Лекция 3

1.4 Участие основных типов ИС в принятии управленческих

решений

Возможности использования компьютерных информационных систем для принятия решений могут быть определены:

1) в зависимости от структурированности решаемых управленческих задач;

2) с учетом уровня иерархии управления объектом, на котором решение должно быть принято;

3) в зависимости от вида используемой информационной технологии.

Мы не рассматриваем в рамках курса поддержку принятия решения с учетом уровня иерархии управления объектом, поэтому остановимся на первом и третьем пунктах классификации.

Задачи считаются структурированными, если лицу, принимающему решение (ЛПР), известны все их элементы и взаимосвязи между ними. Обычно при таком высоком уровне понимания задачи удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Эти задачи носят повторяющийся, рутинный характер. Целью использования ИС для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т. е. сведение роли человека, как ЛПР, к нулю.

Задачи, по которым ЛПР не удается выделить отдельных элементов и установить связи между ними, называются неструктурированными. Решение неструктурированных задач связано с большими трудностями и часто оказывается невозможным. Примером неструктурированной задачи можно считать неэффективность работы подразделения предприятия, в котором сотрудники из-за различий в поведении, культуре, моральных ценностях и целях не могут работать как одна команда.

Заметим, что в практике работы предприятия существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большинстве же задач можно сказать, что менеджер имеет о них неполное представление, зная лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются плохо структурированными. Так, например, задача выбора места при строительстве нового объекта может рассматриваться как плохо структурированная, поскольку ЛПР известна лишь часть ее элементов (стоимость земли, налоги, транспортные расходы). Другие элементы (риск природных бедствий, отношение к строительству нового объекта в регионе) обычно не могут быть измерены.

Система электронной обработки данных (СЭОД) предназначена для решения задач (хорошо структурированных), по которым имеются входные данные и известные алгоритмы и стандартные процедуры обработки, ведущие прямо к вычислению результата. Поэтому мы не рассматриваем данный вид систем как участвующие в принятии управленческого решения.

Информационная система управления (ИСУ) используется при худшей структурированности задач. Появляется возможность манипулирования данными за счет СУБД, которые применяются с целью оперативного управления. ИСУ не предназначены для использования в чисто автоматическом режиме и может использоваться на любом уровне управления.

Система автоматизации офиса (САО) используется для целей автоматизации офиса и поддержания коммуникаций между управленцами. При этом имеется в виду передача и обмен информацией не только внутри организации (предприятия), но и с внешним миром. В настоящее время для этих целей широко используются, как приложения САО, сервисы сети Интернет.

Система поддержки принятия решения (СППР) используется для решения плохо структурированных (формализуемых) задач, для которых характерна неполнота входных данных, недостаточность стандартных процедур, неполная ясность цели и ограничений. Участие человека в таких системах велико. Составной частью СППР является модельная поддержка. Используется на любом уровне управления социально-экономическим объектом.

Экспертная система (ЭС) основывается на процесс моделирования принятия решения экспертами, используя базу знаний. С учетом последних разработок в области искусственного интеллекта, ЭС состоят из четырех частей: интерфейса пользователя, базы знаний, интерпретатора и модуля создания системы. База знаний, используя правила, отражает логику проблемы, которую ЭС призвана решить. Интерпретатор использует мышление (в большой степени подобное мышлению человека) для обработки содержимого базы знаний. Модуль создания системы может включать в себя либо специальный алгоритмический язык, либо предварительно созданный интерпретатор, называемый оболочкой ЭС. Использование ЭС как одного из видов компьютерных информационных систем, используемых для поддержки принятия решений, имеет свои преимущества и ограничения.

Искусственный интеллект. Под искусственным интеллектом (ИИ) обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением.

Главным приложением ИИ в социально-экономической сфере являются ЭС, представляющие собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках СППР. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать ЭС в качестве советующих систем. Главная идея использования ЭС заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания, и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. Особенностью ЭС является возможность получить не только решение, но и необходимые объяснения: объяснения, выдаваемые по запросам (пользователь в любой момент может потребовать от ЭС объяснения своих действий) и объяснения решения проблем (после получения результата решения система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи).

Следует отметить, что работы в области ИИ не ограничиваются ЭС. Они также включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению и др.

Поясним участие рассмотренных выше типов ИС в принятии управленческих решений применительно к каждой фазе последних.

1. Изучение проблемы.Изучение данных, необходимых для постановки проблемы, обычно включает в себя планирование некоторой деятельности и сопоставление планируемых и реальных ее результатов либо посредством изучения периодических отчетов, получаемых от ИСУ, либо ответов СППР на запросы пользователя. Указанные действия могут производиться профилактически для выявления проблем на стадии их скрытой эволюции, т.е. еще до того, как они смогут вызвать серьезный ущерб в организации. Большую помощь на этой стадии могут оказать ЭС путем решения задач диагностики исследуемого объекта или процесса.

2. Сбор данных.Как только проблема, требующая решения, найдена, возникает масса вопросов, требующих дополнительных данных. Поскольку проблемы обычно требуют немедленного решения, эта фаза, как правило, не бывает продолжительной. СППР, оснащенные собственной СУБД и моделями, часто оказываются весьма полезными для сбора и анализа данных. ЭС также могут быть эффективными на стадии сбора данных за счет интерпретации поступающих к менеджеру данных, часть из которых часто является противоречивой. Однако главным действующим лицом, обеспечивающим сбор данных, является человек.

3. Разработка возможных альтернатив (путей) решенияпроблемы. После окончания сбора данных и полной идентификации проблемы возникает вопрос о том, что же с ней делать. Как известно, для анализа путей решения проблем могут использоваться методы количественного и качественного анализа. Для разработки возможных альтернатив решения в рамках количественного анализа обычно используются аналитические модели, составляющие основу СППР. Часто более успешным методом нахождения путей решения проблем оказывается использование групповых систем поддержки принятия решений, реализующих электронный вариант метода «мозгового штурма». Однако в любом случае использования СППР предполагается участие человека. Особое место в поиске альтернатив решения занимают ЭС, использующие для этого качественно другой метод, связанный с моделированием неуправляемого процесса поиска и человеческих эмпирик опытного и компетентного менеджера.

4. Оценка предложенных альтернатив.Целью этой фазы является проверка того, как реализация предложенных альтернатив влияет на существующую систему (объект моделирования). Обычно стремятся оценить альтернативы как с позиций достигаемого с их помощью экономического результата, так и с точки зрения привносимого ими риска. Наибольший вклад при оценке альтернатив решения вносят модели и пакеты прикладных программ. Особо следует упомянуть статистические модели прогнозирования, модели массового обслуживания и метод статистических испытаний. Для анализа потоков средств, вызываемых использованием тех или иных альтернатив, целесообразно применение электронных таблиц, обычно входящих в состав СППР. Важную роль при оценке предложенных альтернатив призваны сыграть ЭС.

5. Выбор решения.Поскольку работа компьютера связана с жесткими информационными требованиями, вряд ли следует скоро ожидать замены им человека при принятии решений по плохо структурированным проблемам. Жизнь всегда оказывается более сложной, чем построенная на ее базе модель. Хотя компьютер и модели могут существенно улучшить принимаемое решение, окончательный его выбор, и связанная с ним ответственность, пока остаются за человеком.

6. Представление (исполнение) выбранного решения. Как только решение принято, оно должно стать достоянием всей организации. Это быстро может быть сделано при помощи Интернет-технологий, например, электронной почты, входящей в САО, или соответствующих терминалов, формирующих компьютерные сети. Обсуждение решения может быть вынесено на дискуссии, теле- и видеоконференции. Кроме того, должна быть обеспечена возможность контроля результатов или оценки влияния выбранного решения на организацию (обратная связь). Такой контроль обеспечивается центральной ИСУ, генерирующей периодические отчеты об основной деятельности предприятия, в то время как на СППР возлагаются отчеты и запросы специального характера.

7. Контроль. Принятие решения – это не изолированный одноразовый процесс, как правило, цикличен. Хотя принятое сегодня решение казалось нам рациональным, полученная завтра новая информация может сделать его неприемлемым. Такая ситуация требует возврата на более ранние стадии принятия решения. Например, может понадобиться дополнительное изучение проблемы (возврат к первой фазе) или продолжение анализа альтернатив в свете вновь полученной информации (возврат к четвертой фазе).

Предложенная таблица 1.1 иллюстрирует роль различных типов ИС на каждой из последовательных фаз принятия решений.

Таблица 1.1 - Участие различных типов ИС в процессе принятия решений

Нетрудно заметить, что главную помощь менеджеру в изучении проблемы и сборе данных оказывает ИСУ. По сути, это и является основным назначением этих систем, оставляющих все вопросы, связанные с разработкой и оценкой альтернатив, а также выбором решения, человеку, поддержку которых и большую степень автоматизации процесса принятия решений обеспечивают СППР и ЭС. При этом ЭС (не предназначенные для изучения проблемы и сбора данных) в ряде случаев оказываются способными частично автоматизировать и сам выбор решения, автоматически отвергая часть предложенных альтернатив.

В компьютерных информационных системах (ИС) рассмотренных в п.1.3 выделяют три вида поддержки решений (рис.1.6).

Информационная поддержка обеспечивает пользователя информацией и предоставляет ее частичную обработку. Функции информационной поддержки сводятся к обеспечению пользователя первичными данными и данными различной степени сжатия.

Рисунок 1.6 - Поддержка решения в ИС

Модельная поддержка реализуется через построение модели проблемной ситуации с целью получения пользователем недостающей ему информации для принятия решения. Основные ее функциональные возможности можно определить как:

–возможность работы в среде типовых экономико-математических моделей;

– достаточно быстрая адекватная интерпретация результатов моделирования;

– оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

– возможность графического отображения динамики моделирования;

– возможность объяснения пользователю последовательности шагов формирования и функционирования моделей.

Экспертная поддержка обеспечивает выработку и оценку возможных альтернатив решения не за счет моделей, а за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний.