些可用来构成专用DSS或DSS生成器的硬件或软件单元 如某种语言、操作系统、某种数据库软件等在策略上可采用各种DSS工具来帮助构造DSS，缩短DSS研制周期和使DSS具有充分的扩充性能4、三种技术层次间的相互关系,上述三种技术层次间的相应关系如图所示 图中专用DSS属于最高层次，它可由DSS工具构成，亦可以由DSS生成器产生 DSS生成器可以被设想为一种由各种DSS工具组成的软件包5、实例,一个企业在投资问题、企业并购、计划财务几个方面开发DSS的策略方法选择6.三个技术层次中的人员匹配,显示出了三个技术层次中以上五类人员的相应位置 说明：助理决策者：多数为办事员，介干决策者与DSS建造者之间，向决策者提出建议6.三个技术层次中的人员匹配,DSS建造者：能根据决策者的需要通过DSS生成器装配生成专用的DSS，再通过助理决策人员，使得决策者能直接与该专用的DSS进行交互作用。

技术支持人员：负责开发系统的某些附加部分及功能当DSS生成器需要这些功能和部件时，新的数据库、新的数据模块、分析模块和附加的数据显示格式就由技术支持人员来开发 新技术研制人员：负责开发新技术、新语言，通过开发新的软件和硬件来改善子系统之间的关联作用及效率3.2决策支持系统的体系结构,概括起来DSS框架可以分为两大类： 一类是基于X库的框架结构， 另一类是基于知识的框架结构 前者以各种库及其管理系统作为DSS的核心，后者则以问题处理子系统作为系统的主要部分3.2.1基于X库的体系结构,(1)两库系统模型：Sprague提出的两库系统由三个部分组成，它们分别是数据库及其管理系统、模型库及其管理系统和对话系统 .,(2) X库的概述,所谓三库结构模式是在二库的基础上增加了知识库，目的是提高系统的定性分析能力 四库结构模式是在三库的基础上增加了方法库，实规模型与方法的分立，为模型的生成与组合奠定了基础五库结构模式在四库的基础上又增加了文本库，提供决策问题与环境的描述性信息 随着图形技术、多媒体技术和自然语言处理的发展，在五库的基础上又增加了图形、语言等属性，出现了六库或七库的结构模式3.2.2 基于知识的3S体系结构,基于知识的体系结构是Bonczek于1981年提出的 ,这种DSS结构模式由语言子系统（LS）、知识子系统（KS）和问题处理子系统（PPS）三部分组成。

特点:,基于知识的框架结构将专家系统中的问题处理技术引入到DSS的体系结构中，符合DSS智能化发展的趋势. 较好地解决了对决策问题求解过程的控制 该框架的DSS不具备学习能力，不能学习新知识或积累经验，因此也就无法改善自身的性能3.3 决策支持系统体系结构的规划,1. 要实现的目标： 1）系统的互操作性 以使信息能快捷地传送到作用地点 2）系统的兼容性 以使资源能在整个组织范围内方便而有效地共享 3）系统的可扩展性 以使单一功能的组成部分不会成为阻碍组织发展的瓶颈3.3 决策支持系统体系结构的规划,2.体系结构应满足的条件 （1）战略的决策、战术的（管理控制）决策、操作的决策 （2）非结构化决策、半结构化决策和结构化决策 （3）组织中所有层次的管理人员和知识工作者 （4）组织的所有主要功能、产品和业务流程，以及各地的分部3.3 决策支持系统体系结构的规划,3实例 长征卷烟厂为了提高产品市场占有率，在原有产品的基础上，准备推出一种中、高档产品为了获得好的市场效果，准备先对市场进行评估后，再做出决策市场部根据调查情况和行业特点，结合专家意见，规划了如图所示的一种市场DSS的框架图的左边包含数据库和数据，中间是标准模型和市场模型，DSS（右边）产生不同的评估和建议,3.4 DSS部件的逻辑结构,前面介绍了决策支持系统的构造和各个组成构件，对各部分构件的功能作了初步描述。

在这节我们将讨论如何将这些构件有机地联系在一起，从软件组织的角度而论，可以有各种结构方案，以适应各种不同的决策问题3.4.1三角式结构,这种结构是把DSS的三大构件组成一个三角式的网络结构 这里用户通过对话管理部分以各种对话形式直接与数据管理和模型管理部分对话，查询或操作数据库，或运行模型获得结果（图3-11）3.4.2串联结构,这种结构是把DSS的三大部分连成串联结构 对话部分不再与数据管理部分有直接联系 对话管理部分若与数据管理部分传达命令或接受数据都要间接通过模型管理部分来转达 这样稍增加了一点模型管理的功能，但是省去了一套接口，使结构更加简单，更易于开发和维护3.4.3熔合式结构,在这种结构中，数据管理部分被熔合在模型管理之中. 两者之间互不独立，既可以说是模型管理建立在数据管理的基础上，也可以说是数据管理被嵌入模型管理之中 可移植性差，数据库管理系统的改动要求改动每个模型,3.4.4以数据库为中心的结构,这种结构与熔合结构的主要区别在于增加了一个“模型管理接口部分”由这个接口部分把各种具体数据库管理系统的功能转换成一个统一的标准调用接口，供各个模型使用这样就避免了各模型对具体数据库管理系统的依赖（P111 图3-14）。

3.5 DSS用户接口的构成与功能,人机交互是DSS区别与MIS的一个基本特点 早期用命令语言和对话形式实现交互 理想的用户接口是用自然语言来实现 对用户接口的要求 为决策者提供进一步理解决策问题的途径 给决策者一种“身临其境”的感觉 为决策者提供控制的权力 用户接口的友好性、易用性,3.5.2 DSS用户接口的任务与功能,任务 允许决策者控制DSS的运行，控制模型系统和数据系统的运行 产生输入输出 具有反馈、帮助、提示功能 保密（权限控制） 功能（略）,3.5.5 用户接口模式,菜单模式 命令语言 问答式 表格交互 自然语言处理 图形用户接口 混合模式,3.6 影响DSS总体结构的因素分析,略,课外阅读,科技与管理2009年第1期 基于ERP的财务决策支持系统的构架探析 系统管理学报2007年第3期 政府HR规划DSS模型及其设计,The End,。