Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тамбовский государственный технический университет»

Ю. В. Литовка, Д. С. Соловьев, А. Д. Обухов

СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ

ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

Утверждено Учёным советом университета в качестве учебного пособия для студентов-магистрантов 1 курса, обучающихся по направлению подготовки

09.04.01 «Информатика и вычислительная техника», всех форм обучения

Учебное электронное издание

Тамбов Издательский центр ФГБОУ ВО «ТГТУ»

2023

1

УДК 004.896(075.8) ББК ç966.1я73

Л64

Рецензенты:

Доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Функциональный анализ»

ФГБОУ ВО «ТГУ им. Г. Р. Державина»

Е. С. Жуковский

Доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Компьютерно-интегрированные системы в машиностроении» ФГБОУ ВО «ТГТУ»

С. Я. Егоров

Л64 Системы поддержки принятия решений [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ю. В. Литовка, Д. С. Соловьев, А. Д. Обухов. – Тамбов : Издательский центр ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2023. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Системные требования : ПК не ниже класса Pentium II ; CD-ROM-дисковод ; 16,7 Mb ; RAM ; Windows 95/98/XP ;

мышь. – Загл. с экрана. ISBN 978-5-8265-2550-0

Рассмотрены методы и алгоритмы, используемые при построении систем поддержки принятия решений. Даны рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ, а также курсового проекта.

Предназначено для студентов-магистрантов 1 курса, обучающихся по направлению подготовки 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника», всех форм обучения, а также для инженеров и научных работников, специализирующихся в области информационных технологий.

УДК 004.896(075.8) ББК ç966.1я73

Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком. Нелегальное копирование и использование данного продукта

запрещено.

2

ВВЕДЕНИЕ

Системы поддержки принятия решений (СППР) – компьютерные автома-

тизированные системы, целью которых является помощь людям, принимаю-

щим решение в сложных условиях, для полного и объективного анализа пред-

метной деятельности. СППР возникли в результате слияния управленческих информационных систем и систем управления базами данных.

В СППР используются разные методы: информационный поиск, интел-

лектуальный анализ данных, поиск знаний в базах данных, рассуждение на ос-

нове прецедентов, имитационное моделирование, эволюционные вычисления и генетические алгоритмы, нейронные сети, ситуационный анализ, когнитивное моделирование и др. Некоторые из этих методов были разработаны в рамках искусственного интеллекта. Близкие к СППР классы систем – это экспертные системы и автоматизированные системы управления.

СППР объединяют данные и знания из различных областей и источников,

чтобы предоставить пользователям информацию, выходящую за рамки обыч-

ных отчётов и резюме. Это предназначено для того, чтобы помочь принимать обоснованные решения.

Целью данного пособия является рассмотрение методов и алгоритмов,

используемых при построении СППР.

3

1. ИСТОРИЯ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

Первые СППР появились в середине 1960-х – начале 1970-х гг. Тогда эти системы не обладали никакой интерактивностью, представляя собой, по сути,

надстройки над СУБД, с некоторым (совсем небольшим) функционалом чис-

ленного моделирования. Одной из первых систем можно назвать DYNAMO,

представлявшую собой систему симуляции каких-либо процессов на основе ис-

торических транзакций. После выхода на рынок больших серверов IBM 360

стали появляться и условно-коммерческие системы, применявшиеся в оборон-

ке, спецслужбах и НИИ [11].

С начала 1980-х гг. появились различные СППР. По сути, эти системы представляли собой каркасы, способные работать с данными на различных уровнях иерархии (от индивидуального до общеорганизационного), а внутрь можно было внедрить какую угодно логику [11].

В конце 1980-х гг. появились «Продвинутые» СППР, которые позволяли осуществлять анализ «что если» и использовали более продвинутый инстру-

ментарий для моделирования.

Наконец, с середины 1990-х гг. на свет стали появляться и Интеллекту-

альные СППР, в основе которых стали лежать инструменты статистики и ма-

шинного обучения, теории игр и прочего сложного моделирования.

Коротко историю СППР можно представить в виде следующих реперных точек.

До середины 1960-х гг. создание больших информационных систем (ИС)

было чрезвычайно дорогостоящим, поэтому первые ИС менеджмента (так на-

зываемые Management Information Systems – MIS) были созданы в эти годы лишь в достаточно больших компаниях. MIS предназначались для подготовки периодических структурированных отчётов для менеджеров [11].

В конце 1960-х гг. появляется новый тип ИС – модель-ориентированные СППР (Model – oriented Decision Support Systems – DSS). Концепция поддержки решений была развита на основе теоретических исследований в области приня-

тия решений и технических работ по созданию интерактивных компьютерных систем.

4

В 1971 году – опубликована книга Скотта Мортона, в которой впервые были описаны результаты внедрения СППР, основанной на использовании ма-

тематических моделей [11].

1974 год – системы используют компьютерную технику и программное обеспечение, модели управления и принятия решений, а также базу данных [11].

1978 год – опубликован учебник С. Мортона по СППР, в котором исчер-

пывающе описаны аспекты создания СППР: анализ, проектирование, внедре-

ние, оценка и разработка [11].

1980 год – даны основы классификации СППР.

1981 год – Бонжек, Холсапл и Винстон создали теоретические основы проектирования СППР. Они выделили четыре необходимых компонента, при-

сущих всем СППР: языковая система (Language System – LS) – СППР может принимать все сообщения; система презентаций (Presentation System (PS)) (СППР может выдавать свои сообщения); система знаний (Knowledge System – KS) – все знания СППР сохраняет; система обработки задач (Problem-Processing System (PPS)) – программный «механизм», который пытается распознать и ре-

шать задачу во время работы СППР [11].

1981 год – Спрейг и Карлсон описали, каким образом на практике можно построить СППР. Тогда же была разработана информационная система руково-

дителя (Executive Information System (EIS)) – компьютерная система, предна-

значенная для обеспечения текущей адекватной информации для поддержки принятия управленческих решений менеджером [11].

Начиная с 1990-х гг. разрабатывают так называемые Data Warehouses –

хранилища данных.

В 1993 году Коддом для СППР специального вида был предложен термин

OLAP (Online Analytical Processing) – оперативный анализ данных, онлайновая аналитическая обработка данных для поддержки принятия важных решений [11].

В начале нового тысячелетия была создана СППР на основе Web.

27 октября 2005 года в Москве на Международной конференции «Ин-

формационные и телемедицинские технологии в охране здоровья» А. Пастухов

(Россия) представил СППР нового класса – PSTM (Personal Information Systems of Top Managers). Основным отличием PSTM от существующих СППР является построение системы для конкретного лица, принимающее решение, с предвари-

тельной логико-аналитической обработкой информации в автоматическом ре-

жиме и выводом информации на один экран [11].

5

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

На данных момент существует несколько способов классификации систем поддержки принятия решений, наиболее популярная – по области применения:

−бизнес и менеджмент;

−инжиниринг;

−финансы;

−медицина;

−окружающая среда.

По взаимодействию с пользователем системы поддержки принятия ре-

шений делятся на пассивные, активные и кооперативные.

Пассивной называется система, которая помогает процессу принятия решения, но не может вынести предложение, какое решение принять.

Активная СППР может сделать предложение, какое решение следует выбрать.

Кооперативная позволяет лицу, принимающему решение, изменять, пополнять или улучшать решения, предлагаемые системой, посылая затем эти изменения в систему для проверки. Система изменяет, пополняет или улучшает эти решения и посылает их опять пользователю. Процесс продолжается до получения согласованного решения [11].

В зависимости от данных, с которыми эти системы работают, систе-

мы поддержки принятия решений условно можно разделить на оперативные и стратегические.

Оперативные СППР предназначены для немедленного реагирования на изменения текущей ситуации в управлении финансово-хозяйственными процессами компании.

Стратегические СППР ориентированы на анализ значительных объёмов разнородной информации, собираемых из различных источников.

Важнейшей целью этих СППР является поиск наиболее рациональных вариантов развития бизнеса компании с учетом влияния различных факторов, таких как конъюнктура целевых для компании рынков, изменения финансовых рынков и рынков капиталов, изменения в законодательстве и др. [11].

По сходству некоторых признаков различают: СППР, ориентирован-

ные на данные; СППР, ориентированные на модели; СППР, ориентированные на знания; СППР, ориентированные на документы.

6