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

МУ ИСЭ ЭК 2014 (часть 1)

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
11.03.2015
Размер:
20.14 Mб
Скачать

82

двух перемененных y+ = f(x+(α), z-(β)), а именно если α > β, Р+ = П+ (a)

О- (b)

Для уровня рентабельности получим следующие значения прироста аргументов:

П + DП = k1П О - DО = O . k2

Выбираем коэффициенты для расчета из Приложения.

 

k =

 

a + bP

 

 

 

k

2

=

P + DP

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

bP +

 

aP

 

 

 

 

 

 

 

 

k1P

 

 

 

 

P + DP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При a = 0,7, b = 0,3 получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =

0,7 + 0,3 ×0,14

 

= 1,395;

k

 

=

0,14 + 0,06

= 1,024

1

0,3 ×0,14 +

 

0,7

×0,14

 

 

 

 

2

1,395

× 0,14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,14 + 0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П + DП = k1П = 1,395 × 20 = 27,89;

О - DО =

O

=

142,85

= 139,47.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k2

1,024

 

На рис. 38 представлена реализация приведенных расчетов

Рис. 38. Компьютерная реализация расчетов

Аналогично выполняем расчет для каждого уровня дерева целей.

Для уровня прибыли получим следующие значения прироста аргументов

В + DВ = k1В

З - DЗ =

З

.

 

 

 

k2

Выбираем коэффициенты для расчета из Приложения

k

=

a(П + DП ) + bB + aЗ

k

 

=

З

 

.

1

 

В

 

2

 

k1B - (П + DП )

 

 

 

 

 

 

 

83

При a = 0,6, b = 0,4 получим k1 = 1,026, k2 = 1,02, В + DВ = 184,08, 3 - D3 = 156,86.

Для уровня выручки получим:

 

 

 

 

K + DK = k1K,

 

 

Ц - DЦ =

Ц

;

 

 

 

 

 

 

 

k2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем коэффициенты для расчета из Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

æ a

 

 

ö2

 

 

 

a

(КЦ + DВ)

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц + К

+

ç

 

Ц + К ÷

+ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(В + DВ)k

 

 

 

 

 

b

 

 

ç

 

 

 

÷

 

 

 

b

 

k =

2

,

k

2

=

 

 

è b

 

 

ø

 

 

 

 

КЦ

 

 

 

 

 

 

æ

 

DВ ö

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ç

К +

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

Ц

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

ø

 

 

 

При a = 0,7, b = 0,3 получим k1 = 1,215, k2 =1,184, К+ DК = 72,91, Ц - DЦ= 2,53.

На рис. 39 представлена вычислительная схема решаемой задачи, а на рис. 40 результат расчетов.

 

Рис. 39. Модель задачи

 

 

На рис. 41

указаны значения показателей, полученные

после

выполнения

обратных

вычислений. При

этом

фактическая

рентабельность равна 0,14 (14%), а ее желаемый прирост составит 0,06.

84

Рис. 40. Результат решения задачи

 

Р = 0,14 + 0,06

 

0,7

0,3

П = 27,89

 

О = 139,47

0,6

0,4

В = 184,08

 

З = 156,86

0,1

0,9

 

К = 72,91

 

Ц = 2,53

Рис. 41. Результаты формирования решения, позволяющие повысить рентабельность

Допустим, лицо принимающее решение желает узнать, что ему следует предпринять для того, чтобы рентабельность поднялась до0,2 (на 0,06). Обратимся к рис. 41. Для этого на уровне рентабельности, согласно приведенным выше формулам, необходимо повысить показатель П (прибыль) до 27,89 ед., снизить показатель О (оборотные средства) до 139,47 ед. В свою очередь, для того чтобы прибыль поднялась до 27,8 ед., необходимо повысить показатель В (выручка) до 184,08 ед. и снизить показатель З (затраты) до 156,86 ед. Для того чтобы увеличилась выручка, необходимо повысить показательК (объем продукции) до 72,91 ед. и снизить его цену до 2,53 ед.

 

85

 

 

 

Применение экспертных систем для формирования решений

 

 

в условиях неопределенности

 

 

Существует измеримая неопределенность, т.е. риск, и неизмеримая -

 

собственно

неопределенность. Риск

вычисляется

на

основе

статистических

данных, а неопределенность не вычисляется. Ее

 

величина устанавливается на основе субъективных знаний человека. Источниками неопределенности служат либо неполнота знаний о фактах или событиях, либо свойство объекта, которое принципиально невозможно измерить.

Задача 3. Рассмотрим процесс формирования решений с помощью экспертной системы. Необходимо создать элемент экспертной системы, ориентированной на прогнозирование снижения цены на товары.

Решение:

Сформулируем гипотезу следующим образом: «Ожидается снижение цены на товар». Тогда задача состоит в расчете коэффициента определенности данной гипотезы от 0 до 1.

Следующим этапом является сбор необходимых знаний по данной

 

экономической

ситуации. Результатом

данного

 

этапа

являются

логически выстроенные знания с помощью метода сценариев.

 

 

Сценарий: Ожидается снижение цены на товар в случае, если

 

наблюдается снижение спроса на товар или снижение себестоимости

 

товара, или снижение качества товара. При этом снижение спроса на

 

товар происходит, если появляются новые конкуренты на рынке и срок

 

годности

товара

приближается

к

концу

и

в

наличии

имеется

поврежденный товар. Снижение себестоимости товара наблюдается при смене сезона или заключении выгодных договоров с поставщиками, или приобретении нового оборудования.

Метод сценариев помогает составить представление о проблеме, а затем приступить к более формализованному представлению системы в виде графиков, таблиц и т. д. В данном случае полученная система взаимосвязанных фактов формализуется с помощью метода дерева проблем в виде графа.

Таким образом, результатом этапа формализации является дерево вывода (рис. 42), которое имеет два уровня и объединяет ряд закономерностей, представленных в виде трех правилЕСЛИ-ТО продукционной модели знаний (табл. 65).

 

 

 

 

86

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

Е2

 

 

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

C3

C4

 

 

 

 

 

 

 

 

C5

 

 

Е10

 

 

 

 

 

 

Е9

 

 

 

 

 

 

Е8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 42. Фрагмент дерева целей

 

 

 

 

 

Правила дерева вывода

 

Таблица 65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

Уровень

Номер

 

 

Содержание правила

 

определенности

 

дерева

правила

 

 

 

правила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ct(прi)

 

1

1

ЕСЛИ С1 ИЛИ С2 ИЛИ Е2 ТО Г

 

0,8

 

2

1

ЕСЛИ С3 И С4 И С5 ТО С1

 

0,6

 

 

2

ЕСЛИ Е8 ИЛИ Е9 ИЛИ Е10 ТО С2

0,7

 

Теперь

 

необходимо «снять»

неопределенность.

Как

известно,

существует

измеримая

определенность,

т.е. риск, и

неизмеримая –

 

собственно

неопределенность.

Риск

вычисляется

на

основе

статистических данных,

а неопределенность не вычисляется. Ее

 

величина, принадлежащая числовой шкале[0; 1], устанавливается на

основе

субъективных

знаний

,лицапринимающего

решение

с

использованием метода экспертных оценок, предназначенного для организации работы со специалистами-экспертами и обработки мнений экспертов.

Эти мнения обычно выражены частично в количественной, а частично в качественной форме. Для отображения степени значимости

используется

совокупность

нечётких(или

лингвистических)

переменных

типа «сильно», «умеренно», «слабо» и

т. п., которым

соответствует числовая шкала[0; 1]. Коэффициенты определенности правил и условий С3, С4, С5, Е8, Е9 и Е10 ставятся лицом, принимающим решение (табл. 66), а Г, С1 и С2 вычисляются (табл. 65).

Рассчитаем коэффициент определенности для гипотезы, используя табличный процессор MS Excel. В дереве вывода имеются два правила с

союзом ИЛИ и одно правило с союзом И.

 

 

 

Существует

несколько

типов

правил, на

основе

которых

вычисляются коэффициенты достоверности заключения.

 

 

 

 

87

Таблица 66

 

 

 

 

 

Расшифровка обозначений в дереве вывода

Имя

 

 

Коэффициент

 

Содержание узла

определенности

узла

 

 

 

ct(Ci), ct(Ei)

 

 

 

Г

Снижение цены на товар

?

С1

Снижение спроса на товар

?

С2

Снижение себестоимости товара

?

Е2

Снижение качества товара

0,5

С3

Появление новых конкурентов на рынке

0,6

С4

Приближение окончания срока годности товара

0,5

С5

Уценка из-за повреждения товара

0,6

Е8

Смена сезона

0,2

Е9

Заключение выгодных договоров с поставщиками

0,8

Е10

Приобретение нового оборудования

0,5

Тип 1: правило содержит одно условие.

 

 

b

ЕСЛИ a, ТО b

 

 

 

 

 

k(r)

Правило:

 

 

k(a)

k(b) = k(a) × k(r)

 

 

 

 

 

a

 

 

Тип 2: правило содержит несколько условий, связанных условием И.

b

k(r)

a1 a2 a3 k(a1) k(a2) k(a3)

ЕСЛИ (a1 И а2 И а3) ТО b

Правило:

k(b) = kmin(a) × k(r),

где kmin(a) = min(k(a1), k(a2), …, k(am))

Тип 3: правило содержит несколько условий, связанных условием ИЛИ.

b

ЕСЛИ (a1

ИЛИ а2 ИЛИ а3) ТО b

 

 

k(r)

 

Правило:

a1

a2

a3

k(b) = kmax(a) × k(r),

где kmax(a) = max(k(a1), k(a2), …, k(am))

 

 

k(a1) k(a2) k(a3)

 

Тип 4: одно заключение поддерживается несколькими правилами.

 

b

k(r1)

k(r2)

a1

a2

k(a1)

k(a2)

ЕСЛИ a1, ТО b ЕСЛИ a2, ТО b

Правило:

k(b) = k(b1) + k(b2) - k(b1) × k(b2),

где k(b1) = k(a1) × k(r1), k(b2) = k(a2) × k(r2)

Условные обозначения: a – условия; b – заключения; r – правило; k(a) – коэффициент определенности условия; k(b) – коэффициент определенности заключения; k(r) – коэффициент определенности правила.

88

Технология решения подобных задач в табличном процессореMS Excel основана на компонентной структуре экспертной системы: база знаний, факты, пользовательский интерфейс и логический механизм вывода.

Реализация фрагмента экспертной системы.

1. Откройте табличный процессор MS Excel. Переименуйте Лист1 в Правила и постройте на нем таблицу как на рис . 43, представляющей базу знаний.

Рис. 43. База знаний Правила

2. Переименуйте Лист2 Факты и постройте таблицу, отражающую факты по исследуемой проблеме(табл. 66). Таким образом, будет создана база фактов (рис. 44).

Рис. 44. Обозначения в дереве выводов Факты

3.

На листе Правила

задайте

имена

ячейкам, содержащим

 

коэффициенты определенности для правил1, 2 и 3, используя команду

 

Присвоить имя в меню Формула: ячейке D2 пр1, ячейке D3 пр2, ячейке

 

D4 пр3.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Далее

на

листеФакты

 

рассчитывается

коэффициент

 

определенности

для

гипотезы

с

использованием

соответствующих

 

формул.

 

 

 

 

 

 

 

 

В ячейках C3 и C4

рассчитываются

коэффициенты определенности

 

для заключений C1 и C2. Для этого в соответствующие ячейки вводятся

 

формулы:

 

 

 

 

 

 

 

 

ячейка С3 содержит формулу =пр2*МИН(C6;C7;C8);

 

 

 

ячейка С4 содержит формулу =пр3*МАКС(C9;C10;C11).

 

 

В

результате

получим

коэффициенты

определенности

для

заключений C1 и C2 k(C1) = 0,3 и k(C2) = 0,56.

89

Для расчета коэффициента определенности гипотезыГ в ячейку С2 необходимо ввести следующую формулу: =пр1*МАКС(C3;C4;C5). Коэффициент определенности гипотезы k(Г) = 0,448.

5. Следующим этапом является получение текстовой интерпретации полученного числового значения, для этого используется передаточная функция, основанная на использовании логической функцииЕСЛИ().

Таким образом реализуется логический механизм вывода.

Сценарий: Ожидается снижение цены на товар, если значение коэффициента определенности принадлежит диапазону[0,75; 1]. Ожидается незначительное снижение цены на товар, если значение коэффициента определенности принадлежит диапазону[0,74; 0,55]. Снижение цены на товар является маловероятным, если значение коэффициента определенности меньше 0,55.

Представим данную интерпретацию полученного результата: для этого в ячейке E8 необходимо ввести следующую формулу:

=ЕСЛИ(И(C2>=F2;C2<=G2);E2;ЕСЛИ(И(C2<=F3;C2>=G3);E3;ЕСЛИ(И(C2<=F4;C2>=G4);E4)))

Окончательное решение данной задачи представлено на рис. 45.

Рис. 45. Фрагмент экспертной системы, ориентированной на прогнозирование снижения цены на товары

Работоспособность экспертной системы, ориентированной на прогнозирование снижения цены на товары можно проверить, изменяя исходные значения.

90

Задания

Вариант 1

Задача 1. Разработайте компьютерную модель формирования решения путем вычисления его ранга в таблице «Стоимость – эффективность» по каждому критерию и в таблице«Стоимость – критерий» по данным табл. 67.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 67

Таблица вариантов капиталовложений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие издержки,

Общие доходы,

Вариант решения

распределенные по

распределенные по

 

критериям

 

 

критериям

 

 

 

 

 

 

 

К1

 

К2

 

К3

К1

 

К2

 

К3

В1

500

 

581

 

457

569

 

587

 

109

В2

265

 

368

 

347

158

 

214

 

367

В3

158

 

147

 

118

369

 

25

 

227

Коэффициент значимости критерия (aj)

0,2

 

0,5

 

0,3

-

 

-

 

-

Задача 2. На предприятия в отчетный период получены следующие значения показателей финансово-хозяйственной деятельности: средняя стоимость оборотных средств154,2 ед., затраты на производство и реализацию продукции 200 ед., объем реализованной продукции 65 ед., цена единицы продукции 4 ед.

Пользуясь деревом целей (рис. 35), определите, какими должны быть стать значения прибыли, оборотных средств, выручки, затрат, объемов производства и цены для того чтобы рентабельность повысилась на4%.

В табл. 68 приведены значения коэффициентов приоритетности для цели каждого уровня.

 

 

 

Таблица 68

Значения коэффициентов приоритетности

 

 

 

 

Коэффициенты

Уровень 1

Уровень 2

Уровень 3

приоритетности

 

 

 

α

0,6

0,52

0,8

β

0,4

0,48

0,2

Задача 3. Пользуясь данными рис. 42, табл. 65-66, рассчитайте коэффициент определенности гипотезы «ожидается снижение цены на товар» при ct(E2) = 0,4; ct(C3) = 0,3; ct(C4) = 0,5; ct(C5) = 0,4; ct(E8) = 0,7; ct(E9) = 0,4; ct(E10) = 0,6; ct(пр1) = 0,6; ct(пр2) = 0,6; ct(пр3) = 0,7.

91

Вариант 2

Задача 1. Разработайте компьютерную модель формирования решения путем вычисления его ранга в таблице «Стоимость – эффективность» по каждому критерию и в таблице«Стоимость – критерий» по данным табл. 69.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 69

Таблица вариантов капиталовложений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие издержки,

Общие доходы,

Вариант решения

распределенные по

распределенные по

 

критериям

 

 

критериям

 

 

 

 

 

 

 

К1

 

К2

 

К3

К1

 

К2

 

К3

В1

20

 

30

 

40

12

 

25

 

36

В2

10

 

40

 

20

11

 

45

 

5

В3

15

 

10

 

30

16

 

18

 

38

Коэффициент значимости критерия (aj)

0,4

 

0,4

 

0,2

-

 

-

 

-

Задача 2. На предприятия в отчетный период получены следующие значения показателей финансово-хозяйственной деятельности: средняя стоимость оборотных средств406 ед., затраты на производство и реализацию продукции 236 ед., объем реализованной продукции 102 ед., цена единицы продукции 5 ед.

Пользуясь деревом целей (рис. 35), определите, какими должны быть стать значения прибыли, оборотных средств, выручки, затрат, объемов производства и цены для того чтобы рентабельность повысилась на5%.

В табл. 70 приведены значения коэффициентов приоритетности для цели каждого уровня.

 

 

 

Таблица 70

Значения коэффициентов приоритетности

Коэффициенты

Уровень 1

Уровень 2

Уровень 3

приоритетности

 

 

 

α

0,6

0,52

0,8

β

0,4

0,48

0,2

Задача 3. Пользуясь данными рис. 42, табл. 65-66, рассчитайте коэффициент определенности гипотезы «ожидается снижение цены на товар» при ct(E2) = 0,8; ct(C3) = 0,4; ct(C4) = 0,5; ct(C5) = 0,3; ct(E8) = 0,6; ct(E9) = 0,5; ct(E10) = 0,6; ct(пр1) = 0,8; ct(пр2) = 0,9; ct(пр3) = 0,2.