张秋蓉 第八章 决策支持系统张秋蓉 1
第 8章
决策支持系统和专家系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 2
知识要点
1,决策支持系统的概念、结构、开发等相关知识
2,群体决策支持系统的概念、其他相关知识
3,专家系统的概念、设计方法、开发等相关知识
4,智能决策支持系统的概念、结构等相关知识
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 3
8.1 决策支持系统
8.2 群体决策支持系统
8.3 专家系统
8.4 智能决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 4
8.1 决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 5
8.1.1 决策支持系统的概念
1,决策支持系统的定义
– 由于 60年代末 MIS的缺陷,71年，高瑞（ Gorry）
和斯科特 ·莫顿 (Scott Morton) 首次提出“决策
支持系统”的概念以来，随着决策支持系统的
不断发展，其概念和定义一直处在争论之中，
直到现在仍然没有一个学术界公认的定义。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 6
– 决策支持系统（ DSS,Decision Support system）
是为决策者提供有价值的信息及创造性思维与
学习的环境，能够帮助决策者 解决半结构化 和
非结构化决策 问题的 交互式 计算机系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 7
2.决策支持系统 DSS的特征：
1) 对决 策者的 决 策判 断进 行支持而不是代替；
2) 帮 助 决 策者解 决 半 结构 化和非 结构 化的 问题 ；
3) 支持决策过程的各个阶段；
4) 支持决策者的决策风格和方法，改善个人与组织的
效能
5) 支持所有管理层次的决策，进行不同层次间的沟通
和协调；
6) 易于非计算机专业人员以交互对话方式使用；
7) 要由用户通过对问题的洞察和判断来加以使用；
8) 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性和适应性。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 8
３,决策支持系统的功能
1) 决策目标、参数和概率的规定
2) 数据检索和管理
3) 决策方案的生成
4) 决策方案后果的推理
5) 语言、数值和图形信息的显示和吸收
6) 方案后果评价
7) 结策的解释和执行
8) 战略构成
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 9
4.决策支持系统的一般分类方法：
DSS通常按照系统的特性及其应用状况分类。
– 按 支持层次 分为：战略规划决策支持系统、作业控制决
策支持系统
– 按 支持的决策类型 分为：个人决策支持系统、组织结构
决策支持系统、群体决策支持系统
– 按 支持的数据与模型操作能力 分为：文件柜系统、数据
分析系统、分析信息系统、财务模型系统、描述模型系
统、优化模型系统、建议系统。
– 按 应用领域 分为：生产经营决策支持系统、农业规划决
策支持系统 …… 。
– 按 适用范围 分为：专用决策支持系统、通用决策支持系
统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 10
8.1.2 决策支持系统的结构
决策支持系统的设计是问题驱动的，
重视解决问题的 决策模式的研究 与 模型
的使用
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 11
1,―用户界面 -数据 -模型, 框架
? 此框架由 Sprague（ 1980,1987）提出。它
包含 用户界面, 数据 和 模型 三个子系统
数据 模型
用户界面
决策者
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 12
? 数据库系统一般包括,数据库 和 数据库管理
系统。
? 模型子系统一般包括,模型库 和 模型库管理
系系统。
? 用户界面子系统包括,对话生成 和 管理软件 。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 13
上图可以细分为“两库一体化”框架结
构
决策者
数据库管理 模型库管理
数据库 模型库
对话生成和管理
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 14
2.―用户界面 -知识 -问题, 框架
? 此框架包含：
? 语言系统（ LS,Language System） =用户界面系统
（ CHI,Computer Humman Interface ）
? 知识系统 (KS,Knowledge,System)
? 问题处理系统 (PPS,Promputer Procress System)
用户界面系统
(CHI)
知识系统
(KS)
问题处理系统
(PPS)决策者
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 15
? 用户界面系统 提供用户（决策者）与 DSS
通信的桥梁。它将决策者的意图传达给
DSS。
? 知识系统 包括 DSS中有关问题的知识主体，
其中可以存放数据、模型、规则、表格、
框架图形等。
? 问题处理系统 是用户界面系统的问题表示
和知识系统的知识表示之间的一个中间处
理器，具有确认、分析求解以及设计实施
三部份功能，还可以结合实际问题进一步
细分。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 16
3.三库一体化框架
? 数据、模型和知识三个子系统均包含一个库和一个管
理系统，而用户界面子系统包含对话生成和管理软件
决策者
数据库 模型库 知识库
对话生成和管理
知识库管理模型库管理数据库管理
软
件
系
统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 17
4.工具箱结构
? 这种系统结构常见于一些决策支持系统和办
公室自动化系统中。
决策者
数据库 模型库 方法库
通讯总控服务
知识库管理系统知识库管理系统模型库管理系统数据库管理系统
图形库
用户界面
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 18
? 决策这通过用户界面输入命令及有关需求
的参数和说明。
? 总控模块根据决策者的要求调用有关模块，
存取各库，运用各种方法或手段随时进行
组合和更新，为决策者提供各种形式的数
据、模型和方法。
? 该系统显著的特点是：具有开放型。决策
者可将自己的经验和智慧，与系统的开发
能力相结合，更好第发挥用户的积极性和
创造性。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 19
? 开发一个完整的 DSS结构是十分重要的
工作，体系结构必须具体地指导未来的
系统设计，并且具有足够的灵活性以采
纳新技术，且能保证今日和未来的需求。
一旦被定义下来，需要做估价的努力去
修改和替换与新概念不一致的现存系统。
? 合理组织者以上四种结构，适应不同的
局决策类型的决策环境，创造一个新类
型的 DSS,这是今后进一步研究的一个方
向
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 20
例：基于网络技术的概念上的 DSS结构
数据库 模型库
数据库管理系统 模型库管理系统 模型开发工具
最终用户
查询工具
用户接口
硬件、操作系统平台
网络与通讯设施
外部数据 用户 程序员
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 21
8.1.3 决策支持系统的开发
1,定义 DSS的体系结构
– 在独立开发系统之前，重要的是开发一个
全面的信息系统体系结构。
– DSS的体系结构应当反映的内容有：
? DSS的数据库
? DSS的模型
? DSS的用户
? 软件工具、硬件和操作系统平台
? 网络和通讯功能
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 22
2,平台的选择
? 平台指集成的硬件和操作系统环境。用于支持应
用程序
? DSS可在多个不同的平台上运行，常用的平台有：
1) 公司的中央系统
2) 连接用户台式计算机的中央系统，通过内部公司的
网络、互联网
3) 分散的系统，可以从中央系统中获取且能通过网络
提供给它的用户
4) 用桌面上的独立系统
5) 上述情景的综合
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 23
3,开发 DSS的软件工具
? 通常有四种方法获得 DSS应用软件：
1) 购买集成的软件包
2) 定做软件包
3) 使用工具或为当前任务设计的“程序生成
器”
4) 从头开始编写所要的程序
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 24
? 支持 DSS开发的所使用的软件类型：
1) 数据库管理软件包
2) 信息检索（查询和报告）软件包
3) 专用的建模软件包
4) 统计
5) 数据分析软件包
6) 预测软件包
7) 图形软件包
8) 语言
数据库管理软件包主要支持层
次结构、网络结构、关系结构。
层次结构是台式计算机普遍采
用；网络结构则是大型主机中
最为普遍采用；关系结构是微
型计算机和工作站普遍采用，
对不可预见的信息检索要求的
反应更具灵活性，所以更适合
于 DSS。
信息检索软件包的功能是从文件或
数据中检索用户指定的数据，好的
信息检索软件包应具有复杂的查询
功能且易于使用。
3-7是以数量化理论提供的算法
为基础，且能结合具体的专项业
务进行有关量化计算。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 25
4.DSS用户界面设计
? 用户界面设计应当考虑的因素主要有：
1) 时间
2) 学习
3) 多用途
4) 差错处理
5) 帮助
6) 适应性
7) 集中
8) 抗疲劳
9) 一致性
10) 趣味性
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 26
? 用户界面样式设计通常有：
1) 命令行界面
2) 图形界面
3) 菜单
4) 对话框
? 超文本和超媒体界面，把文字、图形、
动画和声音加入电子“文档”中，特别是信
息检索，应用超文本方式。可以使系统更快、
更精确地解决问题。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 27
5.DSS的开发方法
? 方法有：
1) 生命周期法
解决半结构化和非结构化问题，以人 —
机对话为主要工作方式。
2) 原型法
3) 最终用户开发方法
指决策者直接负责 DSS的开发，在专
业人士的支持和帮助下，开发更为复杂的最
终用户系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 28
8.2 群体决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 29
8.2.1 群体决策支持系统的概念
? 1981年,Keen提出群体决策支持系统（ GDSS,
Group DSS）概念
1,群体决策支持系统的定义
– Huber(1984)称 GDSS是能帮助在一起工作的一群决策者
共同解决非结构化问题的一种交互计算机系统。 ——
强调会议决策
– Ds Santis和 Gsllupe(1985)等给出的定义是,GDSS是能
帮助在一起工作的一群决策者共同解决非结构化的问
题的一种交互式的计算机系统。 ——强调非结构化问
题的决策。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 30
综上所述，其描述性的定义为：
GDSS在其设计、结构和用途上都反
映出群体的各个成员相互影响并且做出特
定决策的决策方式。 GDSS的群体决策过
程包括沟通、文件共享，构造群体活动的
模型，集成多个人观点为群体观点，以及
涉及群体交互活动的其它一些功能。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 31
2.GDSS的作用
1,能让决策者相互之间便捷地交流信息与共享信
息, 减少片面性；
2,决策者可克服消极的心理影响, 无保留地发表
自己的意见；
3,决策者利用先进的各种技术支持决策, 使问题
的求解系统化, 条例化 。
4,能集思广益, 激发决策者思路, 使问题的方案
尽可能趋于完美；
5,可防止小集体主义及个性对决策结果的影响；
6,可提高决策群体成员对决策结果的满意程度和
置信度；
7,群体越大效果越显著 。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 32
GDSS需要用到有：
– 通讯技术（电子信息、局部或大区域网、电话
会议、存储和交换设备）
– 计算机技术（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）
– 决策支持技术（议程设置、人工智能和自动推
理技术、决策模型方法）
– 结构化的群体决策方法（如：德尔非法）
GDSS将这些技术结合起来，使问题的求解
条理化、系统化。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 33
8.2.2 群体决策支持系统的构成
1.GDSS的技术层次
Desanctis和 Gallupe(1987)按照为群体
成员提供支持的不同，将 GDSS技术分为
三个层次：
1) 过程支持 （目的是为了减少或消除通讯障碍）
2) 决策支持 （软件增加了建模和决策分析功能，通过提供系
统的方法，减少群体决策过程的不确定性）
3) 次序的规则 （涉及群体决策过程的时间，内容或信息形
式，加入了包含次序的规则的专门软件。）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 34
2.GDSS的结构
? 决策室
? 局域决策网
? 传真会议
? 远程决策
返回
对决策者面对面地集中于一室在同一时间进行群体决策
的情况
利用局域网，多位决策者在近距离内的不同房间（或
自己的办公室）里定时或不定时作群体决策的系统。
利用计算机网络的通讯技术，使分散在各地的决策者在同
一时间内，以不见面的方式进行集中决策。
利用广域网，是决策者异地异时地对同一问题做出决策
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 35
8.2.3 群体决策支持系统的类型
? 电子会议室
? 工作流系统
? 谈判支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 36
8.3 专家系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 37
8.3.1 专家系统的概念与特征
? 专家系统（ ES,Expert System）产生于 20
世纪 60年代中期，广泛应用于 医疗诊断、
化学工程、语音识别、图像处理、金融
决策、信号解释、地质勘探、石油、军
事等领域。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 38
1.专家系统的定义
专家系统是利用计算机技术、人工智
能及其它理论，将某个特定领域内的专
家的知识或推理过程在计算机上实现，
并且用来解决过去需要专家才能解决的
现实问题的计算机系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 39
2,专家系统的构成
知识库 推理机
工作空间
用户接口
数据库
领域专家 知识工程师
用户
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 40
3,专家系统的特征
– 具有系统的特征
– 符号处理
– 一般问题的求解能力
– 复杂度和难度
– 具有解释能力
– 具有获取知识的能力
– 知识与推理机构互相独立
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 41
8.3.2 专家系统的分类
1,按应用领域分类
（医疗、勘探、教学、气象、生物 …… ）
2,按知识表示技术分类
? 基于逻辑的专家系统
? 基于规则的专家系统
? 基于语言网的专家系统
? 基于框架的专家系统
按推理控制策略分类
（正向推理、方向推理、原控制专家系统）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 42
4,按采用的不精确推理技术分类
（确定理论推理技术专家系统、主观 Bayes推理技术专家系统、可
能性理论推理技术专家系统,D/S论据理论推理技术专家系统）
5,按专家系统的结构分类
（单专家系统、群专家系统）
6,按所处理的问题类型分类
（解释型、预测型、设计型、规划型、监视型、调试型、修正型、
教学型、控制型）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 43
8.3.3 专家系统的设计方法
? 目前没有统一规范 ;
? 设计专家系统的关键有两大部分：
1) 建造知识库
2) 设计推理机制与策略
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 44
1.专家系统的知识获取
知识获取是从领域专家出提取知识，
并将其转化成专家系统程序的艰巨而细
致的过程。
常用的知识获取的方式有：
1) 知识工程师
2) 智能编辑程序
3) 归纳学习程序
4) 知识表示
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 45
2.专家系统的推理机制
基于知识规则的推理是针对用户的
特定问题，选择并且运用知识库中的知
识，以实现求解问题的控制过程。
推理涉及的两个基本问题,
–推理方向选择
–冲突消解
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 46
? 推理方向选择：
– 数据驱动的前向推理方式
– 目标驱动的反向推理方式
– 混合控制策略（交替使用以上两种方法形成的）
– 元控制策略（结合启发方法）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 47
?推理解释 是解释系统的重要组成部分。
其目的是对系统 推理过程、推理位置 及
推理的每个动作 给出解释，使用户向新
问题求解结论的可信性与正确性。
?解释系统一般分为两部分：
– 推理状态检查程序（咨询过程中使用）
– 通用回答程序（咨询中或咨询后使用的）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 48
3.专家系统的构造原则
1) 知识与知识处理机构分开和相互独立的原则
2) 按系统功能实现模块化构造的原则
3) 交互性原则
– 专家系统与基于算法的软件设计的差异
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 49
4.专家系统的主要设计步骤
1) 初步设计
2) 开发原型系统
3) 知识库的维护
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 50
8.3.4 专家系统的开发
1,专家系统的开发条件与选题
1) 专家系统的开发条件
一个适合用于专家系统的问题必须满
足三个条件：
? 有一个可以与之合作的专家；
? 专家用启发式的方法解决问题；
? 专家的知识能清楚的表达
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 51
2) 专家系统的选题
除了上述先决条件以外，专家系
统在选题上还应注意三点：
? 问题的范围
? 问题的难度
? 问题的意义
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 52
2.专家系统的开发基本步骤
一个专家系统的开发大致经历：
准备 → 研究问题 → 建立模型系统
→ 改进和扩充系统 → 测试与维护 → 评价
→ 商品化
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 53
3,专家系统开发工具介绍
1) 程序设计语言
常用 LISP语言,PROLOG语言或 PASCAL语言
2) 骨架系统
有名的有 EMYCIN系统,KAS系统
3) 通用型开发工具
OPS5.1和 ORSIE
4) 组合型开发工具
AGE,ADVISE, ESP/ADVISOR
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 54
8.4 智能决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 55
8.4.1智能决策支持系统的概念
问题的提出
– 计算机的重点在于定量计算，人机对话方式使一些
不熟悉计算机的决策者难以适应。从而限制了 DSS
的效果。
– 由于决策本身的复杂性和动态性，决策者所需的信
息不足性以及传统的决策支持系统对非结构化的决
策支持突破甚少。
为了弥补 DSS的不足，人们开始了对智能决策的
研究，将人工智能技术引入传统的 DSS，形成了智
能型 DSS (IDSS),加大的改进了 DSS的性能。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 56
? 智能决策（ IDSS,Intelligent Decesion
Support System）利用计算机技术、人工智
能及其理论，将某个特定领域内的专家的
知识或推理过程在计算机上实现，并且用
来解决过去需要专家才能解决的现实问题
的计算机系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 57
IDSS=DSS+ES
IDSS在 DSS的基础上增加了知识库、
推理机与问题处理器，人机对话部分还
加入了自然语言处理功能。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 58
8.4.2智能决策支持系统的结构
1.智能决策支持系统的总体结构
问题处理与人际交流
模型库管理系统 数据库管理系统
知识库
管理系统
推理机
模型库 知识库 数据库
用户
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 59
2,IDSS 中 DSS 和 ES 的结合形式
体现在三个方面：
1) DSS和 ES的总体结合
2) KB和 MB的总体结合
3) DB和动态 DB的结合
由 DSS和 ES这三种结合形式，也就形
成了三种 IDSS的集成形式。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 60
3.DSS和 ES并重的 IDSS结构
该结构由集成系统完成对 DSS和 ES
的控制和调度，根据问题的需要协调
DSS和 ES的运行。
集成系统有两种形式：
1) DSS和 ES两者之外集成的系统
此结构具有调用和集成 DSS和 ES的能力。
集成系统
DSS ES
DSS和 ES并重的 IDSS结构
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 61
2) DSS功能扩充和 ES集成系统
3) 将 DSS问题处理与人 -机交互系统功能扩
充，增加对专家系统的调用组合能力。
4) 其结构主要是 ES中的动态 DB和 DSS中的
DB之间的数据交换，即以 IDSS中的第一
种和第三种结合形式为主体
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 62
4.DSS为主体的 IDSS结构
这种集成结构形式体现以定量分析
为主体，结合定性分析。他是在 DSS问
题处理与人 -机交互系统的基础上，扩充
调用专家系统功能。
集成系统MB EB
DB
DSS为主体的 IDSS结构
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 63
5.ES为主体的 IDSS结构
这种结构以定量分析为主，结合定
量分析。在该结构中，人 -机交互系统
和 ES的推理结合为一体
1) DSS作为推理形式
DSS作为推理机出现，受到 ES中的推理
机所控制
推理机（广义）DSS KB
动态 DB
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 64
2) 模型作为知识出现
3) 数学模型作为一种知识出现，
即模型是一种过程性知识，体现了第二
种结合形式。
推理机 KB MB
动态 DB
张秋蓉 第八章 决策支持系统张秋蓉 65
谢谢！
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 66
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 67
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 68
第 8章
决策支持系统和专家系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 2
知识要点
1,决策支持系统的概念、结构、开发等相关知识
2,群体决策支持系统的概念、其他相关知识
3,专家系统的概念、设计方法、开发等相关知识
4,智能决策支持系统的概念、结构等相关知识
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 3
8.1 决策支持系统
8.2 群体决策支持系统
8.3 专家系统
8.4 智能决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 4
8.1 决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 5
8.1.1 决策支持系统的概念
1,决策支持系统的定义
– 由于 60年代末 MIS的缺陷,71年，高瑞（ Gorry）
和斯科特 ·莫顿 (Scott Morton) 首次提出“决策
支持系统”的概念以来，随着决策支持系统的
不断发展，其概念和定义一直处在争论之中，
直到现在仍然没有一个学术界公认的定义。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 6
– 决策支持系统（ DSS,Decision Support system）
是为决策者提供有价值的信息及创造性思维与
学习的环境，能够帮助决策者 解决半结构化 和
非结构化决策 问题的 交互式 计算机系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 7
2.决策支持系统 DSS的特征：
1) 对决 策者的 决 策判 断进 行支持而不是代替；
2) 帮 助 决 策者解 决 半 结构 化和非 结构 化的 问题 ；
3) 支持决策过程的各个阶段；
4) 支持决策者的决策风格和方法，改善个人与组织的
效能
5) 支持所有管理层次的决策，进行不同层次间的沟通
和协调；
6) 易于非计算机专业人员以交互对话方式使用；
7) 要由用户通过对问题的洞察和判断来加以使用；
8) 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性和适应性。
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３,决策支持系统的功能
1) 决策目标、参数和概率的规定
2) 数据检索和管理
3) 决策方案的生成
4) 决策方案后果的推理
5) 语言、数值和图形信息的显示和吸收
6) 方案后果评价
7) 结策的解释和执行
8) 战略构成
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4.决策支持系统的一般分类方法：
DSS通常按照系统的特性及其应用状况分类。
– 按 支持层次 分为：战略规划决策支持系统、作业控制决
策支持系统
– 按 支持的决策类型 分为：个人决策支持系统、组织结构
决策支持系统、群体决策支持系统
– 按 支持的数据与模型操作能力 分为：文件柜系统、数据
分析系统、分析信息系统、财务模型系统、描述模型系
统、优化模型系统、建议系统。
– 按 应用领域 分为：生产经营决策支持系统、农业规划决
策支持系统 …… 。
– 按 适用范围 分为：专用决策支持系统、通用决策支持系
统。
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8.1.2 决策支持系统的结构
决策支持系统的设计是问题驱动的，
重视解决问题的 决策模式的研究 与 模型
的使用
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1,―用户界面 -数据 -模型, 框架
? 此框架由 Sprague（ 1980,1987）提出。它
包含 用户界面, 数据 和 模型 三个子系统
数据 模型
用户界面
决策者
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 12
? 数据库系统一般包括,数据库 和 数据库管理
系统。
? 模型子系统一般包括,模型库 和 模型库管理
系系统。
? 用户界面子系统包括,对话生成 和 管理软件 。
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上图可以细分为“两库一体化”框架结
构
决策者
数据库管理 模型库管理
数据库 模型库
对话生成和管理
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 14
2.―用户界面 -知识 -问题, 框架
? 此框架包含：
? 语言系统（ LS,Language System） =用户界面系统
（ CHI,Computer Humman Interface ）
? 知识系统 (KS,Knowledge,System)
? 问题处理系统 (PPS,Promputer Procress System)
用户界面系统
(CHI)
知识系统
(KS)
问题处理系统
(PPS)决策者
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 15
? 用户界面系统 提供用户（决策者）与 DSS
通信的桥梁。它将决策者的意图传达给
DSS。
? 知识系统 包括 DSS中有关问题的知识主体，
其中可以存放数据、模型、规则、表格、
框架图形等。
? 问题处理系统 是用户界面系统的问题表示
和知识系统的知识表示之间的一个中间处
理器，具有确认、分析求解以及设计实施
三部份功能，还可以结合实际问题进一步
细分。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 16
3.三库一体化框架
? 数据、模型和知识三个子系统均包含一个库和一个管
理系统，而用户界面子系统包含对话生成和管理软件
决策者
数据库 模型库 知识库
对话生成和管理
知识库管理模型库管理数据库管理
软
件
系
统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 17
4.工具箱结构
? 这种系统结构常见于一些决策支持系统和办
公室自动化系统中。
决策者
数据库 模型库 方法库
通讯总控服务
知识库管理系统知识库管理系统模型库管理系统数据库管理系统
图形库
用户界面
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 18
? 决策这通过用户界面输入命令及有关需求
的参数和说明。
? 总控模块根据决策者的要求调用有关模块，
存取各库，运用各种方法或手段随时进行
组合和更新，为决策者提供各种形式的数
据、模型和方法。
? 该系统显著的特点是：具有开放型。决策
者可将自己的经验和智慧，与系统的开发
能力相结合，更好第发挥用户的积极性和
创造性。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 19
? 开发一个完整的 DSS结构是十分重要的
工作，体系结构必须具体地指导未来的
系统设计，并且具有足够的灵活性以采
纳新技术，且能保证今日和未来的需求。
一旦被定义下来，需要做估价的努力去
修改和替换与新概念不一致的现存系统。
? 合理组织者以上四种结构，适应不同的
局决策类型的决策环境，创造一个新类
型的 DSS,这是今后进一步研究的一个方
向
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 20
例：基于网络技术的概念上的 DSS结构
数据库 模型库
数据库管理系统 模型库管理系统 模型开发工具
最终用户
查询工具
用户接口
硬件、操作系统平台
网络与通讯设施
外部数据 用户 程序员
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 21
8.1.3 决策支持系统的开发
1,定义 DSS的体系结构
– 在独立开发系统之前，重要的是开发一个
全面的信息系统体系结构。
– DSS的体系结构应当反映的内容有：
? DSS的数据库
? DSS的模型
? DSS的用户
? 软件工具、硬件和操作系统平台
? 网络和通讯功能
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 22
2,平台的选择
? 平台指集成的硬件和操作系统环境。用于支持应
用程序
? DSS可在多个不同的平台上运行，常用的平台有：
1) 公司的中央系统
2) 连接用户台式计算机的中央系统，通过内部公司的
网络、互联网
3) 分散的系统，可以从中央系统中获取且能通过网络
提供给它的用户
4) 用桌面上的独立系统
5) 上述情景的综合
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3,开发 DSS的软件工具
? 通常有四种方法获得 DSS应用软件：
1) 购买集成的软件包
2) 定做软件包
3) 使用工具或为当前任务设计的“程序生成
器”
4) 从头开始编写所要的程序
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 24
? 支持 DSS开发的所使用的软件类型：
1) 数据库管理软件包
2) 信息检索（查询和报告）软件包
3) 专用的建模软件包
4) 统计
5) 数据分析软件包
6) 预测软件包
7) 图形软件包
8) 语言
数据库管理软件包主要支持层
次结构、网络结构、关系结构。
层次结构是台式计算机普遍采
用；网络结构则是大型主机中
最为普遍采用；关系结构是微
型计算机和工作站普遍采用，
对不可预见的信息检索要求的
反应更具灵活性，所以更适合
于 DSS。
信息检索软件包的功能是从文件或
数据中检索用户指定的数据，好的
信息检索软件包应具有复杂的查询
功能且易于使用。
3-7是以数量化理论提供的算法
为基础，且能结合具体的专项业
务进行有关量化计算。
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4.DSS用户界面设计
? 用户界面设计应当考虑的因素主要有：
1) 时间
2) 学习
3) 多用途
4) 差错处理
5) 帮助
6) 适应性
7) 集中
8) 抗疲劳
9) 一致性
10) 趣味性
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? 用户界面样式设计通常有：
1) 命令行界面
2) 图形界面
3) 菜单
4) 对话框
? 超文本和超媒体界面，把文字、图形、
动画和声音加入电子“文档”中，特别是信
息检索，应用超文本方式。可以使系统更快、
更精确地解决问题。
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5.DSS的开发方法
? 方法有：
1) 生命周期法
解决半结构化和非结构化问题，以人 —
机对话为主要工作方式。
2) 原型法
3) 最终用户开发方法
指决策者直接负责 DSS的开发，在专
业人士的支持和帮助下，开发更为复杂的最
终用户系统。
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8.2 群体决策支持系统
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8.2.1 群体决策支持系统的概念
? 1981年,Keen提出群体决策支持系统（ GDSS,
Group DSS）概念
1,群体决策支持系统的定义
– Huber(1984)称 GDSS是能帮助在一起工作的一群决策者
共同解决非结构化问题的一种交互计算机系统。 ——
强调会议决策
– Ds Santis和 Gsllupe(1985)等给出的定义是,GDSS是能
帮助在一起工作的一群决策者共同解决非结构化的问
题的一种交互式的计算机系统。 ——强调非结构化问
题的决策。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 30
综上所述，其描述性的定义为：
GDSS在其设计、结构和用途上都反
映出群体的各个成员相互影响并且做出特
定决策的决策方式。 GDSS的群体决策过
程包括沟通、文件共享，构造群体活动的
模型，集成多个人观点为群体观点，以及
涉及群体交互活动的其它一些功能。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 31
2.GDSS的作用
1,能让决策者相互之间便捷地交流信息与共享信
息, 减少片面性；
2,决策者可克服消极的心理影响, 无保留地发表
自己的意见；
3,决策者利用先进的各种技术支持决策, 使问题
的求解系统化, 条例化 。
4,能集思广益, 激发决策者思路, 使问题的方案
尽可能趋于完美；
5,可防止小集体主义及个性对决策结果的影响；
6,可提高决策群体成员对决策结果的满意程度和
置信度；
7,群体越大效果越显著 。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 32
GDSS需要用到有：
– 通讯技术（电子信息、局部或大区域网、电话
会议、存储和交换设备）
– 计算机技术（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）
– 决策支持技术（议程设置、人工智能和自动推
理技术、决策模型方法）
– 结构化的群体决策方法（如：德尔非法）
GDSS将这些技术结合起来，使问题的求解
条理化、系统化。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 33
8.2.2 群体决策支持系统的构成
1.GDSS的技术层次
Desanctis和 Gallupe(1987)按照为群体
成员提供支持的不同，将 GDSS技术分为
三个层次：
1) 过程支持 （目的是为了减少或消除通讯障碍）
2) 决策支持 （软件增加了建模和决策分析功能，通过提供系
统的方法，减少群体决策过程的不确定性）
3) 次序的规则 （涉及群体决策过程的时间，内容或信息形
式，加入了包含次序的规则的专门软件。）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 34
2.GDSS的结构
? 决策室
? 局域决策网
? 传真会议
? 远程决策
返回
对决策者面对面地集中于一室在同一时间进行群体决策
的情况
利用局域网，多位决策者在近距离内的不同房间（或
自己的办公室）里定时或不定时作群体决策的系统。
利用计算机网络的通讯技术，使分散在各地的决策者在同
一时间内，以不见面的方式进行集中决策。
利用广域网，是决策者异地异时地对同一问题做出决策
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 35
8.2.3 群体决策支持系统的类型
? 电子会议室
? 工作流系统
? 谈判支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 36
8.3 专家系统
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8.3.1 专家系统的概念与特征
? 专家系统（ ES,Expert System）产生于 20
世纪 60年代中期，广泛应用于 医疗诊断、
化学工程、语音识别、图像处理、金融
决策、信号解释、地质勘探、石油、军
事等领域。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 38
1.专家系统的定义
专家系统是利用计算机技术、人工智
能及其它理论，将某个特定领域内的专
家的知识或推理过程在计算机上实现，
并且用来解决过去需要专家才能解决的
现实问题的计算机系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 39
2,专家系统的构成
知识库 推理机
工作空间
用户接口
数据库
领域专家 知识工程师
用户
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3,专家系统的特征
– 具有系统的特征
– 符号处理
– 一般问题的求解能力
– 复杂度和难度
– 具有解释能力
– 具有获取知识的能力
– 知识与推理机构互相独立
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 41
8.3.2 专家系统的分类
1,按应用领域分类
（医疗、勘探、教学、气象、生物 …… ）
2,按知识表示技术分类
? 基于逻辑的专家系统
? 基于规则的专家系统
? 基于语言网的专家系统
? 基于框架的专家系统
按推理控制策略分类
（正向推理、方向推理、原控制专家系统）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 42
4,按采用的不精确推理技术分类
（确定理论推理技术专家系统、主观 Bayes推理技术专家系统、可
能性理论推理技术专家系统,D/S论据理论推理技术专家系统）
5,按专家系统的结构分类
（单专家系统、群专家系统）
6,按所处理的问题类型分类
（解释型、预测型、设计型、规划型、监视型、调试型、修正型、
教学型、控制型）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 43
8.3.3 专家系统的设计方法
? 目前没有统一规范 ;
? 设计专家系统的关键有两大部分：
1) 建造知识库
2) 设计推理机制与策略
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 44
1.专家系统的知识获取
知识获取是从领域专家出提取知识，
并将其转化成专家系统程序的艰巨而细
致的过程。
常用的知识获取的方式有：
1) 知识工程师
2) 智能编辑程序
3) 归纳学习程序
4) 知识表示
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 45
2.专家系统的推理机制
基于知识规则的推理是针对用户的
特定问题，选择并且运用知识库中的知
识，以实现求解问题的控制过程。
推理涉及的两个基本问题,
–推理方向选择
–冲突消解
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 46
? 推理方向选择：
– 数据驱动的前向推理方式
– 目标驱动的反向推理方式
– 混合控制策略（交替使用以上两种方法形成的）
– 元控制策略（结合启发方法）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 47
?推理解释 是解释系统的重要组成部分。
其目的是对系统 推理过程、推理位置 及
推理的每个动作 给出解释，使用户向新
问题求解结论的可信性与正确性。
?解释系统一般分为两部分：
– 推理状态检查程序（咨询过程中使用）
– 通用回答程序（咨询中或咨询后使用的）
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 48
3.专家系统的构造原则
1) 知识与知识处理机构分开和相互独立的原则
2) 按系统功能实现模块化构造的原则
3) 交互性原则
– 专家系统与基于算法的软件设计的差异
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 49
4.专家系统的主要设计步骤
1) 初步设计
2) 开发原型系统
3) 知识库的维护
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 50
8.3.4 专家系统的开发
1,专家系统的开发条件与选题
1) 专家系统的开发条件
一个适合用于专家系统的问题必须满
足三个条件：
? 有一个可以与之合作的专家；
? 专家用启发式的方法解决问题；
? 专家的知识能清楚的表达
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 51
2) 专家系统的选题
除了上述先决条件以外，专家系
统在选题上还应注意三点：
? 问题的范围
? 问题的难度
? 问题的意义
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 52
2.专家系统的开发基本步骤
一个专家系统的开发大致经历：
准备 → 研究问题 → 建立模型系统
→ 改进和扩充系统 → 测试与维护 → 评价
→ 商品化
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3,专家系统开发工具介绍
1) 程序设计语言
常用 LISP语言,PROLOG语言或 PASCAL语言
2) 骨架系统
有名的有 EMYCIN系统,KAS系统
3) 通用型开发工具
OPS5.1和 ORSIE
4) 组合型开发工具
AGE,ADVISE, ESP/ADVISOR
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 54
8.4 智能决策支持系统
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 55
8.4.1智能决策支持系统的概念
问题的提出
– 计算机的重点在于定量计算，人机对话方式使一些
不熟悉计算机的决策者难以适应。从而限制了 DSS
的效果。
– 由于决策本身的复杂性和动态性，决策者所需的信
息不足性以及传统的决策支持系统对非结构化的决
策支持突破甚少。
为了弥补 DSS的不足，人们开始了对智能决策的
研究，将人工智能技术引入传统的 DSS，形成了智
能型 DSS (IDSS),加大的改进了 DSS的性能。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 56
? 智能决策（ IDSS,Intelligent Decesion
Support System）利用计算机技术、人工智
能及其理论，将某个特定领域内的专家的
知识或推理过程在计算机上实现，并且用
来解决过去需要专家才能解决的现实问题
的计算机系统。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 57
IDSS=DSS+ES
IDSS在 DSS的基础上增加了知识库、
推理机与问题处理器，人机对话部分还
加入了自然语言处理功能。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 58
8.4.2智能决策支持系统的结构
1.智能决策支持系统的总体结构
问题处理与人际交流
模型库管理系统 数据库管理系统
知识库
管理系统
推理机
模型库 知识库 数据库
用户
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 59
2,IDSS 中 DSS 和 ES 的结合形式
体现在三个方面：
1) DSS和 ES的总体结合
2) KB和 MB的总体结合
3) DB和动态 DB的结合
由 DSS和 ES这三种结合形式，也就形
成了三种 IDSS的集成形式。
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 60
3.DSS和 ES并重的 IDSS结构
该结构由集成系统完成对 DSS和 ES
的控制和调度，根据问题的需要协调
DSS和 ES的运行。
集成系统有两种形式：
1) DSS和 ES两者之外集成的系统
此结构具有调用和集成 DSS和 ES的能力。
集成系统
DSS ES
DSS和 ES并重的 IDSS结构
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 61
2) DSS功能扩充和 ES集成系统
3) 将 DSS问题处理与人 -机交互系统功能扩
充，增加对专家系统的调用组合能力。
4) 其结构主要是 ES中的动态 DB和 DSS中的
DB之间的数据交换，即以 IDSS中的第一
种和第三种结合形式为主体
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 62
4.DSS为主体的 IDSS结构
这种集成结构形式体现以定量分析
为主体，结合定性分析。他是在 DSS问
题处理与人 -机交互系统的基础上，扩充
调用专家系统功能。
集成系统MB EB
DB
DSS为主体的 IDSS结构
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5.ES为主体的 IDSS结构
这种结构以定量分析为主，结合定
量分析。在该结构中，人 -机交互系统
和 ES的推理结合为一体
1) DSS作为推理形式
DSS作为推理机出现，受到 ES中的推理
机所控制
推理机（广义）DSS KB
动态 DB
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2) 模型作为知识出现
3) 数学模型作为一种知识出现，
即模型是一种过程性知识，体现了第二
种结合形式。
推理机 KB MB
动态 DB
张秋蓉 第八章 决策支持系统张秋蓉 65
谢谢！
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张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 67
张秋蓉 第八章 决策支持系统2010-5-20 68
