關于決策支持系統發展綜述

袁國銘，李洪奇

(中國石油大學 地球物理與信息工程學院，北京 102249)

決策是人們在為實現某一目的而決定策略或辦法時存在的一種社會現象，任何行動都是相關決策的一種結果。隨著電子信息技術的發展，決策支持系統也應運而生。決策支持系統DSS(Decision Support System)的概念于20世紀 70年代初由美國 Michael S.Scott Morton在《管理決策系統》一文首次提出，20世紀80年代中期引入我國。20多年來，DSS已在理論研究、系統開發和實際應用諸方面取得了令人矚目的進步，并呈現出積極的多元化的發展態勢。

1 DSS的定義

決策支持系統是受控于一個或者多個決策者，面向決策環境的非結構化部分，以改進決策結果的最終效果為目的的輔助決策制定活動的系統。

事實上，決策支持系統的定義并未達到廣泛的認同，但絕大部分的DSS定義都陳述一些共同的主題。

(1)問題結構化的程度

如果決策的目標簡單，可選行動方案少，界定明確并且決策帶來的影響確定，則此類決策為高度結構化決策；反之，為高度非結構化的決策。自動化技術只能對高度結構化決策進行有效模擬(如基于計算的科技決策)，而對于半結構化和非結構化決策，只能依靠DSS輔助人類決策(如企業管理決策)。

(2)決策結果

決策結果也稱決策達到其目標的程度。DSS必須考慮支持決策目標的實現過程中所扮演的角色，一般認為是輔助決策。

(3)控制管理

決策是一種活動，從多個備選方案中選擇一個最佳方案，最終選擇的控制取決于決策者。為了達到目標，DSS必須對選擇過程提供支持。

2 DSS的產生背景

以下三種系統在DSS的產生和發展過程中，起到了相當重要的作用。

(1)電子數據處理EDP

計算機在管理領域的應用是從進行數據處理和編制報表開始的，這類應用所涉及的技術稱為電子數據處理。

(2)管理信息系統MIS

對一個企業或部門的有關信息進行整體分析和系統設計，由人和計算機組成的進行管理信息收集、傳遞、儲存、加工、維護和使用的系統。

(3)系統分析 SA

挖掘大量信息背后所隱藏的規律，取代決策者作出決策的系統。

EDP主要針對孤立、零碎的數據進行處理及辦公自動化應用；MIS已經進化為對信息整體的組織與管理；SA則更進一步，希望挖掘信息，取代決策者作出決策。

從以上三個系統可以看到系統由低級向高級發展的進化過程。對于第三個系統，在解決實際問題，特別是復雜的社會、經濟、環境問題時，遇到不少困難。系統分析的許多模型、方法往往理論上可行，但不一定實用。很多研究成果只是停留在研究和書面報告層面，真正被決策者所采納并付諸實施的成功案例并不多。

經過反思，達成了一個共識：MIS和SA都不要企圖取代決策者作出決策，決策支持才是它們的正確地位。因此，人們研制開發了一種能夠克服上述缺點，為決策者提供切實可行幫助的決策支持系統DSS。

3 DSS系統結構

3.1 邏輯結構

邏輯結構也稱概念結構，DSS系統通常包含如下三個部分：語言子系統(LS)、知識子系統(KS)和問題處理子系統(PPS)。語言子系統相當于用戶接口；知識子系統就是存儲與問題求解相關的專門領域知識；問題處理子系統作為語言系統描述的問題與知識系統表達的知識之間的交互機構，產生決策支持所需的信息，它是動態部分和核心所在。

3.2 層次結構

從DSS技術實現的角度，分為專用的DSS(SDSS)、DSS生成器(DSSG)和 DSS工具(DSST)，相應的操作使用人員分別是最終用戶、DSS建造者和工具制造者，如圖1所示。通常認為：DSSG利用多種DSST生成針對不同問題域的各類SDSS。

三種技術層次的定義說明如表1所示。

需要注意：在開發SDSS時，一些 SDSS并不需要用到DSSG，只需要部分程序開發者利用DSST直接開發即可。與此同時，利用已有DSSG開發SDSS也離不開程序開發人員。

3.3 物理結構

針對DSS具體的物理實現，DSS創始人Sprague率先提出應由對話、數據、模型(簡記為DDM)三大單元組成的觀點，從而給出了 DSS的兩庫(數據庫、模型庫)結構。在此基礎上，又發展成目前較為流行的四庫(數據庫、模型庫、方法庫、知識庫)結構。若要強化DSS某一方面的功能，還可加入文本庫、圖形庫等，從而形成相應的五庫、六庫等結構。這種多庫結構中的每一庫都有相應的管理系統，隨著部件的增多，相互之間需要協調，故引入系統協調器擔當此任，這樣得到DSS多庫結構的一般形式如圖2所示。

表1 技術層次的說明

以上三種結構都是對DSS系統某個方面的描述：邏輯結構是從概念的角度，對所有的DSS系統抽象得到的結果；物理結構則是具體應用時，專用的DSS實現所需要的結構角度描述；層次結構是如何開發DSS角度描述。

4 DSS的最新發展及其趨勢

在新興的研究領域，如人工智能、各種分布式技術、數據倉庫和數據挖掘、聯機分析處理等技術發展起來后，迅速與DSS相結合，形成了智能決策支持系統(IDSS)，分布式決策支持系統(DDSS)，群／組織決策支持系統(GDSS／ODSS)和智能、交互式、集成化的決策支持系統(I3DSS)等。下面介紹其綜合發展趨勢。

4.1 新型決策支持技術

將數據倉庫、OLAP、數據挖掘、人工智能(AI)、模型庫等結合起來形成的綜合DSS，其結構如圖3所示。

4.2 結合網絡分布技術與群決策技術

隨著網絡技術和通信技術的快速發展，使得分布在不同地點的信息資源可以同時被多個決策者群體決策，分別發展為GDSS和DDSS。基于網絡的DSS結構如圖4所示。

4.3 智能、交互式、集成化的決策支持系統I3DSS

I3DSS是智能型(Intelligent)、交互型(Interactive)、集成化(Integrated)的決策支持系統的簡稱。它是面向決策者和決策過程的綜合性決策支持系統的一個框架。究其實質來說，它是結合新型DSS技術和網絡通信技術發展的結果。

隨著信息的發展及決策者需求的不斷增加，DSS理論也在不斷完善。DSS的廣泛應用領域決定了其具備巨大的發展潛力。

[1]喬治M.麥瑞科斯.21世紀的決策支持系統[M].朱巖，肖永波，譯.北京：清華大學出版社，2002.

[2]肖人彬，王雪，羅云峰，等.關于決策支持系統的結構與進化[J].計算機研究與發展，1994，31(4)：48-53.

[3]陳氫，幾種新型決策支持系統的比較研究[J]，情報科學，2005，23(1)：102-105，110.

[4]王輝鵬，董春游.決策支持系統發展研究[J]，應用能源技術，2009，138(6)：48-50.