Информационная технология поддержки принятия

7. Информационная технология поддержки принятия

управленческих решений

Системы ПУР и соответствующая им ИТ появились усилиями в основном американских учёных в к 70-х - начале 80-х гг., чему способствовали широкое распространение ПК, стандартных ППП, а также успехи в создании систем искусственного интеллекта. Главной особенностью ИТ ППУР качественно новый метод организации взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения, что является основной целью этой технологии, происходит в результате итерационального процесса (рис.2.8.), в котором участвуют:

• система ППУР в роли вычислительного звена и объектов управления;
• человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере.

Рис.2.8. Информационная технология поддержки принятия

управленческих решений

Окончание итерационного процесса происходит по воле человека. В этом случае можно говорить о способности ИС совместно с пользователем создавать новую информацию для принятия решений.

Отличительные  характеристики ППУР:

• ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач;
• использование традиционных методов доступа и обработки данных с возможностями Мат Мет и Мод решения задач на их основе;
• направленность на непрофессионального пользователя компьютера;
• высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя.

ИТ ППУР может использоваться на любом уровне управления. Кроме того, решения, принимаемые на различных уровнях управления, часто должны координироваться. Поэтому важной функцией и систем, и технологий является координация лиц, принимающих решения как на разных уровнях управления, так и на одном уровне.

В состав системы поддержки принятия решений входят три главных компонента:

Рекомендуемые материалы

1. База данных. Она играет в ИТ поддержки принятия решений важную роль. Данные могут использоваться непосредственно пользователем для расчётов при помощи математических моделей.

Рассмотрим источники данных и их особенности.

1. Часть данных поступает от ИС операционного уровня, для повышения эффективности их использования эти данные должны быть предварительно обработаны. Для этого имеются две возможности:

• использовать для обработки данных (об операциях фирмы) СУБД, входящую в состав системы ППУР;
• Для фирм, производящих большое кол-во коммерческих операций  обработку данных нужно делать за пределами системы ППУР, создав для этого специальную БД. Обработанные данные образуют файлы, которые для повышения надёжности и быстроты доступа хранятся за пределами системы поддержки принятия решений.

2. Помимо данных об операциях фирмы для функционирования системы ППУР требуются и др. внутренние данные, например данные о движении персонала, инженерные данные и т.п., которые должны быть своевременно собраны, введены и поддержаны.

3. Важное значение для ППУР на верхнем уровне управления, имеют данные из внешних источников (данные о конкурентах, национальной и мировой экономике, обычно их приобретают у специализирующихся на их сборе организациях).

4. В настоящее время широко исследуется вопрос о включении в базу данных ещё одного источника данных - документов, включающих себя записи, письма, контракты, приказы и т.п. Если в содержание этих документов будет записано в памяти и затем обработано по некоторым ключевым характеристикам (поставщикам, потребителям, датам, видам услуг и др.), то система получит новый мощный источник информации.

2. База моделей. Целью создания моделей являются описание и оптимизация некоторого объекта или процесса. Использование моделей обеспечивает проведение анализа в системах поддержки принятия решений. Модели, базируясь на математической интерпретации проблемы, при помощи определённых алгоритмов способствует нахождению информации, полезной для принятия правильных решений.

ЗЛП – определит наиболее выгодную производственную программу выпуска нескольких видов продукции при заданных ограничениях на ресурсы.

Использование моделей в составе ИС началось с применения статистических методов и методов финансового анализа, которые реализовывались командами обычных алгоритмических языков. Позже были созданы специальные языки, позволяющие моделировать ситуацию типа «что будет, если?» или «как сделать, чтобы?». Такие языки, дают возможность построения моделей определённого типа, обеспечивающих нахождение решения при гибком изменении переменных.

Оптимизационные модели - управляющие часто хотят знать, какие их действия ведут к максимизации прибыли или минимизации затрат.

Детерминированные модели более популярны, чем стохастические, т.к. они менее дорогие, их легче строить и использовать. К тому же часто с их помощью получается вполне достаточная информация для принятия решения.

Модели

В системах ППУР база моделей состоит из стратегических, тактических и оперативных моделей, а также математических моделей в виде совокупности модельных блоков, модулей и процедур, используемых как элементы для их построения.

Стратегические модели

· используются на высших уровнях управления

· для установления целей организации (объёмов ресурсов, необходимых для их достижения, а также политики приобретения и использования этих ресурсов. Они могут быть также полезными при выборе вариантов размещения предприятий, прогнозировании политики конкурентов и т.п.)

· особенности: множество переменных, представления данных в сжатой агрегированной форме. Часто эти данные базируются на внешних источниках и могут иметь субъективный характер.

· Период планирования: измеряется в годах.

· Тип мат. моделей: детерминированные, описательные, специализированные для использования на одной определённой фирме.

Тактические модели применяются

· средний уровень

· для распределения и контроля использования имеющихся ресурсов (финансовое планирование, планирование требований к работникам, планирование увеличения продаж, построения схем компоновки предприятий).

· Особенности: модели применимы обычно лишь к отдельным частям фирмы и могут также включать в себя агрегированные показатели. Используют данные из внешних источников, но основное внимание при реализации данных моделей должно быть уделено внутренним данным фирмы

· Период планирования: от одного месяца до двух лет.

· Здесь также могут потребоваться.

· Тип мат. моделей: детерминистские, оптимизационные и универсальные.

Оперативные модели

· Нижний уровнях управления

·  для поддержки принятия оперативных решений (ведение дебиторских счетов и кредитных расчётов, календарное производственное планирование, управления запасами и т.д.) Оперативные модели обычно используют для расчётов внутрифирменные данные

· Период планирования: днями и неделями

· Тип мат. моделей:  детерминистские, оптимизационные и универсальные.

Математические модели

Особенности: состоят из совокупности модельных блоков, модулей и процедур, реализующих математические методы. Сюда входят ЗЛП, статистический и регрессионный анализ, и т.п. - от простейших процедур до сложных ППП. Модельные блоки, модулей и процедуры могут использоваться как поодиночке, так и комплексно для построения и поддержания моделей.

Система управления базой моделей

Обладает возможностями: создавать новые модели или изменять существующие, поддерживать и обновлять параметры моделей, манипулировать моделями.

3. Система управления интерфейсом. Эффективность и гибкость ИТ во многом зависят от характеристики интерфейса системы ППУР. Интерфейс определяет: язык пользователя; язык сообщений компьютера, организующий диалог на экране дисплея; знание пользователя.

Язык пользователя - это те действия, которые пользователь производит в отношении системы путем использования возможностей клавиатуры; электронных карандашей, пишущих на экране; джойстика; «мыши»; команд, подаваемых голосом. Получив входную форму (документ), пользователь заполняет его необходимыми данными и выводит в компьютер. Система поддержки принятия решений производит необходимый анализ и выдает результаты в виде выходного документа установленной формы.

Управление компьютером при помощи человеческого голоса - недостаточно разработана и поэтому мало популярна в связи с ограничениями (определенный набор команд, настройку на голос пользователя и др.).

Язык сообщений - это то, что пользователь видит на экране дисплея (символы, графика, цвет), данные, полученные на принтере, звуковые выходные сигналы и т.п. В настоящее время наиболее распространены формы диалога: запросно-ответный режим, командный режим, режим меню, режим заполнения пропусков в выражениях, предлагаемых компьютером. Каждая форма в зависимости от типа задачи, особенностей пользователя и принимаемого решения может иметь свои достоинства и недостатки.

Долгое время единственной реализацией языка сообщений был отпечатанный или выведенный на экран дисплея отчет или сообщение. Теперь появилась новая возможность представления выходных данных - машинная графика, она повышает наглядность и интерпретируемость выходных данных.

Новое направление машинной графики – мультипликация (эффективной для интерпретации выходных данных систем ППУР, связанных с моделированием физических систем и объектов).

Например, система поддержки принятия решений, предназначенная для обслуживания клиентов в банке, с помощью мультипликационных моделей может реально просмотреть различные варианты организации обслуживания в зависимости от потока посетителей, допустимой длины очереди, количества пунктов обслуживания и т.п.

Сообщения человеческого голоса используется в системе ППУР финансов, где в процессе генерации чрезвычайных отчетов голосом поясняются причины исключительности той или иной позиции.

Знания пользователя - это то, что пользователь должен знать, работая с системой (план действий, находящийся в голове у пользователя, учебники, инструкции, справочные данные, выдаваемые компьютером).

Совершенствование интерфейса системы ППУР определяется успехами в развитии каждого из трех указанных компонентов. Интерфейс должен обладать следующими возможностями:

2.9. Информационная технология экспертных систем

Наибольший прогресс среди компьютерных ИС отмечен в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.

Под искусственным интеллектом обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта не ограничиваются экспертными системами. Они также включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению.

Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла главная идея использования технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникает необходимость. Являясь одним из основных положений искусственного интеллекта, экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой- либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.

Сходство ИС, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Однако имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Второе отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии - знаний.

Основными компонентами информационной технологии, в экспертной системе, являются: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.

Интерфейс пользователя. Менеджерэкспертную систему и (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в получения направляющие процесс выходной информации из нее. Команды включают в себя параметры, направляющие процессы обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определённых переменных.

Менеджер может использовать четыре метода ввода информации: меню, команды, естественный язык и собственный интерфейс.

Технология экспертных систем предусматривает возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения. Различают два вида объяснений:

• объяснения, выдаваемые по запросам. Пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий;
• объяснения полученного решения проблемы. После получения решения пользователь может потребовать объяснений того, как оно было получено. Система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи.

Хотя технология работы с экспертной системой не является простой, пользовательский интерфейс этих систем является дружественным и обычно не вызывает трудностей при ведении диалога.

База знаний. Она содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.

Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил. Все виды знаний в зависимости от специфики предметной области и квалификации проектировщика(инженера по знаниям) с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной либо нескольких семантических моделей. К наиболее распространенным моделям относятся логические, продукционные, фреймовые и семантические сети.

Интерпретатор. Это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.

Кроме того, во многих экспертных системах вводятся дополнительные блоки: база данных блок расчета, блок ввода и корректировки данных. Блок расчета необходим в ситуациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет база данных, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели. Блок ввода и корректировки данных используется для оперативного и своевременного отражения текущих изменений в базе данных.

Модуль создания системы. Он служит для создания набора (иерархии) правил. Существуют два подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы: использование алгоритмических языков программирования и использование оболочек экспертных систем. Для представления используют любой известный алгоритмический язык.

Оболочка экспертных систем представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания базы знаний специально разработаны языки Лисп и Пролог, хотя можно использовать соответствующей база знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.

В прошлом информация считалась сферой бюрократической работы и ограниченным инструментом для принятия решений. Сегодня информацию рассматривают как один из основных ресурсов развития общества, а информационные системы и технологии как средство повышения производительности и эффективности работы людей.

Наиболее широко информационные системы и технологии используются в производственной, управленческой и финансовой деятельности, хотя начались подвижки в сознании людей, занятых в других сферах, относительно необходимости их внедрения и активного применения. Главное внимание уделяется рассмотрению информационных систем и технологий с позиций использования их возможностей для повышения эффективности труда работников информационной сферы производства и поддержки принятия решений в организациях (фирмах).

Информационные системы специалистов

ИС этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышает продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных ИС - интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов.

По мере того как индустриальное общество трансформируется в информационное, производительность экономики все больше будет зависеть от уровня развития этих систем. Такие системы, особенно в виде рабочих станций и офисных систем, наиболее быстро развиваются сегодня в бизнесе.

В этом классе информационных систем можно выделить две группы:

ИС офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации: бухгалтеры, секретари, клерки. Основная цель - обработка данных, повышение эффективности их работы и упрощения канцелярского труда. ИС офисной автоматизации связывает воедино работников информационной сферы в разных регионах и помогают поддерживать связь с покупателями, заказчиками, и др. организациями. Их деятельность в основном охватывает управление документацией, коммуникации, составление расписаний и т.д. Эти системы выполняют следующие функции:

• обработка текстов на компьютерах с помощью различных текстовых процессоров;
• производство высококачественной печатной продукции;
• архивация документов;
• электронные календари и записные книжки для ведения деловой информации;
• электронная и аудиопочта;
• видео- и телеконференции.

ИС обработки знаний, в том числе и экспертные системы, вбирают в себя знания, необходимые инженерам, юристам, ученым при разработке или создания нового продукта. Их работа заключается в создании новой информации и нового знания. Так, например, существующие специализированные рабочие станции по инженерному и научному проектированию позволяют обеспечить высокий уровень технических разработок.

Информационные системы для менеджеров среднего звена

ИС уровня менеджмента используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих ИС:

• сравнение текущих показателей с прошлыми;
• составление периодических отчетов за определенное время, а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне;
• обеспечение доступа к архивной информации и т.д.

Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информационному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если...?". На этом уровне можно выделить два типа ИС: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений.

Управленческие ИС имеют крайне небольшие аналитические возможности. Они обслуживают управленцев, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в фирме и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из информационной системы операционного уровня.

• используются для поддержки принятия решений структурированных и частично структурированных задач на уровне контроля за операциями;
• ориентированный на контроль, отчетность и принятие решений по оперативной обстановке;
• опираются на существующие данные и их потоки внутри организаций;
• имеют малые аналитические возможности и негибкую структуру.

Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Информацию получают из управленческих и операционных ИС. Используют эти системы все, кому необходимо принимать решение: менеджеры, специалисты, аналитики и пр. Например, их рекомендации могут пригодиться при принятии решения покупать или взять оборудование в аренду и пр.

Вам также может быть полезна лекция "Сущность и содержание public relations".

Характеристики систем поддержки принятия решений:

· обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать;

· оснащены сложными инструментальными средствами моделирования и анализа;

· позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные;

· отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий по несколько раз в день;

· имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя.