Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Автоматизация деятельности банков (Мет пособие)

.pdf
Скачиваний:
149
Добавлен:
15.06.2014
Размер:
2.37 Mб
Скачать

Литература:

1.Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П.Введение в системный анализ. Москва. Высшая школа 1989 год.

2.Таха. Введение в исследование операций в 2х книгах. Москва мир 1985.

3.Дегтярев Ю.И. Исследование операций. Москва 1986.

4.Банди. Основы линейного программирования. Москва Радиосвязь 1989.

5.Гнеденко. Коваленко. Введение в теорию массового обслуживания. Москва 1987.

6.Клейнрок. Теория массового обслуживания.

7.Жожикашвили В.А, Вишневский В.М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ. Москва Радиосвязь 1988.

8.Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений. Москва Наука 1979.

9.Саати Т., Кэрнс. Аналитическое планирование организации систем. Москва Радиосвязь 1991.

2

ВВЕДЕНИЕ

Курс включает:

Системный анализ (СА). Исследование операций (ИО). Методы экспертных оценок (МЭО).

ИСТОРИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ СА

Причины возникновения теории:

1.Научно техническая революция (начало 60х годов). Усиление специализации и кооперации при производстве сложных систем. Появилась необходимость в теоретической разработке управления проектами.

2.Быстрая сменяемость изделий и необходимость снижения сроков технологической подготовки привело к появлению новой дисциплины прогнозирование.

3.Колоссальный рост масштабов производства повысил требования к точности правления.

ИО был создан во время 2ой мировой войны. Исследование операций + Экономическая теория + Системный подход = Системный анализ (компания РЭНД).

Суть системного подхода:

Рассмотрение всех элементов организации или процесса в их взаимной связи, взаимозависимости и взаимном влиянии в интересах наиболее оптимального достижения, как частных, так и общих целей системы.

Обязательный анализ процессов проектирования или управления на базе количественных методов с целью выработки и принятия количественно обоснованных решений в условиях неопределенности.

Проблема

ЛПР

Системные аналитики

Эксперты

Проблема – состояния дел или развития, которые не удовлетворяют субъекта.

ЛПР (лицо, принимающее решения) – субъект или коллектив людей, которые имеют возможность влиять на решение проблемы и в полномочии действовать так, чтобы изменить проблему.

Системные аналитики – анализируют проблему и предлагают альтернативу ее решения.

Эксперты – опытные специалисты в конкретной области, принимаемые системными аналитиками для решения конкретных вопросов.

Наибольшая проблема – выработка альтернатив. Вторая проблема – сравнительный анализ альтернатив.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, КАК МЕТОДОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОБЛЕМ ПО СТЕПЕНИ ИХ СТРУКТУРИЗАЦИИ

Саймон и Ньюэл предложили делить проблемы по степени структуризации на 3 три класса:

Хорошоструктуризованные проблемы (имеющие формальное описание (описано математикой)).

Неструктуризованные (проблемы, имеющие качественное описание).

Слабоструктурированные (на фоне формального описания есть и качественное).

5 аспектов проблемы:

1.Цель.

2.Альтернативы.

3.Затраты ресурсов.

4.Модели для оценки альтернатив.

5.Критерии выбора лучшей альтернативы.

3

 

 

 

4

5

 

 

 

 

1

2

3

6

7

10

11

12

rat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

9

 

 

 

 

1.Появление проблемы.

2.Постановка проблемы.

3.Решение проблемы.

4.Хорошо структурированные.

5.Методы исследования операций.

6.Неструктуризованная.

7.Методы экспертных оценок.

8.Слабо структуризованная.

9.Системный анализ.

10.Метод решения.

11.Реализация решения.

12.Оценка решения.

ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ ХОРОШО СТРУКТУРИЗОВАННЫХ ПРОБЛЕМ

Операция – управляемое мероприятие по достижению определенной цели.

Цель – предварительное количественное обоснование оптимальных решений, т.е. выбрать параметры операций, позволяющих достичь эффекта.

Решение – выбор, зависящих от нас, параметров операции. X{X1,..,Xi,…,Xn}

Для оценки решения вводят показатель эффективности E. Для получения Е необходимо построить математическую модель операций.

E / = +(x X ,{α },{β })

/= - знак модельного отображения {α } - совокупность управляемых параметров операций.

{β } - неуправляемые параметры.

ИО используется:

Математическое программирование.

Теория массового обслуживания.

Теория игр.

Теория графов.

Теория автоматов.

Комбинаторика.

Основные этапы решения проблемы при помощи ИО:

1.Формирования вектора Х.

2.Построение математической модели операции.

3.Оценка эффективности конкурирующих стратегий.

4.Выбор оптимальной стратегии.

4

Схема решения хорошо структурированных проблем:

1

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

8

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 11

1.Постановка проблемы (описание на языке математики).

2.Ограничения (делятся на: физические (от нас не зависят) и критериальные (определяется разработчиком)).

3.Критерий эффективности. Требования к критерию:

Представительность – отражать основные свойства операции.

Критичность – учитывать изменения параметров операции.

Единственность – критерий должен быть один.

Учет стохастичности (случайное поведение параметра во времени).

Учет неопределенности (нет информации о параметре или активное противодействие).

Простота.

4.Построение математической модели операции.

5.Параметры модели.

6.Прогнозирование информации.

7.Конкурирующая стратегия (подмножество наиболее эффективных стратегий).

8.Анализ стратегий.

9.Оптимальная стратегия.

10.Утвержденное решение.

11.Реализация решения.

12.Корректировка модели.

ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ НЕСТРУКТУРИЗОВАННЫХ ПРОБЛЕМ

Экспертиза (франц. Expertus – опытный) – исследование экспертом каких-либо вопросов, решение которых требуют специальных познаний в рассматриваемой области.

Экспертные оценки – количественные или порядковые оценки процессов или явлений, неподдающиеся непосредственному измерению.

Применяются в next случаях:

1.Задача не может быть формализована.

2.Не существует алгоритма решения задачи.

3.Алгоритм существует, но не реализуем.

Методы делятся:

Методы коллективной оценки (группа экспертов). Вероятность правильного ответа увеличивается. Но сложно собрать всю эту группу экспертов. Тяжело организовать экспертизу.

Индивидуальной оценки (один эксперт). Проще организовать экспертизу.

Все методы экспертных оценок включают следующие этапы:

1.Определение цели экспертизы.

2.Сформировать группу аналитиков. Они либо формируют вопросы экспертизы, либо генерируют альтернативы и предлагают экспертам их ранжировать.

3.Сформировать группу экспертов.

4.Разработка сценария экспертизы.

5.Сбор и оценка экспертной информации.

6.Обработка экспертной информации. (Как же пересчитать конечные результаты?)

5

7.Анализ результатов экспертизы и принятие решения.

ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ СЛАБОСТРУКТУРИЗОВАННЫХ ПРОБЛЕМ

Основные концепции системного анализа:

1.Решение проблемы начинается с определения конечной цели и определения промежуточных целей. Конечная цель – та цель, время достижения которой и ресурсы которой сразу указать нельзя. А эти параметры в промежуточных целях можно указать.

2.Проблема рассматривается, как клубок проблем.

3.В процессе решения каждой проблемы решаются задачи:

a)Формируется множество альтернатив.

b)Сравнительный анализ альтернатив (Должна быть математика).

c)Выбор предпочтительной альтернативы.

4.Разработать механизм решения проблем.

Многошаговый итерационный процесс:

2

3

4

5

6

1

 

 

 

7

12

11

10

9

8

1.Постановка проблемы. Здесь 2противоречивых требования: описание должно быть подробным и лаконичным. Необходимо определить, кто из заинтересованных лиц и в чем заинтересован, какие изменения и почему они хотят внести. Для это создается группа, состоящая из:

Заказчика.

Лицо, принимающее решение.

Участники проблемы: активные (заинтересованные в решении проблемы) и пассивные (на ком скажется решение проблемы).

Системный аналитик.

2.Обоснование (выявление) цели. Что же хочет заказчик. Здесь большая опасность – подмены цели с учетом множественности. В конечном итоге должны получить дерево целей. Цели одного уровня не должны быть противоречивы. Необходимо оценить реализуемость целей.

3.Формирование альтернатив и критериев.

Формирование альтернатив:

Создать, как можно больше альтернатив.

Создание благоприятных условий для выработки альтернатив: Внутренние (психологические)

Неправильное восприятие.

Интеллектуальная преграда (инерционность мышления, «любимые альтернативы», боязнь ошибки, лояльность, излишнее увлечение критикой).

Внешние Погодно-климатические условия.

Сокращение числа альтернатив. Переходят к множеству допустимых альтернатив. Затем формируется множество конкурирующих альтернатив (они близки по качеству). Затем выбор рациональной альтернативы.

Требования к альтернативам:

a)Реализуемость.

b)Устойчивость к изменению внешней среды.

c)Надежность.

d)Низкая стоимость.

Формирование критериев:

Проблемы:

Многокритериальность альтернатив.

Проблематичность выбора.

Снижение числа критериев.

Требования:

Критерии должны быть независимы.

Традиционность.

Измеримость (критерий можно посчитать).

6

4.Оценка ресурсов по каждой альтернативе.

5.Построение модели для оценки альтернатив.

6.Оценка альтернатив.

7.Принятие решений.

8.Анализ чувствительности. Коррекция целей влияет ли на выбор альтернатив?

9.Проверка исходных данных.

10.Корректировка конечной цели.

11.Поиск новых альтернатив.

12.Анализ ресурсов и критериев.

МЕТОДОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ НЕСТРУКТУРИЗОВАННЫХ ПРОБЛЕМ

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МО

Индивидуальные МО. Один эксперт. Он используется для:

1.Интервью.

2.Сбор исходных данных.

3.Для консультации ЛПР и системных аналитиков.

Коллективные МО используются:

1.Сбора исходных данных.

2.Проведения деловых игр.

3.Формирования дерева целей.

4.Разработки сценария достижения цели.

Схема экспертизы:

 

 

 

 

Построение Ω

 

Q

Построение Ωд

 

 

 

 

L

 

 

 

 

Э1

Эi

… Эn

 

a1

 

ai

an

 

 

 

 

Обработка φ

 

 

 

 

a= φ(a1, ai,…an)

L – связь между экспертами. Алгоритм взаимодействия экспертов во время экспертизы.

Q – обратная связь.

- исходное множество оценок или альтернатив.

д – подмножество допустимых оценок или альтернатив.

Д) – оценка i-го эксперта.аi=ci(

a– результирующая оценка экспертизы.

ϕ- алгоритм обработки экспертных оценок.

, д,L,Q,ϕ - схема экспертизы. Каждый метод имеет свои L, Q, ϕ (различные методы различаются по этим параметрам).

Работа схемы:

1.Заказчик определяет (оценить проекты по 100 бальной системе).

2.

Системный аналитик выбирает

д. (уточненная оценка проектов).

3.

Формируется Э1…Эn и выдается

д.

4.В процессе экспертизы эксперты выдают векторы оценок a1…аi…an. При этом они взаимодействуют в соответствии с алгоритмом L.

5.Системные аналитики в соответствии с ϕ формируют а. При этом, в случае необходимости, корректируют экспертизу с помощью а.

:

1.Задается или 0 или 1 (0,1).

7

2.{a1…an} – совокупность оценок.

3.Упорядоченная последовательность (b1…bn).

Проведение экспертизы (получение ai):

1.Опрос типа интервью.

2.Анкета.

3.Деловая записка (эксперт в вольном стиле описывает проблему и способы ее решения).

Алгоритм L:

1.Взаимодействие нерегламентировано.

2.Взаимодействие регламентировано. Пример: «мозговой штурм», он же «метод круглого стола». Суть: Каждый отвечает по своему. Следующий отвечает как угодно, но только не так, как ответил предыдущий.

3.Эксперты изолированы (здесь можно применять статистику для обработки результата).

Обратная связь Q:

Метод Дельфи – берется диапазон ответов. Люди отвечают. Затем выбирается наиболее плотно заполненный диапазон, люди отвечают в его пределах и т.д.

ПОДБОР ЭКСПЕРТОВ

2этапа:

1.Определение количественного состава. От 10 до 20.

2.Определение персонального состава (метод дерева). Требования к экспертам:

Креативность. Способность решать задачи, метод решения которых полностью или частично неизвестен.

Эвристичность. Способность выявлять неочевидные решения.

Интуиция. Способность угадывать решение без объяснения.

Предикатность. Способность предчувствовать будущее решение.

Независимость (от заказчика, системного аналитика…).

Всесторонность (он должен быть всесторонне развит).

ПРИНЦИПЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ ЭВРИСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Для формализации используются следующие шкалы:

1.Шкала наименований: объекту приписываются числа или символы с целью отличия одного от другого.

2.Шкала порядка: позволяет расположить объекты в каком либо порядке. Например шкала Бофорта: 0 - штиль.

4 – умеренный ветер.

10 – шторм.

12 - ураган.

Тут не означает, что умеренный ветер в 3 раза слабее урагана.

3.Шкала отношений. Когда объект сравнивают с эталоном (метрическая система).

4. Шкала Харрингтона. Вводится функция полезности: y = exp(exp(x)), y (0,1), x [6,6].

Шкала описывается следующей таблицей:

Лингвистическая оценка

Бальная оценка

Шкала Харрингтона

Отлично

5

0,8÷1

Хорошо

4

0,63÷0,8

Удовлетворительно

3

0,37÷0,63

Плохо

2

0,2÷0,37

Очень плохо

1

0÷0,2

Пример: рассматриваем 2 вычислительные системы S1 & S2. k1 – время реакции в секундах. k2 – коэффициент загрузки процессора в процентах.

8

 

S1

S2

k1

4

2

k2

80

65

n

n

Пусть: Q = α i ki ,α i =1

i=1

i=1

k– показатель.

α - коэффициент важности. Избавиться от размерности. Просуммировать оценку.

Просим экспертов, исходя из их опыта, оценить систему по времени реакции:

 

 

Без загрузки процессора

С загрузкой процессора

 

 

Оценка

Время, с

Оценка

Время, с

 

 

Отлично

1..3

Отлично

75..90

 

 

Хорошо

3..5

Хорошо

60..75

 

 

Удовлетворительно

5..7

Удовлетворительно

50..60

 

 

Плохо

7..10

Плохо

40..50

Пусть,

k11=0,71

k12=0,9

k21=0,9

k22=0,68

 

Тогда:

 

 

 

 

 

Q1=(0,71+0,9)*0,5=0,355

 

 

 

Q2=(0,9+0,68)*0,5=0,34

 

 

 

Q1>Q2

=> первая лучше, чем вторая.

 

 

 

Методы:

1. Метод парных сравнений. Есть совокупность объектов {zi}. Есть совокупность экспертов {ЭJ}. Затем матрица

(aijk)→{Vij}→{wi}

Матрица aik – это это матрица парных сравнений объектов между собой. Vij – совокупность цен – цена i-го объекта j-ым экспертом.

wi – вес i-го объекта. Объект с большим весом предпочтительнее. Используем 1 эксперта:

 

 

 

i

> Z

k

(предпочтение)

 

1, если Z

 

 

 

 

 

 

 

 

(соизмерим)

aik = 0,5, если Zi Zk

 

 

 

 

 

 

 

 

0, если Zk > Zi

 

 

 

 

 

 

 

n

Vi – сумма элементов aik (строки) aik .

 

 

 

 

 

 

k=1

wj =1

 

 

 

 

 

wj =

Vi

, числитель – сумма строки, а знаменатель – сумма всей матрицы.

n

 

Vi

 

 

 

 

 

i=1

Пример: рассмотрим 4 варианта решения транспортной проблемы: Z1 – метро; Z2 – двухэтажный автобус.

Z3 – расширение дорог; Z4 – скоростной трамвай.

9

Эксперт формирует матрицу:

 

 

 

i

k

Z1

Z2

Z3

Z4

VI

 

 

 

Z1

 

 

1

1

1

3

 

 

 

Z2

 

0

 

0

0

0

 

 

 

Z3

 

0

1

 

1

2

 

 

 

Z4

 

0

1

0

 

1

w1=3/6=0.5

w2=2/6=0.33

w3=0 w4=1/6=0.17

 

 

 

 

Достоинство: простота. Минус: нулевые веса.

2.Метод последовательных сравнений. Используется 1 эксперт. Является развитием метода парных сравнений. Алгоритм:

1.Объекты располагаются в порядке, полученным методом парных сравнений.

2.Первому объекту приписывается скорректированный вес, равный 100. Второму объекту и последующим,

долях от 100 в пропорциях весов w1 . wi

3.Каждый левый объект сравнивается с сочетанием пар объектов, находящихся правее. В случае необходимости ρ корректируется.

4.Формируются итоговые скорректированные веса объектов.

Пример:

1.Z1, Z3, Z4,Z2

2.ρ1=100; ρ3=60; ρ4=40; ρ2=0

3.- сравниваем

Z1

(Z3&Z4)

 

 

ρ1=125

 

Z1

(Z3&Z2)

 

 

ρ1=125

 

Z1

(Z4&Z2)

 

 

ρ1=125

 

Z3

(Z4&Z2)

 

 

ρ3=75

 

 

4. w =

ρ 1

=

 

 

125

= 0.52

 

 

125 + 75 + 40 + 0

1

 

 

ρ i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w =

 

ρ 3

 

= 0.28

w4=0.2

w2=0

 

ρ i

3

 

 

 

 

 

 

 

Достоинства: позволяет сгладить отличия между отличиями. Недостаток: может получиться нулевой вес.

3.Метод взвешивания экспертных оценок.

1.Привлекаются m экспертов Э1,…,Эj,…Эm с оценками компетентности R1,…,Rj,…,Rm.

2.Каждый эксперт независимо от других проводит оценку объектов по назначенной шкале (например от 0 до 100…). В результате формируется матрица:

Zi Z1 … Zm

Эj

Э1

Эm

3.Веса объектов определяются по формуле:

m

wi = Vji rj ,i =1,n

i=1

rj = mRj , j = 1, m - относительная оценка компетентности j-го эксперта.

Rj

j=1

Компетентность включает в себя факторы:

Должность.

Ученая степень.

10