第三节 决策支持系统的结构与技术
一、DSS的基本原理和结构

DSS是一个由多种功能协调配合而成的，以支持决策过程为目标的集成系统。DSS 的形式及其与 "真实系统"、人和外部环境的关系如下图所示:

决策者在决策过程中处于中心地位，因此在基本模式中同样地占据着核心位置。

由于 DSS 使用者面临的决策的规则与步骤不完全确定，决策过程难以明晰表达，决策者的素质、解决问题的风格、所采用的方法都有较大差异，使得 DSS 的模式在专用与通用、自动化程度的高低这两对矛盾中进行折衷。一般情况下，我们应倾向于采用在求解过程、用户环境、适应性等方面具有较高柔性的更多地强调决策者主观能动性的通用模式。

由图可见，决策者运用自己的知识，把他和 DSS 的响应输出结合起来对他所管理的"真实系统"进行决策。对 "真实系统"而言，提出的问题和操作的数据是输出信息流，而人们的决策则是输入信息流；图的下部表示了与 DSS 有关的基础数据，它包括来自真实系统并经过处理的内部信息、环境信息、与人的行为有关的信息等。

图的右边是最基本的 DSS，由模型库系统、数据库系统和人机对话系统等组成。现在，经典提法是：DSS = 四库系统 + 对话系统（人机界面）。四库系统指的是数据库系统、模型库系统、方法库系统、知识库系统。

也有人讲5库系统（+文本库）、6库系统（+图形库）、7库系统（+语音库）、8库系统（工具库）等。

DSS的系统结构主要研究DSS各主要部件的连接关系。

下面我们对这些系统逐个加以介绍。

二、人机界面技术

对话子系统（DGMS:Dialogue Generation Management System）是决策支持系统的人机接口，它负责接收和检验用户的请求，协调数据库系统、模型库系统和方法库系统之间的通信，为决策者提供信

息收集、问题识别以及模型构造、使用、改进、分析和计算等功能。对话子系统通过人机对话，使决策者能够依据个人经验，主动地利用DSS的各种支持功能，反复学习、分析、再学习，以便选择一个最优决策方案。显然，对话决策方式充分重视和发挥了认识主体人的思维能动性，必然使管理决策质量大幅度提高。由于决策者大都是非计算机专业人员，他们要求系统使用方便，灵活性好，所以，对话子系统硬件和软件的开发和配置往往是决策支持系统成败的关键。

三、数据库系统

数据和信息是减少决策不确定因素的根本所在，因此，数据库子系统是决策支持系统不可缺少的重要组成部分。DSS和MIS的数据库及其管理系统在概念上有许多共同点，如数据库的某些功能及其实现的方法，数据库管理系统的某些作用等，这主要是由DSS对数据库系统的某些概念来自MIS系统。但是由于DSS和MIS之间存在着根本的区别，所以它们对数据库的要求有本质上的不同。首先，两者的工作目标不一样；DSS使用数据的主要目的是支持决策，因此它对综合性数据或者经过预处理后的数据比较重视。MIS支持日常事务处理，所以它特别注意对原始资料收集、整理和组织。一般来讲，为MIS服务的数据库和为DSS服务的数据库相比，后者要庞大、复杂得多。DSS数据库应能够适应管理者的广阔的业务范围，不仅能够提供企业内部数据，而且能够提供企业外部数据。数据库子系统包括数据库（DB: Data Base）和数据库管理系统（DBMS: Data Base Management System），其功能包括对数据的存储、检索、处理和维护，并能从来自各种渠道的各种信息资源中析取数据，把它们转换成DSS要求的各种内部数据。从某种意义上说，DSS数据库子系统的主要工作就是进行一系列复杂的数据转换过程，与一般的数据库相比，DSS的数据库特别要求灵活易改，并且在修改和扩充中不丢失数据。

数据库系统包括数据库及其管理系统，其基本技术与一般数据库及其管理系统基本相同。但有自己的

特点。

1.共同点：

• 数据的独立性

• 最小冗余度

• 最大的共享性

• 统一管理与控制

• 适当的反映时间

• 整体性（完整性）

• 可修改性和可扩充性

• 安全和保密

• 简明性

2.DSS数据库系统的特点：

• 面向决策支持过程组织和管理数据

• 面向模型、面向模型生成来使用数据

• 数据描述方式要面向不同的决策者

四、模型库系统

模型——是以某种形式对一个系统的本质属性的描述，揭示系统的功能、行为及其变化规律。

现实数据表示的是过去已经发生了的事实，因此数据必然是面向历史的。我们利用各种模型，就可以把面向过去的数据变换成面向现在或者将来的有意义的信息。在DSS中，决策支持模型体现了管理者解决问题的途径，所以随着管理者对问题认识程度的深化，他们所使用的模型也必然会跟着产生相应的变化。模型库子系统应能够灵活地完成模型的存储和管理功能。模型库子系统包括模型库（MB:Model Base）

和模型库管理系统（MBMS: Model Base Management System），它是决策支持系统的核心，是最重要的也是较难实现的部分。模型库管理系统管理的模型有两类：一类是标准模型（如规划模型、网络模型等），这些模型按照某些常用的程序设计语言编程，并存在库中。另一类是由用户应用建模语言而建立的模型，即使是标准模型也有个再开发的过程。模型库管理系统支持决策问题的定义和概念模型化、维护模型，包括联结、修改、增删等。模型库子系统与对话子系统的交互作用，可使用户控制对模型的操作、处置和使用；它与数据库子系统交互作用，以便提供各种模型所需的数据，实现模型输入、输出和中间结果存取自动化；它与方法库子系统交互作用，实行目标搜索、灵敏度分析和仿真运行自动化等。模型库子系统的主要作用是通过人机交互语言使决策者能方便利用模型库中各种模型支持决策，引导决策者应用建模语言和自己熟悉的专业语言建立、修改和运行模型。

模型库系统——以库的形式对模型进行组织和管理，包括模型库及模型库管理系统。模型库（Model Base）提供模型的存储和表示模式，模型库管理系统提供模型的提取、访问、更新和合成等操作。

人们认识客观世界一般有三种方法：逻辑推理法、实验法、模型法。

模型法是我们认识客观世界的最得力、最方便、最有效的方法。解决软科学所涉及的问题时，可利用的模型已达100多个，根据他们的功能和用途可分为若干模型群。

• 预测模型群

定性模型：如特尔斐法、主观概率预测法、交叉影响矩阵法等；

定量模型：如回归预测、平滑预测、马尔柯夫链预测等；

回归预测：如一元回归、多元线性回归、非线性回归等；

平滑预测：如平均预测法、指数预测法等。

• 系统结构模型群

主要用来分析社会经济系统以及其他系统的结构，反映系统各要素之间的主要联系和关联作用，从宏观上和结构上来揭示系统的运行规律。如系统结构模型、层次分析模型、投入产出模型、系统动力学模型等。

• 数量经济模型群：如计量经济模型、经济控制论模型等；

• 优化模型群：如线性规划、非线性规划、动态规划、目标规划和最优控制等；

• 不确定模型群：如模糊数学模型、灰色模型、随机模型等；

• 决策模型群：如单目标风险性决策、多目标决策，以及一些不确定性决策方法等；

• 系统综合模型群：即大系统理论。

五、方法库系统

方法库系统（MBS）综合了数据库和程序库。

方法库——类似于程序库，包含面向多种应用的程序包或功能程序。

方法库管理系统——对程序方法提供多种功能操作。

• 具有扩充的程序组件

• 可与多种数据库系统相连接

• 可随时加入新的程序组件

方法库子系统包括方法库（MEB:Method Base）和方法库管理系统（MEBMS: Method Base Management System）。在DSS中，通常是把决策过程中的常用方法（如优化方法、预测方法、蒙特卡罗法、矩阵方程求根法等）作为子程序存入方法库中。方法库管理系统对标准方法进行维护和调用。有的决策支持系统没有方法库子系统。

六、知识库系统

知识是指信息之间的结构化关联关系。知识可以分为：

事实——指人类对客观事物属性的值或状态的描述。（不包含任何变量）

规则——表示因果关系的知识，分为前提（条件）和结论两部分。

规律——带有变量的规则。所以，规则是规律的例化。

知识库提供知识的表示和存储。知识库管理系统提供对知识（规则）的存储、检索、修改、检查等操作。推理机利用知识库中的知识进行推理，对给定问题进行求解，得到结论。

在实际建立DSS时，可以由上述两种基本结构通过分解或增加某些基本部件而演变出多种形式。在DSS的各个子系统之间有着非常紧密的联系。良好的结构应使各组成部分有机地结合起来，不然的话，就会形成这样一种局面：在变更数据时，要求修改模型，在追加模型时，又会影响数据和对话接口。