|
4.11.6. Системы поддержки принятия решений Деятельность любого руководителя повседневно связана с необходимостью принятия решений. Принятие решения есть особый вид деятельности, который состоит в формировании вариантов решения (альтернатив) с последующей оценкой их относительной эффективности и распределением согласно с этим ресурсов между вариантами. Более простыми типами решений есть принятие или отклонение альтернативы, выбор самой лучшей альтернативы, ранжирование альтернатив. Для принятия обоснованного решения нужно учитывать много (десятки и сотни) факторов, которые сложным образом взаимодействуют между собой. В то же время человек может синхронно оперировать не более чем 7-9 объектами. Для преодоления этого противоречия применяют системы поддержки принятия решений (СППР). Современные системы поддержки принятия решения (СППР), возникшие как естественное развитие и продолжение управленческих информационных систем и систем управления базами данных, представляют собой системы, максимально приспособленные к решению задач повседневной управленческой деятельности, являются инструментом, призванным оказать помощь лицам, принимающим решения (ЛПР). С помощью СППР могут решаться неструктурированные и слабоструктурированные многокритериальные задачи. СППР, как правило, являются результатом мультидисциплинарного исследования, включающего теории баз данных, искусственного интеллекта, интерактивных компьютерных систем, методов имитационного моделирования. СППР – в большинстве случаев – это интерактивная автоматизированная система, которая помогает пользователю (ЛПР) использовать данные и модели для идентификации и решения задач и принятия решений. Система должна обладать возможностью работать с интерактивными запросами с достаточно простым для изучения языком запросов. СППР обладает следующими четырьмя основными характеристиками: использует и данные, и модели; предназначены для помощи руководителям в принятии решений для слабоструктурированных и неструктурированных задач; поддерживают, а не заменяют, выработку решений руководителями; улучшают эффективность решений. История создания СППР. До середины 60-х годов прошлого века создание больших информационных систем было чрезвычайно дорогостоящим, поэтому первые ИС руководителя (так называемые Management Information Systems – MIS) были созданы в эти годы лишь в достаточно больших компаниях. MIS предназначались для подготовки периодических структурированных отчетов для менеджеров. В конце 60-х годов появляется новый тип ИС – модель-ориентированные СППР (Model-oriented Decision Support Systems – DSS) или системы управленческих решений (Management Decision Systems - MDS). По мнению первооткрывателей СППР Keen P. G. W., Scott Morton M. (1978), концепция поддержки решений была развита на основе „теоретических исследований в области принятия решений… и технических работ по созданию интерактивных компьютерных систем“. В 1971 г. – впервые были описаны результаты внедрения СППР, основанной на использовании математических моделей. 1974 г. – дано определение первых ИС руководителя - MIS: «MIS – это интегрированная человеко-машинная система обеспечения информацией, поддерживающая функции операций, менеджмента и принятия решений в организации. Системы используют компьютерную технику и программное обеспечение, модели управления и принятия решений, а также базу данных». 1978 г. – опубликован первый учебник по СППР, в котором исчерпывающе описаны аспекты создания СППР: анализ, проектирование, внедрение, оценка и разработка. 1980 г. – сформулированы основы классификации СППР. 1981 г. – созданы теоретические основы проектирования СППР. Выделены 4 необходимых компонента, присущих всем СППР: 1) языковая система (Language System - LS) – СППР может принимать все сообщения; 2) система презентаций (Presentation System (PS)) (СППР может выдавать свои сообщения); 3) система знаний (Knowledge System - KS) – все знания СППР сохраняет; 4) система обработки задач (Problem-Processing System (PPS)) – программный «механизм», который пытается распознать и решить задачу во время работы СППР. 1981 г. – разработана информационная система руководителя (Executive Information System (EIS)) – компьютерная система, предназначенная для обеспечения текущей адекватной информации для поддержки принятия управленческих решений менеджером. Начиная с 1990-х разрабатываются так называемые Data Warehouses - хранилища данных. Хранилище данных – это очень большая предметно-ориентированная информационная корпоративная база данных, предназначенная для подготовки отчётов, анализа бизнес-процессов и поддержки принятия решений. Строится на базе клиент-серверной архитектуры, реляционной СУБД и утилит поддержки принятия решений. Данные, поступающие в хранилище данных, становятся доступны только для чтения. В 1993 г. появился термин OLAP (Online Analytical Processing)- оперативный анализ данных, онлайновая аналитическая обработка данных для поддержки принятия важных решений. Исходные данные для анализа представлены в виде многомерного куба, по которому можно получать нужные разрезы - отчёты. В начале нового тысячелетия была создана СППР на основе Web. Классификация СППР. Для СППР отсутствует не только единое общепринятое определение, но и исчерпывающая классификация. Разные авторы предлагают разные классификации. На уровне пользователя СППР разделяются на пассивные, активные и кооперативные СППР. Пассивной СППР называется система, которая помогает процессу принятия решения, но не может вынести предложение, какое решение принять. Активная СППР может сделать предложение, какое решение следует выбрать. Кооперативная позволяет ЛПР изменять, пополнять или улучшать решения, предлагаемые системой, посылая затем эти изменения в систему для проверки. Система изменяет, пополняет или улучшает эти решения и посылает их опять пользователю. Процесс продолжается до получения согласованного решения. На концептуальном уровне могут быть СППР, управляемые сообщениями (Communication-Driven DSS), СППР, управляемые данными (Data-Driven DSS), СППР, управляемые документами (Document-Driven DSS), СППР, управляемые знаниями (Knowledge-Driven DSS) и СППР, управляемые моделями (Model-Driven DSS). СППР, управляемые моделями, характеризуются в основном доступ и манипуляции с математическими моделями (статистическими, финансовыми, оптимизационными, имитационными). Отметим, что некоторык OLAP-системы, позволяющие осуществлять сложный анализ данных, могут быть отнесены к гибридным СППР, которые обеспечивают моделирование, поиск и обработку данных. Управляемая сообщениями (Communication-Driven DSS) (ранее групповая СППР - GDSS) СППР поддерживает группу пользователей, работающих над выполнением общей задачи. СППР, управляемые данными (Data-Driven DSS) или СППР, ориентированные на работу с данными (Data-oriented DSS) в основном ориентируются на доступ и манипуляции с данными. СППР, управляемые документами (Document-Driven DSS), управляют, осуществляют поиск и манипулируют неструктурированной информацией, заданной в различных форматах. Наконец, СППР, управляемые знаниями (Knowledge-Driven DSS) обеспечивают решение задач в виде фактов, правил, процедур. На техническом уровне различает СППР всего предприятия и настольную СППР. СППР всего предприятия подключена к большим хранилищам информации и обслуживает многих менеджеров предприятия. Настольная СППР – это малая система, обслуживающая лишь один компьютер пользователя. При создании СППР можно использовать Web-технологии. В настоящее время СППР на основе Web-технологий для ряда компаний являются синонимами СППР предприятия. С точки зрения функциональных возможностей и областей использования можно выделить СППР трех классов. СППР первого класса - системы индивидуального пользования, базы знаний которых формируются непосредственным пользователем. В них используются многокритериальное оценивание альтернатив. Они предназначены для использования государственными служащими среднего ранга (СППР “Солон МК”). СППР второго класса есть системы индивидуального пользования, которые адаптируются к опыту пользователя. Они предназначены для поддержки решений в ситуациях, которые часто встречаются (выбор субъекта кредитования, выбор исполнителя работы, назначение на должность и т.д.) Такие системы также используют оценивание альтернатив за несколькими критериями и обеспечивают поддержку решения в имеющей ситуации на основе результатов практического использования результатов, которые приняты в прошлом. (СППР “Солон-Опыт”). СППР третьего класса могут использоваться даже тогда, когда СППР первых двух типов нельзя применить из-за отсутствия единых критериев для оценки каждой альтернативы. Они имеют наибольшие функциональные возможности, предназначенные для использования в органах государственного управления высшего уровня (Администрация Президента, Верховный Совет, Кабинет Министров, министерства, областные госадминистрации) и крупных бизнес-структурах (СППР “Солон-2”) . Архитектура СППР. Архитектура СППР также представляется по-разному. Приведем обобщенную архитектуру СППР, состоящую из 5 различных частей: (a) система управления данными (the data management system - DBMS); (b) система управления моделями (the model management system – MBMS); (c) машина знаний (the knowledge engine (KE)); (d) интерфейс пользователя (the user interface) и (e) пользователи (the user(s)). Системы поддержки принятия решений на базе Oracle Express OLAP. В качестве примера рассмотрим возможность реализации СППР на базе семейства программных продуктов Oracle Express OLAP. Покажем, каким образом здесь удовлетворяются перечисленные выше требования. Семейство базируется на сервере многомерных объектно-ориентиро-ванных баз данных Oracle Express Server, который может быть установлен на большинстве платформ, в том числе Microsoft Windows NT, Digital Unix, OSF/1, HP-UX, IBM AIX, SunOS4, Sun Solaris, AT&T Svr4 (NCR), DEC Ultrix, DEC VAX/VMS, IBM MVS, NEC UX/4800, Sequent DYNIX/PTX, Siemens-Nixdorf SINIX, SGI IRIX, Tandem IRIX и др. Express Server имеет встроенный язык манипулирования и обработки многомерных данных Express Language (4GL), который обеспечивает построение серверной логики любой сложности - от простых статистических вычислений до имитационных моделей. Personal Express - функционально полный вариант сервера многомерных баз, портированный на ПК. Он совместим с Express Server по объектам, хранимым в БД, что обеспечивает масштабируемость разрабатываемых систем от ПК до мейнфреймов. Windows-приложения Express Administrator и Relational Access Administrator служат средством разработки, создания и сопровождения многомерных БД. Они поддерживают технологию графического переноса (drag & drop) для автоматической генерации подпрограмм импорта данных из реляционных БД Oracle и ODBC-источников, файлов MS Excel и текстовых файлов. Приложение Express Spreadsheet Add-In позволяет использовать электронные таблицы MS Excel версии 7.0 и выше в качестве среды разработки "клиентских" OLAP-приложений. Express Objects - профессиональная инструментальная среда для визуальной объектно-ориентированной разработки OLAP-приложений для архитектуры клиент-сервер под MS Windows. Express Objects поддерживает необходимые объектные механизмы: инкапсуляцию, наследование и полиморфизм. Использование Web-технологий в Oracle Express делает привлекательным применение данного ПО при разработке СППР (в настоящее время данная технология поддерживается далеко не всеми OLAP-производителями). Применение Web-технологий обеспечивает также простое решение проблемы интеграции различных платформ в информационных системах. В настоящее время практически для всех платформ Web-браузеры распространяются условно бесплатно. Oracle WebServer является стандартным Интернет-сервером, поддерживает протокол HTTP и обеспечивает доступ к базам данных. В стандартную поставку Oracle Express включены Java-аплеты, представляющие данные в графическом виде, и автоматический генератор VRML-сценариев, отображающих трехмерную графику компании Silicon Graphics. Подводя итог, можно сделать следующие выводы:
Система поддержки принятия решения «СОЛОН-МК». Технология и система (СППР), которая ее реализует, предназначены для поддержки решений в ситуациях, когда из заданного множества альтернатив нужно отобрать некоторую часть альтернатив, являющихся по мнению лица, принимающего решения (ЛПР), и результатам экспертной оценки лучшими, чем другие. Альтернативы оцениваются по нескольким качественным и количественным критериям. Отбор альтернатив осуществляется в несколько этапов. На первом этапе ЛПР отбирает критерии, по которым, по его мнению, должны оцениваться альтернативы. При этом он может выбирать критерии из тех, что предлагаются системой, или сам формулировать эти критерии. Сущность второго этапа состоит в определении весомости критериев, которое осуществляется ЛПР в диалоге с системой. Система предлагает выбрать наиболее удобный для этого метод из нескольких, различающихся точностью, трудоемкостью, типом вопросов и способом ввода информации. В ходе диалога СППР выявляет наличие противоречий в оценках степеней преимуществ критериев и помогает ЛПР ликвидировать эти противоречия. Для определения весомости критериев могут привлекаться несколько экспертов. При этом система определяет количественный показатель степени согласованности оценок весомости, данных различными экспертами, и достаточность уровня согласованности. Если этот уровень недостаточен, система подсказывает, какие действия должны быть выполнены, чтобы достичь достаточного уровня согласованности. После достижения такого уровня согласованности система вычисляет обобщенные количественные значения согласованных оценок степени весомости критериев. Если количество альтернатив не превышает 7-9, то на следующем этапе эксперты вводят в СППР свои оценки относительной значимости альтернатив по каждому из критериев. После определения согласованных оценок альтернатив по каждому из критериев система вычисляет рейтинг альтернатив с учетом значимости критериев. При наличии большого (больше 7) количества альтернатив на следующем этапе осуществляется калибровка шкал качественных критериев путем парного сравнения весомости различных значений каждого критерия. Этот процесс аналогичен процессу определения весомости критериев. После выполненной таким образом настройки системы экспертам предлагается оценить каждую альтернативу по выбранному множеству критериев и ввести их в систему. На следующем этапе система вычисляет степень согласованности экспертных оценок и ее достаточность. В случае недостаточной согласованности оценок альтернативы по некоторому критерию система предлагает повторно оценить альтернативу по этому критерию. После достижения достаточной степени согласованности система вычисляет согласованные обобщенные оценки каждой альтернативы по каждому из критериев с учетом весов меток шкал критериев. Сущностью следующего этапа является вычисление значений функции рейтинга альтернатив с учетом весомости критериев и обобщенных согласованных экспертных оценок по каждому критерию. На последнем этапе система ранжирует альтернативы по их значениям функции рейтинга и отображает результаты в удобном для пользователя виде. Применение технологии и СППР “Солон-МК” дает возможность количественно оценить преимущества альтернатив в соответствии с предпочтениями, неявно высказанными ЛПР при попарном сравнении весомости критериев и меток их шкал. Технология является универсальной, ибо не зависит от природы альтернатив, которые сравниваются, и гибкой, то есть дает возможность ЛПР использовать любые критерии оценки альтернатив. Кроме того, система позволяет использовать знание и опыт многих экспертов как при непосредственной оценке альтернатив по критериям, так и при определении весомости критериев и меток шкал их значений. Области применения СППР “Солон-МК”: учреждения и предприятия различных форм собственности для выбора проектов при проведении конкурсов, кандидатов на замещение должности, оборудования, программного обеспечения, производителей работ, и тому подобного. Система поддержки принятия решения «СОЛОН-ОПЫТ». Технология и система (СППР), которая ее реализует, предназначены для поддержки решений в ситуациях, когда с заданного множества альтернатив нужно отобрать некоторые альтернативы, которые с учетом опыта принятия аналогичных решений являются лучшими. Альтернативы оцениваются по нескольким качественным и количественным критериям. Отбор альтернатив осуществляется в несколько этапов. На первом этапе лицо, которое принимает решение (ЛПР), отбирает критерии, по которым по мнению ЛПР должны оцениваться альтернативы. При этом ЛПР может или выбирать критерии из тех, что предлагаются системой, или само формулировать эти критерии. На втором этапе ЛПР вводит в систему характеристики аналогичных решений, принятых в прошлом, и сравнивает их по глобальному критерию успешности. Дальше ЛПР сравнивает эти же решение по частным критериям, отобранным для сравнительной оценки альтернатив. Система предлагает выбрать наиболее удобный для этого метод из нескольких, различающихся точностью, трудоемкостью, типом вопросов и способом ввода информации. В ходе диалога с ЛПР система выявляет наличие противоречий в оценках степеней преимуществ ранее принятых решений и помогает ЛПР ликвидировать эти противоречия. На основе этой информации СППР рассчитывает коэффициенты весомости критериев, отражающие оценки прошлых решений по глобальному и частным критериям, то есть опыт использования ЛПР прошлых решений. После выполненной таким образом настройки системы ЛПР предлагается оценить каждую новую альтернативу по выбранному множеству критериев. Сущность следующего этапа состоит в вычислении значений функции рейтинга новых альтернатив с учетом весомости критериев и согласованных оценок альтернатив по этим критериям. На последнем этапе система ранжирует альтернативы по их значениям функции рейтинга и отображает результаты в удобном для пользователя виде. Технология является универсальной, не зависит от природы альтернатив, которые сравниваются, и гибкой, ибо дает возможность ЛПР использовать любые критерии оценки альтернатив. Области применения СППР “Солон-Опыт”: учреждения и предприятия различных форм собственности для отбора проектов при проведении конкурсов, кандидатов на замещение должности, оборудования, программного обеспечения, производителей работ, и тому подобного при наличии опыта принятия и использования аналогичных решений в прошлом. Система поддержки принятия решения «СОЛОН-2». Технология и система (СППР), реализующая ее, предназначены для поддержки принятия решений при планировании крупных комплексных целевых программ (КЦП) для обоснования решений относительно промежуточных целей программы, включения в программу различных политических, социальных или экономических мероприятий ("проектов") и распределения между ними ресурсов на основании оценки их влияния на достижение главной цели программы. СППР этого класса являются системами коллективного пользования, базы знаний которых формируются многими экспертами-специалистами высшей квалификации в разных областях знаний. В СППР " Солон-2" используется оригинальный метод, который основывается на декомпозиции главной цели программы, построении базы знаний (иерархии целей) и динамическом целевом оценивании альтернатив. СППР этого типа является инструментом для оказания помощи лицу, принимающему решение (ЛПР), в решении таких задач: • количественный анализ влияния внешних факторов (принятие тех или иных законов, директив правительства, изменения состояния мирового рынка, и т.д.) на выбранные ЛПР главную или промежуточные цели КЦП; • определение перспективных направлений выполнения комплексной целевой программы; • определение показателей относительной эффективности вариантов решений относительно конкретных действий (проектов), направленных на выполнение КЦП; СППР “ Солон-2” используется для решения не одной, а целой совокупности проблем, возникающих при стратегическом планировании развития региона (отрасли промышленности, корпорации) и повседневной деятельности по управлению этим объектом. СППР этого типа должна быть основным элементом аналитического центра, действующего при первом лице и решающего задачи названных типов. СППР обеспечивает: • возможность реализации в КЦП стратегических замыслов руководителя; • интеграции знаний многих специалистов, что обеспечивает принятие решений на профессиональном уровне; • оценки проектов на заданном промежутке времени; • количественного сравнения различных вариантов КЦП; • оперативного анализа типа “а что, если? “; • количественного анализа социально-экономических программ; • учета сотен факторов и их прямых и обратных связей, что не под силу кому либо, либо коллективу при "ручной" технологии поддержки решений; • конфиденциального использования руководителем КЦП коллективно построенной базы знаний СППР для обоснования уникальных решений в повседневной деятельности. |