
决策支持系统是按决策问题的需要,利用数据、模型和知识等决策资源,组合形成解决问题的多个方案,通过计算获得辅助决策的依据,达到支持科学决策的计算机程序系统。
本书共9章,从决策支持系统的5个发展阶段(基本决策支持系统、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的决策支持系统)出发,详细地介绍了它们的原理、结构、实例和开发技术。本书讨论了云计算与大数据时代的决策支持系统。本书提供了部分思考题的答案和设计题与计算题的答案。
本书内容丰富,既有理论又有实践,适合作为高校计算机科学与技术、管理科学与工程、信息管理与信息系统和系统工程等专业本科生和研究生课程的教材,也可以作为有关学科科技人员的参考书。
第四版
大数据时代的来临,从数据到决策形成了时代特点,决策支持系统(DSS)也迎来了新的发展机遇。云计算为大数据的存储与分析提供了技术支持。本书专门讨论了云计算与大数据时代的决策支持系统,它是网络环境的决策支持系统的进一步发展。
决策支持系统从20世纪80年代初兴起,到现在已经经历了30多年的发展,主要发展阶段为:
(1) 基本决策支持系统(DSS,包括模型、数据、综合三部件);
(2) 智能决策支持系统(IDSS,包括知识、模型、数据、综合四部件);
(3) 基于数据仓库的决策支持系统(DWDSS,DW+OLAP+DM);
(4) 综合决策支持系统(SDSS,IDSS+DWDSS);
(5) 网络环境的决策支持系统(NetDSS);
云计算与大数据时代的决策支持系统(CloudDSS,Big DataDSS)将是今后的发展方向。
决策支持系统是按决策问题的需要,利用数据、模型和知识等决策资源,组合形成解决问题的多个方案,通过计算获得辅助决策的依据,达到支持科学决策的计算机程序系统。
应该强调以下几点:
(1) 数据、模型和知识等都是决策资源,它们是决策支持系统的基础。
(2) 决策支持系统是组合决策资源形成解决问题的方案,以方案的形式支持决策。这就比单模型辅助决策和单纯的知识推理前进了一大步。
(3) 决策支持系统形成的解决问题方案可以根据需要能进行修改,这样才能达到支持决策的要求。
(4) 决策支持系统是计算机程序系统,在网络时代,由于共享的决策资源的不断丰富,决策支持系统的开发会变得很容易。
本书的第一版介绍了我们自行研制的决策支持系统开发工具GFKDDSS,专门设计和实现了具有数值计算能力和数据处理能力相结合的DSS集成语言,自行设计和实现了模型库管理系统语言,该工具开发了“松毛虫智能预测系统”;介绍了我们自行研制的专家系统工具TOES以及开发的“马尾松毛虫防治决策专家系统”;指出了决策支持系统开发的关键技术,并介绍了解决途径。
本书的第二版介绍了我们研制的“分布式多媒体智能决策支持系统开发平台”(DMIDSSP),该平台用C++作为宿主型的集成语言;介绍了我们研制的“基于客户/服务器的决策支持系统快速开发平台”(CSDSSP),该平台在互联网上采用三层客户/服务器结构形式,客户端提供了可视化系统生成工具,广义模型服务器规范了5个库存储结构形式,实现了统一的管理和运行。该平台既能够可视化运行应用系统,又可快速改变系统方案,该工具完成了“全国农业投资空间决策支持系统”;明确了“网络环境的决策支持系统”的开发方法;介绍了20世纪90年代中期兴起的基于数据仓库的决策支持系统,它是由数据仓库(DW)、联机分析处理(OLAP)和数据开采(DM)3项决策支持新技术的结合。
本书的第三版明确了决策资源的概念和决策支持系统是组合这些决策资源形成方案的定义,数据、模型和知识等资源都是决策资源,决策支持系统就是组合这些决策资源形成方案,以方案的形式支持决策;介绍了基于数据仓库的决策支持系统的原因分析实例;介绍了基于Web Services决策支持系统的开发和实例,Web Services技术解决了各种异构软件和硬件平台由于开发语言差异、通信协议差异和数据表示差异所带来的系统集成问题。
本书的第四版有以下几个新的变化:
(1) 针对云计算的兴起和大数据时代的来临,讨论了云计算与大数据时代的决策支持系统。大数据时代不但能更有效地支持领导者的决策,也开创了支持个人的决策。网络数据是大数据时代主要的数据来源。
(2) 明确了网络环境的决策支持系统(NetDSS)是决策支持系统的一个重要的发展阶段。我们研制的“基于客户/服务器的决策支持系统快速开发平台”(CSDSSP)和基于Web Services决策支持系统都是网络环境的决策支持系统,以及大家讨论的群决策支持系统、分布式决策支持系统等也都是网络环境的决策支持系统。它们都是将来的云计算与大数据时代的决策支持系统的基础。
(3) 增加了本书中各章的部分习题答案。这些答案涉及决策支持系统在计算机中实现的有关知识。附录A是思考题的参考答案,附录B是设计题和计算题的答案。这样可以对读者有一定的启发作用。
本书在不断的改版中也在不断地提升对决策支持系统的认识。计算机技术的不断的进步使得决策支持系统的开发变得更加容易。大数据时代是将数据优势变为决策优势的时代,决策支持系统正到了施展它价值的时候了。
在本书介绍的科研成果中,做出贡献的有关人员如下: 参加GFKDDSS工具研制的有陆飙、杨桂聪;参加TOES工具研制的有陈亮、张明安、罗端红;参加DMIDSSP平台研制的有曹泽文、赵东升、胡爱国、黄金才;参加CSDSSP平台研制的有黄金才、赵新昱、何义;参加数据仓库与数据挖掘研究的有钟鸣、邹雯、马建军、张帅、赛英、高人伯;利用Web Services技术开发决策支持系统的是廖建文。和我们合作开发实际系统的同志有中南林学院的王淑芬教授和研究生张真、北京商学院刘惠芳教授、南京林业大学的薛贤清教授和研究生温绍生、军事科学院运筹所的胡桐清研究员、中国科学院遥感所的阎守邕研究员、海军广州舰艇学院的王敬全教授和吴唏教授等。
感谢清华大学出版社对本书的出版支持。
陈文伟2013年9月
第1章决策支持系统导论1
1.1决策支持系统的概念1
1.1.1决策与科学决策1
1.1.2决策问题的结构化分类3
1.1.3决策支持系统的定义4
1.1.4决策支持的概念6
1.1.5决策支持系统与管理信息系统8
1.2决策支持系统的发展阶段9
1.2.1决策支持系统与智能决策支持系统9
1.2.2基于数据仓库的决策支持系统12
1.2.3综合决策支持系统14
1.2.4网络环境的决策支持系统15
1.3决策过程与决策体系中的决策支持系统17
1.3.1决策过程与决策支持系统17
1.3.2决策体系与决策支持系统21
1.4几个典型的决策支持系统23
1.4.1群决策支持系统24
1.4.2经理信息系统25
1.4.3商务智能系统26
习题129
第2章决策资源与决策支持30
2.1决策资源30
2.1.1数据资源30
2.1.2模型资源34
2.1.3知识资源38
2.2演绎数据库46
2.2.1演绎数据库的概念46
2.2.2演绎数据库实例46
2.2.3演绎数据库的程序设计47
2.3模型实验的决策支持48
2.3.1模型的建立与WhatIf分析48
2.3.2模型组的决策支持50
2.4模型组合方案的决策支持51
2.4.1经济优化方案的决策支持52
2.4.2产品优化方案的决策支持55
2.4.3多模型辅助决策系统58
习题260
第3章决策支持系统61
3.1决策支持系统结构61
3.1.1决策支持系统的三部件结构61
3.1.2决策支持系统的三系统结构64
3.1.3决策支持系统的基本结构66
3.2数据库系统68
3.2.1数据库系统结构与应用68
3.2.2数据库系统在决策支持系统中的作用72
3.3模型库系统73
3.3.1模型库73
3.3.2模型库的组织和存储76
3.3.3模型库管理系统78
3.4问题综合与人机交互系统83
3.4.1人机交互系统83
3.4.2问题综合系统86
3.4.3决策支持系统的综合部件87
3.5组合模型的决策支持系统88
3.5.1模型组合技术88
3.5.2模型组合的程序设计90
3.5.3决策支持系统的决策支持91
3.6决策支持系统实例92
3.6.1物资申请和库存的计划汇总93
3.6.2制定物资的分配方案93
3.6.3物资调拨预处理95
3.6.4制定物资运输方案96
3.6.5制定物资调拨方案101
3.6.6物资分配调拨决策支持系统结构与决策支持 102
习题3104
第4章智能决策支持系统106
4.1智能决策支持系统综述106
4.1.1智能决策支持系统的概念106
4.1.2智能决策支持系统结构107
4.1.3专家系统与决策支持系统集成108
4.2专家系统110
4.2.1专家系统的基本原理110
4.2.2产生式规则专家系统112
4.2.3元知识119
4.2.4知识推理示例124
4.2.5专家系统实例126
4.3神经网络130
4.3.1神经网络原理130
4.3.2反向传播模型131
4.3.3神经网络专家系统134
4.4知识与模型的结合140
4.4.1选择数学模型的知识140
4.4.2用知识选择数学模型的专家系统142
4.4.3数学模型的公式发现系统144
4.4.4智能决策支持系统实例149
习题4154
第5章基于数据仓库的决策支持系统157
5.1数据仓库原理157
5.1.1数据仓库的概念与结构157
5.1.2数据仓库的数据模型161
5.1.3元数据164
5.1.4数据仓库系统166
5.1.5数据仓库的运行结构168
5.2联机分析处理168
5.2.1OLAP的概念168
5.2.2OLAP的数据模型171
5.2.3多维数据分析173
5.2.4多维数据分析实例177
5.2.5数据立方体178
5.3数据仓库的决策支持181
5.3.1查询与报表182
5.3.2多维分析与原因分析183
5.3.3预测未来184
5.3.4实时决策与自动决策185
5.4数据挖掘186
5.4.1知识发现与数据挖掘的概念186
5.4.2数据挖掘方法和技术188
5.4.3数据挖掘的知识表示191
5.5数据挖掘的决策支持194
5.5.1数据挖掘任务194
5.5.2决策树方法与实例196
5.5.3决策规则树方法与实例203
5.6基于数据仓库的决策支持系统的结构与实例212
5.6.1基于数据仓库的决策支持系统的结构212
5.6.2基于数据仓库的决策支持系统的多维分析与数据挖掘实例213
5.6.3基于数据仓库的决策支持系统原因分析实例215
5.6.4基于数据仓库的企业决策支持系统实例219
习题5222
第6章综合决策支持系统224
6.1基于模型库与知识库的传统决策支持系统224
6.1.1基本决策支持系统和智能决策支持系统简述224
6.1.2传统决策支持系统的进展225
6.1.3传统决策支持系统的关键技术和开发难点226
6.2基于数据仓库的新决策支持系统227
6.2.1数据仓库技术227
6.2.2数据仓库与新决策支持系统230
6.2.3多维数据分析的MDX语言及其应用235
6.3综合决策支持系统238
6.3.1传统决策支持系统与新决策支持系统的比较238
6.3.2数据仓库与数学模型240
6.3.3综合决策支持系统的结构和原理241
习题6243
第7章决策支持系统的开发244
7.1传统决策支持系统的设计与开发244
7.1.1决策支持系统的开发过程244
7.1.2决策支持系统设计249
7.1.3决策支持系统的关键技术251
7.2传统决策支持系统的开发工具254
7.2.1决策支持系统的开发技术与方法254
7.2.2系统快速原型开发方法255
7.2.3决策支持系统的开发实践255
7.2.4决策支持系统开发工具257
7.2.5专家系统开发工具与实例265
7.3新决策支持系统的开发270
7.3.1数据仓库的开发过程270
7.3.2数据抽取、转换和装载276
7.3.3数据质量与数据清洗279
7.3.4新决策支持系统工具及产品280
习题7283
第8章网络环境的决策支持系统的开发与实例284
8.1网络环境的决策支持系统概述284
8.1.1客户/服务器结构与数据库服务器284
8.1.2网络环境的决策支持系统287
8.1.3网络环境的新决策支持系统289
8.2基于客户/服务器的决策支持系统快速开发平台CSDSSP289
8.2.1CSDSSP综述289
8.2.2CSDSSP的决策支持方式294
8.2.3基于客户/服务器的决策支持系统实例294
8.3基于Web Services的决策支持系统开发与实例299
8.3.1Web Services综述299
8.3.2基于Web Services的决策支持系统的开发实例302
8.3.3基于Web Services的决策支持系统的对比分析307
习题8308
第9章云计算与大数据时代的决策支持系统309
9.1云计算的决策支持309
9.1.1云计算的兴起309
9.1.2云计算的技术基础和系统结构312
9.1.3云计算的IT服务317
9.1.4云计算环境的决策支持系统319
9.2大数据的决策支持322
9.2.1大数据时代的来临322
9.2.2从数据到决策的大数据时代323
9.2.3大数据时代的决策支持系统332
习题9335附录A各章习题中部分问答题参考答案337附录B部分章习题中设计题和计算题解答349参考文献362