第十章 决策支持系统

第十章本章学习目标： 本章学习目标：

决策支持系统

1 了解DSS的发展过程； 了解DSS的发展过程 的发展过程； 2 掌握DSS的基本概念和特征； 掌握DSS的基本概念和特征 的基本概念和特征； 3 掌握DSS的概念模式及系统结构； 掌握DSS的概念模式及系统结构 的概念模式及系统结构； 4 理解数据仓库的定义、特点及与数据库的区别； 理解数据仓库的定义、特点及与数据库的区别； 5 理解数据挖掘的功能和过程。 理解数据挖掘的功能和过程。

第十章

决策支持系统

第一节 第二节

传统的决策支持系统 数据仓库与数据挖掘

第一节 传统的决策支持系统 本节内容： 本节内容：一、决策支持系统的产生和发展 二、决策支持系统的基本概念 三、决策支持系统的理论基础 四、决策支持系统的组成和系统结构

一、决策支持系统的产生和发展(一)产生背景系统分析人员和信息系统本身都不能取代决 策者去作出决策， 策者去作出决策，支持决策者才是他们正确的 地位。 地位。于是人们自然期望一种新的用于管理的 信息系统，它在某种程度上可克服上述缺点， 信息系统，它在某种程度上可克服上述缺点， 为决策者提供一些切实可行的帮助。 为决策者提供一些切实可行的帮助。 20世纪70年代中期 世纪70年代中期Keen和Scott Morton 自20世纪70年代中期 和 创造的“决策支持系统( 创造的“决策支持系统(Decision Support System,DSS)”一词至今作为用于管理的一种 ) , 新型的计算机信息系统—— ——DSS已经得到了迅速 新型的计算机信息系统—— 已经得到了迅速 的发展， 的发展，

一、决策支持系统的产生和发展)发展 (二DSS除了涉及与计算机有关的技术之 除了涉及与计算机有关的技术之外，将进一步涉及智能技术。例如，在人 将进一步涉及智能技术。例如， 机界面上的自然语言理解和处理。 机界面上的自然语言理解和处理。 值得注意的是， 值得注意的是，将着眼点仍然要放在 辅助决策上， 辅助决策上，这就要求结合目标和背景运 用智能技术， 用智能技术，而不是在计算机上开发智能 技术。这在某种意义上也告诉人们， 技术。这在某种意义上也告诉人们，DSS的 的 继续发展必须面向实际， 继续发展必须面向实际，更多地解决实际 问题。 问题。

二、决策支持系统的基本概念(一)结构化、半结构化和非结构化问题 结构化、

1.概述所谓决策过程是人们为实现一定目标而制定的行动方案， 所谓决策过程是人们为实现一定目标而制定的行动方案， 并准备组织实施的活动过程，这个过程也是一个提出问题、 并准备组织实施的活动过程，

这个过程也是一个提出问题、 分析问题和解决问题的过程。一般的决策过程可用下图表示。 分析问题和解决问题的过程。一般的决策过程可用下图表示。设计方案

确定目标 反馈

环 境

评价方法

实施方案

决策过程

2.决策问题的性质 2.决策问题的性质把问题分成结构化、 把问题分成结构化 、 半结构化和非结构 种不同描述。 化，这是对问题结构化程度的3种不同描述。 所谓结构化程度， 所谓结构化程度 ， 是指对某一过程的环 境和规律， 能否用明确的语言( 境和规律 ， 能否用明确的语言 ( 数学的或逻 辑学的， 形式的或非形式的， 定量的或推理 辑学的 ， 形式的或非形式的 ， 给予清晰的说明或描述。 的 ) 给予清晰的说明或描述 。 如果能描述清 楚的， 称为结构化问题 结构化问题； 楚的 ， 称为 结构化问题 ； 不能描述清楚而只 能凭直觉或经验作出判断的， 称为非结构化 能凭直觉或经验作出判断的 ， 称为 非结构化 问题； 介于这两者之间的， 则称为半结构化 问题 ； 介于这两者之间的 ， 则称为 半结构化 问题。 问题。

(二)决策支持决策支持的基本含义是指用计算机来达到如下 决策支持的基本含义 是指用计算机来达到如下 目的或者说具备如下特征： 目的或者说具备如下特征： ( 1 ) 帮助经理在半结构化或非结构化的任务中作决 策； 支持经理的决策， ( 2 ) 支持经理的决策 ， 显然无代替经理的判断力的 意思； 意思； 改进决策效能( ( 3 ) 改进决策效能 ( effectiveness ) , 而不是提高它 的效率( 的效率(efficiency)。

(三)DSS的定义 的定义凡能对决策提供支持的计算机系统， 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， 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， 结构化或非结构化问题 ， 通过人机交互方式帮助和 改善管理决策制定的有效性的系统。 改善管理决策制定的有效性的系统。 但是，仔细推敲起来，这个定义并不完善， 但是， 仔细推敲起来 ，这个定义并不完善，因 并没有标准模式或标准规范。 为 DSS 并没有标准模式或标准规范 。 凡是能达到决 策支持这一目标的所有技术都可以用于构造 DSS 。 不同时期、不同用途、采用不同技术所构造的DSS DSS可 不同时期、不同用途、采用不同技术所构造的DSS可 能完全不同， 但有一点是共同的， 能完全不同 ， 但有一点是共同的 ， 那就是 DSS 一定 能起决策支持的作用。 能起决策支持的作用。

三、决策支持系统的理论基础(一)信息论 当人们开始接触DSS时，也许

看不到信息论与 当人们开始接触 时 它有什么关系，但实际上DSS的主要概念和基本理 它有什么关系，但实际上 的主要概念和基本理 论只有靠信息论提供的分析方法才能得出结论。 论只有靠信息论提供的分析方法才能得出结论。 (二)计算机技术 DSS作为一个很重要的计算机应用领域，需要 作为一个很重要的计算机应用领域， 作为一个很重要的计算机应用领域 计算机技术作为它的理论支持，计算机软、 计算机技术作为它的理论支持，计算机软、硬件 开发的制约因素。 是DSS开发的制约因素。 开发的制约因素 (三)管理科学和运筹学 (四)信息经济学 (五)行为科学 (六)人工智能

四、决策支持系统的组成和系统结构(一)DSS的基本部件 的基本部件结合目前国内外关于DSS的开发与研究的现状， 的开发与研究的现状， 结合目前国内外关于 的开发与研究的现状 人们认为DSS的基本部件还是有5个部分组成的：人 的基本部件还是有5 人们认为 的基本部件还是有 个部分组成的： 机接口、数据库、模型库、知识库和方法库。 机接口、数据库、模型库、知识库和方法库。

(二)DSS的目标 的目标DSS的目标和决策人员的工作目标是一致的， 的目标和决策人员的工作目标是一致的， 的目标和决策人员的工作目标是一致的 它所针对的是DSS的服务对象。DSS的目标一般包含 的服务对象。 它所针对的是 的服务对象 的目标一般包含 两层含义：工作的环境和决策的任务。 两层含义：工作的环境和决策的任务。

(三)DSS的功能 的功能为了完成预定的工作任务， 为了完成预定的工作任务，DSS应该具备相应的 应该具备相应的 支持功能。可以根据支持水平来划分功能的类型。 支持功能。可以根据支持水平来划分功能的类型。

(四)四库系统1.数据库系统 1.数据库系统数据库( 的一个最基本的部件。 数据库(Data Base,DB)是DSS的一个最基本的部件。一般 ， ) 的一个最基本的部件 情况下，任何一个DSS都不能缺少数据库及其管理系统。 都不能缺少数据库及其管理系统。 情况下，任何一个 都不能缺少数据库及其管理系统

2.模型库系统 2.模型库系统DSS之所以能够对决策制定过程提供有效的支持，除了系 之所以能够对决策制定过程提供有效的支持， 之所以能够对决策制定过程提供有效的支持 统设计思想不同外，主要在于DSS中有能为决策者提供推理、比 中有能为决策者提供推理、 统设计思想不同外，主要在于 中有能为决策者提供推理 较选择和分析整个问题的模型库。 较选择和分析整个问题的模型库。

3.知识库系统 3.知识库系统只有当知识和推理技术

被娴熟地用于DSS时，才可能真正 时 只有当知识和推理技术被娴熟地用于 达到决策支持所提出的目标。 达到决策支持所提出的目标。

4.方法库系统 4.方法库系统方法库系统( 方法库系统(Mode Base System, MBS)主要是一个软件系 ) 综合了数据库和程序库。 统，综合了数据库和程序库。

(五) DSS的系统结构 的系统结构1.四库三功能的系统结构 1.四库三功能的系统结构这个结构是一种初级的智能DSS。由于增加了知识库及相应 。 这个结构是一种初级的智能 的推理系统， 对于决策者的支持能力大大增强。 的推理系统，使DSS对于决策者的支持能力大大增强。 对于决策者的支持能力大大增强 在某种意义上来说，该系统的推理被看成一个准专家系统。 在某种意义上来说，该系统的推理被看成一个准专家系统。 从知识的获取、解释、表示和推理所使用的基本技术来看， 从知识的获取、解释、表示和推理所使用的基本技术来看，它与 专家系统几乎没有什么差别， 专家系统几乎没有什么差别，其主要原因是它引入了知识库和推 用户 理机的应用。 理机的应用。人机界面 信息服务 科学计算 决策咨询

数据库

模型库

方法库

知识库

具有四库三功能的DSS 具有四库三功能的DSS

(五) DSS的系统结构 的系统结构2.智能 2.智能DSS的结构 智能 的结构最典型的智能DSS的结构由3个子系统构成，它 的结构由3个子系统构成， 最典型的智能 的结构由 们是语言系统( )、问题处理系统( )、问题处理系统 们是语言系统(LS)、问题处理系统(PPS)和知 ) 识系统( ),如图所示。这种系统又称3S系统 ),如图所示 系统， 识系统(KS),如图所示。这种系统又称 系统， 它的关键技术是自然语言处理，这项工作由LS LS和 它的关键技术是自然语言处理，这项工作由LS和PPS 共同完成。 共同完成。 KS数据库 用户 LS PPS 模型库 知识库

智能DSS的基本结构 智能DSS的基本结构

第二节

数据仓库与数据挖掘

本节内容： 本节内容： 一、数据仓库 二、数据挖掘

一、数据仓库 (一)数据仓库基本概念粒度 粒度是指数据仓库中数据单元的详细程度和级别。 分割是指将逻辑上统一的数据分割成较小的、 分割 分割是指将逻辑上统一的数据分割成较小的、 可以独立管理的物理单元进行存储，以便提高数据处 可以独立管理的物理单元进行存储， 理效率。 理效率。

维

维是人们观察数据的特定角度，是数据的视图。 维是人们观察数据的特定角度，是数据的视图。 最常用的维是时间维. 最常用的维是时间维.

元数据 所谓元数据就是关于数据的数据，它描述了 所谓元数

据就是关于数据的数据，数据的结构、内容、 数据的结构、内容、码、索引等项内容。 索引等项内容。

一、数据仓库(二)数据仓库特点(1)查询效率高。 查询效率高。 因为大多数查询结果可以从仓库中直接取 无须去访问源数据库， 得，无须去访问源数据库，这样就节省了全局 与局部间的转换代价和通信费用， 与局部间的转换代价和通信费用，也不受到局 部系统的速度限制。 部系统的速度限制。 系统可用性好。 (2)系统可用性好。 由于数据都事先从局部系统中抽出， 由于数据都事先从局部系统中抽出，局部 系统的故障和性能不会影响到全局系统。 系统的故障和性能不会影响到全局系统。 系统费用小。 (3)系统费用小。 当重复查询相同的数据时， 当重复查询相同的数据时，都可从仓库中 取得。与常规集成系统相比， 取得。与常规集成系统相比，节省了多次访问 局部的费用。 局部的费用。

一、数据仓库数据仓库的主要作用是支持涉及多数据 源的全部查询应用。 源的全部查询应用。 其适用范围包括： 其适用范围包括： 数据的采集和追加方面，如数据的选取、 (1)数据的采集和追加方面，如数据的选取、 一致性维护等； 一致性维护等； 对专门应用(如数据开采、工程设计) (2)对专门应用(如数据开采、工程设计) 的支持方面， 如需要特殊运算、 的支持方面 ， 如需要特殊运算 、 特殊的数 据处理等。 据处理等。

一、数据仓库(三)数据仓库体系结构数据仓库可以是集中的，也可以是分布的， 数据仓库可以是集中的，也可以是分布的， 不同之处在于采用集中式DBMS 还是分布式 不同之处在于采用集中式 DBMS。 。数据仓库 集成器 集成器 ……

翻译器

监控器

翻译器

监控器

数据源

……

数据源

一个集中式数据仓库系统的结构

(四)数据仓库的主要模块及关键技术1翻译器 翻译器翻译器的数据翻译工作包括数据结构的翻译和数据类型 的翻译。 的翻译。

2监控器 监控器监控器的建立与数据源的类型有关。 监控器的建立与数据源的类型有关。对于不同类型的数 据源，应采用不同的监控方式，以提高监控效率， 据源，应采用不同的监控方式，以提高监控效率，减少监控 费用。 费用。

3集成器 集成器集成器除了负责进行数据仓库初始化和目录管理之外， 集成器除了负责进行数据仓库初始化和目录管理之外， 另一项重要任务是接收监控器的变化， 另一项重要任务是接收监控器的变化，并将数据源的新变化 反映到数据仓库中。 反映到数据仓库中。

4 优化处理为了提高数据仓库的效率， 为了提

高数据仓库的效率，需要采用一些专门的优化措 以节省存储空间、加快响应速度、减少维护费用等。 施，以节省存储空间、加快响应速度、减少维护费用等。

(五)数据仓库的开发过程(1)启动工程 ) 建立开发数据仓库工程的目标及制定工程计划。 建立开发数据仓库工程的目标及制定工程计划。 (2)建立技术环境 ) 选择实现数据仓库的软硬件资源， 选择实现数据仓库的软硬件资源， (3)设计主题进行数据建模 ) 根据决策需要确定主题，选择数据源， 根据决策需要确定主题，选择数据源，对数据仓 库的数据组织进行逻辑结构设计。 库的数据组织进行逻辑结构设计。 (4)设计数据仓库中的数据库 ) 基于用户的需求，着重于某个主题， 基于用户的需求，着重于某个主题，开发数据仓 库中数据的物理存储结构， 库中数据的物理存储结构，

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