7.7. Понятие системы поддержки принятия решений [3,4]

Система поддержки принятия решений (СППР) – это информационная система, созданная в целях интерактивной поддержки деятельности руководителя (лица, принимающего решения – ЛПР) в процессе принятия решений.

Принятие решений предусматривает выполнение следующих шагов:

осмысливание проблемы;

диагностика;

концептуальное или математическое моделирование;

выработка альтернатив;

выбор альтернатив, которые в наибольшей степени удовлетворяют поставленным целям;

мониторинг осуществления решения.

Использование СППР позволяет ЛПР:

осуществлять быстрый доступ к информации, накопленной в компьютере или в компьютерной сети;

осуществлять оптимизацию или интерактивную имитацию, основанную на математических или эвристических моделях;

находить в базах данных принятые ранее решения в ситуациях, подобных исследуемым;

использовать знания лучших в своей области специалистов, включенные в базы знаний экспертных систем;

представлять результаты в наиболее подходящей форме и т.д.

В рамках информационного подхода СППР относят к классу авто­матизированных информационных систем, основное назначение кото­рых – «улучшить деятельность работников умственного труда в организациях путем применения информационной технологии». Основными компонентами СППР (рис.7.4) являются: база данных (БД), база моделей (БМ), программная среда управления (включающая СУБД и систему управления базами моделей – СУБМ) и интер­фейс «пользователь-система» (система управления интерфейсом).

Рис. 7.4. Основные компоненты СППР

База моделей – обеспечивает проведение анализа в СППР для описания или оптимизации какого-либо объекта или процесса. Модели, при помощи определенных алгоритмов способствуют нахождению информации, полезной для принятия правильных решений. Например, модель линейного программирования дает возможность определить наиболее выгодную производственную программу выпуска нескольких видов продукции при заданных ограничениях на ресурсы.

В СППР база моделей содержит следующие виды моделей:

Стратегические модели, которые используются на высших уровнях управления для установки целей организации, объемов ресурсов, необходимых для их реализации, а также политики при­обретения и использования этих ресурсов.

Тактические модели - используются на среднем уровне управления для распределе­ния и контроля имеющихся ресурсов. Их применяют в финансовом планировании, планирова­нии требований к работникам, планировании увеличения продаж, построении схем компоновки предприятий. Обычно тактические модели реали­зуются как детерминистские, оптимизационные и универсальные.

Оперативные модели - используются на низших уровнях управления. Возможные применения этих моделей – ведение дебиторских счетов и кредитных расчетов, календарное производственное планирование, управление запасами и т.д. Оперативные модели обычно используют для расче­тов внутрифирменные данные.

Математические модели, состоящие из совокупности модельных блоков, модулей и процедур, реализующих математические методы. В них могут входить процедуры линейного программи­рования, статистического анализа временных рядов, регрессионного анализа и т.п. – от про­стейших процедур до сложных ППП.

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 обеспечивает эффективность и гибкость СППР. Интерфейс определяет:

Язык пользователя – действия, которые производит пользователь в отношении системы путем ис­пользования клавиатуры, «мыши», электронных карандашей, голосовых команд и т.д.

Язык сообщений компьютера – это то, что пользователь видит на экране дисплея, данные, полученные на принтере, звуковые выходные сигналы и т.п.

Знания пользователя – это то, что пользователь должен знать, работая с системой. Это не только план действий в голове пользователя, но и учебники, инструкции, справочные данные, в том числе и выдаваемые компьютером. Важным измерителем эффективности используемого интерфейса является выбранная форма диа­лога между пользователем и системой. Наиболее распространены такие формы диалога как: запросно-ответный режим, командный режим, режим меню, режим заполнения пропусков в выражениях, предла­гаемых компьютером.

В рамках «интеллектуальных систем» СППР, основанные на зна­ниях, отличаются от экспертных систем их существенным различием и целевом использовании: СППР предназначена оказать помощь пользователю в решении сто­ящей перед ним проблемы, а ЭС – заменить человека при решении част­ной проблемы принятия решения. При этом, современные СППР обладают интеллектуальной направленностью под­держки решений - способностью к «пониманию» проблемы, т.е. способно­стью воспринять запрос ЛПР, извлечь нужную информацию и подго­товить ответ.

Типичная СППР, основанная на знаниях, состоит из трех взаимо­действующих частей: языковой системы, системы знаний и системы об­работки проблем.

Языковая система по своему назначению аналогична интерфейсу "пользователь-система", который обеспечивает коммуникации между пользователем и всеми компонентами СППР. С помощью языковой системы пользователь формулирует проблему и управляет процессом ее решения с помощью предоставляемых системой синтаксических и семантических языковых средств.

Система знаний включает в себя базы данных и знаний, содержащие информацию о проблемной области. Системы знаний различаются по характеру содержащихся в них данных и по используемым методам представления знаний.

Система обработки проблем является механизмом, связывающим языковую систему и системы знаний. Она  обеспечивает сбор информации, распознавание проблемы, формулировку модели и ее анализ. Система обработки проблем воспринимает описание проблемы, сделанное в соответствии с синтаксисом системы языковой и использует знания, организованные по принятым в системе знаний правилам, для того чтобы создать информацию, необходимую для поддержки решения.

Система обработки проблем является динамичной компонентой СППР, моделирующей образцы поведения человека, решающего проблему. Как минимум, система обработки проблем должна обладать способностями объединения информации, получаемой от пользователя через систему языковую и систему знаний, и  используя модели, преобразовывать формулировку проблемы в детальные процедуры, выполнение которых даст ответ. В более сложных случаях система обработки проблем должна уметь формулировать модели, необходимые для решения поставленной проблемы. Таким образом, система обработки проблем выполняет функции блоков анализа проблем и принятия решений.

Традиционно в качестве областей применения СППР выделяют: микроэкономику, макроэкономику, офисную деятельность, оценку и распространение технологий, юриспруденцию, медицину и другие приложения.

Прогнозирование и планирование деятельности предприятий (от мелких фирм до крупнейших корпораций) является, наиболее перспективной сферой практического применения СППР. Для решения проблем в этой сфере в состав СППР включают большой набор методов и моделей, в том числе математическое программирование, статистический анализ, теорию статистических решений и принятия решений при неопреде­ленности, эвристические методы, включающие адаптивность и обуче­ние при решении слабоструктурированных задач, методы теории игр и многие другие подходы.

При создании СППР могут использоваться два подхода:

1. Нормативный подход, в котором решение разрабатывается с точки зрения его рациональности на основе научного подхода к управлению и исследованию операций.

2. Дескриптивный подход, основанный на традициях искусственного интеллекта и методологии экспертных систем.

СППР, для расширения области их применения, в ближайшем будущем должны развиваться гармонически, сочетая нормативный подход с технологиями экспертных систем, акцентируя внимание на понимание способов выработки решения специалистами, используя знания экспертов. Теоретической основой современных СППР становится сочетание нормативных методов, искусственного интеллекта и теории систем.