Основы организации автоматизированных систем поддержки принятия решений
Лекция 10 «Основы организации автоматизированных систем поддержки принятия решений (СППР)»
1 Методологические основы автоматизации поддержки принятия решений
С методической точки зрения целесообразно выделить три формы информационной поддержки принятия решений ЛПР:
- информационную,
- вычислительную,
- интеллектуальную.
В оказании каждой из форм поддержки основную роль играют такие автоматизированные системы:
- автоматизированные информационно-справочные системы, построенные на основе технологий централизованной и распределенной обработки информации (АИСС) – для информационной поддержки;
Рекомендуемые материалы
- автоматизированные информационно-вычислительные системы, включающие центры моделирования и проблемно-ориентированные имитационные системы (АИВС) – для вычислительной поддержки;
- системы искусственного интеллекта, экспертные системы, основанные на знаниях (СИИ) – для интеллектуальной поддержки.
Наглядно это можно представить в виде рисунка 2.19, на котором показано место названных систем в деятельности руководителей.
Таким образом, приступая к разработке СППР того или иного должностного лица, необходимо четко определить, во-первых, в рамках какой управленческой технологии и в каких областях организационного управления планируется поддержка его деятельности.
Iвх1, Iвх2, Iвх3, Iвх4 – входная информация, поступающая из внешних источников и от АИС соответственно; Iпредл – информация о предложениях по вариантам решения, Iреш – информация об окончательном решении, Iпрогр – информация о плане реализации решения, W – показатель эффективности.
Рисунок 2.19 – Место информационной системы в системе принятия решений (СПР)
Во-вторых, важно установить, на каких этапах выбора решения и претворения его в жизнь та или иная форма поддержки принятия решения играет определяющую роль. В-третьих, весьма целесообразно представлять характеристики поддерживаемых решений по их типам.
Ответы на эти вопросы сведены в три таблицы (2.10-2.12).
В таблице 2.10 представлена краткая характеристика содержания восьми основных областей решений, принимаемых соответствующими ЛПР при управлении деятельностью некоторой экономической организации, и соответствующие им главные формы поддержки этих решений.
Таблица 2.10 – Соответствие областей управленческих решений и главных форм их поддержки
| Область | Краткое содержание деятельности ЛПР | Главные формы поддержки |
| Развитие | Выбор показателей и критериев эффективности деятельности организации; обоснование капиталовложений; реконструкция и новое строительство; запуск новых систем и снятие системы с эксплуатации | Интеллектуальная; вычислительная |
| Реорганизация | Перестройка внутренней организационной структуры; слияние с другими организациями; изменение места в иерархии управления | Интеллектуальная, информационная |
| Управление | Выбор программы деятельности; регулирование деятельности организации | Интеллектуальная, информационная |
| Проектирование | Участие в разработке новых систем | Информационная |
| Технология | Участие в разработке и внедрение новых технологий | Информационная |
| Снабжение | Обеспечение организации всеми видами ресурсов | Информационная |
| Кадры | Подготовка; аттестация; расстановка | Интеллектуальная, информационная |
Таблица 2.11 – Соответствие содержания этапов выбора решений и главных форм их поддержки
| Этап разработки решения | Главные формы поддержки |
| Обоснование решений | |
| 1. Формулировка цели и формирование результата операции | Интеллектуальная |
| 2. Анализ условий предстоящих действий и формирование исходного множества стратегий | Интеллектуальная |
| 3. Получение результатов | Информационная, вычислительная |
| 4. Формализация предпочтений (выявление и измерение предпочтений, их обработка и анализ; формирование показателя и критерия выбора; построение функции выбора в различных условиях неопределенности) | Все формы |
| 5. Отыскание рациональных вариантов | Вычислительная, интеллектуальная |
| Принятие решений Содержательный анализ рациональных альтернатив, интерпретация, адаптация их под особенности реальной ситуации, выбор наилучшего варианта-решения для реализации | Интеллектуальная |
| Организация выполнения решения | Информационная |
| Анализ и оценка фактически достигнутых результатов | Все формы |
В таблице 2.11 представлены содержание этапов выбора решения (см. п. 1.2.1, 1.2.3) и соответствующие им главные формы поддержки деятельности ЛПР.
В таблице 2.12 представлены основные характеристики типовых управленческих решений, принятие которых предполагается поддерживать в рамках некоторой СППР, и соответствующие им определяющие формы этой поддержки.
Таблица 2.12 – Соответствие характеристик типов управленческих решений и форм их поддержки
| Характеристика решения | Тип решения / главная форма поддержки | ||
| Текущее | Тактическое | Стратегическое | |
| Степень структурированности решаемой проблемы | Структурированная, изученная проблема/ Информационная | В основном структурированная проблема Информационная | Неструктурированая, уникальная проблема/ Интеллектуальная |
| Входная информация | Краткосрочные планы, графики, ведомости, распоряжения/ Информационная | Среднесрочные планы, программы, директивы/ Информационная | Долгосрочные документы управления, отчетные и справочные материалы/ Информационная |
| Особенности обработки информации | Решение отдельных информационных и вычислительных задач, деспетчеризация / Информационная, вычислительная | Оптимизация, моделирование, краткосрочное программирование и планирование/ Информационная, вычислительная | Анализ, сопоставление, экспертиза, долгосрочное прогнозирование и планирование Все формы |
| Выходная информация | Отчеты, донесения, сводки, распоряжения/ Информационная, вычислительная | Среднесрочные планы, приказы, отчеты/ Информационная | Перспективные планы, целевые программы, директивы/ Информационная |
2 Организация информационной, вычислительной и интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений
Технология информационной поддержки деятельности должностных лиц и аппарата управления, основанная на применении АИСС, в настоящее время получила весьма широкое распространение, что связано, прежде всего, со сравнительной простотой создания таких систем и исключительно высоким эффектом от их внедрения. Методологической основой данной информационной технологии являются концепции централизованной (в рамках разработки баз и банков данных) и распределенной (в рамках создания информационных сетей) обработки информации.
Важной формой поддержки деятельности должностных лиц является вычислительная поддержка, основанная на своевременном предоставлении ЛПР достоверных результатов использования в цикле управления специально разработанных математических моделей ЭИС и (или) вычислительных задач (их комплексов). На современном этапе вычислительная поддержка решений ЛПР, начиная с определенного уровня, как правило, предусматривает обязательное применение методов математического моделирования, в частности, метода имитационного моделирования сложных систем.
Свое название ЭС получили по двум причинам:
- информацию (знания) для них поставляют эксперты;
- ЭС выдает решения, аналогичные тем, которые формулируют эксперты.
Интеллектуальная поддержка деятельности должностных лиц в настоящее время является основной и останется таковой в будущем. Организация такой поддержки ЛПР полностью определяется рациональным использованием методов, средств и технологий искусственного интеллекта. Сам термин «искусственный интеллект» относится к группе терминов и понятий, получивших весьма широко е распространение, в том числе и у неспециалистов. При этом большинство людей трактуют искусственный интеллект как сравнительно новое научно-техническое направление, с которым связывают надежды на резкое увеличение функциональных возможностей технических объектов, в частности, вычислительных систем.
Классификация систем искусственного интеллекта представлена на рисунке 2.20.
Рисунок 2.20 – Классификация систем искусственного интеллекта
Понятие «искусственный интеллект» объединяет три других:
- искусственный бессловесный интеллект — модель компоненты психики живых существ, отражающая их способность принимать решения, изменять поведение и так далее на уровне инстинктов, не имеющих словесного выражения (самосохранение, размножение, приспособление и т. п.);
- искусственный словесный интеллект — модель рациональной компоненты психической деятельности человека без учета ее социального содержания;
- искусственный разум — искусственный словесный интеллект, дополненный социальной компонентой.
В настоящее время в области разработки систем искусственного интеллекта сложилась следующая аксиома: никакой, самый сложный и изощренный алгоритм извлечения информации (так называемый механизм логического вывода) из интеллектуальной системы не может компенсировать «информационную бедность» ее базы знаний.
3 Отечественный и зарубежный опыт применения современных СППР
Как таковые СППР начали создаваться в 60-х гг. XX в. и работали на суперкомпьютерах тех лет (mainframe). Каждая такая система была исключительна, требовала больших трудовых и стоимостных затрат, но в конечном счете работала в многопользовательском режиме и была многофункциональной.
С появлением персональных компьютеров для консолидации данных начали повсеместно использоваться широкоформатные таблицы. Они обрабатывают табличные данные (например, проводят вычисления по формулам или вычисляют итоговые), но являются прежде всего персональным инструментом и не предназначены для коллективной работы, совершения сложных вычислений, обработки больших массивов данных, проведения аналитических исследований.
Наконец, появились информационные системы руководства (Executive Information Systems). Они выполняют определенный набор функций: представляют агрегированные данные в различных формах (таблицы, графики, карты), получают разнообразную отчетность, позволяют просматривать результаты в режиме реального времени. Системы ограничены в функциональности и не решают задачи, связанные, например, с обнаружением новых зависимостей в данных.
Современным триумфом в области поддержки принятия решений являются системы делового интеллекта (Business Intelligence Systems). Системы завоевывают мир, и в третьем тысячелетии более 30% всех применяемых автоматизированных систем будут СППР.
Информационная структура крупной организации, как правило, разнородна и включает в себя богатый набор оборудования и сетей, операционных систем и протоколов взаимодействия, распределенных прикладных систем и локальных задач, старых и новых технологий.
Автоматизированные системы, специально созданные для получения реальных выгод от накопленных другими системами данных и умеющие перерабатывать их в ценную для руководства информацию, получили название систем поддержки принятия решений (Decision Support Systems — DSS). На вход системы с определенной периодичностью «закачивают» новые данные организации. Система отбирает их представительную часть, создает производные данные, сохраняет в собственной базе и, проводя то или иное агрегирование, производит значимую информацию. Последняя в виде отчетов, графиков, навигации по многомерным базам данных поставляется лицам, участвующим в процессах принятия решений. Над содержанием базы может совершаться иной тип обработки — обнаружение новой информации.
Итак, системы поддержки принятия решений используют следующие современные информационные технологии:
- механизм прямого доступа к данным, хранящимся в любом месте в любом формате;
- механизм составления отчетов по данным, берущимся из фазных корпоративных источников;
- оптимизацию работы с огромным количеством данных (объемом до десятков терабайтов);
- построение хранилищ данных Data Warehouse (согласно терминологии IBM, хранилищ информации) и специализированных хранилищ данных – витрин данных Data Mart;
Бесплатная лекция: "Теле- и радиореклама" также доступна.
- аналитическую обработку данных в режиме реального времени OLAP, ассоциируемую с многомерным представлением информации на основе:
• форматов, являющихся частной собственностью фирм-изготовителей — MDDB (MOLAP);
• реляционных СУБД — ROLAP;
• гибридного исполнения — HOLAP;
- доставку информации по ИНТЕРНЕТУ/ИНТРАНЕТУ;
- разработку данных, Data Mining, что позволяет автоматически режиме скрытые закономерности в огромных массивах данных.
