DSS决策支持系统概述

摘要：本文介绍了dss决策支持系统相关理论及决策的意义。决策者依据决策来指导工作，预测本部门事业未来，高效地控制企事业行为，帮助部门实现规划目标。同时也分析了运筹学与决策的关系。模型与决策的关系，以及构造决策系统的方法。

关键词：信息管理系统；决策支持系统；运筹学；建模与求解

1、引言

数字计算机应用于管理领域，主要是进行数据处理和编制报表，实现数据库管理办公自动化。通常把这类系统所涉及到的技术称作电子数据处理(EDP)。EDP把人们从繁琐的事务处理中解脱出来，大大提高了工作效率，但它存在着对信息交换和资源共享及其增删改操作等问题。因此有必要对系统的信息进行整体分析和系统设计，从而使工作协调一致。

信息管理系统(IMS)是以人为主导，利用计算机硬件和软件进行信息的收集、加工、存储、传输、更新和维护，以企业战略竟优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化人机系统。IMS能监测各种运行状况，利用过去和现在的数据预测未来，利用信息控制企业行为，帮助企业实现其规划目标。

运筹学、系统工程与计算机的结合，形成了模型辅助决策系统。由于采用的模型主要是数学模型，辅助决策的能力主要表现在定量分析上。决策支持系统将管理信息系统与模型辅助决策系统结合起来，使得数值计算和数据处理融为一体，从而提高了辅助决策的能力。

2、运筹学与决策

运筹学的英文通用名称为“operationalresearch”，简称OR。按其原意，应译为运作研究或作战研究。在运筹学发展的初期，其研究与应用范围主要是与战争相关的战略、战术方面问题。随着经济和技术的发展，运筹学的研究也向其他方面拓展。今天的运筹学已涉及到政治、经济、社会服务、管理、教育规划、决策、组织、生产建设等诸多方面，甚至可以说，很难找出它涉及不到的领域。由于运筹学的需要而发展起来的一些数学分支，如数学规划、应用概率与统计、应用组合数学、对策论、数理经济学、系统科学等，都得到了迅速发展。许多基于这些理论的软件工具也应运而生，如解决线性或非线性规划问题的Lingo，具有强大功能的数学软件包Matlab等。

运筹学是一门应用科学，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决现实世界中提出的专门问题，为决策者选择最优决策提供定量依据。应用运筹学处理问题分为以下5个阶段：确定问题和目标；收集资料和建立模型；求解模型和优化方案；检验和评价模型；方案实施和反馈优化。

3、模型与模型辅助决策

模型是对现实世界的事物、现象、过程或系统的约简描述，人们通过对模型的认识来增强应对问题的处理能力。通过模型事务和系统使用的规律及主要影响因素，便于决策者制定相关处理方法和高效地操作。对于任何一个系统，要想获得决策信息首先是建立模型，建模是某领域的专家研究事物的规律而得出的数学模型。这项工作是创造性劳动，需要花费大量的精力和思维来得到近似的数学模型。同时在很大程度上也是基于经验的结晶。建模后的下一项工作就是构造该模型的求解算法，它可以是近似求解，也可以是最优化求解，算法的构造由数值计算专家来完成。得出模型算法，就可以用计算机语言来编制程序。决策者可以运行模型程序，计算出结果，获取辅助决策信息。

在众多模型中，以数值计算为主体的数学模型适合使用FORTRAN、PASCAL、C等计算机语言实现；智能模型适合使用PROLOG、LISP、C等计算机语言；仿真模型适合使用DYNAMO、GPSS等计算机语言。

4、决策过程与决策支持系统

美国学者Scott Morton在《管理决策系统》一文中首先提出决策支持系统(DSS)的概念。DSS是在信息管理系统和运筹学的基础上发展起来的。信息管理系统在于大量的数据处理，运筹学在于运用模型辅助决策。随着科学技术的发展，需要解决的问题更加复杂化，所涉及到的模型也更多，因此需要更多的模型来解决一个复杂问题。在决策支持系统出现以前，为了实现多模型辅助决策，要用人工进行模型间的联合与调用。而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和存取，处理数据库中的大量数据，达到高层次的决策。决策支持系统的一个重要的特点就是增加了模型库和模型库管理系统，它把众多的模型有效地组织和存储起来，通过人机交互功能。实现模型库与数据库的有机结合。

所谓决策过程就是人们为实现一定目标而制定行动方案，并准备组织实施的活动过程，这个过程也是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。

人类的决策行动包括确定目标、设计方案、评价方案和实施方案4个阶段，其中前3个阶段通常作为决策科学的研究对象。图1中的环境包括客观物质世界，也包括与决策人密切相关的社会系统。人们在决策时，一方面必须认识环境，了解有关的信息。如客观物质世界的真实写照和社会系统的有关政策、价值观及决策机制等；另一方面，在决策的各个阶段还要受到环境的制约。例如决策问题的目标确定可能受到环境中层次较高的目标的约束，方案的设计必然要受到现实可行性的限制等。

决策问题的分类是依据对问题结构化程度的不同描述，把决策问题分为结构化、半结构化和非结构化3种。决策过程包括3个基本阶段：确定目标(理解活动)、设计方案(设计活动)和评价方案(选择活动)。整个决策过程就是这3个阶段的循环进行。我们对决策问题的分类可作如下理解：结构化问题是指理解、设计和选择这3个活动都能使用确定的算法或决策规则来确定问题，设计各种解答方式，并从中选择最佳的一个；非结构化问题是指在问题求解过程中，这3个阶段都不能按上述的方法来决策问题；半结构化问题是指在某些条件下，其中的一两个阶段由于认识不清楚而无法完成清晰地描述，但其余阶段则有良好的结构，能够对它清晰而准确地描述。半结构化问题可以通过编制程序进行定量分析和计算，或者运用相对明确的决策规则和方法来解决；而且还要依靠人的知识、经验和直觉来判断和选择。在求解半结构化问题时，往往要经过多次人机交互对话才能完成问题的求解。

正如决策问题可以分为结构化、半结构化和非结构化3种，决策也分为3个层次：作业调度、运筹规划和战略规划。这样就存在9种决策类型，如表1所示。从表1的9种决策类型可知决策系统的基本特征为：辅助中、高层管理者解决半结构化和非结构化的决策问题，对用户和环境具有很强的灵活性和适应性。DSS主要用于辅助和支持管理者进行决策，提高决策者作出科学决策的能力，而不是代替管理者制定决策。

5、结语

决策支持系统是以信息论、管理科学、运筹学和行为科学为基础，以计算机和仿真技术为手段，综合利用现有的数据和模型，通过人机交互方式辅助解决半结构化和非结构化决策问题的集成系统。目前，决策支持系统现已成为系统工程、管理科学、人工智能等领域十分活跃的研究课题，具有着广阔的应用前景。