6.5. Системы поддержки принятия решений

Понятие системы поддержки принятия решений (СППР) долгое время отождествлялось с понятием экспертной систе­мы. Существует множество определений СППР, отражающих точки зрения представителей различных дисциплин и науч­ных школ.

СППР определяется, как основанная на использовании моделей совокупность процедур по обработке данных и суж­дений, помогающих руководителю в принятии решений. Иногда предлагается рассматривать СППР в качестве интер­активных автоматизированных систем, которые помогают лицам, принимающим решения, использовать данные и мо­дели, чтобы решать неструктуризованные проблемы. СППР определяется и как компьютерная информационная система, используемая для поддержки различных видов деятель­ности при принятии решений в ситуациях, где невозможно или нежелательно иметь автоматическую систему, которая полностью выполняет весь процесс решения.

Большинство исследователей согласны с тем, что СППР предназначены для решения слабоструктуризованных проб­лем. В соответствии с определением Н. Simon, к слабоструктуризованным относятся проблемы, которые содержат как количественные, так и качественные переменные, причем качественные аспекты проблемы имеют тенденцию доминировать. Неструктуризованные проблемы имеют лишь каче­ственное описание.

В последние годы выявились новые классы задач приня­тия решений, требующие привлечения СППР. В процессе принятия решений возникла необходимость в субъективных экспертных моделях (прогнозы продаж продукции, реакция конкурентов и т.д.). Возникла необходимость в учете знаний многих экспертов, в анализе принятых ранее решений.

В СППР объединяются на общей основе подходы, харак­терные для следующих направлений исследований: приня­тие решений, извлечение и представление знаний, построе­ние человеко-машинных (диалоговых) систем.

Исходя из вышесказанного сформулируем определение системы поддержки принятия решений — это человеко-машинные системы, которые позволяют лицам, принима­ющим решения, использовать данные, знания, объективные и субъективные модели для анализа и решения слабострук­туризованных проблем.

СППР обладают следующими основными характеристи­ками:

• используют и данные, и модели;

• помогают менеджерам при решении слабоструктуриро­ванных и неструктурированных задач;

• поддерживают, а не заменяют выработку решений ме­неджерами;

• улучшают эффективность решений. Исследователи по-разному определяют архитектуру СППР,

чаще всего выделяются следующие компоненты: система уп­равления данными, система управления моделями, машина знаний, интерфейс пользователя и пользователи.

Иногда архитектуру СППР представляют следующим об­разом: языковая система (ЯС); система знаний (СЗ); система обработки проблем (СОП). ЯС по своему назначению анало­гична интерфейсу «пользователь—система», который обес­печивает коммуникации между пользователем и всеми ком­понентами СППР. С ее помощью пользователь формулирует проблему и управляет процессом ее решения, используя предоставляемые системой языковые средства (синтаксиче­ские, семантические).

СЗ содержит информацию о проблемной области. СЗ раз­личаются по характеру содержащихся в них данных и по ис­пользуемым методам представления знаний (иерархические структуры, семантические сети, фреймы, системы продук­ций, исчисление предикатов и др.).

Система обработки проблем (проблемный процессор) яв­ляется механизмом, связывающим ЯС и СЗ. СОП обеспечи­вает сбор информации, распознавание проблемы, формули­ровку модели, ее анализ, воспринимает описание проблемы, сделанное в соответствии с синтаксисом ЯС, и использует знания, организованные по принятым в СЗ правилам, для того чтобы создать информацию, необходимую для поддерж­ки решения.

СОП является динамичной компонентой СППР, отража­ющей (моделирующей) образцы поведения человека, решающего проблему. СОП должен обладать способностями объеди­нять информацию, получаемую от пользователя через ЯС и СЗ, и, используя модели, преобразовывать формулировку проблемы в детальные процедуры, выполнение которых даст ответ. В более сложных случаях СОП должен уметь форму­лировать модели, необходимые для решения поставленной проблемы. СОП выполняет функции анализа проблем и при­нятия решений.

Процесс принятия решения включает:

1. Сбор данных.

2. Распознавание проблемы.

3. Формулировка концептуальной модели.

4. Формулировка эмпирической модели.

5. Верификация.

6. Анализ.

7. Поиск допустимых решений.

8. Проверка правильности (обоснованности) решения.

9. Генерация решения.

10. Выполнение.

Использование этих составляющих в процедуре приня­тия решений зависит от типа проблемы и модельного цикла. В схеме главную роль играют стадии 1, 4 и 7. В случае хоро­шо структуризованных проблем исключаются стадии 2, 8 и 9. При нормативном аксиоматическом подходе используются только стадии 3, 7 и 9.

Если архитектуру СППР рассматривать с точки зрения реализации этапов процесса принятия решений (рис. 6.15), то блоки анализа проблем и принятия решений включают в себя процедуры и методы, позволяющие сформулировать поставленную проблему, проанализировать возможности ее решения и получить результат с помощью БД, БЗ и моделей. В СППР включаются средства для извлечения данных и зна­ний, построения моделей и манипулирования ими.

Классификация СППР приведена в табл. 6.4.

Эффективность СППР связана с широтой спектра исполь­зуемых данных. Поэтому БД СППР включает в себя как ко­личественную, так и качественную информацию из различ­ных источников. Средства создания и ведения БД должны: объединять различные источники данных, используя проце­дуры извлечения информации; легко и быстро добавлять и исключать источники данных; представлять логическую структуру данных в терминах пользователя; иметь полный набор функций управления данными.

	1. Формули­ровка проблемной ситуации	2. Определение целей		3. Определение критериев	4. Построение моделей для обоснования решения	5. Поиск решения
Методы решения	Системный анализ априор­ной информа­ции	Методы построения дерева целей		Методы теории полезности	Имитационные модели	Имитационный эксперимент
	Методы экс­пертных оценок	Методы экспертных оценок	Статистические методы		Эконометрические модели	Методы опти­мизации
	Методы прог­нозирования ситуаций	Методы социо­логического анализа		Методы экс­пертных оценок	Оптимизацион­ные модели
					Модели массо­вого обслужи­вания	Методы удо­влетворения ограничений
					Модели удо­влетворения ограничений
					Другие модели	Другие методы
	6. Согласо­вание решения	7. Подготовка решения к реализации		8. Утверж­дение решения	9. Управление ходом реализации решения	10. Оценка эффективно­сти решения
	Принципы ра­ционального компромисса	Методы сете­вого планиро­вания (плани­рование во вре­мени)		Учет ограниче­ний, правовые и нравственные нормы и др.	Методы сете­вого управле­ния	Социологический анализ
	Методы теории игр
	Деловые игры	Методы плани­рования в про­странстве		Деловые каче­ства исполни­теля	Методы конт­роля исполне­ния поручений	Производствен­ный анализ
	I Правовые I нормы			Последствия от решения		Финансовый анализ

Рис. 6.15. Этапы процесса принятия решений

Таблица 6.4 Классификация СППР по уровням

Уровень классификации	Виды СППР	Характеристика
Пользователь­ский	Пассивные Активные Кооперативные	Помогают процессу принятия реше­ния, не обеспечивают выбор оконча­тельного решения Могут сделать выбор окончательно­го решения Позволяют ЛПР изменять, попол­нять или улучшать решения, пред­лагаемые системой и посылать из­менения в систему для проверки, которая вносит коррективы и по­сылает их ЛПР, процесс продолжа­ется до получения согласованного решения
Концептуаль­ный	Управляемые: сообщениями данными документами знаниями моделями	Поддерживают группу пользовате­лей, работающих над выполнением общей задачи Ориентированы на работу с данными, доступ и манипуляцию данными Осуществляют поиск и манипули­руют неструктурированной инфор­мацией в различных форматах Обеспечивают решение задачи в ви­де фактов, правил, процедур Доступ и манипуляция моделями (статистическими, финансовыми, оп­тимизационными, имитационными)
Технический	СППР предприя­тия Настольные СППР	Обслуживают многих менеджеров предприятия, подключаются к боль­шим хранилищам информации Малая система, обслуживающая ло­кального пользователя

Важной особенностью СППР является их способность формировать модели для принятия решений. Предполагает­ся, что в БМ следует встраивать модели, объединенные с БД.

Процедуры моделирования должны обеспечивать гибкое построения моделей, в частности из готовых блоков, под­программ; легкость управления ими; система управления — возможность каталогизировать и обслуживать набор моде­лей, поддерживающих все уровни управления; быстро и лег­ко создавать новые модели; связывать эти модели с соответ­ствующими БД; управлять БМ с помощью функций управ­ления.

ЭС и СППР как конкретные программные продукты в ря­де случаев могут выглядеть внешне одинаково. Однако они имеют существенное различие в целевой направленности: СППР призвана помочь ЛПР в решении стоящей перед ним проблемы, а ЭС — заменить человека при решении проблемы.