决策支持系统的现状与开发
决策支持系统与决策
决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识,以
人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系
统。它是管理信息系统(MIS)向更高一级发展而产生的先进
信息管理系统。它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟
决策过程和方案的环境,调用各种信息资源和分析工具,帮 助决策者提高决策水平和质量。
决策的分类 决策按其性质可分为如下3类:
1、结构化决策
是指对某一项决策过程的环境及规则,能用确定的模型
或语言描述,以适当的算法产生决策方案,并能从多种方案
中选择最优解的决策。
2、非结构化决策
是指决策过程复杂,不可能用确定的模型和语言来描述
其决策过程,更无所谓最优解的决策。
3、半结构化决策
是介于以上二者之间的决策,这类决策可以建立适当的
算法产生决策方案,使决策方案中得到较优的解。 非结构化和半结构化决策一般用于一个组织的中、高管
理层,其决策者一方面需要根据经验进行分析判断,另一方
面也需要借助计算机为决策提供各种辅助信息,及时做出正
确有效的决策。 决策的进程步骤
决策的进程一般分为4个步骤:
1、发现问题并形成决策目标,包括建立决策模型、拟
定方案和确定效果度量,这是决策活动的起点,
2、用概率定量地描述每个方案所产生的各种结局的可 能性;
3、决策人员对各种结局进行定量评价,一般用效用值
来定量表示。效用值是有关决策人员根据个人才能、经验、 风格以及所处环境条件等因素,对各种结局的价值所作的定
量估计;
0 010_03 中国妨信息产业 江苏省交通科学研究院孙振兴贲莉莉王家杰
4、综合分析各方面信息,以最后决定方案的取合,有
时还要对方案作灵敏度分析,研究原始数据发生变化时对最
优解的影响,决定对方案有较大影响的参量范围;
决策往往不可能一次完成,而是一个迭代过程。决策可
以借助于计算机决策支持系统来完成,即用计算机来辅助确 定目标、拟定方案、分析评价以及模拟验证等工作。在此过
程中,可用人机交互方式,由决策人员提供各种不同方案的 参量并选择方案。
决策支持系统的发展过程与国内现状
自从20世纪70年代决策支持系统概念被提出以来,决策
支持系统已经得到很大的发展。
在1980年初,提出了决策支持系统3部件结构(对话部 件、数据部件、模型部件),明确了决策支持系统的基本组
成,极大地推动了决策支持系统的发展。
至20世纪80年代末90年代初,决策支持系统开始与专家
系统(Expert System,ES)相结合,形成智能决策支持系统
(Intelligent Decision Support System,IDSS)。智能决策
支持系统充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析
问题的特点,又发挥了决策支持系统以模型计算为核心的解决
定量分析问题的特点,充分做到了定性分析和定量分析的有机
结合,使得解决问题的能力和范围得到了一个大的拓展。智能
决策支持系统是决策支持系统发展的一个新阶段。 当2 0世纪9 0年代中期出现了数据仓库(D a t a
Warehouse,DW)、联机分析处理(On-Line Analysis
Processing,OLAP)和数据挖掘(Data Mining,DM)
新技术后,D w+O L A P+D M逐渐形成新决策支持系统的概
念。为此,将智能决策支持系统称为传统决策支持系统。新
决策支持系统的特点是,从数据中获取辅助决策信息和知
识,完全不同于传统决策支持系统用模型和知识辅助决策。 传统决策支持系统和新决策支持系统是两种不同的辅助决策
方式,两者不能相互代替,相反应该是互相结合。 把数据仓库、联机分析处理、数据挖掘、模型库、数据库、
知识库结合起来形成的决策支持系统,即将传统决策支持系统 和新决策支持系统结合起来的决策支持系统是更高级形式的
决策支持系统,成为综合决策支持系统(Synthetic Decision
Support System,SDSS)。综合决策支持系统发挥了传统决
策支持系统和新决策支持系统的辅助决策优势,实现更有效的
辅助决策。综合决策支持系统是今后的发展方向。
DSS的概念是在20世纪80年代末引入我国的,但在此之
前有关辅助决策的研究早就有所开展。目前我国在Dss领域 的研究己有不少成果,但总体上发展较缓慢,在应用上与期
望有较大的差距。
这主要反映在软件制作周期长,生产率低,质量难以保
证,开发与应用联系不紧密等方面。究其原因,主要有以下
几点:开发商不懂业务,无法理解业主的真实需求;业主不
懂软件,对于开发商用专业术语表述的内容理解有偏差;对
具体支持数据的内容和粒度的理解和认识,双方不尽一致;
系统虽然可以提供决策支持,但是因为缺乏后继数据支持,
而成为一个事实上死亡的系统。
如何开发决策支持系统
针对国内决策支持系统发展的现状和存在的问题,我们
认为在开发决策支持系统时,应该注意以下几方面的问题。 开发公司的选择
目前,国内主要有两类应用软件开发公司,专业软件开发
公司与行业软件开发公司。专业软件开发公司具有较强的软件
开发能力,一般只专注于某一个或某几个特定类型(领域)中 的应用软件开发,并不太在意业主属于哪个行业;而且这类企
业的系统集成能力往往较差,因此多半不愿意承担应用系统
集成工作。与之相反,行业软件开发公司具有较强的行业知
识,往往更关心业主属于哪个行业,而不太在意需要开发的软
件属于哪种类型(领域);由于这类企业的系统集成能力多数
较强,所以一般对于应用系统集成工作具有极高的兴趣。
一般来说,专业软件开发公司开发的产品往往质量和 稳定性较好,但是可用性和易用性较差;行业软件开发公司
开发的产品往往可用性和易用性较好,反而质量和稳定性较
差。鉴于这两类软件开发公司各自的特点,为了达到优势互
补,以采用联合开发方式为宜。
具体操作时,可以由专业软件开发公司作为主要开发力
量,负责具体开发工作;由行业软件开发公司作为开发顾问,
在行业知识、业务规则、数据支持等方面提供业务咨询与指
导。在遴选专业软件开发公司之前,应该首先聘请行业软件开 发顾问。必须使行业软件开发顾问,直接参与专业软件开发公
司的遴选工作,以及决策支持系统功能拟定工作。
遴选专业软件开发公司时,以采用竞争性谈判的方式
较为合适。具体操作时,各家专业软件开发公司先根据业主
提出的初步要求,结合顾问公司给出的交通信息资源介绍,
做出本公司将要开发的决策支持系统预期功能介绍和开发计 划。开发顾问再分别对各家公司的预期功能介绍和开发计划
进行初步评估。业主依据这些资料,会同开发顾问,邀请其
中较为合适的几家专业软件开发公司一起来进行谈判。
至于系统实施问题,由于多数决策支持系统的硬件并不
复杂,集成工作也较为简单,所以系统集成能力并非作为选
择开发企业的依据。
需求定义方法 决策支持系统开发失败的原因很多,下面是一些常见的
例子:开发公司对决策支持系统应用的效果过度夸大,实际
上根本无法达到;开发公司对业务规则理解不透,以致建模
存在偏差,造成决策建议与实际情况偏离,影响决策支持系
统的使用效果;开发公司对实际能够得到的数据内涵理解有
误,结果决策支持系统得不到足够的数据支持;业主及使用 者对决策支持系统功能的理解有误,造成期望值过高,实际
系统根本无法达到;业主要求过高,开发公司却不从正面解
释能够做到什么程度,反而采用含混的说法误导业主,结果
因为技术条件、数据条件、或两者均无法满足要求而致使决
策支持系统开发失败。
分析其具体原因可以看出,不外乎是以下几个原因:供
需双方之间沟通不足,对需求的理解不一致;需求定义不适
当,现有的技术条件、数据条件无法支持。
为了将开发失败的可能性降至最低,开发顾问必须在专
业软件开发公司的遴选工作完成后,立即参与决策支持系统 的需求定义工作。在进行需求定义时,开发顾问的主要工作
是沟通业主和开发方,使他们对现有的技术状况、业务规则
和数据条件所能支持的功能需求达成一致意见。在需求定义
过程中,对业主不能直接掌控的数据资源,开发顾问必须予
以特殊的关注,以明确实际能够得到的数据粒度。 后期数据支持
决策支持系统作为一个软件,也有自己的生命周期。但
是,决策支持系统还是一种特殊的软件,一种必须依赖后期
数据支持才能在整个生命周期中正常生存的软件。决策支持
系统必须依赖支持数据,才能够提供决策支持。依赖当前的
(下转第64页)
中国她信息产业J l 0l∞
0 责任编辑:孙嫡 Ch 0 IoRy
保证进度,我们转而采用现有基于WIN2K的收费软件,经过
更改后移植到嵌入式系统中。
经过修改的软件,人机界面与原有界面完全一致。加上
系统基于INTEL平台,数据库仍然使用SQL sERVER,软件
环境与原有系统基本一致。系统调试相对比较简单。
工程应用
嵌入式收费系统于2009年在江阴大桥主线收费站开始实
际收费运行。使用一个收费车道进行测试,整体运行情况基
本正常。系统在实际运行中也出现了下列问题:
串口输出不对应
原有收费软件中,一共需要使用5个串口。其中计算机
提供COM1、COM2,四串口卡则提供C0M3到COM6口。通
过收费软件控制每个串口对应的设备,比如c0M1 El接票据
打印机、COM3口连接VDM等。而移植后的软件,由于集成
的串口定义不同,导致数据不能传给相应设备。这个问题通
过调整软件得到了解决。 栏杆机控制不灵
这个故障就是栏杆不能控制,但收费软件监视界面则显
示栏杆是在升降的。排除了栏杆机故障后,通过调试发现是
软件版本较低,更换最新版本软件后正常。 视频数字叠加故障
测试中只能叠加一路视频,数字则无法叠加。检查后发
现属于硬件配置问题:原系统通过VDM将两路视频信号叠加
为~路输入,因此原收费软件只调用一路视频。这个问题通
过硬件线路更改得到了解决,数字无法叠加的问题通过更新
字库也得到了解决。
需要进一步完善的方面
从目前使用的情况看,基于A TO M处理器的嵌入式系统
由于功耗极低,在空调环境下的收亭内发热基本可以忽略。
1.60的主频配备lG内存,加上使用的高性能的SSD硬盘,系
统的处理能力是相当强悍的。这套系统在低功耗、低噪音、
低发热量、抗震等方面完全达到了改造要求,应用软件经过
两个月的测试调整,已经可以满足收费要求。 直接移植基于W I N2K的软件可以极大减少软件编制调
试方面的工作量,但是这种架构毕竟不同于真正的嵌入式系 统。基于LINUX和MySQL的软件系统只需要100M左右的空
间,而移植的wIN2K系统则有近2.5G大小。WIN2K系统的
庞大臃肿和诸多不需要的服务也会降低系统的性能,导致系
统不稳定。在做好现有系统运行的同时,我们还会继续对基
于LINUX的系统进行编译调试。[1l
(上接第39页)
数据,能够针对当前情况提供决策支持;依赖历史的数据, 只能够针对历史情况提供决策支持。因此,数据支持是决策
支持系统的生命线,没有数据支持的决策支持系统只能是一
个做样子的演示系统。
其他行业,例如电信、银行、超市等,这些行业在业务
扩大时,其数据结构基本不变。即使在增加新业务时,大多
数也仅仅只需要增加计算方法,而不需要改变数据结构。因
此在大多数情况下,这些行业可以采用自动数据支持,而不
需要人工干预。但是,对于交通决策支持系统来说,随着交 通基础设施持续不断的建设,交通基本数据也在不停的发生
改变。所以,由于基本数据的改变,将使得自动数据支持无
法进行 另一方面,交通行业信息系统的复杂程度,远非其他行
业可比。无论是电信、银行或超市,这些行业的信息系统,
都是统一开发、数据单一的信息系统。其数据进入系统时受
0 zo10_03 a 繁I中国妨信息产业 到严格约束,数据的正确性、完整性和一致性通常都没有问
题。因此,这些行业的决策支持系统采用自动数据支持时,
不会因为数据问题而导致支持失败。交通行业的支持数据不
仅来自多个不同的系统,而且这些系统是由多个不同的开发
商单独进行开发的,甚至某些系统本身就是由多个开发商共 同开发的。因此,这些系统之间,甚至系统内部,都难以确
保数据的正确性、完整性和一致性。面对这样的数据,如果
强行采用自动数据支持时,只能使决策支持系统因经常性的
数据支持失败而瘫痪。 此外,还存在一些需要其他行业数据进行支持的决策支
持系统。由于其他行业的数据一般不可能自动获取。因此,
视具体情况不同,这类系统多半只能采取人工数据支持,至
多也只能做到半自动数据支持。 当采用人工或者半自动数据支持时,考虑到进行该项工作需
要具有充分的行业知识,因此以选择行业公司承担为宜。 [1l