本书阐明了决策支持系统的本质是针对决策问题, 利用决策资源 (数据、模型、知识) 进行组合和集成, 建立多个解决方案, 通过人机交互, 达到辅助决策的信息系统。按决策支持系统的发展过程详细介绍了初阶决策支持系统、智能决策支持系统、基于数据仓库的决策支持系统、综合决策支持系统和网络环境下综合决策支持系统等的原理、开发技术及实例。
决策支持系统在于实现科学决策。它和管理信息系统、专家系统构成了信息系统的三大支柱。管理信息系统是社会中管理领域的基础技术,使计算机走向了社会;专家系统使人工智能走向了实用,奠定了人工智能发展的基础;决策支持系统是决策科学的基础,为科学决策提供了有力支撑。
决策支持系统从兴起到现在共三十多年的发展,已经历了基本决策支持系统、智能决策支持系统、数据仓库型决策支持系统、综合决策支持系统和网络型决策支持系统5个阶段。
基本决策支持系统以模型库系统为核心,以多模型和数据库的组合形成方案辅助决策,开创了用计算机技术实现科学决策的时代。智能决策支持系统把基本决策支持系统和专家系统结合起来,提高了辅助决策的效果。专家系统的概念比决策支持系统的概念出现得更早和更成熟,实质上起到了代替人类专家进行决策的效果,以定性方式辅助决策。基本决策支持系统是在运筹学单模型辅助决策的基础上发展起来的,突出的是定量方式辅助决策。智能决策支持系统强化了定量和定性相结合的辅助决策的效果。
数据仓库型决策支持系统是20世纪90年代兴起的,以数据仓库的大量数据为基础,结合多维数据分析以及数据挖掘技术,起到了有效的辅助决策效果。当时这股旋风有代替传统决策支持系统(智能决策支持系统)的势头。但是,它和传统决策支持系统走的两条路不可能覆盖。因此,把数据仓库型决策支持系统和智能决策支持系统结合起来的综合决策支持系统成为了决策支持系统发展新方向。目前,在开发的数据仓库型决策支持系统中,也在通过逐渐增加数学模型来提高辅助决策的效果。
随着互联网技术的发展,网络型决策支持系统随之兴起。数据仓库型决策支持系统的数据仓库和数据挖掘都已经以服务器形式在网络上提供服务了。目前,各类数据库也已经采用服务器形式,再使模型库和知识库也以服务器形式在网络上提供服务,这样自然就形成了网络型决策支持系统。网络的最大好处就在于,它能为大家提供大量的共享资源,包括决策资源(模型、知识、数据等),这就会为开发决策支持系统带来极大的便利。开发者只需在自己的客户端上按决策问题的要求,编制总控制程序,调用网络上所需要的决策资源,组合成解决问题的方案,并在网络上运行,即可完成网络型决策支持系统的辅助决策。这种新技术对于改变方案或者提出多个方案都是很容易完成的。它为决策支持系统的发展起了极大的推动作用。
本书较第2版增加了云计算与大数据的决策支持内容。云计算为存储大数据提供了支持,为分析大数据提供了工具。大数据是为决策服务的,不但为领导者提供决策支持,也开创了为个人提供决策支持,从而开创了决策支持新时代。
本书对第2版中技术性较强的内容做了较大的压缩和修改,使内容更通俗易懂。书中增加了各章的部分习题答案。这些答案涉及决策支持系统与计算机有关的知识。附录A是思考题的参考答案,起到开拓思路的作用;附录B是设计题和计算题的答案。希望学生通过“决策支持系统”课程的学习,能够自行设计决策支持系统方案,即能够画出决策支持系统流程图,特别是总控制流程是如何调用模型和数据组成方案的。这样,学生就基本上掌握了决策支持系统的原理与应用。
本书作者从1987年开始到现在一直从事决策支持系统(DSS)的研究和开发,得到国家863计划、“八五”“九五”“十五”等国防预研项目和国家自然科学基金项目的资助,并取得了一系列的科研成果:1989年研制出“决策支持系统开发工具(GFKD-DSS)”和“专家系统工具(TOES)”;1995年研制出“分布式多媒体智能决策支持系统开发平台(DM-IDSSP)”;1999年研制出“基于客户机/服务器的决策支持系统快速开发平台(CS-DSSP)”。这样,GFKD-DSS工具的单机上的模型库系统上升到网络上的CS-DSSP平台的广义模型服务器,从而可以在网络上为多个客户端提供模型服务和知识服务;GFKD-DSS工具的集成语言编制DSS总控程序,上升到网络上客户端的可视化系统生成工具,能够快速地制作应用系统的框架流程,既能够可视化运行应用系统,又可快速改变系统方案,大大提高了决策支持效果。
我们又利用WebServices技术,在异构环境下(开发语言差异、平台差异、通信协议差异和数据表示差异),开发了新的网络型决策支持系统,这使得DSS的开发不受异构环境的影响,使决策支持能力更强。
我们在研究云计算和大数据时,不但感觉到大数据对国家和大企业决策的重要性,也感觉到大数据对个人决策的价值,这主要体现在相关信息对于个人决策时的作用。
三十多年来在决策支持系统的研究中,参加科研项目并做出贡献的有陈亮、张明安、罗端红、陆飙、杨桂聪、曹泽文、赵东升、胡爱国、黄金才、赵新昱、何义、钟鸣、邹雯、马建军、赛英、高人伯、赵健、刘钢等同志和廖建文老师。他们的工作丰富了本书的内容,也深化了对决策支持系统的论识。我和他们共同为我国决策支持系统的发展,做出了积极的贡献。
清华大学出版社对本书的出版给予了极大支持,在此表示感谢。
第1章 决策支持系统综述
1.1 决策支持系统的形成
1.1.1 管理信息系统
1.1.2 管理科学/运筹学
1.1.3 决策支持系统
1.1.4 专家系统
1.1.5 智能决策支持系统
1.1.6 数据仓库型决策支持系统
1.1.7 综合决策支持系统
1.1.8 网络型决策支持系统
1.2 决策支持系统的概念
1.2.1 决策问题的结构化分类
1.2.2 决策支持系统的定义
1.2.3 决策支持系统与管理科学/运筹学的关系
1.2.4 决策支持系统与管理信息系统的关系
1.2.5 几个典型的决策支持系统
1.3 决策科学与决策支持系统
1.3.1 决策与决策科学
1.3.2 决策过程与决策支持系统
1.3.3 决策体系与决策支持系统
1.3.4 决策支持系统的技术基础
习题
第2章 决策资源与决策支持
2.1 决策资源
2.1.1 数据资源
2.1.2 模型资源
2.1.3 知识资源
2.2 决策支持
2.2.1 决策支持的概念
2.2.2 决策资源的决策支持
2.2.3 决策方案的决策支持
2.3 模型实验的决策支持
2.3.1 模型的建立与WhatIf分析
2.3.2 模型组的决策支持
2.4 模型组合方案的决策支持
2.4.1 经济优化方案的决策支持
2.4.2 产品优化方案的决策支持
2.4.3 多模型辅助决策系统
习题
第3章 决策支持系统
3.1 决策支持系统结构
3.1.1 决策支持系统结构形式
3.1.2 决策支持系统的结构比较
3.1.3 决策支持系统统一的基本结构形式
3.2 决策支持系统的数据部件与综合部件
3.2.1 数据库系统在决策支持系统中的作用
3.2.2 人机交互与问题综合系统
3.2.3 决策支持系统的综合部件
3.3 模型库系统
3.3.1 模型库
3.3.2 模型库的组织和存储
3.3.3 模型库管理系统
3.4 组合模型的决策支持系统
3.4.1 模型组合技术
3.4.2 模型组合的程序设计
3.4.3 决策支持系统的决策支持
3.5 决策支持系统实例
3.5.1 物资申请和库存的计划汇总
3.5.2 制定物资的分配方案
3.5.3 物资调拨预处理
3.5.4 制定物资运输方案
3.5.5 制定物资调拨方案
3.5.6 物资分配调拨决策支持系统结构与决策支持
3.5.7 复杂化学系统多尺度模型实例
习题
第4章 智能决策支持系统
4.1 专家系统的决策支持
4.1.1 专家系统的原理
4.1.2 产生式规则专家系统
4.1.3 建模专家系统
4.2 神经网络的决策支持
4.2.1 神经网络原理
4.2.2 反向传播模型
4.2.3 神经网络专家系统及实例
4.2.4 神经网络的容错性
4.3 智能决策支持系统原理与实例
4.3.1 智能决策支持系统概念
4.3.2 智能决策支持系统结构
4.3.3 专家系统与决策支持系统的集成
4.3.4 智能决策支持系统实例
习题
第5章 数据仓库型决策支持系统
5.1 数据仓库基本原理
5.1.1 数据仓库的概念
5.1.2 数据仓库结构
5.1.3 元数据
5.1.4 数据仓库的存储
5.1.5 数据仓库系统
5.2 联机分析处理
5.2.1 基本概念
5.2.2 联机分析处理的决策支持:多维数据分析
5.2.3 联机分析处理应用实例
5.3 数据仓库的决策支持
5.3.1 查询与报表
5.3.2 多维分析与原因分析
5.3.3 预测未来
5.3.4 实时决策
5.3.5 自动决策
5.4 数据挖掘
5.4.1 知识发现和数据挖掘的概念
5.4.2 数据挖掘的方法和技术
5.4.3 数据挖掘的知识表示
5.5 数据挖掘的决策支持
5.5.1 数据挖掘的决策支持分类
5.5.2 决策树的挖掘及其应用
5.5.3 关联规则及应用
5.6 数据仓库型决策支持系统
5.6.1 数据仓库型决策支持系统的原理和结构
5.6.2 数据仓库型决策支持系统简例
5.6.3 数据仓库型决策支持系统实例
习题
第6章 综合决策支持系统与网络型决策支持系统
6.1 智能决策支持系统与数据仓库型决策支持系统的开发技术
6.1.1 从基本决策支持系统到智能决策支持系统
6.1.2 智能决策支持系统的开发技术
6.1.3 数据仓库的关键技术
6.2 综合决策支持系统
6.2.1 智能决策支持系统与数据仓库型决策支持系统的特点比较
6.2.2 数据仓库与数学模型
6.2.3 综合决策支持系统原理、结构和定义
6.3 网络型决策支持系统
6.3.1 客户机/服务器结构与数据库服务器
6.3.2 网络型决策支持系统的原理
6.3.3 网络型决策支持系统体系
习题
第7章 云计算和大数据的决策支持
7.1 云计算的决策支持
7.1.1 云计算的兴起
7.1.2 云计算的IT服务
7.1.3 云计算的决策支持
7.2 大数据的决策支持
7.2.1 大数据时代的来临
7.2.2 从数据到决策的大数据时代
7.2.3 大数据的决策支持方式
7.3 从事物相关中决策与创新
7.3.1 寻找相关事物
7.3.2 科学发现中的相关性
7.3.3 从矛盾中决策和创新
习题
第8章 决策支持系统开发的计算思维
8.1 软件的计算思维
8.1.1 计算思维的概念
8.1.2 软件进化中的计算思维
8.2 决策支持系统开发的计算思维
8.2.1 决策支持系统开发过程的计算思维
8.2.2 决策支持系统的实现技术
8.2.3 数据仓库开发过程的计算思维
8.3 决策支持系统开发工具与实例的计算思维
8.3.1 网络型决策支持系统快速开发平台CS-DSSP
8.3.2 网络型决策支持系统实例
8.3.3 网络型决策支持系统的分析对比
习题
附录A 各章习题中部分问答题参考答案
附录B 部分章习题中设计题和计算题答案