Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Системы поддержки принятия решений в конструкторско-технологической подготовке машиностроительного производства. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

1 / 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

Утверждено научно-методическим советом университета

И. В. Маслова

СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

В КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ПОДГОТОВКЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Учебное пособие

Белгород

2017

М-31

Системы поддержки принятия решений в конструкторскотехнологической подготовке машиностроительного производства: учебное пособие / И.В. Маслова. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2017. – 106 с.

УДК: 621.01(07):004.4(07) ББК: 34.4-5-05я7 М 31

Рецензенты:

Технический директор ООО «Регион-Ресурс», кандидат технических

наук Д.А. Короп

Кандидат технических наук, доцент Белгородского государственного

технологического университета им. В.Г.Шухова А.Е. Наумов

Маслова, И. В.

В учебном пособии изложен материал по теории принятия решений при конструкторско-технологической подготовке производства. Приведены классификации СППР, назначение систем, примеры использования программных пакетов в качестве компьютерных систем поддержки принятия, использование САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ при формировании технологической документации, а также даны основные методы решения транспортной задачи и использование специального программного обеспечения.

Учебное пособие предназначено для студентов магистратуры 15.04.05 – Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.

Данное издание публикуется в авторской редакции.

УДК 621.01(07):004.4(07) ББК 34.4-5-05я7

технологический университет

(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2017

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................... 5

1. Основы теории принятия решений ......................................................... 7

1.1. История развития ................................................................................... 7

1.2. Основные определения систем поддержки и принятия решений ....14

1.3. Процессы деятельности предприятия и СППР. .................................17

1.4. Классификация ......................................................................................18

1.5. Основные этапы процесса подготовки решения ................................28

1.5.1. Принятие решений без экспертизы ..................................................29

1.5.2. Принятие решений на основе экспертизы .......................................29

2. Альтернативы ...........................................................................................31

2.1. Классификация альтернатив ................................................................32

2.2. Стратификация альтернатив ................................................................33

2.3. Ранжирование факторов .......................................................................34

2.4. Две классификации методов структурирования множества

альтернатив ..................................................................................................39

2.5. Некритериальное структурирование множества альтернатив ..........39

3. Критерии. Многокритериальность .........................................................42

3.1. Оценки по критериям ...........................................................................42

3.2. Мифы при подготовке ответственных решений ................................42

3.3. Особенности необходимые для качественного выполнения подготовки и принятия решений: альтернативность,

многокритериальность, учет мнений аналитиков и экспертов ................44

3.4. Методы оценки сравнительной важности критериев ........................45

3.5. Эвристические методы .........................................................................46

3.6. Структурирование альтернатив с использованием критериев .........48

4. Архитектура СППР ..................................................................................51

4.1. Структура СППР ...................................................................................56

4.2. Преимущества СППР ...........................................................................58

4.3. Перспективы развития систем поддержки принятия решений ........58

5. Понятие транспортной задачи. Открытые и закрытые типы задач .....60

5.1. Постановка задачи ................................................................................60

5.2. Пример постановки и решения транспортной задачи .......................61

5.3. Методы решения ...................................................................................61

5.3.1. Метод «северо-западного угла»........................................................62

5.3.2. Метод минимального элемента ........................................................64

5.3.3. Метод аппроксимации Фогеля .........................................................65

5.3.4. Метод анализа иерархий ...................................................................65

5.3.5. Пример определения начального решения по методу "северо-

западного" угла для транспортной задачи .................................................71

5.3.6. Пример использования метода минимального элемента ...............72

6. Практическая часть ..................................................................................74

6.1. Использование САПР ТП Вертакаль ..................................................74

6.2. Типовые решения для ускоренного проектирования

технологических процессов в САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ ...........................78

6.3. Использование СППР - Прототип .......................................................82

6.3.1. Назначение системы и основные положения ..................................82

6.3.2. Требования к оборудованию .............................................................85

6.3.3. Соглашения, принятые в системе .....................................................86

6.3.4. Описание таблиц ................................................................................87

6.3.5. Работа с системой ..............................................................................97

Заключение .................................................................................................101

Приложение Экзаменационные вопросы по дисциплине СППР .........102

Библиографический список ......................................................................104

ВВЕДЕНИЕ

Людям приходится принимать решения почти везде и почти всегда. В ходе военных действий, в политике, при управлении предприятием, при выборе автомобиля или варианта обмена квартиры и еще в тысячах других случаев. Занимаются люди этим интересным, нередко захватывающим и часто небезопасным делом со времен фараонов и по сей день. Поэтому достоин удивления тот факт, что люди осознали то, КАК они принимают решения совсем недавно (по историческим меркам) - вскоре после Второй мировой войны. Оказалось, что схема процесса принятия решения не зависит от той области, в которой принимается решение. Иначе говоря, законы принятия решений едины для всех предметных областей.

Принятие решений по существу есть не что иное, как ВЫБОР. Принять решение - значит выбрать конкретный вариант действий из некоторого множества вариантов. Рассмотрим примеры. Необходимо принять решение - идти ли сегодня вечером в театр? Здесь перед нами два варианта выбора: 1) идти, 2) не идти. С выбором квартиры или машины все ясно само собой. Здесь, как и в примере с театром, выбирается один наилучший вариант. Выбор победителя тендера - еще один пример выбора одного наилучшего варианта. (Справка. Тендер это соревнование потенциальных подрядчиков за право выполнить заданную работу. Другое название тендера - подрядные торги).

Варианты выбора принято называть альтернативами. Далее заметим, что в названии дисциплины есть слово поддержка. Это означает, что мы будем заниматься не собственно принятием решений, а подготовкой рекомендаций для того лица (тех лиц), которому (которым) нужно решение принимать. Для лица, принимающего решения введено общеупотребительное сокращение ЛПР.

Итак, решение есть ВЫБОР. Приглядимся к нему подробнее. Прежде всего, заметим, что первоначально у нас может не быть даже множества альтернатив, из которых предстоит делать выбор. Например, мы хотим обменять квартиру. Тогда, прежде всего, придется заняться подбором вариантов обмена. Это и есть первый этап решения проблемы, который называют "формирование множества альтернатив". Первоначально, множество альтернатив чаще всего аморфно, т.е. не имеет структуры. Точнее говоря, чаще всего мы не можем сразу сказать, какая альтернатива лучше, а какая хуже. Оказывается, задачу выбора можно решить, если каким-либо образом структурировать множество альтернатив.

СППР (Decision Support Systems, DSS) — это компьютерная система, которая путем сбора и анализа большого количества

информации может влиять на процесс принятия решений организационного плана в бизнесе и предпринимательстве.

С помощью СППР можно проследить за всеми доступными информационными активами, получить сравнительные значения объемов продаж, спрогнозировать доход организации при гипотетическом внедрении новой технологии, а также рассмотреть все возможные альтернативные решения.

Интерактивные системы поддержки и принятия решений позволяют руководителям получить полезную информацию из первоисточников, проанализировать ее, а также выявить существующие бизнес-модели для решения определенных задач.

Система поддержки решений СППР решает две основные задачи, это выбор наилучшего решения из множества возможных, то есть оптимизация и упорядочение возможных решений по предпочтительности, то есть ранжирование.

Начальная модель принятия решения включает различные предположения, например, относительно будущих трендов в категориях расхода и дохода. После рассмотрения результатов базовой модели менеджер предприятия проводит ряд исследований типа «Что, если...?», изменяя одно или большее количество предположений, чтобы определить их влияние на исходное состояние. Это простые типы генератора финансового отчета, но мощные СППР для руководства принятием финансовых решений.

1. Основы теории принятия решений

1.1. История развития

Историю развития DSS (Системы Поддержки Принятия Решений) можно проследить примерно с 1965 года. Это ранняя стадия эры распределенных вычислений (distributed computing).

В ранний период реализовывать крупномасштабные информационные системы до 1965 года было очень дорого. Примерно в это время развитие системы “IBM system-360” и других более мощных универсальных систем привело к созданию в больших компаниях

систем информации для менеджмента (Management Information Systems - MIS) (см. Davis, 1974). Они были сфокусированы на

обеспечение менеджеров структурированными регулярными докладами. Большая часть этой информации поступала из систем транзакций и бухгалтерского учета.

В поздних 60-х на потребительском рынке появились информационные системы нового типа - модель-ориентированные DSS или системы принятия решений для менеджмента (management decision systems). Пионеры в разработке DSS - Питер Кин и Чарльз Стэйбел (Peter Keen and Charles Stabell) - сформулировали понятие о поддержке в принятии решений. Оно произошло из области «теоретических исследований принятия организационных решений, проведенных в технологическом институте Карнеги (Carnegie) в конце 50-х начале 60х, и практической работы интерактивных компьютерных систем, выполненных, главным образом, в Массачусетском технологическом институте в 1960-х. (из предисловия: П.Кин и С.Мортон, 1978 )». Некоторую историческую информацию о данном проекте по интерактивным компьютерным системам (так называемый, МАКпроект (Project MAC) можно почерпнуть на сайте

www.multicians.org/historv.html.

На рубеже 1970-х годов, основываясь на работе 1979 года Спрэга и Уотсона (Sprague and Watson), различные бизнес издания начали публиковать статьи по системам принятия решений для менеджмента, системам стратегического планирования и DSS. Так например, в одном лишь 1968 г. Скат Мортон с коллегами опубликовал ряд статей по поддержке принятия решений. В 1969 г. Фергюсон и Джоунс (Ferguson and Jones) дискутировали в журнале «Наука Менеджмента» (“Management Science”) по поводу компьютеризированной системы принятия решений. В 1971 г. выходит высоко оцененная специалистами

книга Майкла С.С. Мортона «Принятие решений для менеджмента: компьютерная поддержка принятия решений» (“Management Decision Systems: Computer-Based Support for Decision Making”). В 1966-67 годах Скат Мортон провел исследование на тему: «Как компьютеры и аналитические модели могут помочь менеджерам в принятии ключевых решений». Он провел эксперимент, в котором менеджеры действительно использовали систему принятия решений для менеджмента (Management Decision Systems - MDS). Менеджеры по производству и продажам использовали MDS для координации планирования производства оборудования для прачечных, которые функционировали на IDI-21-дюймовых катодно-лучевых трубках, соединенных с маркером с помощью модема, имеющего скорость передачи данных 2.4 кб/сек. Контроль осуществлялся с помощью компьютерной системы Univac 494. Диссертационное исследование Ската Мортона (1967) было пионерским в области определения круга задач, практической реализации и изучения реальных свойств модельно-задаваемой DSS.

Т.П. Геррити мл. (T.P. Gerrity, Jr) работает над проблемами дизайна DSS в своей статье 1971 г., озаглавленной «Дизайн человеко-машинных систем принятия решений: Приложение к Портфолио Менеджмента» и опубликованной в журнале «Sloan Management Review». Его система была предназначена для поддержки инвест-менеджеров в их ежедневном администрировании портфеля акций своих клиентов. Надо отметить при этом, что в те времена, когда Геррити начал свое исследование, DSS для управления портфелем инвестиций стали очень сложными.

В 1974 г. Гордон Дэвис (Gordon Davis), проф. Университета Миннесоты, опубликовал обратившую на себя внимание статью по ИСМ. Он определил ИСМ как интегрированную систему человекмашина, обеспечивающую информацией, необходимой для операций, менеджмента и принятия решений в организациях (стр.5). Главы 12 и 13 его работы, озаглавленные «Информационно-системная поддержка принятия решений» и «Информационно-системная поддержка планирования и контроля» создали фундамент для развития различных исследовательских и практических направлений DSS.

К 1975 г. Дж.Д.Литтл расширил границы компьютерного моделирования. Его DSS, названная Brandaid («Брэндэйд» ~ Поддержка бренда), предназначалась для поддержки принятия решений в производстве, продвижении, ценообразовании и рекламе. Также Литтл в своей более ранней статье (1970) сформулировал критерии по формированию моделей и систем для поддержки принятия решений для менеджмента. Четыре его критерия: надежность,легкость контроля,

простота и полнота набора необходимых деталей - до сих пор остаются релевантными для оценки современных DSS.

Клейн и Метли (Klein and Methlie) отмечали в 1995 г., что «…исследование о происхождении DSS все еще не написано. Похоже, что первые статьи о DSS были опубликованы диссертантами и профессорами бизнес-школ, получившими доступ к первым компьютерным таймшерным (с разделенным во времени доступом) системам типа «Проект МАК в школе Слоун (Sloan School)» и «Дармутские таймшерные системы в школе Так (Tuck School)». Во Франции ХЕК была первой французской бизнес школой, обладательницей таймшерной системы (инсталлированной в 1967 г.), а первые статьи по DSS были опубликованы профессорами этой школы в 1970 г. Термин SIAD (Systemes Interactif d"Aide a la Decision французский вариант названия DSS) и понятие DSS получили независимое развитие во Франции в нескольких статьях, опубликованных профессорами ХЕК, работавшими над проектом SCARABEE, стартовавшим в 1969 и закончившимся в 1974 гг.»

В конце 1970-х проблемы теории и практики DSS стали обсуждаться на академическом уровне, включая собрания Американского Научного Института по проблемам принятия решений (American Institute for Decision Sciences) и конференцию ACM SIGBDP по DSS в Сан Хосе, штат Калифорния, состоявшуюся в январе 1977 г.

Первая международная конференция по DSS была проведена в г. Атланта, штат Джорджия, в 1981 г. Научные конференции дали возможность для обмена информацией и распространения идей. Исследователи из MIT, включая П.Кина (Peter Keen) и М.С.Мортона (Michael Scott Morton), приобрели в то время особый вес. Учебник Кина и Мортона по DSS (1978 г.) придал новый интерес к анализу и оценке DSS, к их структуре, развитию и практической реализации.

В 1980 г. С.Олтер (Steven Alter) из МИТ опубликовал результаты своей докторской диссертации в широко известной книге «DSS: практика и текущие проблемы» («Decision Support Systems: Current Practice and Continuing Challenge»). Его исследования и статьи (1975,

1977) расширили границы теоретических сведений об управлении DSS и представили описание их отдельных образцов. Ряд других диссертаций, защищенных в МИТ в середине и конце 70-х, также был связан с проблематикой использования моделей DSS. В 1979 г. Дж.Рокарт (John Rockart) из Гарвардской школы бизнеса опубликовал выдающуюся статью в журнале «Гарвард Бизнес Ревю» («Harvard Business Review»), которая послужила началом развития Экзекутивных Информационных Систем (executive information systems (EIS)) или Экзекутивных Систем Поддержки (executive support systems (ESS)).

Бонжек, Холсапл и Винстон (Bonczek, Holsapple, and Whinston) в 1981 г. издали монографию, представляющую теоретическую основу для понимания проблем, связанных с организацией информационноориентированных (knowledge-oriented) DSS. Их монография показала, как технологии в сфере создания искусственного интеллекта и экспертных систем могут быть релевантными в развитии DSS.

Важной вехой оказалась книга Спрага и Э.Карлсона (Sprague and Eric Carlson) «Построение эффективных DSS (Building Effective Decision Support Systems)», вышедшая в 1982 г. Она содержала ряд объяснений к выстроенной Спрагом (1980 г.) конструкции DSS, включая базы моделей и данных, организацию диалогов и ПО управлением. В ней также представлен и практически важный, доступный для понимания обзор того, как различные организации могут и должны выстраивать DSS. Эта книга имела ряд замечаний, хотя проблема в значительной степени заключалась в ограниченных возможностях существующих технологий построения DSS, а не в узости понятий, представленных Спрагом и Карлсоном.

К концу 1970-х ряд компаний и отдельных исследователей разработали интерактивные информационные системы, использующие различные модели и группы данных для помощи менеджерам в анализе слабоструктурированных (semi-structured) проблем. Все эти разнородные системы были объединены общим понятием DSS. И с тех самых пор стало понятно, что DSS могут быть разработаны для поддержки всех тех, кто принимает решения на любом возможном уровне любой организации. DSS необходимы в осуществлении операций, в финансовом менеджменте и для принятия стратегических решений. DSS могут использовать данные, связанные с пространственными характеристиками, в таких системах как «Анализ и представление Гео-данных» (Geodata Analysis and Display System (GADS)) (цит. по: Grace, 1976), структурированных многомерных данных и вообще не структурированных документах (цит. по: Swanson and Culnan, 1978). В DSS использовалось множество моделей, включая модели оптимизации и стимуляции. Статистические пакеты были также признаны в качестве необходимого инструмента для построения DSS. А в начале 1980-х гг. исследователи в области искусственного интеллекта начали работу по созданию экспертных систем в бизнесе и менеджменте.

Системы финансового планирования стали популярным орудием в поддержке принятия решений. Витала идея о создании «языка», который бы «позволил исполнителям строить модели без посредников (Gray, 1987, p. 3)». В конце 1970-х Г.Вагнером (Gerald R. Wagner) и его студентами из Техасского университета были разработаны

1 / 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]