摘要：文章闡述決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生、概念體系、系統(tǒng)分析和設(shè)計方法、應用等方面，總結(jié)決策支持系統(tǒng)的演化進程與主要特征。針對傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)在面臨日趨復雜的決策環(huán)境和決策者逐漸增強的參與意識時面臨的問題與挑戰(zhàn)，進一步探討了決策支持系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：決策支持系統(tǒng)；人件；人件服務(wù)；軟件服務(wù)

一、 引言

隨著決策理論與方法研究的推進，計算機科學與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，為滿足決策者決策需求內(nèi)涵的豐富與提升，一種重要的決策支持工具——決策支持系統(tǒng)（Decision Support System，DSS）應運而生。1971年，Scott Morton和Gorry首次提出DSS的概念以支持半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策。DSS是在MIS和基于模型的信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的可形式化、可模型化的、層次較高的信息系統(tǒng)，追求的目標是有效性。自從DSS的概念被提出以來，研究者和實踐家們一直在努力構(gòu)建更合理、更完善的系統(tǒng)體系。

二、 決策支持系統(tǒng)

1. DSS概念體系。

（1）理論基礎(chǔ)與實現(xiàn)依據(jù)。DSS的理論研究及實踐開發(fā)和很多學科（領(lǐng)域）的知識有關(guān)，其理論框架涉及到計算機科學、信息科學、管理科學、決策科學、行為科學等領(lǐng)域。它不斷吸收其他學科的知識并遵循其自身結(jié)構(gòu)與功能特征的發(fā)展規(guī)律以完善其理論體系。

DSS支持全部決策過程，不同的研究者對決策過程模型有不同的認知和表述。DSS的研究者在很大程度上受到Simon決策過程模型的影響。它不僅用來解釋決策過程，還是DSS實現(xiàn)的理論依據(jù)，且被很多研究者作為區(qū)分DSS和其他信息系統(tǒng)（如MIS、ES等）的標志。

（2）定義。自DSS的概念提出后，很多專家與學者（如Keen，Little，Alter，Moore，Bonczek Tuban）等對DSS的定義進行了不斷擴充與完善。

在軍事指揮決策領(lǐng)域，DSS往往被稱為輔助決策系統(tǒng)，但“決策支持輔助系統(tǒng)”和“輔助決策支持系統(tǒng)”都是不嚴謹?shù)拿Q，因“支持”和“輔助”內(nèi)涵相近。DSS的術(shù)語是內(nèi)容自由的表述，不同時期、不同領(lǐng)域、采用不同技術(shù)的人對其有不同的理解。DSS廣義的理解是指用來描述任何支持決策過程的人機系統(tǒng)，狹義的理解是指一種特定的技術(shù)。隨著相關(guān)理論和技術(shù)的發(fā)展，DSS的概念內(nèi)涵和外延都在不斷豐富與發(fā)展之中，但理解DSS的實質(zhì)需根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其所決定的系統(tǒng)關(guān)鍵特征和功能。

因此，沒有一個廣為人們接受的統(tǒng)一的DSS定義，這也為該領(lǐng)域的發(fā)展留有待擴充空間，但不能忽視DSS的目的是支持和改進決策過程。

（3）基本結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)DSS基本結(jié)構(gòu)總的來說分為兩大類：一類是以Sprague兩庫結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的“三部件”結(jié)構(gòu)，它由數(shù)據(jù)部件、模型部件和對話部件組成，如圖1所示；另一類是Bonczek（1981）提出的基于知識的“三系統(tǒng)”體系結(jié)構(gòu)，它由語言子系統(tǒng)、問題處理子系統(tǒng)和知識子系統(tǒng)組成，如圖2所示。它們分別從不同的角度揭示了DSS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能模塊特征，都對后來DSS的結(jié)構(gòu)擴充產(chǎn)生了很大的影響。

（4）關(guān)鍵特征和功能。因DSS沒有統(tǒng)一的、廣為接受的定義，故DSS的標準特征和功能也沒有統(tǒng)一的描述。但理想中的DSS的關(guān)鍵特征和功能如圖3所示。

（5）分類。在DSS的演化進程中，不同時期的不同研究者從不同視角、不同層次對DSS作了不同的分類。比較有代表性的是：Donovan，Madnick（1977）按能否支持重復決策，把DSS分為慣例DSS和臨時性DSS；Arnott，Pervan（2005）按DSS的應用范圍和技術(shù)特點，分為個人DSS，GDSS，談判DSS，IDSS，基于知識管理的DSS，BI和DB。

在學術(shù)界廣為接受的是Power（2007）按驅(qū)動方式將DSS分為模型驅(qū)動型DSS、數(shù)據(jù)驅(qū)動型DSS、通信驅(qū)動型DSS、文本驅(qū)動型DSS、知識驅(qū)動型DSS和基于Web的DSS等類型。近年來，基于數(shù)據(jù)倉庫（Data Warehouse，DW）、聯(lián)機在線分析（On-Line Analytical Process，OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining，DM）的商業(yè)智能技術(shù)得到了迅速發(fā)展，再加上Microsoft、Oracle、IBM等數(shù)據(jù)庫廠商的大力開發(fā)與支持，使得數(shù)據(jù)驅(qū)動的DSS相對于模型驅(qū)動的DSS具有更高的標準化程度和產(chǎn)品成熟度。

2. 系統(tǒng)分析和設(shè)計方法。DSS的系統(tǒng)分析和EDPS、MIS等不同，主要應符合決策者對決策過程的認知、滿足DSS的設(shè)計規(guī)范和提升DSS的系統(tǒng)效能等方面。對DSS的系統(tǒng)分析通常采用一種稱之為ROMC的方法，即表述（Representation）、操作（Operation）、記憶輔助（Memory aid）和控制機構(gòu)（Control Mechanism）等，其主要特征是過程獨立、依賴表達式但方法本身并沒有提供實現(xiàn)DSS結(jié)構(gòu)的具體技術(shù)。

DSS的設(shè)計可采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開發(fā)方法、層次模型法、面向?qū)ο蠓ǖ?。每種方法的著眼點不同，選擇系統(tǒng)設(shè)計方法時，需綜合考慮開發(fā)人員的知識結(jié)構(gòu)、決策問題的結(jié)構(gòu)與特征、系統(tǒng)的可維護性等因素。

3. 應用。在已投入使用的信息系統(tǒng)中均有DSS成功應用于經(jīng)濟、管理、軍事等領(lǐng)域的實例，這大大提高了決策的科學性。目前，許多全球著名的軟件供應商，如CA、IBM、Oracle、NCR、Informix、SAS等都提供支持DSS研發(fā)的各種工具。

在國內(nèi)，從事DSS研究的單位主要有中科院、南京大學、國防科大、中南大學等，它們已取得了很多理論研究與實踐應用成果。目前，國內(nèi)DSS的應用主要體現(xiàn)在大型互聯(lián)電網(wǎng)、高等教育評估、軍隊指揮自動化、應急管理、物流管理等領(lǐng)域，其應用范疇仍在不斷擴展之中。

三、 演化進程

自DSS概念提出以來，在人工智能、數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識管理、聯(lián)機分析、語義Web服務(wù)等新技術(shù)的不斷推動以及對決策理論與方法的深入研究，DSS呈現(xiàn)出了以不同技術(shù)為主要表征的多種形態(tài)并已經(jīng)取得了一系列重要的進展，如：對DSS定義和基本框架的拓展和改進、面向組織和團隊的群體決策支持系統(tǒng)（Group Decision Support System，GDSS）、商業(yè)智能（Business Intelligence，BI）技術(shù)、決策支持中心（Decision Support Center，DSC）、綜合性決策支持系統(tǒng)（Intelligent，Interactive and Integrated DSS，I3DSS）、智能決策支持系統(tǒng)（Intelligent Decision Support System，IDSS）以及基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而發(fā)展的分布式?jīng)Q策支持系統(tǒng)（Distributed Decision Support System，DDSS）等，目前DSS的研究主要集中在應用層面，其演化進程總結(jié)如下。

20世紀60年代：DSS的研究主要體現(xiàn)在Scott Morto的管理決策支持，卡內(nèi)基梅隆大學（CMU）的組織決策理論研究，麻省理工學院（MIT）的有關(guān)交互式在線分析處理系統(tǒng)的技術(shù)研究，決策支持理論發(fā)展等方面。系統(tǒng)的主要特征是將交互式技術(shù)應用于管理任務(wù)。

20世紀70年代：Scott Morton和Gorry（1971）提出DSS的概念；1971年~1976年，研究主要集中在交互式的計算機系統(tǒng)，后把模型融入DSS；Keen和Scott Morton（1978）把DSS的應用范圍限定在對半結(jié)構(gòu)化管理決策的支持；這階段具有代表性的是BrandAid，Alter，Holsapple等的研究。70年代中后期，系統(tǒng)主要注重有效性，而不是效率。

20世紀80年代：Sprague（1980）提出DSS的“三部件”結(jié)構(gòu)，后又增加了知識庫和方法庫；Bonczek（1980）等提出DSS的“三系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)；1981年首屆DSS國際會議在亞特蘭大舉辦；1980年出現(xiàn)了GDSS的概念；Owen（1985）等人提出了DSC的概念；Kersten（1985）年開發(fā)支持談判的決策支持系統(tǒng)NEGO；1989年出現(xiàn)的群件Lotus Notes；Kraemer和King（1989）提出的協(xié)同決策系統(tǒng)CDSS。人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及機器學習等技術(shù)的研究與應用為知識的學習與獲取提供了新途徑，如專家系統(tǒng)和DSS結(jié)合形成IDSS。這階段有代表性的是：DSS書籍；群決策支持系統(tǒng)原型；基于計算機的專家系統(tǒng)等。20世紀80年代中后期，注重系統(tǒng)的柔性及應用性。1990年以前，DSS大多是模型驅(qū)動的。

20世紀90年代：1990年后，Bill Inmon和Ralph Kimball積極推崇使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的DSS；1994年，開始把OLAP功能集成到數(shù)據(jù)庫中；1995年，數(shù)據(jù)倉庫和World Wide Web開始影響決策支持技術(shù)的發(fā)展，基于Web的DSS變得切實可行；Gartner Group（1996），提出BI的概念。隨著網(wǎng)絡(luò)、新一代數(shù)據(jù)庫、多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的發(fā)展，DSS的研究主要集中在商業(yè)智能/聯(lián)機在線分析、數(shù)據(jù)倉庫、基于Web服務(wù)的系統(tǒng)/門戶網(wǎng)站、數(shù)據(jù)挖掘等方面。系統(tǒng)的主要特征是網(wǎng)絡(luò)化、應用性、數(shù)據(jù)驅(qū)動。

21世紀至今：系統(tǒng)研究注重應用、注重集成及融入人的高級思維，出現(xiàn)了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）的一體化系統(tǒng)形態(tài)。重視計算機與人的知識的相互融合及有效管理，強調(diào)DSS與人的交互。特別是近幾年來，開始關(guān)注觸控界面技術(shù)。系統(tǒng)的主要特征是友好交互、個性化、智能化、集成化。

DSS名稱的擴展反映了決策支持技術(shù)的進步和決策者需求內(nèi)涵的提升，幾種主要的DSS形態(tài)的特征對比如表1所示。

每一種系統(tǒng)形態(tài)都有其獨特的運用范圍，即所求解的決策問題都有一定的邊界。當然，無論是哪種形態(tài)的DSS，都需經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)查、可行性論證、系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施和系統(tǒng)評價等各階段。

四、 面臨的問題

目前，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、網(wǎng)絡(luò)超算、無線傳感、語義Web等新技術(shù)的出現(xiàn)和現(xiàn)有決策支持技術(shù)的發(fā)展，對個人、組織和社會的影響與日俱增?，F(xiàn)有的DSS體系架構(gòu)面臨復雜決策環(huán)境下決策者逐漸增強的參與意識時屢屢陷入困境，這引起了我們的反思，DSS的決策支持效能為什么多年來沒能提上去？

傳統(tǒng)DSS是進行決策任務(wù)求解的重要支持工具，主要具備基于邏輯和符號推理的理性決策能力。在實踐中常面臨以下問題：

（1）知識提取困難。信息是決策的基礎(chǔ)，海量（多維）信息、不完備信息，并有信息孤島的存在，如何從這些信息中提取所需知識成為嚴重影響DSS系統(tǒng)效能的因素。

（2）處理半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問題的能力較弱。目前，已經(jīng)應用于實踐的DSS大部分是模型或數(shù)據(jù)驅(qū)動的，面對結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的問題缺乏有效的解決途徑。

（3）忽視了人的參與作用。傳統(tǒng)DSS的發(fā)展重心在技術(shù)，主要依靠數(shù)據(jù)和模型從決策技術(shù)層面支持人的決策，忽略了不能完全模型化（定量化）的非技術(shù)因素（人的認知），人只是系統(tǒng)的“看客”，而單純考慮技術(shù)因素往往讓決策者認為技術(shù)不符合決策需求，作為非技術(shù)因素的人又是決策系統(tǒng)的一個重要組件，其參與作用如何才能被刻畫出來且無縫融入系統(tǒng)并獲得決策者的認可。

這些存在的問題嚴重影響了DSS的使用價值和用戶的使用熱情，以致DSS的進展不大，但這也是一種挑戰(zhàn)和推動力。因此，如何突破現(xiàn)有DSS的體系架構(gòu)以提供快速決策和滿足決策者真實需求的復雜的、個性化的決策服務(wù)也就成為了研究焦點。

五、 發(fā)展趨勢

進入20世紀90年代以來，人工智能（包括遺傳算法、模糊邏輯和智能代理等），數(shù)據(jù)庫技術(shù)，Web Service，特別是一些專用技術(shù)如網(wǎng)格計算、人機交互、移動計算和代理啟發(fā)式搜索的算法等技術(shù)的發(fā)展，為DSS的發(fā)展提供了強大的技術(shù)支撐，擴展了系統(tǒng)輔助決策的深度與廣度。其發(fā)展趨勢主要有：

1. 注重基于認知特征的人機交互技術(shù)。系統(tǒng)通過人機交互技術(shù)支持決策過程，為決策過程中超越其認知極限的問題處理提供適用技術(shù)手段。近年來，基于知識的人機交互技術(shù)是目前DSS研究的主要方向。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人機交互技術(shù)的研究也從簡單的菜單驅(qū)動和多媒體界面發(fā)展到智能化、多模態(tài)（通道）界面，除了傳統(tǒng)的鍵盤輸入、觸摸屏等接觸式操控模式外，還允許語言、手勢、視覺（眼動儀）等多種非接觸式操控模式。

2. 注重人的高級思維的參與，從技術(shù)和非技術(shù)角度重建系統(tǒng)架構(gòu)。目前，人類對信息處理規(guī)律的研究與探索已經(jīng)滲透到認知領(lǐng)域，但人的認知特征并沒有體現(xiàn)在傳統(tǒng)DSS系統(tǒng)設(shè)計與操作過程中。我們認為，需從技術(shù)與非技術(shù)的角度考慮DSS的體系結(jié)構(gòu)。將人的高級思維嵌入到非結(jié)構(gòu)化決策問題求解之中以實現(xiàn)人機智能的協(xié)同與融合，以期系統(tǒng)在可信度、可行性、適應性、敏捷性等方面都會有所提高。當然，這勢必會引起新型決策系統(tǒng)架構(gòu)的改變，也會帶來一系列需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。譬如，如何將人件（參與決策活動的人）和軟件網(wǎng)絡(luò)賦能為人件服務(wù)和軟件服務(wù)，并納入系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理、調(diào)度及使能驅(qū)動等。

3. 注重各種相關(guān)技術(shù)的集成應用。未來的DSS將是綜合集成的，是一個集各種決策支持技術(shù)于一身的多功能系統(tǒng)。它把專家群體、決策者、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和信息資料與計算機軟件系統(tǒng)等有機結(jié)合起來，構(gòu)成一個操作便利、快捷、流暢、更能反映決策者高級思維的新型決策系統(tǒng)，具有感性與理性、定性與定量的綜合功能。特別是將語義Web服務(wù)、認知科學與未來DSS的設(shè)計與開發(fā)相結(jié)合，已引起國內(nèi)一些科研院所（校）的重視，并開展了一些基礎(chǔ)性研究工作，但仍有很多理論問題和技術(shù)實現(xiàn)難點有待深入研究。

4. 注重系統(tǒng)的智能化。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)在DSS中的應用己經(jīng)相當廣泛。大體可分為兩類：一類是用人工智能技術(shù)去實現(xiàn)DSS的模型管理、模型選擇等；另一類則是利用人工智能的知識表達和推理能力直接為決策問題提供支持。如使用專家系統(tǒng)可提升DSS的模型和數(shù)據(jù)管理；神經(jīng)計算系統(tǒng)或GSS能夠支持專家系統(tǒng)的知識獲取過程；智能代理技術(shù)能實現(xiàn)不同任務(wù)的自動化，最終代替人執(zhí)行許多日常事務(wù)等。

六、 總結(jié)

闡述了DSS的產(chǎn)生背景、概念體系、系統(tǒng)分析和設(shè)計方法、應用等方面，總結(jié)了DSS的演化發(fā)展歷程。針對現(xiàn)有的DSS體系架構(gòu)面臨復雜決策環(huán)境下決策者逐漸增強的參與意識時屢屢陷入“困境”，反思了為何多年來DSS的系統(tǒng)效能提不上去的原因，并分析了DSS進一步的發(fā)展趨勢。

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基金項目：國家自然科學基金（項目號：71171107）；總裝重點預研基金（項目號：9140A06040510BQ***）；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃（項目號：CXZZ11_0054）。

作者簡介：周獻中，南京大學控制與系統(tǒng)工程系教授、博士生導師；黃孝鵬，南京大學控制與系統(tǒng)工程系博士生；楊潔，南京大學控制與系統(tǒng)工程系博士生；盛寅，南京大學控制與系統(tǒng)工程系博士生。

收稿日期：2012-02-15。