- •2.3. Составные части экспертных советующих систем 2.3.1. База знаний
- •2. 3.2. Вывод на знаниях
- •2.3.3.Машина вывода
- •2.4. Стратегии управления выводом
- •2.4.1. Прямой и обратный вывод
- •2.4.2. Методы поиска в глубину и ширину
- •2.5. Классификация, состав и функции экономических советующих систем
- •2.5.1. Эсс расчетного характера
- •2.5.2. Эсс оценочного характера
- •2.5.3. Эсс диагностического характера
- •2.5.4. Экспертные системы приближенных рассуждений
2.5.1. Эсс расчетного характера
Детальное изложение математических основ построения подобного рода систем представлено в 2. Здесь же остановимся на их общей характеристике и функциях, выполняемых ими в процессе сопровождения принятых решений.
Системы расчетного характера базируются на детерминированных зависимостях, задаваемых для достижения хорошо сформулированных целей управления предприятием, офисом, банком и т.д. Выявление глубинных причин неэффективности того или иного предприятия существенно зависит от умения эксперта проанализировать состояние производства и управление, сформулировать диагноз и выработать соответствующий рецепт – перечень мероприятий. Очевидно, что анализ таких причин затрагивает различные сферы деятельности предприятия – управление, маркетинг, производство, анализ и т.д. Все это довольно трудно воспроизвести в базе знаний. Перечисленные сферы указывают на тот перечень компонентов ЭСС, которые должны обеспечить управленческую деятельность соответствующей информацией. Прежде чем перейти к описанию ЭСС, необходимо остановиться на технологии принятия управленческих решений в экономике.
Управление объектом экономического профиля (предприятием, организацией, банком и т.д.) предполагает выполнение ряда функций, основными из которых являются: планирование, учет, анализ и регулирование. Для того, чтобы соотнести последовательность выполнения функций управления с последовательностью действий ЭС, вначале продемонстрируем повторяющийся цикл управления с помощью рис. 2.18 2.
В представленном на рис. 2.18, а цикле управления все функции, за исключением формирования цели, можно автоматизировать. Причем функция учета, как правило, автоматизируется вне советующей системы и является вспомогательным средством. Функция целеобразования также реализуется вне советующей системы, хотя и на основании выдаваемой ею информации.
Экономические объекты, базирующиеся на жесткой организационной структуре, имеют одну главную цель, достижение которой зависит от подчиненных ей подцелей. Иерархия целей отображает иерархию структурно-подчиненных ей целей до тех пор, пока последние не преобразуются в конкретные работы или действия должностных лиц.
Преобразование целей в отдельные операции или работы необходимо для выработки плана действий на будущее. Выполнение работ ограничивается ресурсами или резервами, которые имеют важное значение при принятии управленческих решений. Строгое определение понятия «ресурс» отсутствует. Говорят о материальных, сырьевых, трудовых, энергетических и других ресурсах. В самом простом случае можно считать, что все, что лежит в основе графа целей, является ресурсом 2.
Для жестко организованных систем, к каким относятся экономические объекты, ресурсы, так же как цели, заданы жестко. Часть ресурсов находится в долговременном использовании (здания, оборудование, транспорт), другая – используется быстрее (энергия, полуфабрикаты, денежные ресурсы).
Рис. 2.18. Последовательность выполнения функций управления и формирования информации
Кроме понятия «ресурс» далее будет использовано также и понятие «резерв», под которым будет пониматься сверхнормативная величина какого-либо ресурса. В пределах величины резерва можно увеличивать объемы каких-либо работ или величину используемого ресурса (акции, аренда, ценные бумаги).
Для того, чтобы принять какое-либо решение, необходимо оценить экономическую ситуацию и выявить причины отклонения от заданной траектории. Если причины удалось вскрыть (установлен диагноз и рецепт действий), то появляется возможность откорректировать ранее спланированные действия (план).
После чего цикл управления повторяется.
Отсюда становится понятным, какие функции должна выполнять ЭСС расчетного характера. К ним относятся:
Распознавание сложившейся экономической ситуации, ее анализ, формирование диагноза и ближайших целей, достижение которых обеспечит возврат к желаемой траектории развития предприятия.
Выработка путей достижения сформулированных целей без и с учетом ресурсов предприятия.
Пополнение, модификация и ликвидация устаревших экспертных знаний.
Обеспечение дружественного пользовательского интерфейса.
Реализация перечисленных функций требует наличия в ЭСС соответствующих блоков, обеспечивающих диагностирование объекта управления и поиск возможных путей достижения поставленных целей. Взаимосвязь блоков представлена на рис. 2.19.
Рис. 2.19. Состав ЭСС расчетного характера
Центральное место в системе занимает база знаний, представляющая собой синтез дерева целей и графа показателей. Такая интеграция позволяет, с одной стороны, задавать конечную цель управления (например, увеличить рентабельность, снизить себестоимость, сократить объем незавершенного производства и т.д.), а с другой – представить данную цель набором расчетных формул. Причем, терминальные вершины графа указывают на конкретные действия должностных лиц, принимающих участие в достижении цели. База знаний такого класса ЭСС представляется в виде синтезированного дерева, фрагмент которого показан на рис. 2.20 2.
КОВ1
КОВ2
КОВn
Подцель 1
Подцель 2 …
КОВ1.1
КОВ1.3
КОВn.1
КОВn.2
КОВ1.2
Подцель 1.1
Подцель 1.2
Подцель 1.2
Подцель n.1
Подцель n.2
Рис. 2.20. Фрагмент базы знаний ЭСС расчетного характера
В базе данных находятся исходные данные для принятия решения: значения исходных показателей (данные бухгалтерской отчетности, оперативная информация о состоянии предприятия, сводки, биржи и т.д.), а также ресурсы, которыми обладает предприятие для достижения целей. Кроме того, здесь находятся данные, указываемые в качестве ограничений, например, максимальные процентные ставки, минимальные цены, по которым может быть продан товар, минимальное (максимальное) количество выпускаемого товара и т. д.
Особое место в системе занимает блок расчетов, заполнения матрицы решений и выбора альтернатив. С его помощью устанавливается состояние, в котором находится предприятие, и отыскивается путь для выхода из сложившийся экономической ситуации. Решение выполняется на основе синтеза графа целей и графа показателей. В результате получают вторую часть базы знаний, в которой помещается граф «цель-показатель» (см. фрагмент базы знаний на рис. 2.20.). Задачу выработки решения можно сформулировать следующим образом: на основании функции, с помощью которой задаётся расчет показателя на том или ином уровне графа, определить прирост ее аргументов на основе известного прироста функции. Достигается это путем манипулирования коэффициентами относительной важности (КОВ) и знания целей (направления), изменения функции уменьшения или увеличения. Далее на основе известного прироста функции можно построить матрицу решений, воспользовавшись формулами расчета показателей дерева целей, и выбрать среди них то, что отвечает критерию максимального продвижения к цели с минимальным заимствованием у правого соседа. На рис. 2.20 цель – направления продвижения показаны знаком плюс или минус. Формально процесс расчета представим следующим образом 2.
Известно, что y = f(x1, x2, … xn) и прирост равен ± ∆y, определить
∆x1 = φ1 (y ± ∆y) ± x1
∆x2 = φ2 (y ± ∆y) ± x2
…
…
…
∆xn = φn (y ± ∆y) ± xn
Если найденные приросты аргументов терминальных вершин графа не укладываются в ограничения, то выполняется пересчет с учетом этих ограничений, т. е.:
если
т
о
∆xk = ψ(φk(y ± ∆y)) ± xk
где ∆xk - ограничение, устанавливаемое для к-й переменной (показателя).
Здесь функции φi и ψi – функции расчета и перерасчета соответственно.
Блоки модификации базы знаний и базы данных в данном случае являются стандартными, поддерживаемыми программными оболочками. Необходимым элементом такого рода блоков является синтаксический анализатор, контролирующий правильность заполнения форм для представления дерева целей и используемых для расчета формул.
Интерфейс пользователя предназначен для ввода дерева целей, ресурсов, коэффициентов относительной важности каждой из целей, оперативной и бухгалтерской отчетности, справок и т. д. На выходе пользователь получает варианты решений для достижения поставленных им целей.
