24

Сибирский федеральный университет

Институт космических и информационных технологий

Кафедра вычислительной техники

Г.А. Доррер

Методы и системы принятия решений

Лабораторный практикум для студентов

направления 230100.62 – Информатика и вычислительная техника всех форм обучения

Красноярск 2013

УДК 681.3.06

Доррер, Г.А. Методы и системы принятия решений. Лабораторный практикум для студентов направления 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» всех форм обучения / Красноярск: СФУ. – 2013. – 25с .

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» при изучении дисциплины «Методы и системы принятия решений». Кроме того, оно может быть полезным студентам других направлений и специальностей при ознакомлении с основами системного анализа и теории принятия решений.

Приведен цикл из восьми лабораторных работ, рассчитанный на 36 часа работы при очном обучении и 11 часов – при заочном обучении, а также на соответствующий объем самостоятельной работы.

Тематика работ соответствует Государственному образовательному стандарту по направлению 230100.62 « Информатика и вычислительная техника» 3-го поколения и рабочей программе дисциплины «Методы и системы принятия решений».

Первые работы посвящены освоению основных понятий и терминов системного анализа и теории принятия решений: лицо, принимающее решения, порядок подготовки решения (регламент), цели, ресурсы, риски и неопределенности, критерии оценки решения.

Рассмотрены так называемые «мягкие» модели и экспертные оценки при принятии решений в слабоструктурированных системах, при описании деятельности и ранжировании. решений.

Ряд работ посвящен изучению методов математического моделирования как способа формирования множества альтернатив решения. Рассмотрены следующие модели и методы: вероятностное моделирование динамики систем на основе цепей Маркова с дискретным временем, моделирование систем с помощью обыкновенных сетей Петри, моделирование систем с помощью GERT-сетей. Одна из работ посвящена созданию имитационных моделей систем с помощью пакета AnyLogic

В заключение лабораторного практикума студенты знакомятся с одной из крупных действующих систем поддержки принятия решений – Информационной системой дистанционного мониторинга лесных пожаров федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ – Рослесхоз)

© Доррер г.а. 2013

© СФУ, 2013

Оглавление

Красноярск 2013 1

УДК 681.3.06 2

Введение 4

Лабораторная работа № 1 Общие понятия системного анализа и теории принятия решений 5

Лабораторная работа № 2 Описание деятельности и ранжирование решений 7

Лабораторная работа № 3 Принятие решений на основе методов оптимизации 8

Лабораторная работа № 4 Вероятностное моделирование динамики систем на основе цепей Маркова с дискретным временем 10

Лабораторная работа № 5 Моделирование систем с помощью обыкновенных сетей Петри 14

Лабораторная работа № 6 Моделирование систем с помощью GERT-сетей 17

Лабораторная работа №7 Имитационное моделирование систем с помощью пакета AnyLogic 20

Лабораторная работа № 8 Знакомство с Информационной системой дистанционного мониторинга лесных пожаров федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ – Рослесхоз) 22

Библиографический список 24

Введение

Процессы принятия решений лежат в основе любой целенаправленной деятельности – в технике, экономике, политике, социальной сфере, обеспечении безопасности.

Научным обслуживанием этих процессов, т.е. изучением и развитием методов принятия решений, первоначально занималась такая научная дисциплина, как «Исследование операций», вошедшая затем в направление, названное «Системным анализом». Исторически системный анализ представляет собой совокупность методов исследования систем, методик выработки и принятия решений при проектировании, конструировании и управлении сложными объектами различной природы.

Ключевая особенность системного анализа – учет системного эффекта, когда совокупность объектов, объединенных в систему, приводит к появлению новых свойств. При этом для понимания поведения системы необходимы теоретические знания различных дисциплин, а для исследования должны применяться не только формализованные методы, но и неформальные процедуры. Эта теория получила широкое распространение при решении проблем, возникающих в различных областях.

Математическим аппаратом дисциплины «Системный анализ» традиционно служат различные методы прикладной математики: прогнозирование, оптимизация, теория вероятностей и математическая статистика, теория массового обслуживания, структурный анализ и другие.

Со временем практика управления потребовала вовлечения в процесс принятия решений не только формальных методов, но и качественных, слабоструктурированных факторов. К последним относятся знания специалистов, которые сложно формализовать. Это, прежде всего, опыт, интуиция, приверженность к тем или иным взглядам лиц, принимающих решения. Отсюда появилось новое комплексное научное направление «Теория принятия решений» – ТПР, которое использует не только формальные методы дисциплин, входящих в направление системного анализа, но и методы экспертных оценок, так называемые «мягкое» моделирование ситуаций, достижения в области информационных технологий и искусственного интеллекта. Для помощи персоналу, занятому подготовкой решений, созданы специализированные информационно-управляющие системы, называемые системами поддержки принятия решений – СППР.

Настоящее пособие ставит целью в процессе выполнения лабораторных работ ознакомить студентов с основными понятиями системного анализа и теории принятия решений, а также дает возможность освоить ряд наиболее известных методов формирования альтернатив решений и выбора из них наилучших.

Лабораторный практикум рассчитан на 36 часов аудиторных занятий при дневной форме обучения и на 11 часов при заочном обучении. Поэтому студенты дневной формы обучения должны выполнить все 8 работ, приведенных в пособии, а студенты-заочники выполняют работы № 1, 2, 4, 5.