張秋蓉1

決策支持系統(tǒng)和專家系統(tǒng)2025/9/728.1決策支持系統(tǒng)2025/9/738.1.1決策支持系統(tǒng)的概念決策支持系統(tǒng)的定義由于60年代末MIS的缺陷，71年，高瑞（Gorry）和斯科特·莫頓(ScottMorton)首次提出“決策支持系統(tǒng)”的概念以來，隨著決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其概念和定義一直處在爭論之中，直到現(xiàn)在仍然沒有一個學(xué)術(shù)界公認的定義。2025/9/74決策支持系統(tǒng)（DSS，DecisionSupportsystem）是為決策者提供有價值的信息及創(chuàng)造性思維與學(xué)習(xí)的環(huán)境，能夠幫助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問題的交互式計算機系統(tǒng)。2025/9/752.決策支持系統(tǒng)DSS的特征：對決策者的決策判斷進行支持而不是代替；幫助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的問題；支持決策過程的各個階段；支持決策者的決策風(fēng)格和方法，改善個人與組織的效能支持所有管理層次的決策，進行不同層次間的溝通和協(xié)調(diào)；易于非計算機專業(yè)人員以交互對話方式使用；要由用戶通過對問題的洞察和判斷來加以使用；強調(diào)對環(huán)境及用戶決策方法改變的靈活性和適應(yīng)性。2025/9/76３.決策支持系統(tǒng)的功能決策目標、參數(shù)和概率的規(guī)定數(shù)據(jù)檢索和管理決策方案的生成決策方案后果的推理語言、數(shù)值和圖形信息的顯示和吸收方案后果評價結(jié)策的解釋和執(zhí)行戰(zhàn)略構(gòu)成2025/9/774.決策支持系統(tǒng)的一般分類方法：DSS通常按照系統(tǒng)的特性及其應(yīng)用狀況分類。按支持層次分為：戰(zhàn)略規(guī)劃決策支持系統(tǒng)、作業(yè)控制決策支持系統(tǒng)按支持的決策類型分為：個人決策支持系統(tǒng)、組織結(jié)構(gòu)決策支持系統(tǒng)、群體決策支持系統(tǒng)按支持的數(shù)據(jù)與模型操作能力分為：文件柜系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、分析信息系統(tǒng)、財務(wù)模型系統(tǒng)、描述模型系統(tǒng)、優(yōu)化模型系統(tǒng)、建議系統(tǒng)。按應(yīng)用領(lǐng)域分為：生產(chǎn)經(jīng)營決策支持系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)規(guī)劃決策支持系統(tǒng)……。按適用范圍分為：專用決策支持系統(tǒng)、通用決策支持系統(tǒng)。2025/9/788.1.2決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

決策支持系統(tǒng)的設(shè)計是問題驅(qū)動的，重視解決問題的決策模式的研究與模型的使用2025/9/79“用戶界面-數(shù)據(jù)-模型”框架此框架由Sprague（1980,1987）提出。它包含用戶界面、數(shù)據(jù)和模型三個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型用戶界面決策者2025/9/710數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般包括：數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。模型子系統(tǒng)一般包括：模型庫和模型庫管理系系統(tǒng)。用戶界面子系統(tǒng)包括：對話生成和管理軟件。2025/9/711上圖可以細分為“兩庫一體化”框架結(jié)構(gòu)決策者數(shù)據(jù)庫管理模型庫管理數(shù)據(jù)庫模型庫對話生成和管理2025/9/7122.“用戶界面-知識-問題”框架此框架包含：語言系統(tǒng)（LS,LanguageSystem）=用戶界面系統(tǒng)（CHI,ComputerHummanInterface）知識系統(tǒng)(KS,Knowledge,System)問題處理系統(tǒng)(PPS,PromputerProcressSystem)用戶界面系統(tǒng)

(CHI)知識系統(tǒng)

(KS)問題處理系統(tǒng)

(PPS)決策者2025/9/713用戶界面系統(tǒng)提供用戶（決策者）與DSS通信的橋梁。它將決策者的意圖傳達給DSS。知識系統(tǒng)包括DSS中有關(guān)問題的知識主體，其中可以存放數(shù)據(jù)、模型、規(guī)則、表格、框架圖形等。問題處理系統(tǒng)是用戶界面系統(tǒng)的問題表示和知識系統(tǒng)的知識表示之間的一個中間處理器，具有確認、分析求解以及設(shè)計實施三部份功能，還可以結(jié)合實際問題進一步細分。2025/9/7143.三庫一體化框架數(shù)據(jù)、模型和知識三個子系統(tǒng)均包含一個庫和一個管理系統(tǒng)，而用戶界面子系統(tǒng)包含對話生成和管理軟件決策者數(shù)據(jù)庫模型庫知識庫對話生成和管理知識庫管理模型庫管理數(shù)據(jù)庫管理軟件系統(tǒng)2025/9/7154.工具箱結(jié)構(gòu)這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)常見于一些決策支持系統(tǒng)和辦公室自動化系統(tǒng)中。決策者數(shù)據(jù)庫模型庫方法庫通訊總控服務(wù)知識庫管理系統(tǒng)知識庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖形庫用戶界面2025/9/716決策這通過用戶界面輸入命令及有關(guān)需求的參數(shù)和說明。總控模塊根據(jù)決策者的要求調(diào)用有關(guān)模塊，存取各庫，運用各種方法或手段隨時進行組合和更新，為決策者提供各種形式的數(shù)據(jù)、模型和方法。該系統(tǒng)顯著的特點是：具有開放型。決策者可將自己的經(jīng)驗和智慧，與系統(tǒng)的開發(fā)能力相結(jié)合，更好第發(fā)揮用戶的積極性和創(chuàng)造性。2025/9/717開發(fā)一個完整的DSS結(jié)構(gòu)是十分重要的工作，體系結(jié)構(gòu)必須具體地指導(dǎo)未來的系統(tǒng)設(shè)計，并且具有足夠的靈活性以采納新技術(shù)，且能保證今日和未來的需求。一旦被定義下來，需要做估價的努力去修改和替換與新概念不一致的現(xiàn)存系統(tǒng)。合理組織者以上四種結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同的局決策類型的決策環(huán)境，創(chuàng)造一個新類型的DSS,這是今后進一步研究的一個方向2025/9/718例：基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念上的DSS結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫模型庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)模型開發(fā)工具最終用戶查詢工具用戶接口硬件、操作系統(tǒng)平臺網(wǎng)絡(luò)與通訊設(shè)施外部數(shù)據(jù)用戶程序員2025/9/7198.1.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)定義DSS的體系結(jié)構(gòu)在獨立開發(fā)系統(tǒng)之前，重要的是開發(fā)一個全面的信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。DSS的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)反映的內(nèi)容有：DSS的數(shù)據(jù)庫DSS的模型DSS的用戶軟件工具、硬件和操作系統(tǒng)平臺網(wǎng)絡(luò)和通訊功能2025/9/720平臺的選擇平臺指集成的硬件和操作系統(tǒng)環(huán)境。用于支持應(yīng)用程序DSS可在多個不同的平臺上運行，常用的平臺有：公司的中央系統(tǒng)連接用戶臺式計算機的中央系統(tǒng)，通過內(nèi)部公司的網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)分散的系統(tǒng)，可以從中央系統(tǒng)中獲取且能通過網(wǎng)絡(luò)提供給它的用戶用桌面上的獨立系統(tǒng)上述情景的綜合2025/9/721開發(fā)DSS的軟件工具通常有四種方法獲得DSS應(yīng)用軟件：購買集成的軟件包定做軟件包使用工具或為當(dāng)前任務(wù)設(shè)計的“程序生成器”從頭開始編寫所要的程序2025/9/722支持DSS開發(fā)的所使用的軟件類型：數(shù)據(jù)庫管理軟件包信息檢索（查詢和報告）軟件包專用的建模軟件包統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析軟件包預(yù)測軟件包圖形軟件包語言數(shù)據(jù)庫管理軟件包主要支持層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)系結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)是臺式計算機普遍采用；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則是大型主機中最為普遍采用；關(guān)系結(jié)構(gòu)是微型計算機和工作站普遍采用，對不可預(yù)見的信息檢索要求的反應(yīng)更具靈活性，所以更適合于DSS。信息檢索軟件包的功能是從文件或數(shù)據(jù)中檢索用戶指定的數(shù)據(jù)，好的信息檢索軟件包應(yīng)具有復(fù)雜的查詢功能且易于使用。3-7是以數(shù)量化理論提供的算法為基礎(chǔ)，且能結(jié)合具體的專項業(yè)務(wù)進行有關(guān)量化計算。2025/9/7234.DSS用戶界面設(shè)計用戶界面設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮的因素主要有：時間學(xué)習(xí)多用途差錯處理幫助適應(yīng)性集中抗疲勞一致性趣味性2025/9/724

用戶界面樣式設(shè)計通常有：命令行界面圖形界面菜單對話框超文本和超媒體界面，把文字、圖形、動畫和聲音加入電子“文檔”中，特別是信息檢索，應(yīng)用超文本方式?？梢允瓜到y(tǒng)更快、更精確地解決問題。2025/9/7255.DSS的開發(fā)方法方法有：生命周期法解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題，以人—機對話為主要工作方式。原型法最終用戶開發(fā)方法指決策者直接負責(zé)DSS的開發(fā)，在專業(yè)人士的支持和幫助下，開發(fā)更為復(fù)雜的最終用戶系統(tǒng)。2025/9/7268.2群體決策支持系統(tǒng)2025/9/7278.2.1群體決策支持系統(tǒng)的概念1981年，Keen提出群體決策支持系統(tǒng)（GDSS,GroupDSS）概念群體決策支持系統(tǒng)的定義Huber(1984)稱GDSS是能幫助在一起工作的一群決策者共同解決非結(jié)構(gòu)化問題的一種交互計算機系統(tǒng)?！獜娬{(diào)會議決策DsSantis和Gsllupe(1985)等給出的定義是：GDSS是能幫助在一起工作的一群決策者共同解決非結(jié)構(gòu)化的問題的一種交互式的計算機系統(tǒng)?！獜娬{(diào)非結(jié)構(gòu)化問題的決策。2025/9/728綜上所述，其描述性的定義為：

GDSS在其設(shè)計、結(jié)構(gòu)和用途上都反映出群體的各個成員相互影響并且做出特定決策的決策方式。GDSS的群體決策過程包括溝通、文件共享，構(gòu)造群體活動的模型，集成多個人觀點為群體觀點，以及涉及群體交互活動的其它一些功能。2025/9/7292.GDSS的作用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；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；決策者利用先進的各種技術(shù)支持決策，使問題的求解系統(tǒng)化、條例化。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；可防止小集體主義及個性對決策結(jié)果的影響；可提高決策群體成員對決策結(jié)果的滿意程度和置信度；群體越大效果越顯著。2025/9/730GDSS需要用到有：通訊技術(shù)（電子信息、局部或大區(qū)域網(wǎng)、電話會議、存儲和交換設(shè)備）計算機技術(shù)（多用戶系統(tǒng)、第四代語言、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲和修改能力）決策支持技術(shù)（議程設(shè)置、人工智能和自動推理技術(shù)、決策模型方法）結(jié)構(gòu)化的群體決策方法（如：德爾非法）

GDSS將這些技術(shù)結(jié)合起來，使問題的求解條理化、系統(tǒng)化。2025/9/7318.2.2群體決策支持系統(tǒng)的構(gòu)成GDSS的技術(shù)層次

Desanctis和Gallupe(1987)按照為群體成員提供支持的不同，將GDSS技術(shù)分為三個層次：過程支持（目的是為了減少或消除通訊障礙）決策支持（軟件增加了建模和決策分析功能，通過提供系統(tǒng)的方法，減少群體決策過程的不確定性）次序的規(guī)則（涉及群體決策過程的時間，內(nèi)容或信息形式，加入了包含次序的規(guī)則的專門軟件。）2025/9/7322.GDSS的結(jié)構(gòu)決策室局域決策網(wǎng)傳真會議遠程決策返回對決策者面對面地集中于一室在同一時間進行群體決策的情況利用局域網(wǎng)，多位決策者在近距離內(nèi)的不同房間（或自己的辦公室）里定時或不定時作群體決策的系統(tǒng)。利用計算機網(wǎng)絡(luò)的通訊技術(shù)，使分散在各地的決策者在同一時間內(nèi)，以不見面的方式進行集中決策。利用廣域網(wǎng)，是決策者異地異時地對同一問題做出決策2025/9/7338.2.3群體決策支持系統(tǒng)的類型電子會議室工作流系統(tǒng)談判支持系統(tǒng)2025/9/7348.3專家系統(tǒng)2025/9/7358.3.1專家系統(tǒng)的概念與特征專家系統(tǒng)（ES,ExpertSystem）產(chǎn)生于20世紀60年代中期，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、化學(xué)工程、語音識別、圖像處理、金融決策、信號解釋、地質(zhì)勘探、石油、軍事等領(lǐng)域。2025/9/7361.專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)、人工智能及其它理論，將某個特定領(lǐng)域內(nèi)的專家的知識或推理過程在計算機上實現(xiàn)，并且用來解決過去需要專家才能解決的現(xiàn)實問題的計算機系統(tǒng)。2025/9/7372.專家系統(tǒng)的構(gòu)成知識庫推理機工作空間用戶接口數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域?qū)＜抑R工程師用戶2025/9/7383.專家系統(tǒng)的特征具有系統(tǒng)的特征符號處理一般問題的求解能力復(fù)雜度和難度具有解釋能力具有獲取知識的能力知識與推理機構(gòu)互相獨立2025/9/7398.3.2專家系統(tǒng)的分類按應(yīng)用領(lǐng)域分類（醫(yī)療、勘探、教學(xué)、氣象、生物……）按知識表示技術(shù)分類基于邏輯的專家系統(tǒng)基于規(guī)則的專家系統(tǒng)基于語言網(wǎng)的專家系統(tǒng)基于框架的專家系統(tǒng)按推理控制策略分類（正向推理、方向推理、原控制專家系統(tǒng)）2025/9/740按采用的不精確推理技術(shù)分類（確定理論推理技術(shù)專家系統(tǒng)、主觀Bayes推理技術(shù)專家系統(tǒng)、可能性理論推理技術(shù)專家系統(tǒng)、D/S論據(jù)理論推理技術(shù)專家系統(tǒng)）按專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類（單專家系統(tǒng)、群專家系統(tǒng)）按所處理的問題類型分類（解釋型、預(yù)測型、設(shè)計型、規(guī)劃型、監(jiān)視型、調(diào)試型、修正型、教學(xué)型、控制型）2025/9/7418.3.3專家系統(tǒng)的設(shè)計方法目前沒有統(tǒng)一規(guī)范;設(shè)計專家系統(tǒng)的關(guān)鍵有兩大部分：建造知識庫設(shè)計推理機制與策略2025/9/7421.專家系統(tǒng)的知識獲取知識獲取是從領(lǐng)域?qū)＜页鎏崛≈R，并將其轉(zhuǎn)化成專家系統(tǒng)程序的艱巨而細致的過程。常用的知識獲取的方式有：知識工程師智能編輯程序歸納學(xué)習(xí)程序知識表示2025/9/7432.專家系統(tǒng)的推理機制基于知識規(guī)則的推理是針對用戶的特定問題，選擇并且運用知識庫中的知識，以實現(xiàn)求解問題的控制過程。推理涉及的兩個基本問題:推理方向選擇沖突消解2025/9/744推理方向選擇：數(shù)據(jù)驅(qū)動的前向推理方式目標驅(qū)動的反向推理方式混合控制策略（交替使用以上兩種方法形成的）元控制策略（結(jié)合啟發(fā)方法）2025/9/745推理解釋是解釋系統(tǒng)的重要組成部分。其目的是對系統(tǒng)推理過程、推理位置及推理的每個動作給出解釋，使用戶向新問題求解結(jié)論的可信性與正確性。解釋系統(tǒng)一般分為兩部分：推理狀態(tài)檢查程序（咨詢過程中使用）通用回答程序（咨詢中或咨詢后使用的）2025/9/7463.專家系統(tǒng)的構(gòu)造原則知識與知識處理機構(gòu)分開和相互獨立的原則按系統(tǒng)功能實現(xiàn)模塊化構(gòu)造的原則交互性原則專家系統(tǒng)與基于算法的軟件設(shè)計的差異2025/9/7474.專家系統(tǒng)的主要設(shè)計步驟初步設(shè)計開發(fā)原型系統(tǒng)知識庫的維護2025/9/7488.3.4專家系統(tǒng)的開發(fā)專家系統(tǒng)的開發(fā)條件與選題專家系統(tǒng)的開發(fā)條件一個適合用于專家系統(tǒng)的問題必須滿足三個條件：有一個可以與之合作的專家；專家用啟發(fā)式的方法解決問題；專家的知識能清楚的表達2025/9/749專家系統(tǒng)的選題除了上述先決條件以外，專家系統(tǒng)在選題上還應(yīng)注意三點：問題的范圍問題的難度問題的意義2025/9/7502.專家系統(tǒng)的開發(fā)基本步驟一個專家系統(tǒng)的開發(fā)大致經(jīng)歷：

準備→研究問題→建立模型系統(tǒng)→改進和擴充系統(tǒng)→測試與維護→評價→商品化2025/9/7513.專家系統(tǒng)開發(fā)工具介紹程序設(shè)計語言常用LISP語言、PROLOG語言或PASCAL語言骨架系統(tǒng)有名的有EMYCIN系統(tǒng)、KAS系統(tǒng)通用型開發(fā)工具OPS5.1和ORSIE組合型開發(fā)工具AGE、ADVISE、ESP/ADVISOR2025/9/7528.4智能決策支持系統(tǒng)2025/9/7538.4.1智能決策支持系統(tǒng)的概念問題的提出計算機的重點在于定量計算，人機對話方式使一些不熟悉計算機的決策者難以適應(yīng)。從而限制了DSS的效果。由于決策本身的復(fù)雜性和動態(tài)性，決策者所需的信息不足性以及傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)對非結(jié)構(gòu)化的決策支持突破甚少。為了彌補DSS的不足，人們開始了對智能決策的研究，將人工智能技術(shù)引入傳統(tǒng)的DSS，形成了智能型DSS(IDSS),加大的改進了DSS的性能。2025/9/754

智能決策（IDSS,IntelligentDecesionSupportSystem）利用計算機技術(shù)、人工智能及其理論，將某個特定領(lǐng)域內(nèi)的專家的知識或推理過程在計算機上實現(xiàn)，并且用來解決過去需要專家才能解決的現(xiàn)實問題的計算機系統(tǒng)。2025/9/755IDSS=DSS+ESIDSS在DSS的基礎(chǔ)上增加了知識庫、推理機與問題處理器，人機對話部分還加入了自然語言處理功能。2025/9/7568.4.2智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.智能決策支持系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)問題處理與人際交流模型庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)知識庫管理系統(tǒng)推理機模型庫知識庫數(shù)據(jù)庫用戶2025/9/7572.IDSS中DSS和ES的結(jié)合形式體現(xiàn)在三個方面：DSS和ES的總體結(jié)合KB和MB的總體結(jié)