Системы формирования решений так же, как и информационные системы, существовали всегда. Это - советники и советы (чрезвычайные, военные, экономические, экологические и пр.), совещания и коллегии, аналитические центры и Т.д. Назывались они по-разному, но создавались с целью формирования и принятия решений.
По мере создания и развития автоматизированных информационных технологий появилась возможность автоматизации процедур, характерных для процесса принятия решения. Постепенно стали развиваться новые системы, получившие название систем поддержки принятия решений (СППР). В результате их применения повысилась скорость формирования решений, улучшилось их качество за счет оценки многих факторов.
Характерная черта СП ПР заключается в том, что произошел отказ от фундаментального принципа в поиске объективного оптимального решения, характерного для полностью формализованных задач. Теперь наравне с формальными решениями стала применяться субъективная информация, поступающая от лица принимаемого решение (ЛПР).
Сугубо оптимальные (формальные) методы в рамках СППР используются лишь на нижних уровнях иерархии управления.
Автоматизация ряда процедур формирования решений с помощью СППР позволила возложить на компьютер следующие функции:
· генерацию возможных вариантов решений;
· оценку вариантов, выбор и предоставление ЛПР лучшего из них;
· анализ последствий принятого решения;
· обеспечение работы системы исходными данными, поступающими из других систем (подсистем), ЛПР и окружающей среды.
Под системой поддержки принятия решений, так же как и в [36], будем понимать человеко-машинные системы, которые позволяют лицам, принимающим решение, использовать данные и знания объективного и субъективного характера для решения слабоструктурированных (плохо формализованных) проблем.
Как видно из определения, САПР полностью выполняет второй и частично третий этапы формирования решений. Напомним, что первый этап (выявление целей, проблем и формирование критериев), а также завершающая часть третьего этапа (собственно принятие решения и его критический анализ), остаются за ЛПР.
Слабоструктурированные проблемы - это проблемы, содержащие как количественные, так и качественные характеристики объекта управления, отражающие субъективное отношение ЛПР к тем или иным процессам или состояниям.
Для каждого из уровней может создаваться своя СППР, функции которой существенно отличаются от функций СППР других уровней. Функции системы зависят исключительно от специфики решаемых проблем. Необходимость в СППР возникает уже на оперативном уровне управления (руководители цехов, участков, отделов). Чаще всего здесь используют модели линейного программирования или имитационные модели. Типичными задачами этого уровня являются: расчет оптимальной партии запуска деталей в производство, расчет графиков ремонта оборудования, расчет оптимальных объемов запасов сырья и материалов. Меняя параметры моделей, можно получить матрицу «Стоимость-эффективность» или «Стоимость - критерий» (см. п. 2.3) и прийти к определенному решению. На этом уровне качественная информация, используется только лишь в форме параметров, поставляемых из внутренних Источников предприятия.
На среднем уровне управления (главные специалисты, эксперты) уже используют общие цели функционирования предприятия, а отсюда и Возникает потребность в информации из внешней среды.
СППР Должна помочь специалистам принимать решения, касающиеся издержек производства, сбыта продукции, установления цен, выбора поставщиков и Т.Д.
Решения, которые принимаются на высшем уровне управления предприятия, относятся к стратегическим. Они касаются конкурентоспособности предприятия, его финансовой политики, политики маркетинга. Здесь решаются проблемы неэкономического характера, влияющие на пути дальнейшего развития предприятия, проблемы стратегического планирования и целеполагание. Информация, используемая при этом, в большей своей части поступает из внешних источников и поэтому, как правило, приблизительна и не достоверна.
Любая из СППР независимо от уровня обслуживания структур но состоит из нескольких компонентов. Рассмотрим их. База данных создается и поддерживается средствами АИ С.
Она используется в СП ПР в качестве внешнего источника данных и содержит информацию о состоянии дел как на самом предприятии, так и за его пределами. Внутренняя информация касается производства, финансов, запасов, основных фондов, оборотных средств, кадров и т.Д. Она достаточно точна и находится в обязательной бухгалтерской и статистической отчетности.
Внешняя информация отражает состояние дел во внешней сфере и касается рынка, конкурентов, кредитной и таможенной политики государства, мировых тенденций в области финансов и цен на энергоносители. Источником этой информации являются бюллетени, сводки, биржевые отчеты, пресса.
I:J Система управления базами данных (СУБД) необходима для их создания и манипулирования. СУБД может быть собственной, Т.е.
входящей только в состав СППР, но может быть и общей с АИС.
Как правило применяется общая с АИ С СУБД, так как используется общая для этих систем база данных.
Основные функции СУБД это: создание и изменение структуры файлов, обновление (корректировка) данных, обработка данных, обеспечение выдачи информации по запросам.
I:J База знаний содержит модели принятия решений, ориентированные на вполне конкретную область. Наиболее распространенными формами отражения знаний человека в базе являются:
· дерево целей, снабженное формулами расчета;
· дерево и- ил И (дерево вывода);
· семантические сети;
· Нейросети.
Применение семантических сетей и нейросетей рассматривается в работах [49, 57]. Здесь же мы будем использовать наиболее распространенные в настоящее время формы организации баз знаний, а именно дерево целей и дерево и-или.
I:J Система управления базой знаний представляет собой совокупность программных средств со следующими функциями: создание деревьев целей, деревьев выводов, семантических и нейросетей, их обновление и изменение, инициирование запросов к базе знаний и выдача ответов.
Система управления базой знаний (СУБЗ) должна обеспечить:
· простоту создания и использования моделей баз знаний;
· оценку соответствия результатов применения баз знаний целям системы управления.
для этого система управления базами знаний должна содержать:
· язык моделирования для структуризации проблемы, описания целей и определения данных, необходимых для формирования моделей;
· командный язык для управления моделями;
· язык для манипулирования моделью в процессе решения задачи.
I:J Модуль расчетов или выводов предназначен для построения матрицы решений и оценки сгенерированных вариантов с помощью заранее определенного критерия. Форма матрицы решения, а также описание критериев выбора одного из вариантов приводятся в п. 2.3.
I:J Пользовательский интерфейс является диалоговым компонентом системы и представляет собой программные и аппаратные средства, которые обеспечивают взаимодействие пользователя с системой.
Термин «пользовательский интерфейс» охватывает все аспекты взаимодействия пользователя и системы поддержки решений. Недружественность пользовательского интерфейса зачастую является главной причиной того, что управленцы не используют компьютерную поддержку своей деятельности в полной мере.
Ранее отмечалось, что на оперативном уровне управления решения принимаются на основе хорошо формализованных структурированных задач. Методы их решения известны, а потому формирование управленческих воздействий реализуется без особого труда. Например, вполне очевидно, что оптимальный график профилактического ремонта оборудования может обеспечить наименьшие потери времени. Поэтому далее остановимся на автоматизированных технологиях формирования решений среднего и высшего звена управления, где этот процесс более трудоемок и более ответствен.
В зависимости от характера принимаемых решений используется та или иная форма базы знаний. Если проблема и цель достаточно определены и сформулированы, то, как правило, применяется дерево целей.
В противном случае, т. е. когда цель сформулировать не удается, но проблему можно сформулировать в форме гипотезы, истинность которой следует еще выяснить, применяется дерево вывода и-или.
Рассмотрим оба эти случая, но вначале перечислим типичные процедуры машинной технологии формирования решения с помощью СППР. К ним относятся:
1) формирование проблемы, цели или гипотезы, а также выбор критерия оценки принятого решения;
2) выполнение постановки задачи и выбор модели базы знаний;
3) наполнение системы знаниями и данными;
4) анализ полученного варианта решения (варианты) и в случае надобности изменение условий их получения.
Формирование проблемы, цели или гипотезы. Допустим, предприятие характеризуется низкой рентабельностью и высокой себестоимостью продукции, что существенно снижает его конкурентоспособность. Признаками проблемы низкой конкурентоспособности являются сокращение объемов реализованной продукции, снижение уровня заработной платы, а также трудности с получением и возвратом кредитов.
Цель в данном Случае состоит в повышении рентабельности до желаемого уровня, определяемого траекторией развития предприятия.
В качестве критерия оценки вариантов решений можно выбрать минимум ресурсов, необходимых ДЛЯ достижения цели.
Постановка задачи и выбор модели базы знаний. Согласно устоявшейся практике постановка задачи должна содержать:
· описание результирующей информации, получаемой в процессе решения задачи;
· описание входной информации;
· описание условно-постоянной информации;
· описание процедур и алгоритмов преобразования входной информации в результирующую.
В итоге выполнения данной процедуры получают:
· дерево целей, снабженное формулами для расчетов, или дерево вывода типа и-или;
· перечень первичных документов (бухгалтерских, финансовых, статистических, внешних);
· перечень результирующих документов (бумажных, электронных).
Так как в рассматриваемом примере цель сформулировать удалось, представим базу знаний в форме дерева целей (рис. 5.7 а, б) и покажем связь дерева с базой данных, являющейся источником информации для СППР.
Знаки «плюс» И «минус» на дереве указывают направления в достижении целей: «плюс» - увеличение, «минус» - снижение.
Каждая из целей (подцелей) снабжена своим коэффициентом приоритетности (важности). Правило, согласно которому они устанавливаются, определяет, что сумма коэффициентов относительной важности (КОВ) целей (подцелей), касающихся одной цели (подцели) вышестоящего уровня, должна равняться единице.
