1、專家與決策支持系統8.1 DSS8.1 DSS開發過程開發過程DSSDSS系統開發的主要步驟為：系統開發的主要步驟為：（1 1）DSSDSS系統分析，包括確定實際決策問題目標，對系系統分析，包括確定實際決策問題目標，對系統分析論證。統分析論證。（2 2）DSSDSS系統初步設計，包括對決策問題進行分解成多系統初步設計，包括對決策問題進行分解成多個子問題以及它們的綜合。個子問題以及它們的綜合。（3 3）DSSDSS系統詳細設計，包括各個子問題的詳細設計（數系統詳細設計，包括各個子問題的詳細設計（數據設計和模型設計）和綜合設計。數據設計包括數據文據設計和模型設計）和綜合設計。數據設計包括數據文件設

2、計和數據庫設計，模型設計包括模型算法設計和模件設計和數據庫設計，模型設計包括模型算法設計和模型庫設計。綜合設計包括對各個子問題的綜合控制設計。型庫設計。綜合設計包括對各個子問題的綜合控制設計。（4 4）各部件編制程序，包括）各部件編制程序，包括建立數據庫和數據庫管理建立數據庫和數據庫管理系統；系統；編制模型程序，建立模型庫、模型庫管理系編制模型程序，建立模型庫、模型庫管理系統；統；編制綜合控制程序（總控程序），由總控程序編制綜合控制程序（總控程序），由總控程序控制模型的運行和組合，對數據庫數據的存取、計算控制模型的運行和組合，對數據庫數據的存取、計算等處理，設置人機交互等。等處理，設置人機交互

3、等。（5 5）三部件集成為）三部件集成為DSSDSS系統，包括解決部件接口問題，系統，包括解決部件接口問題，由總控程序的運行實現對模型部件和數據部件的集由總控程序的運行實現對模型部件和數據部件的集成，形成成，形成DSSDSS系統。系統。 決策支持系統（決策支持系統（DSSDSS）的開發流程圖）的開發流程圖 DSS初步設計DSS設計詳細DSS系統分析實際決策問題確定決策目標DSS系統總體設計子問題控制設計問題分解總控詳細設計數據設計模型設計數據文件設計數據庫設計模型庫設計模型算法設計建數據庫數據庫管理系統模型庫管理系統編制模型程序編制總控程序和設置人機對話數據部件集成模型部件集成解決部件接口問題

4、建模型庫進行系統各部件集成形成決策支持系統各部件編制程序DSS集成子問題設計問題綜合控制設計 1. DSS 1. DSS系統分析系統分析 確定決策目標，目標代表了方向和預期的結果。確定決策目標，目標代表了方向和預期的結果。 對于建立新系統，提出總的設想、途徑和措對于建立新系統，提出總的設想、途徑和措施。在系統分析的基礎上提出系統分析報告。施。在系統分析的基礎上提出系統分析報告。 2 DSS2 DSS的初步設計的初步設計 DSSDSS系統初步設計完成系統總體設計，進行問題分解和問題系統初步設計完成系統總體設計，進行問題分解和問題綜合。對問題進行分解，分解成多個子問題并進行功能分綜合。對問題進行分

5、解，分解成多個子問題并進行功能分析。在系統分解的同時，對各子問題之間的關系以及它們析。在系統分解的同時，對各子問題之間的關系以及它們之間的處理順序進行問題綜合設計。之間的處理順序進行問題綜合設計。 對于數量化比較明確的決策問題，可以采用定量的數學對于數量化比較明確的決策問題，可以采用定量的數學模型。對于數量化不明確的決策問題，可以采用知識推模型。對于數量化不明確的決策問題，可以采用知識推理的定性模型。對于比較簡單的決策問題可以采用定量理的定性模型。對于比較簡單的決策問題可以采用定量模型或定性模型來加以解決。對于復雜的決策問題需要模型或定性模型來加以解決。對于復雜的決策問題需要把多個定量模型和定

6、性模型結合起來。把多個定量模型和定性模型結合起來。 對各子問題還要進行數據設計，對各子問題還要進行數據設計，主要考慮到兩方面：主要考慮到兩方面： （1 1）數據提供輔助決策的要求。）數據提供輔助決策的要求。 （2 2）為模型計算提供所需要的數據。）為模型計算提供所需要的數據。 3 DSS3 DSS詳細設計詳細設計 詳細設計：數據的詳細設計和模型的詳細設計詳細設計：數據的詳細設計和模型的詳細設計 數據的詳細設計：數據文件設計和數據庫的設計。數據的詳細設計：數據文件設計和數據庫的設計。 模型的詳細設計：模型算法設計和模型庫的設計。模型的詳細設計：模型算法設計和模型庫的設計。 模型庫設計的主要任務：

7、如何組織和存貯模型的多個文件。模型庫設計的主要任務：如何組織和存貯模型的多個文件。對于數學模型一般是以數學方程的形式表示。如何在計算對于數學模型一般是以數學方程的形式表示。如何在計算機上實現，需要對模型方程提出算法設計，當模型在設計機上實現，需要對模型方程提出算法設計，當模型在設計了有效的算法后，才能利用計算機語言編制計算機程序，了有效的算法后，才能利用計算機語言編制計算機程序，在計算機上實現。在計算機上實現。4 各部件編制程序各部件編制程序（1） 數據部件的處理數據部件的處理 針對具體的實際問題，需要建立數據庫。建立數據庫針對具體的實際問題，需要建立數據庫。建立數據庫一般包括建數據庫結構和輸

8、入實際數據。利用數據庫一般包括建數據庫結構和輸入實際數據。利用數據庫管理系統提供的語言，建立有關數據庫查詢、修改的管理系統提供的語言，建立有關數據庫查詢、修改的數據處理程序。數據處理程序。（2）模型部件的處理）模型部件的處理 模型庫管理系統現在沒有成熟的軟件，需要自行設計并進模型庫管理系統現在沒有成熟的軟件，需要自行設計并進行程序開發。模型庫的組織和存貯，一般由模型字典和模行程序開發。模型庫的組織和存貯，一般由模型字典和模型文件組成。模型庫管理系統就是對模型字典和模型文件型文件組成。模型庫管理系統就是對模型字典和模型文件的有效管理。模型主要以計算機程序形式完成模型的計算，的有效管理。模型主要以

9、計算機程序形式完成模型的計算，模型部件的集成，主要體現在模型庫和模型庫管理系統的模型部件的集成，主要體現在模型庫和模型庫管理系統的統一。統一。4 各部件編制程序各部件編制程序（3 3） 綜合部件處理綜合部件處理 編制編制DSSDSS總控程序是按總控詳細流程圖，總控程序是按總控詳細流程圖，DSSDSS系統系統總控的計算機語言，需要有數值計算能力、數據處總控的計算機語言，需要有數值計算能力、數據處理能力、模型調用能力等多種能力。理能力、模型調用能力等多種能力。 利用象利用象PASCALPASCAL、C C這樣的語言作為宿主語言增加這樣的語言作為宿主語言增加在在DSSDSS中不足的功能（如數據處理以

10、及模型調用等）。中不足的功能（如數據處理以及模型調用等）。5. DSS5. DSS集成集成 DSSDSS的三部件集成，首先要解決三部件之間的接口問題，的三部件集成，首先要解決三部件之間的接口問題，然后對三部件進行集成，最后形成然后對三部件進行集成，最后形成DSSDSS系統。系統。 （1 1） 接口問題接口問題最基本的接口問題是模型對數據庫中數據的存取接口。最基本的接口問題是模型對數據庫中數據的存取接口。第二個接口問題是總控程序對數據庫的接口問題第二個接口問題是總控程序對數據庫的接口問題第三個接口問題是總控程序對模型的調用。實際第三個接口問題是總控程序對模型的調用。實際上總控對模型程序的調用需通

11、過模型字典作橋梁，上總控對模型程序的調用需通過模型字典作橋梁，再調用模型執行程序文件。再調用模型執行程序文件。DSSDSS總控程序調用模型程序的運行過程圖總控程序調用模型程序的運行過程圖DSS總控程序總控程序模型字典模型字典模型執行程序模型執行程序（2 2） 集成問題集成問題 DSSDSS總控程序是由總控程序是由DSSDSS語言來完成的，也即語言來完成的，也即DSSDSS語言語言是一種集成語言，目前各類計算機中還未配備這種多是一種集成語言，目前各類計算機中還未配備這種多功能的功能的DSSDSS語言，自行設計語言，自行設計DSSDSS語言，將針對這幾種能語言，將針對這幾種能力集成為一體，將能有效

12、地完成力集成為一體，將能有效地完成DSSDSS系統的集成。系統的集成。 以以PASCALPASCAL和和C C語言為宿主語言的基礎上，增加對數語言為宿主語言的基礎上，增加對數據庫操作的能力，設置接口程序。使它們提高到據庫操作的能力，設置接口程序。使它們提高到DSSDSS集集成語言的水平上，才能完成成語言的水平上，才能完成DSSDSS總控程序的需要。總控程序的需要。（3 3）形成）形成DSSDSS系統系統 利用利用DSSDSS集成語言編制集成語言編制DSSDSS總控程序，形成有機整體的總控程序，形成有機整體的DSSDSS系統。系統。8.2 DSS8.2 DSS設計設計1.1.設計思想設計思想 決

13、策支持系統的系統結構是由綜合部件、模型部件、決策支持系統的系統結構是由綜合部件、模型部件、數據部件三大部件組成。數據部件三大部件組成。 決策支持系統設計主要是決策支持系統總體結構設計，它決策支持系統設計主要是決策支持系統總體結構設計，它包括運行結構設計和管理結構設計。包括運行結構設計和管理結構設計。運行結構是對實際決策問題用決策支持系統原理運行結構是對實際決策問題用決策支持系統原理設計的程序結構。設計的程序結構。 管理結構是完成模型庫管理和數據庫的管理，達到管理結構是完成模型庫管理和數據庫的管理，達到多模型的共享和大量數據的共享。多模型的共享和大量數據的共享。運行結構的關鍵是綜合部件。運行結構

14、的關鍵是綜合部件。決策支持系統總體結構圖決策支持系統總體結構圖 數數據據部部件件模模型型部部件件人機交互和問人機交互和問題綜合題綜合總控程序總控程序（綜合部件）（綜合部件）多模型程序多模型程序多數據庫多數據庫其它模型程序其它模型程序其它數據庫其它數據庫模型庫模型庫管理系統管理系統MBMS數據庫管數據庫管理系統理系統DBMSDSS運行結構運行結構2 2 設計內容設計內容 在在DSSDSS運行結構中，最關鍵的是總控程序的設計，其次運行結構中，最關鍵的是總控程序的設計，其次是模型程序的設計。是模型程序的設計。 1. 1. 總控程序的設計總控程序的設計（1 1）對每個模型的控制運行。）對每個模型的控制

15、運行。（2 2）模型間數據的加工。）模型間數據的加工。（3 3）人機交互設計。）人機交互設計。 2. 2. 模型程序的設計模型程序的設計 由于模型包括的種類較多，各模型所采用的計算機語言可以由于模型包括的種類較多，各模型所采用的計算機語言可以不同。數學模型用數值計算語言，數據處理模型、報表模型不同。數學模型用數值計算語言，數據處理模型、報表模型用數據庫語言。用數據庫語言。8.3 DSS8.3 DSS開發技術開發技術一、建模技術一、建模技術1. 1. 建立模型概述建立模型概述 系統建模目的主要在于：系統建模目的主要在于：（1 1）分析和設計實際系統）分析和設計實際系統（2 2）預測或預報實際系統

16、的未來發展趨勢。）預測或預報實際系統的未來發展趨勢。（3 3）對系統實行最優控制。）對系統實行最優控制。2. 2. 建立模型步驟建立模型步驟（）建立模型的數學結構，即建立模型中變量之間的（）建立模型的數學結構，即建立模型中變量之間的方程形式。方程形式。（）確定模型的參數，它包括模型中變量的數目、方（）確定模型的參數，它包括模型中變量的數目、方程的個數、變量的系數等。程的個數、變量的系數等。3.DSS3.DSS的建模技術的建模技術 DSSDSS建模的主要問題是如何選擇多個模型組合形成解建模的主要問題是如何選擇多個模型組合形成解決實際問題的方案。也可以認為該方案是解決實際問題決實際問題的方案。也可

17、以認為該方案是解決實際問題的大模型。每個具體的小模型又涉及所需要的數據。多的大模型。每個具體的小模型又涉及所需要的數據。多模型的組合表現為用模型資源和數據資源來組合成實際模型的組合表現為用模型資源和數據資源來組合成實際問題方案。問題方案。 決策支持系統就是利用模型庫（模型資源）和數據庫決策支持系統就是利用模型庫（模型資源）和數據庫（數據資源），通過問題綜合來組合多模型和大量數據形成（數據資源），通過問題綜合來組合多模型和大量數據形成解決實際問題的方案，方案可以是一個或者多個，通過方案解決實際問題的方案，方案可以是一個或者多個，通過方案的計算和比較，達到輔助決策的作用。的計算和比較，達到輔助決策

18、的作用。二、二、 模型庫系統模型庫系統 決策支持系統開發的關鍵問題：如何表示模型？如何組織決策支持系統開發的關鍵問題：如何表示模型？如何組織模型庫？模型庫管理系統的功能要求有哪些？模型庫？模型庫管理系統的功能要求有哪些？ 模型庫系統的開發就由研制者自行完成。模型庫系統的開發就由研制者自行完成。 由于模型比數據復雜，模型庫就要比數據庫復雜得多，模型由于模型比數據復雜，模型庫就要比數據庫復雜得多，模型庫管理系統功能隨之復雜。庫管理系統功能隨之復雜。 模型庫管理系統同樣需要設計一套語言來完成模型庫的模型庫管理系統同樣需要設計一套語言來完成模型庫的各項管理功能，各項管理功能，三、三、 接口技術接口技術

19、1. 1. 模型部件和綜合部件存取數據庫的接口模型部件和綜合部件存取數據庫的接口 模型程序一般采用數值計算語言編制。不具有數據庫操模型程序一般采用數值計算語言編制。不具有數據庫操作功能。而數庫語言對數組運算等數值計算功能很弱，作功能。而數庫語言對數組運算等數值計算功能很弱，故數據庫語言不適合于編制數值計算類型的模型程序。故數據庫語言不適合于編制數值計算類型的模型程序。決策支持系統又需要把數值計算和數據處理二者結合起決策支持系統又需要把數值計算和數據處理二者結合起來。有效的途徑是解決好模型存取數據庫的接口。來。有效的途徑是解決好模型存取數據庫的接口。 決策支持系統中，把所有公用的數據都放入數據庫

20、中，這決策支持系統中，把所有公用的數據都放入數據庫中，這便于數據庫共亨，又便于數據的統一管理。模型程序用到便于數據庫共亨，又便于數據的統一管理。模型程序用到數據時，需要通過這個接口去存取所需數據。數據時，需要通過這個接口去存取所需數據。三、三、 接口技術接口技術2. 2. 綜合部件對模型的接口綜合部件對模型的接口 綜合部件對模型的控制運行以及多模型的組合。一般綜合部件對模型的控制運行以及多模型的組合。一般采用采用“順序、選擇、循環順序、選擇、循環”結構以及嵌套組合結構形式結構以及嵌套組合結構形式來組合模型。來組合模型。四、四、 綜合部件的集成技術綜合部件的集成技術 綜合部件要真正達到控制單模型

21、運行以及多模型的組合運綜合部件要真正達到控制單模型運行以及多模型的組合運行，控制大量的數據庫的存取，實現行，控制大量的數據庫的存取，實現DSSDSS的系統集成。的系統集成。可以采取兩種途徑來進行：可以采取兩種途徑來進行： （1 1）自行設計一種多功能的集成語言來完成決策支持）自行設計一種多功能的集成語言來完成決策支持系統的需要。系統的需要。 （2 2）選用功能較強的計算機語言，如）選用功能較強的計算機語言，如C C、ASCALASCAL等等作為宿主語言，增加一些它不足的功能語句，如數作為宿主語言，增加一些它不足的功能語句，如數據處理功能語句，嵌入到宿主語言中形成一種集成據處理功能語句，嵌入到宿

22、主語言中形成一種集成語言。語言。五、五、 系統快速原型開發技術系統快速原型開發技術 快速原型方法：根據系統的需求能迅速的產生出系統快速原型方法：根據系統的需求能迅速的產生出系統的原型，該原型能表現出系統的功能、行為特性，但的原型，該原型能表現出系統的功能、行為特性，但不一定符合其全部要求。當用戶對原型運行結果不滿不一定符合其全部要求。當用戶對原型運行結果不滿意時，能迅速修改原型，經過幾次反復，將可得到用意時，能迅速修改原型，經過幾次反復，將可得到用戶滿意的應用系統。戶滿意的應用系統。 快速原型法的實現是需要一個很好的支撐環境來快速原型法的實現是需要一個很好的支撐環境來保證軟件原型的快速生成。保

23、證軟件原型的快速生成。 快速原型開發技術用于決策支持系統的主要任務是：快速原型開發技術用于決策支持系統的主要任務是：按決策問題處理過程，快速生成對多模型的組合以及按決策問題處理過程，快速生成對多模型的組合以及大量數據庫數據的存取并進行集成的決策支持系統。大量數據庫數據的存取并進行集成的決策支持系統。1. 快速原型法開發過程快速原型法開發過程（1）確定用戶的基本要求）確定用戶的基本要求 完成對數據及數據間關系的調查，確定信息處完成對數據及數據間關系的調查，確定信息處理過程，設計輸出報告格式。屏幕顯示安排及各理過程，設計輸出報告格式。屏幕顯示安排及各種基本結構。種基本結構。（2）開發初始原型系統）

24、開發初始原型系統 建立一個能運行的交互式應用系統（初始原型建立一個能運行的交互式應用系統（初始原型系統）來滿足用戶的基本信息要求。系統）來滿足用戶的基本信息要求。（3 3）實現并使用原型系統）實現并使用原型系統 用戶（設計者）使用原型的過程，用戶（設計用戶（設計者）使用原型的過程，用戶（設計者）負責把那些不適合的地方，不合要求的特者）負責把那些不適合的地方，不合要求的特征和他在現在系統中看到的所缺少的信息建立征和他在現在系統中看到的所缺少的信息建立文檔。文檔。（4 4）修改和完善原型系統）修改和完善原型系統 修改原型以便糾正那些由用戶修改原型以便糾正那些由用戶/ /設計者開發出設計者開發出的不

25、需要的或錯誤的特征。快速原型法中實現的不需要的或錯誤的特征。快速原型法中實現并使用原型與修改和完善原型是循環反復的。并使用原型與修改和完善原型是循環反復的。快速原型法過程圖快速原型法過程圖 修改后的工作原型修改后的工作原型確定用戶需求確定用戶需求需求報告需求報告開發初始原型系統開發初始原型系統初始原型初始原型實現并使用原型實現并使用原型修改和完善原型修改和完善原型用戶滿意否用戶滿意否業務原型業務原型YesNo2. 2. 快速原型法的支撐環境快速原型法的支撐環境 支撐環境由開發工具，可重用程序庫，程序接口以及支撐環境由開發工具，可重用程序庫，程序接口以及應用部件集成四部分組成。應用部件集成四部分

26、組成。（1 1）開發工具）開發工具 數據庫管理系統數據庫管理系統通用的輸入輸出工具。通用的輸入輸出工具。（2 2）可重用程序庫）可重用程序庫 可重用程序庫可以減少程序員的重復勞動，也便利快可重用程序庫可以減少程序員的重復勞動，也便利快速原型的使用。速原型的使用。 利用各個工具所形成應用部件以及可重用程序庫中所需的利用各個工具所形成應用部件以及可重用程序庫中所需的程序，按照實際問題的處理流程或邏輯關系，把它們組合起程序，按照實際問題的處理流程或邏輯關系，把它們組合起來，形成一個完整的應用系統，即原型系統。來，形成一個完整的應用系統，即原型系統。（3 3）程序接口）程序接口 宿主語言接口宿主語言接

27、口 命令語言接口命令語言接口 查詢語言接口查詢語言接口 屏幕表格語言接口屏幕表格語言接口（4 4）應用部件集成）應用部件集成 應用部件集成的功能是從系統整體的角度來管理應用部件集成的功能是從系統整體的角度來管理系統的數據和應用模塊，掌握系統的流程系統的數據和應用模塊，掌握系統的流程 ，對于產，對于產生系統文檔說明和用戶文檔說明提供支持。生系統文檔說明和用戶文檔說明提供支持。 3. 3. 決策支持系統的快速原型開發決策支持系統的快速原型開發 模型庫實質上是可重用程序庫，數據庫通過數據庫管模型庫實質上是可重用程序庫，數據庫通過數據庫管理系統（理系統（DBMSDBMS）可以有效的完成對數據的存取。模

28、型）可以有效的完成對數據的存取。模型庫和數據庫為決策支持系統的快速原型開發，奠定了庫和數據庫為決策支持系統的快速原型開發，奠定了很好的基礎。很好的基礎。 決策支持系統快速原型開發的關鍵是如何快速的決策支持系統快速原型開發的關鍵是如何快速的生成系統的控制程序。生成系統的控制程序。 系統控制程序是一個比較規范的程序，它的結構相對系統控制程序是一個比較規范的程序，它的結構相對簡單，它本身沒有復雜的運算和復雜的邏輯結構。只簡單，它本身沒有復雜的運算和復雜的邏輯結構。只要能實現對系統控制程序的自動生成就能實現對決策要能實現對系統控制程序的自動生成就能實現對決策支持系統的快速原型開發。支持系統的快速原型開發。8.4 DSS8.4 DSS開發開發一、一、 綜合部件的總控程序開發綜合部件的總控程序開發 從從DSSDSS總控程序的設計中可知它要完成的工作為：總控程序的設計中可知它要完成的工作為： （1 1）控制模型程序的運行；）控制模型