Информационные технологии поддержки принятия решений.
Системы поддержки принятия решений (СППР) и соответствующая им ИТ появились усилиями в основном американских ученых в конце 70-х - начале 80-х гг., чему способствовали широкое распространение ПК, стандартных пакетов прикладных программ, а также успехи в создании систем искусственного интеллекта (СИИ).
Главной особенностью ИТ ППР является качественно новый метод организации взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения, что является основной целью этой технологии, происходит в результате итерационного процесса, в котором участвуют:
- СППР в роли вычислительного звена и объекта управления;
- человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере.
Информационная технология поддержки принятия решений как итерационный процесс представлена на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6. ИТ поддержки принятия решений как итерационный процесс
Отличительные характеристики ИТ поддержки принятия решений:
- ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач;
- окончание итерационного процесса происходит по воле человека, т.е можно говорить о способности ИС совместно с пользователем создавать новую информацию для принятия решений;
- сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами 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;
- 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.
Структура СППР, а также функции составляющих ее блоков, которые определяют основные технологические операции, представлена на рисунке 2.7 .
Рисунок 2.7. Основные компоненты ИТ поддержки принятия решений
В состав СППР входят три главных компонента:
- База данных.
- База моделей.
- Программная подсистема:
- система управления базой данных (СУБД);
- система управления базой моделей (СУБМ);
- система управления интерфейсом между пользователем и компьютером.
База данных (БД). Данные из БД могут использоваться непосредственно пользователем для расчетов при помощи математических моделей.
Источники данных и их особенности:
1. Часть данных поступает от ИС операционного уровня. Чтобы использовать их эффективно, эти данные должны быть предварительно обработаны. Для этого имеются две возможности:
- использовать для обработки данных об операциях фирмы СУБД, входящую в состав СППР;
- сделать обработку за пределами СППР, создав для этого специальную БД. Этот вариант более предпочтителен для фирм, производящих большое количество коммерческих операций. Обработанные данные об операциях фирмы образуют файлы, которые для повышения надежности и быстроты доступа хранятся за пределами СППР.
2. Помимо данных об операциях фирмы для функционирования СППР требуются и другие внутренние данные, например данные о движении персонала, инженерные данные и т.п., которые должны быть своевременно собраны, введены и поддержаны.
3. Важное значение, особенно для ППР на верхних уровнях управления, имеют 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.
4. Документы, включающие в себя записи, письма, контракты, приказы и т.п. Содержание этих документов записано в памяти и обработано по некоторым ключевым характеристикам (поставщикам, потребителям, датам, видам услуг и др.).
Система управления данными должна обладать следующими возможностями:
- составление комбинаций данных, получаемых из различных источников, посредством использования процедур агрегирования и фильтрации;
- быстрое прибавление или исключение того или иного источника данных;
- построение логической структуры данных в терминах пользователя;
- использование и манипулирование неофициальными данными для экспериментальной проверки рабочих альтернатив пользователя;
- обеспечение полной логической независимости этой базы данных от других операционных баз данных, функционирующих в рамках фирмы.
База моделей (БМ). Целью создания моделей являются описание и оптимизация некоторого объекта или процесса. Использование моделей обеспечивает проведение анализа в СППР. Модели, базируясь на математической интерпретации проблемы, при помощи определенных алгоритмов способствуют нахождению информации, полезной для принятия правильных решений.
По цели использования модели подразделяются на оптимизационные, связанные с нахождением точек минимума или максимума некоторых показателей (например, управляющие часто хотят знать, какие их действия ведут к максимизации прибыли или минимизации затрат), и описательные, описывающие поведение некоторой системы и не предназначенные для целей управления (оптимизации).
По способу оценки модели классифицируются на детерминистские, использующие оценку переменных одним числом при конкретных значениях исходных данных, и стохастические, оценивающие переменные несколькими параметрами, так как исходные данные заданы вероятностными характеристиками.
По области возможных приложений модели разбираются на специализированные, предназначенные для использования только одной системой, и универсальные - для использования несколькими системами.
В СППР БМ 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, объемов ресурсов, необходимых для их достижения, а также политики приобретения и использования этих ресурсов. Они могут быть также полезны при выборе вариантов размещения предприятий, прогнозировании политики конкурентов и т.п. Для стратегических моделей характерны значительная широта охвата, множество переменных, представление данных в сжатой агрегированной форме. Часто данные базируются на внешних источниках и могут иметь субъективный характер. Горизонт планирования в стратегических моделях, как правило, измеряется в годах. Эти модели обычно детерминистские, описательные, специализированные для использования на одной определенной фирме.
Тактические модели применяются управляющими среднего уровня для распределения и контроля использования имеющихся ресурсов. Среди возможных сфер их использования следует указать: финансовое планирование, планирование требований к работникам, планирование увеличения продаж, построение схем компоновки предприятий. Эти модели применимы обычно лишь к отдельным частям фирмы (например, к системе производства и сбыта) и могут также включать в себя агрегированные показатели. Временной горизонт, охватываемый тактическими моделями, от одного месяца до двух лет. Здесь также могут потребоваться данные из внешних источников, но основное внимание при реализации данных моделей должно быть уделено внутренним данным фирмы. Обычно тактические модели реализуются как детерминистские, оптимизационные и универсальные.
Оперативные модели используются на низших уровнях управления для поддержки принятия оперативных решений с горизонтом, измеряемым днями и неделями. Возможные применения этих моделей включают в себя ведение дебиторских счетов и кредитных расчетов, календарное производственное планирование, управление запасами и т.д. Оперативные модели обычно используют для расчетов внутрифирменные данные. Они, как правило, детерминистские, оптимизационные и универсальные (т.е. могут быть использованы в различных организациях).
Математические модели состоят из совокупности модельных блоков, модулей и процедур, реализующих математические методы. Сюда могут входить процедуры линейного программирования, статистического анализа временных рядов, регрессионного анализа и т.п. от простейших процедур до сложных. Модельные блоки, модули и процедуры могут использоваться как поодиночке, так и комплексно для построения и поддержания моделей.
Система управления базой моделей (СУБМ) должна обладать следующими возможностями:
- создавать новые модели или изменять существующие;
- поддерживать и обновлять параметры моделей;
- манипулировать моделями.
Система управления интерфейсом. Эффективность и гибкость ИТ во многом зависят от характеристик интерфейса СППР. Интерфейс определяет:
- язык пользователя;
- язык сообщений компьютера, организующий диалог на экране дисплея;
- знания 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, и т.п. Наиболее простой формой языка пользователя является создание форм входных и выходных документов. Получив входную форму (документ), пользователь заполняет его необходимыми данными и вводит в компьютер. СППР производит необходимый анализ и выдает результаты в виде выходного документа установленной формы.
Язык сообщений - это то, что пользователь видит на экране дисплея (символы, графика, цвет), данные, полученные на принтере, звуковые выходные сигналы и т.п. Важным измерителем эффективности используемого интерфейса является выбранная форма диалога между пользователем и системой. В настоящее время наиболее распространены следующие формы диалога:
- запросно-ответный режим;
- командный режим;
- режим меню;
- режим заполнения пропусков в выражениях, предлагаемых компьютером.
Знания пользователя - это то, что пользователь должен знать, работая с системой. К ним относятся не только план действий, находящийся в голове у пользователя, но и учебники, инструкции, справочные данные, выдаваемые компьютером.