（1）决策支持系统的概念结构

决策支持系统的组成部件及其之间的关系构成了DSS的结构。系统的功能主要由系统的结构决定，具有不同功能特色的DSS，其系统结构也不相同。

一个决策支持系统由三部分组成：交互环境系统、问题处理系统和知识系统，如图7-4所示。决策用户通过交互环境系统提出信息查询的请求或决策支持的请求，问题处理系统通过决策数据库收集和提取信息，将所得信息提供给用户。对决策支持的请求，问题处理系统通过知识系统的知识库和数据库收集与该数据有关的各种数据、信息和知识，据此对该问题进行识别，判断问题的性质和求解过程，通过模型库构建所需的规则模型或数学模型，对模型进行分析鉴定，从方法库中选择求解模型的算法，运行模型，进行模型的分析求解，最后结果通过交互环境系统进行解释，转变为具有实际含义、用户可直接理解的形式，传送给用户使用，这种关系构成了决策问题的求解过程。应用DSS做决策的过程是一个人机交互的启发过程，往往需要用户与DSS多次交互对话，进行多次求解，直到得到满意的结果。

图7-4 DSS的概念结构

1）交互环境系统。

交互环境系统是用户与DSS的接口。用户通过交互环境系统，把问题及环境的描述和解题要求输入给DSS，而DSS最终也是通过人机交互环境系统将各种处理结果输出给用户。交互环境系统一般由交互语言和提示库组成。交互语言为用户提供直接检索和运算处理手段，提示库为方便用户使用DSS提供一套屏幕提示功能。交互环境系统采用的交互语言类似于人类的自然语言，可使用户方便灵活地与DSS对话。为了尽可能方便决策者解决决策问题，交互环境系统应该具有以下功能：

● 允许使用各种方式，满足用户交互对话需求。

● 具有理解自然语言的能力。

● 灵活的“What-If”提问方式。

● 给予用户必要的提示，启发用户顺利地利用DSS为自己的决策服务。

● 具有使用各种输出设备输出结果的能力，输出格式灵活多样。

2）问题处理系统。

问题处理系统是DSS求解决策问题的核心，是交互环境系统与知识系统的接口。问题处理系统是基于数据库、模型库、知识库和方法库的管理系统，是一组软件。它接受决策用户通过交互环境系统输入的关于问题及其环境和解题要求的描述。通过数据库系统和知识库系统，收集和存储有关该问题的信息和知识，完成问题的识别和定义，利用模型库系统构造模型，通过方法库系统建立和识别求解问题的具体方法，并进行求解分析和评价，最后通过交互环境系统将结果反馈给用户。

3）知识系统。

一个决策支持系统，如果没有包含关于决策问题领域的知识，那就没有什么实用价值。决策支持系统的许多才能是从它有关领域的知识中衍生出来的。这种知识通常包括大量事实，由于决策者没有时间，或者没有机会而未能将其收集到自己大脑中存储。这些事实的某些子集对于一个特定问题的合理决策又是至关重要的。这里说的知识，可以是他人的经验教训，决策问题的外部环境，决策过程中所用的公式、模型或规则，各种分析工具、推理规则和评价标准等。知识系统中所表示的知识必须按一种有组织的系统方式进行存储，表示知识的方法可以是一组规则，根据这些规则进行组织和存储知识。理想的决策支持系统，应尽量使计算机竭力仿效人的认识能力，也就是人的感知和判断过程。为此，第一，应使计算机能掌握丰富的知识，即有一个内容丰富的知识库，并能使用其中的知识解决问题。更理想的是计算机能通过学习，扩大其知识库。第二，使计算机有了解知识和识别问题的能力，了解用户的要求，找出所需要的数据和模型。第三，有拟定模型的能力，产生一套数据分析的算法。模型中有各种现成的程序模块，模型的拟定就是根据问题的需要，取出几个程序模块，加以必要的修改、合并。第四，要有分析能力，明确用户要求之后，把需要的数据与模型合并起来，运行模型产生结果，支持决策。这种决策支持系统就是智能支持系统。

（2）决策支持系统的框架结构

决策支持系统的结构也是随决策理论和方法、计算机技术的发展而进化的。由H.Spra gue等人提出的数据库、模型库、人机对话管理系统组成的两库结构最为简便，而比较常见的则为三库结构，即数据库、模型库、方法库和人机对话管理系统，如图7-5所示。

图7-5 具有三库结构的DSS结构

由于许多半结构化和非结构化的决策问题是如此复杂，以至于需要专家来帮助决策者进行问题求解。实际上，这些专家也可以由专家系统来代替。智能决策支持系统（Intelligent Decision Support Systems，IDSS）是在DSS的基础上与人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术结合和集成所形成的系统。IDSS的系统结构在DSS的基础上进行了改进，它是一个具有四库结构的系统，如图7-6所示。

1）数据库管理子系统（Data Management Subsystems，DMS）。

DSS数据库中的数据不仅要有来自单位内部的数据，也要有来自单位外部的数据。数据库不仅可以存储用于DSS的数据，而且可以存储工作空间、数据间的连接、中间结果及最后结果报表。数据库管理子系统由数据库、数据库管理系统、数据字典、数据析取模块、数据查询模块构成。

图7-6 具有四库结构的IDSS结构

● 数据库：DSS数据库中存放着来源于其他信息系统的源数据库的数据，这些数据大部分是经过处理后的决策数据，作为DSS决策的依据。

● 数据库管理系统：数据库管理系统用于管理、提供与维护数据库中的数据，也是与其他子系统的接口。

● 数据字典：数据字典是存储在数据库中全部数据项的目录和描述，它包括数据项的定义、主要功能、来源等。(www.daowen.com)

● 数据析取模块：数据析取模块从源数据库提取用于支持决策的数据，析取过程也是对源数据加工处理的过程，是选择、浓缩与转换数据的过程。

● 数据查询模块：数据查询模块提供了对数据的访问基础。它接收对数据的请求，处理这些请求然后将结果输出。它用来解释来自人机对话和模型库子系统的数据请求，通过查询数据字典确定如何满足这些请求，并向DBMS详细阐述数据请求，然后将结果返回对话子系统或直接用于模型构造、计算。

2）模型库管理子系统（Model Management Subsystems，MMS）。

模型库管理子系统是构建和管理模型的系统。DSS之所以被称为由模型驱动的系统，是因为运行模型输出的结果可直接用于制定决策或对决策的制定提出建议，或用来估计决策实施后可能产生的后果。模型库子系统是由模型库、模型库管理系统、建模语言、模型字典、模型的执行、集成和建模命令处理器组成的，如图7-7所示。

● 模型库：模型库用于存储决策所需的模型。按照应用的不同的组织层次，这些模型包括战略模型、战术模型、业务操作模型、建模模块和子程序。按照模型应用的不同职能领域，分为统计模型、财务模型、市场营销模型、会计模型、工程模型等。但是，模型库不是简单地存储某一个决策模型，它主要存储各种决策问题以及可以共享或专门用于某特定决策问题的模型的基本模块或单元模型，以及它们之间的相互联系、通信规则等。使用DSS进行决策时，通过人机对话，生成对某一决策问题的求解算法序列，根据求解算法序列、模型库中的基本模型模块和单元模型来构造决策支持模型。也就是说，模型库中主要存储一些基本模型模块，利用这些基本模型模块可以生成满足决策支持的各种决策模型，以实现灵活组合、动态生成。模型在模型库中的存储方式目前主要有子程序、语句、数据三种。子程序方式的存储是将模型的输入、输出格式和问题求解算法等用完整的程序表示。以子程序方式存储模型时，一个模型就是一个具有特定功能的程序段，主程序或者其他程序可以调用这个程序段。这种方式的缺点是各种模型相同的部分产生冗余，而且不利于模型的修改、维护和管理。以语句方式存储是将建模语言以语句的形式组成与模型各部分相对应的语句集合，将这些语句集合进行存储。这种方式与子程序有类似性，但是在面向用户方面有所改进。以数据方式存储是将模型进一步抽象后，用一组数据集合表示模型的本质特征、结构以及各成分之间的相互联系，并由一组数据管理功能进行管理。另外，也可以利用人工智能技术，将建模规则和决策模型的结构、参数等抽象数据进行存储。

● 建模语言：尽管存储在模型库中的某些模型是一些标准模型，但是根据决策支持的需要还要建立一些特殊的模型。这些模型的建立需要用高级语言或者专用的建模语言。

● 模型库管理系统：模型库管理系统的主要功能是模型创建、模型的执行、模型的集成、建模命令处理器的控制和报告的生成、模型的维护。模型的维护主要包括模型的连接、更新与修改以及提供数据库接口等功能。

● 模型字典：模型字典的作用与数据字典的作用类似，它是存储在模型库中所有模型的目录，包括模型的定义和进行问题求解的能力、模型的限制和约束、模型参数、模型的结构、关于模型的存取说明等。

图7-7 模型管理子系统

3）方法库管理子系统（Arithmetic Management Subsystems，AMS）。

方法库管理子系统是存储、管理、调用和维护决策支持系统各个部件所需要的通用算法、标准函数等方法的系统。设置方法管理子系统的主要目的是为决策支持系统提供一个友好的交互环境。在决策支持的过程中，从数据库中选择数据，从方法库中选择算法，从模型库中选择模型，然后将数据、算法、模型结合起来进行问题求解。同一种模型可以有不同的算法，如优化模型可以有多种算法。另外，多种模型可以共享相同的算法。方法管理子系统主要是由方法库、方法库管理系统、方法字典构成的。方法管理子系统如图7-8所示。

图7-8 方法管理子系统

方法库是存储方法模块的工具，由各种数学模型的方法程序以及其他模型的方法程序组成。在企业决策支持系统中可能用到的方法程序如表7-2所示。

表7-2 方法库中的方法程序

方法字典的功能是将方法库中的方法程序进行登录和索引。

方法库管理系统的功能是方法的创建、更新、检索，以及方法库与模型库的通信、方法库与数据库的通信、方法字典的管理和有关文件的管理。

4）知识库管理子系统。

智能决策支持系统配备了知识管理子系统。知识管理子系统可以由一个或者几个专家系统构成。同数据管理子系统和模型管理子系统一样，知识管理子系统提供了专家系统必需的运行控制和集成功能。IDSS与DSS不同的部分在于智能人机接口、自然语言处理器、问题处理系统、知识库、知识库管理系统和推理机之中。智能型人机对话管理与问题处理系统是一个计算机软件、硬件系统，因为具有智能功能，它比通常的对话管理子系统在用户使用方面更灵活、更容易，功能更强大。智能型人机对话管理与问题处理系统的组成如图7-9所示。

● 知识库：知识库主要用来存放决策专家的决策经验和决策知识，以及某一领域专家提供的进行问题求解的经验和知识。存放在知识库中的知识是以一定的形式表示的，常用的、简单的知识表示方法是产生式规则。在产生式规则中，知识库包含事实库和规则库两部分。事实是系统运行中不断变化的信息，而规则是有关如何生成新的事实和如何根据现有事实得出假设的信息。

● 推理机：推理机的重要操作对象是知识库，它的功能是根据一定的推理策略从知识库中选择知识（规则），对用户提供的事实进行推理，直到推出新事实（结论）为止。推理有正向推理、反向推理和正反向推理。正向推理是由原始数据（事实）出发向结论方向的推理。反向推理是先提出假设，由假设出发进一步寻找支持假设的证据，当所需证据与用户提供的事实匹配时，推理成功。正反向推理是先根据事实通过正向推理帮助提出假设，然后再用反向推理进一步寻找运行假设的证据，反复重复这个过程。

● 知识库管理系统：知识库管理系统的功能一方面用于回答对知识库中知识的增、删、修改等知识维护的请求，另一方面还要回答决策过程中问题分析与判断所需的知识的请求。

图7-9 智能型人机对话管理与问题处理系统的组成