Файл: Влияние информационных технологий на развитие систем поддержки принятия решений.pdf

Введение

Людям приходится принимать решения. Как в повседневной жизни, так и при управлении предприятием, в политике, и еще в тысячах других случаях. Оказалось, что схема процесса принятия решения не зависит от той области, в которой принимается решение. Иначе говоря, законы принятия решений едины для всех предметных областей. Постоянное развитие информационных технологий привело к созданию машинных систем, специально предназначенных для принятия решений. Человек и компьютер превосходно дополняют друг друга. Все это подготовило почву для создания систем поддержки принятия решений.

СППР позволяет облегчить работу руководителям предприятий и повысить ее эффективность. Они значительно ускоряют решение проблем в бизнесе. СППР способствуют налаживанию межличностного контакта. На их основе можно проводить обучение и подготовку кадров. Данные информационные системы позволяют повысить контроль над деятельностью организации. Наличие четко функционирующей СППР дает большие преимущества по сравнению с конкурирующими структурами. Благодаря предложениям, выдвигаемым СППР, открываются новые подходы к решению повседневных и нестандартных задач.

В данной работе будут рассмотрены системы поддержки принятия решений, как понятие, структура и классификация существующих в настоящее время систем, влияние информационных технологий на развитие систем поддержки принятия решений и особенности использования информационных технологий, методов принятия решений и возможного применения системы поддержки принятия решений на практике.

Рассмотрение разных систем СППР позволит выявить наиболее эффективную модель программного обеспечения.

ГЛАВА 1 Введение в системы поддержки принятия решения

Основные определения системы принятия решений

Система поддержки принятия решений (СППР) (англ. Decision Support System, DSS) — компьютерная автоматизированная система, целью которой является помощь людям, принимающим решение в сложных условиях для полного и объективного анализа предметной деятельности. СППР возникли в результате слияния управленческих информационных систем и систем управления базами данных.

Для анализа и выработок предложений в СППР используются разные методы. Это могут быть: информационный поиск, интеллектуальный анализ данных, поиск знаний в базах данных, рассуждение на основе прецедентов, имитационное моделирование, эволюционные вычисления и генетические алгоритмы, нейронные сети, ситуационный анализ, когнитивное моделирование и др. Некоторые из этих методов были разработаны в рамках искусственного интеллекта. Если в основе работы СППР лежат методы искусственного интеллекта, то говорят об интеллектуализированной СППР или ИСППР. Близкие к СППР классы систем — это экспертные системы и автоматизированные системы управления.

---

Современные системы поддержки принятия решений (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 (БД), искусственного интеллекта, интерактивных компьютерных систем, методов имитационного моделирования.

Ранние определения СППР (в начале 70-х годов прошлого века) отражали следующие три момента:

1. возможность оперировать с неструктурированными или слабоструктурированными задачами, в отличие от задач, с которыми имеет дело исследование операций;
2. интерактивные автоматизированные (т.е. реализованные на базе компьютера) системы;
3. разделение данных и моделей.

Еще варианты определений СППР:

СППР - совокупность процедур по обработке данных и суждений, помогающих руководителю в принятии решений, основанная на использовании моделей.

СППР - это интерактивные автоматизированные системы, помогающие лицу, принимающему решения, использовать данные и модели для решения слабоструктурированных проблем.

СППР - это система, которая обеспечивает пользователям доступ к данным и/или моделям, так что они могут принимать лучшие решения.

Последнее определение не отражает участия компьютера в создании СППР, вопросы возможности включения нормативных моделей в состав СППР и др.

Приведем, некоторые элементы и характеристики, как части СППР:

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:

1. СППР использует и данные, и модели;

2. СППР предназначены для помощи менеджерам в принятии решений

для слабоструктурированных и неструктурированных задач;

3. Они поддерживают, а не заменяют, выработку решений менеджерами;

4. Цель СППР – улучшение эффективности решений.

---

E. Turban предложил список характеристик идеальной СППР (которая

имеет мало общих элементов с определением, приведенным выше):

Идеальная СППР:

1. оперирует со слабоструктурированными решениями;

2. предназначена для ЛПР различного уровня;

3. может быть адаптирована для группового и индивидуального использования;

4. поддерживает как взаимозависимые, так и последовательные решения;

5. поддерживает 3 фазы процесса решения: интеллектуальную часть, проектирование и выбор;

6. поддерживает разнообразные стили и методы решения, что может быть полезно при решении задачи группой ЛПР;

7. является гибкой и адаптируется к изменениям как организации, так и ее окружения;

8. проста в использовании и модификации;

9. улучшает эффективность процесса принятия решений;

10. позволяет человеку управлять процессом принятия решений с помощью компьютера, а не наоборот;

11. поддерживает эволюционное использование и легко адаптируется к изменяющимся требованиям;

12. может быть легко построена, если может быть сформулирована логика конструкции СППР;

13. поддерживает моделирование;

14. позволяет использовать знания.

История и развитие СППР

Рассмотрим кратко историю создания СППР

До середины 60-х годов прошлого века первыми информационные системы (ИС) менеджмента были так называемые Management Information Systems – 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. Они 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).

В 1971 г. – были внедрены СППР, основанной на использовании математических моделей.

1975 г. - J.D.C.Little в своей работе предложил критерии проектирования СППР в менеджменте.

1978 г. – опубликован учебник по СППР, в котором исчерпывающе описаны аспекты создания СППР: анализ, проектирование, внедрение, оценка и разработка.

1980 г. – опубликована диссертация S. Alter, в которой он дал основы классификации СППР.

1981 г. – Bonczek, Holsapple и Whinston в книге создали теоретические основы проектирования СППР. Они выделили 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. – В книге R.Sprague и E.Carlson описали, каким образом на практике можно построить СППР. Тогда же была 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.

27 октября 2005 года в Москве на Международной конференции «Информационные и телемедицинские технологии в охране здоровья» (ITTHC 2005), А. Пастухов (Россия) представил СППР нового класса - PSTM (Personal Information Systems of Top Managers). Основным отличием PSTM от существующих СППР является построение системы для конкретного лица, принимающее решение, с предварительной логико-аналитической обработкой информации в автоматическом режиме и выводом информации на один экран.

Структура СППР

В состав системы поддержки принятия решений входят три главных компонента: база данных, база моделей и программная подсистема, которая состоит из трех подсистем: системы управления базой данных (СУБД), системы управления базой моделей (СУБМ) и системы управления интерфейсом между пользователем и компьютером. Структура СППР, а также функции составляющих ее блоков, определяющих основные технологические операции, представлены на рисунке.

Любая система поддержки принятия решений содержит подсистему данных, которая состоит из двух основных частей: БД и системы управления базой данных (СУБД). БД играет в информационной технологии поддержки принятия решений важную роль. Данные могут использоваться непосредственно пользователем для расчетов при помощи математических моделей. СППР получают информацию из управленческих и операционных ИС.

Источники данных и их особенности:

• часть данных поступает от информационной системы операционного уровня. Эффективность их использования определяется предварительно обработкой:
  • системой управления базой данных, входящую в состав системы поддержки принятия решений;
  • за пределами системы поддержки принятия решений, создав для этого специальную базу данных. Этот вариант более предпочтителен для предприятий, производящих большое количество операций. Обработанные данные об операциях образуют файлы, которые для повышения надежности и быстроты доступа хранятся за пределами системы поддержки принятия решений.
• внутренние данные, например, данные о движении персонала, инженерные данные и т.п., которые должны быть своевременно собраны, введены и поддержаны;
• данные из внешних источников. В числе необходимых внешних данных следует указать данные о конкурентах, национальной и мировой экономике. В отличие от внутренних данных внешние данные обычно приобретаются у специализирующихся на их сборе организации;
• документы, включающих в себя записи, письма, контракты, приказы и т.п. Если 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.

---

Присущий технологии СППР акцент на обработку неструктурированных и слабоструктурированных задач предопределяет некоторые специфические требования к этим элементам компьютерной системы. Прежде всего, речь идет о необходимости выполнять значительный объем операций переструктурирования данных. Нужно предусмотреть возможность загрузки и следующей обработки данных из внешних источников; функционирования СУБД в среде СППР в отличие от обычной обработки информации в управленческих информационных системах требует более широкого набора функций. Это касается также и БД.

Вообще БД можно определить, как совокупность элементов, организованных в соответствии с определенными правилами, которые предусматривают общие принципы описания, сохранения и манипулирования данными независимо от прикладных программ.

Связь конечных пользователей (прикладных программ) с базой данных происходит с помощью СУБД. Последняя представляет собой систему программного обеспечения, которая содержит средства обработки языками БД и обеспечивает создания БД и ее целостность, поддерживает ее в актуальном состоянии, дает возможность манипулировать данными и обрабатывать обращение к БД, которые поступают от прикладных программ и (или) конечных пользователей при условиях применяемой технологии обработки информации. В состав будто БД, которые используются для изучения и обращение к данных, належит язык описания данных (ЯОД) и язык манипулирования данными (ЯМД).

Язык описания данных предназначенный для определения структуры БД. Описание данных заданной проблемной области может выполняться на нескольких уровнях абстрагирования, причем на каждом уровне используется свое ЯОД. Описание на любом уровне называется схемой. Чаще всего используется трехуровневая система: концептуальный, логический и физический уровни. На концептуальном уровне описываются взаимосвязи между системами данных, которые отвечают реально действующим зависимостям между факторами и параметрами проблемной среды. Структура данных на концептуальном уровне называется концептуальной схемой. На логическому равные выбранные взаимосвязи отбиваются в структуре записей БД. На физическом уровне решаются вопрос организации размещения структуры записи на физических носителях информации.

Язык манипулирования данными обеспечивает доступ к данным и содержит средства для сохранения, поиска, обновления и стирания записей. Языка манипулирования данными, которые могут использоваться конечными пользователями в диалоговом режиме, часто называют языками запросов.

---