Турунтаев Л.П. Теория принятия решений

171

1)системы, не предусматривающие каких-либо способов накопления и хранения информации;

2)системы, имеющие базу данных или совокупность файлов для сбора, накопления и выдачи информации;

3)системы, имеющие развитые системы управления базами данных.

Все указанные системы могут быть использованы для накопления как объективной статистической, так и экспертной информации. При этом накопление объективной информации осуществляется, как правило, на один шаг быстрее, чем экспертной.

По наличию интеллектуального компонента в системе раз-

личают:

1)системы, не предусматривающие каких-либо способов накопления и обработки плохо формализуемых знаний;

2)системы, имеющие базы знаний, механизмы вывода и объяснения полученных решений.

Появление технологии обработки знаний сделало возможным использование в рамках автоматизированных процедур богатого методического задела из области искусственного интеллекта. В области экономики и управления существует много задач, содержащих как хорошо формализуемые процедуры, на которых применяются традиционные математические методы, так и плохо формализуемые процедуры, характеризующие творческие аспекты исследуемого процесса.

Поэтому модель для решения подобных задач должна представлять собой симбиоз методов обработки знаний и традиционных математических методов. При этом процедуры обработки знаний выступают в качестве среды, не отрицающей или заменяющей уже разработанные фрагменты, а органично интегрирующей их.

Использование в системах принятия управленческих решений теории искусственного интеллекта представляется особенно актуальным и перспективным.

При интеллектуализации информационных систем должны быть обеспечены:

– возможность использования всех способов представления знаний (процедурного, продукционного, семантического);

172

–реализация хранения и доступа к знаниям в рамках банка знаний;

–многокритериальный анализ альтернатив;

–построение заключений на основе количественного вывода о возможности сочетания реализаций составных частей системы, о значениях характеристик реализаций в нетиповых условиях функционирования и др.;

–обработка не полностью определенной информации в ходе принятия, планирования и синтеза экономико-управленчес- ких решений;

–взаимодействие перечисленных процедур обоснования решений.

СППР с успехом применяются в самых разных отраслях: телекоммуникациях, финансовой сфере, торговле, промышленности, медицине и многих других.

На рынке СППР компании предлагают следующие виды услуг по созданию систем поддержки принятия решений.

• Реализация пилот-проектов по СППР-системам с целью

демонстрации руководству Заказчика качественного потенциала аналитических приложений.

•Создание совместно с Заказчиком полнофункциональных СППР-систем, включая хранилище данных и средства

Business Intelligence.

•Проектирование архитектуры хранилища данных, включая структуры хранения и процессы управления.

•Создание «витрин данных» для выделенной предметной области.

•Установка и настройка средств OLAP и Business Intelligence; их адаптация к требованиям Заказчика.

•Анализ инструментов статистического анализа и «добычи данных» для выбора программных продуктов под архитектуру и потребности Заказчика.

•Интеграция систем СППР в корпоративные интранетсети Заказчика, автоматизация электронного обмена аналитическими документами между пользователями хранилища.

•Разработка Информационных Систем Руководителя (EIS) под требуемую функциональность.

173

•Услуги по интеграции баз данных в единую среду хранения информации.

•Обучение специалистов Заказчика технологиям хранилищ данных и аналитических систем, а также работе с необходимыми программными продуктами.

•Оказание консалтинговых услуг Заказчику на всех стадиях проектирования и эксплуатации хранилищ данных и аналитических систем.

•Комплексные проекты создания/модернизации вычислительной инфраструктуры, обеспечивающей функционирование СППР: решения любого масштаба, от локальных систем до систем масштаба предприятия/концерна/отрасли.

На сегодняшний день не существует признанного лидера в области производства программного обеспечения для построения систем СППР. Ни одна из компаний не производит готового решения, что называется «из коробки», пригодного к непосредственному использованию в производственном процессе заказчика. Создание СППР всегда включает в себя стадии анализа данных и бизнес-процессов заказчика, проектирования структур хранилища с учетом его потребностей и технологических процессов.

Несколько десятков различных фирм выпускают продукты, способные решать те или иные задачи, возникающие в процессе проектирования и эксплуатации систем СППР. Сюда входят СУБД, средства выгрузки/трансформации/загрузки данных, инструменты для OLAP-анализа и многое другое. Самостоятельный анализ рынка, изучение хотя бы нескольких таких средств — непростая и длительная задача.

Учитывая размер вовлекаемых финансовых и других ресурсов, сложность и многоэтапность проектов построения систем СППР, очевидна высокая стоимость ошибок проектирования. Ошибки выбора программного обеспечения могут повлечь за собой финансовые расходы, не говоря уже об увеличении времени выполнения проекта. Ошибки проектирования структуры данных могут как вести к неприемлемым производственным характеристикам, так и стоить времени, потраченного на перезагрузку данных, которое порой достигает нескольких суток.

174

Поэтому, глубоко понимая архитектуру хранилищ данных, необходимо избегать всяких ошибок, что влечет за собой значительное сокращение времени выполнения проекта и возможность получить максимальную отдачу от внедрения СППР.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные принципы группового выбора реше-

ний.

2.Какие парадоксы могут иметь место при голосовании?

3.В чем парадокс многоступенчатого голосования при наличии коалиции?

4.В чем заключается парадокс Эрроу?

5.Дайте классификацию систем поддержки принятия ре-

шений.

6.В чем основное отличие систем Decision Support System (DSS) и Decision-Making Support System (DMSS)?

7.Из каких компонентов состоит СППР «DSS»?

8.Назовите главные преимущества хранилища данных?

9.Какие основные задачи позволяют решать аналитические системы СППР «DSS»?

175

8 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕОРИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ»

8.1 Цель и задачи дисциплины

Интенсификация производства предполагает совершенствование систем управления, которые должны обеспечивать принятие и реализацию оптимальных решений на основе известной информации об обстановке и имеющихся ресурсах. Создание систем управления невозможно без изучения вопросов использования теории принятия решений, методов системного анализа объектов управления, моделирования производственных операций и поиска оптимальных решений, которые находят свое отображение в дисциплине «Теория принятия решений» (ТПР).

Данные методические указания написаны для студентов специальности — «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

Цель дисциплины — дать знания и умения использовать методологию разработки и обоснования управленческих решений применительно к проектированию систем поддержки принятия решений.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

1)изучение теоретических основ постановки задач и разработки управленческих решений, методов и моделей обоснования решений;

2)приобретение практических умений и навыков поиска компромиссных решений.

Связь дисциплины с другими учебными дисциплины. Изуче-

ние данной дисциплины базируется на дисциплинах «Теоретические основы автоматизированного управления», «Модели систем», «Системный анализ и исследование операций».

8.2 Рабочая программа

8.2.1 Программа изучения дисциплины

Изучение дисциплины рассчитано на два семестра и включает в себя:

176

1)самостоятельное изучение всех тем курса на основе методических указаний и рекомендуемой литературы (первый семестр);

2)выполнение контрольной работы (первый семестр);

3)сдачу экзамена (первый семестр);

4)выполнение курсовой работы по дисциплине (второй се-

местр).

8.2.2 Содержание теоретического раздела дисциплины

1. Основы методологии теории принятия решений. Основные понятия и определения теории принятия реше-

ний. Проблема, цель, объект и субъект управления, решение, критерий выбора решения. Технология процесса разработки и принятия решений (ПР). Формальная модель задачи принятия решения (ЗПР). Структуризация проблем ПР. Классификация ЗПР. ЗПР в условиях определенности, риска, неопределенности. Нетривиальные ЗПР. Языки описания выбора: критериальный, бинарных отношений, функций выбора. Классификация методов ПР. Аксиоматический и эвристический подходы решения ЗПР.

Рекомендуемая литература: [гл. 1 данного пособия, 3, 4, 5].

2. Анализ возможных ситуаций и генерация решений. Факторы и характеристики внешней среды. Основные ме-

тоды анализа внешней и внутренней среды системы: SWOTанализ, PEST-анализ.

Методы генерации решений: мозгового штурма, синектики, морфологического анализа, разработки сценариев, когнитивных карт, деловых игр.

Рекомендуемая литература: [гл. 2 данного пособия, 13, 15, 21].

3. Формализация системы предпочтений ЛПР в задачах принятия решений.

Постановка нетривиальных задач принятия решений на различных языках описания выбора. Предпочтения лица, принимающего решения (ЛПР) на множестве критериев, множестве

177

альтернатив, множестве состояний внешней среды. Учет влияния внешней среды. Схемы получения интегральной оценки альтернатив. Измерения предпочтений решений. Шкалы измерений. Расплывчатое описание альтернатив. Операции над расплывчатыми множествами. Экспертные методы определения предпочтений объектов: ранжирование, парное сравнение, непосредственная оценка, последовательное сравнение. Метод Чер- чмена-Акоффа.

Рекомендуемая литература: [гл. 3 данного пособия, 6, 22, 23].

4. Многокритериальные задачи принятия решений в условиях определенности.

Постановка задач векторной оптимизации. Измерение альтернатив. Нормализация критериев. Формирование вектора предпочтения с использованием экспертных оценок. Основные схемы поиска компромиссных решений: равенство, уступки, выделение главного критерия, аддитивности.

Аксиоматический подход в задачах принятия решений. Функции полезности альтернатив. Аксиомы существования функций полезности. Аксиомы независимости критериев по полезности. Построение одномерных и многомерных функций полезности. Определение шкалирующих констант.

Задачи принятия решений на языке бинарных отношений. Способы задания бинарных отношений. Свойства отношений. Отношения: Парето, мажоритарное, лексикографическое, Подиновского.

Задачи принятия решений на языке функций выбора. Функции выбора. Выбор с учетом числа доминируемых критериев, по методу идеальной точки.

Рекомендуемая литература: [гл. 4 данного пособия, 19, 20, 26, 27, 38].

5. Задачи принятия решений в условиях риска и неопределённости.

Классификация задач ПР в условиях риска и неопределенности. Физическая неопределенность состояний внешней среды.

178

Основные критерии выбора решений в условиях риска. Критерии Байеса, минимальной дисперсии, максимальной уверенности в получении заданного результата, модальный.

ЗПР в условиях неопределенности. Принятие решений в условиях линейного порядка предпочтения наступления состояний внешней среды, на основе байесового множества вероятностей предпочтительности альтернатив. Принятие решений в условиях активного противодействия внешней среды. Критерии Вальда, Сэвиджа, Гурвица.

Принятие решений при расплывчатой (нечеткой) неопределенности состояний внешней среды. Задачи принятия решений на основе нечеткого отношения предпочтений. Примеры задач.

Рекомендуемая литература: [гл. 5 данного пособия, 1, 6, 30, 32, 33].

6. Эвристические процедуры задач принятия решений. Человеко-машинная процедура выбора решений «STEM».

Метод порогов несравнимости (ЭЛЕКТРА). Многокритериальная задача о назначениях. Многоэтапное принятие решений. Метод деревьев решений. Аналитическая иерархическая процедура Саати (метод анализа иерархий). Примеры задач.

Рекомендуемая литература: [гл. 6 данного пособия, 2, 15, 18, 48].

7. Групповой выбор и системы поддержки принятия реше-

ний.

Проблемы многокритериальных задач группового выбора. Постановка задачи группового выбора. Кооперативный и коалиционный выбор. Принципы группового выбора: большинства голосов, диктатора, де Кондорсе, Борда. Принципы оптимальности Курно, Парето. Парадоксы голосования. Аксиомы Эрроу.

Классификация систем поддержки принятия решений (СППР). Особенности СППР.

Рекомендуемая литература: [гл. 6 данного пособия, 12, 28, 29, 35, 43, 49].

179

8.2.3 Содержание практического раздела дисциплины

Практический раздел дисциплины включает в себя выполнение контрольных заданий и курсовой работы.

Контрольные задания выполняются на компьютере в соответствии с утвержденной технологией. В контрольные задания включены задачи по следующим темам:

1.Многокритериальные задачи принятия решений в условиях определенности.

Решение многокритериальнойзадачиметодом «ЭЛЕКТРА». Решение многокритериальной задачи методом идеальной

точки.

Решение многокритериальной задачи о назначениях. Задачи принятия решений на языке бинарных отношений и

функций выбора.

2.Задачи принятия решений в условиях риска и неопределенности.

Задачи принятия решений при вероятностной неопределенности состояний внешней среды.

Задачи принятия решений в условиях неопределенности состояний внешней среды.

Задачи принятия решений на основе нечеткого отношения предпочтений.

Методические указанияпо выполнению курсовой работы

Выполнение курсовой работы представляет собой важный этап обучения дисциплине «Теория принятия решений» и преследует следующие цели:

•закрепление и углубление основных положений теоретического курса;

•обучение студентов использованию приобретенных знаний для решения конкретных задач генерирования и выбора решений;

•привитие навыков работы со специальной литературой;

180

•обучение студентов делать постановки задач принятия решений в условиях определенности, риска и неопределенности, генерировать и оценивать альтернативные варианты их решения для хорошо и слабо структурированных проблем;

•обучение работе с имеющимися программными средствами поддержки принятия решений.

Курсовая работа выполняется в виде пояснительной записки в соответствии с общими требованиями и правилами оформления курсовых и дипломных работ (ОС ТУСУР 6.1-97), она должна включать:

•титульный лист,

•аннотацию,

•задание на проектирование,

•содержание,

•введение,

•основную часть проекта,

•заключение,

•список литературы,

•приложения.

Основные разделы пояснительной записки должны содержать следующее:

1)короткое изложение в разделе «Введение» сути проблемы или задачи исследования, возможные способы ее решения, а также краткое содержание других разделов проекта;

2)разбиение основной части на разделы, в которых должны быть отражены основные этапы процесса разработки управленческих решений;

3)подведение итогов выполненной работы в разделе «Заключение», приведение основных результатов.

8.3 Задания на курсовую работу

Вариант 1. Выбор места работы.

Сформулируйте приближенную к реальности задачу выбора места предполагаемого трудоустройства из трех возможных. В соответствии со своими предпочтениями выберите место работы двумя способами (методами): методом анализа иерархий и