Высшего профессионального образования 12 страница
Варианты, как правило, задаются либо перечислением, если таковых не очень много, либо описанием их свойств. Генерация вариантов решений в большинстве случаев выполняется либо с помощью различного рода аналитических моделей, либо с помощью баз знаний экспертных систем.
Существует множество аналитических моделей, используемых для подсчета результатов принятия того или иного варианта. Наиболее распространенными являются:
■ численные методы решения уравнений или их систем;
■ теория игр;
■ теория полезности;
■ теория статистических решений.
Подсчет результатов с помощью уравнений выполняется во многих случаях. Все они привязаны к конкретной области применения и поэтому систематизировать их достаточно сложно. Можно лишь отметить, что существуют области, где эти методы применяются успешно, но существуют и такие, где с их помощью не удается достичь желаемого результата.
Теория игр используется в условиях конфликтных ситуаций. Схема игры позволяет получить формулу подсчета результатов для каждого варианта. Формализация процесса игры и есть формализация процесса подсчета результатов.
Предметом теории полезности служит представление в действительных числах относительных предпочтений отдельного лица при выборе варианта из некоторого их множества. Она позволяет сравнивать полезности альтернативных решений при условии учета в каждом варианте вклада существенных факторов. В процессе оценки используется функция плотности вероятности, описывающая правдоподобность каждого варианта. С помощью функции плотности создается функция полезности, которая и служит основным средством для вычисления ожидаемой полезности каждого варианта.
Теория статистических решений используется для формирования вариантов довольно часто. С ее помощью создаются выражения, применяющие различные распределения изучаемого случайного процесса.
Генерирование вариантов решений на основе баз знаний, которые могут быть представлены в форме семантических сетей, деревьев целей или деревьев вывода, получила широкое распространение в результате применения экспертных систем. Наиболее популярными являются правила И-ИЛИ, синтезируемые в деревья. Правила снабжаются информацией, указывающей на степень доверия как к самому правилу, так и условиям его реализации. С помощью правил И-ИЛИ воспроизводятся процессы принятия решений в областях, где исходная информация характеризуется противоречивостью, обрывочностью, приблизительностью.
На третьем этапе согласно сформулированному на втором этапе критерию выбора происходят сопоставление, оценка и выбор решения. Все методы оценки вариантов можно разделить на две группы:
■ методы, используемые в условиях определенности;
■ методы, используемые в условиях риска.
Простейшим методом оценки, используемым в условиях определенности, является оценка с помощью таблицы «Стоимость- эффективность». Критерием выбора в данном случае выступает максимальный доход на единицу издержек. Метод требует расчета общих издержек и общих доходов по каждому из вариантов. В табл.9.1 приведен пример использования метода «Стоимость—эффективность» для оценки вариантов капиталовложений.
Вычисленное отношение доходов к издержкам показало, что вариант В4, имеет наибольшую величину (3,2), поэтому ему присваивается первый ранг, варианту В1 присваивается второй ранг и т.д. Очевидно, согласно критерию, который требует выбора варианта с максимальным уровнем дохода на единицу издержек, лучшим будет вариант В4. Варианты в данном случае сопоставимы, так как результаты измеряются в одной и той же шкале (шкала отношений) и в одних и тех же единицах измерения (рубль). Величины в последней графе измеряются в ранговой шкале.
Таблица «Стоимость—эффективность» может быть использована лишь в том случае, если каждый из вариантов оценивается на основе одного критерия. Если же применяется больше одного критерия, создается таблица «Стоимость—критерий» (табл. 9.2). В ней представляются варианты решений, оцениваемые с различных точек зрения. Допустим, те же четыре варианта капитальных вложений необходимо оценить с позиций трех критериев: близость расположения к железной дороге (транспортные затраты), близость расположения к водоемам (затраты на транспортировку воды), наличие в данной местности работоспособного населения (затраты на перевозку людей).
Элементами таблицы могут быть как абсолютные величины, указывающие на издержки или доходы, так и относительные, например ранг варианта, вычисленный на основе таблицы «Стоимость- эффективность». Будем считать, что используется величина издержек, измеряемая в относительной шкале. В последней строке таблицы указываются коэффициенты значимости каждого из критериев оценки. Это та качественная информация, которая собственно и отличает систему поддержки принятия решений от формальных оптимизационных методов. Здесь лицо, принимающее решение, вносит свой опыт и знание в процесс оценки вариантов.
Распространенным методом сравнения вариантов служат оценочные баллы. Оценочные баллы нормируют, т.е. ограничивают их значения в некотором диапазоне, например от 0 до 1. Кроме того, устанавливается закон оценки: например сумма всех баллов должна быть равна 1.
Таблица 9.2 «Стоимость—критерий»
Общая оценка каждого из вариантов рассчитывается по формуле: |
Тогда по варианту В1 общая оценка равна: |
Наилучшим вариантом согласно данным табл. 9.2 является вариант В4. Однако абсолютные величины в большинстве случаев мало информативны. Например, издержки в сумме 153, не соотнесенные с доходами, не устанавливают полностью объективной картины. Поэтому в большинстве случаев в качестве элементов Еу используют относительные величины (ранги, рентабельности, нормы прибыли и т.д.).
Кроме критериев оценки в табл. 9.2 могут указываться и условия, влияющие на результат реальных событий. Такие таблицы получили название таблиц решений.
Таблицы решенийсочетают в себе варианты решений и возможные ситуации (условия). Их элементы указывают на ожидаемый результат. Продолжая рассматривать пример о капвложениях, будем считать, что в результате применения таблицы «Стоимость—критерий» выбран вариант В4. При данном варианте возможны различные условия его реализации. В результате будут различаться и последствия. Допустим возможны следующие условия:
U1— тарифы на энергоносители не будут превышать установленные границы;
U2 — тарифы на водозабор не будут превышать установленные границы;
U3 — работоспособного населения достаточно.
Таблица решения в данном случае имеет следующий вид (табл. 9.3):
Таблица 9.3. Таблица решений |
В табл. 9.3 с помощью символа U, представлено условие, отрицающее условие U.
Таблицы решений используются в том случае, если:
■ можно выделить условия, влияющие на результаты вариантов решений;
■ выделенные условия достаточно весомы.
Деревья решений используются в условиях риска. Очень часто условия, определяющие варианты решения, находятся в отношениях соподчиненности. На практике это означает, что процесс принятия решения носит многоступенчатый характер: принятия одного решения на более низком уровне управления позволяет перейти к другому, более высокому уровню. Как правило, условия носят качественный характер и определяются вероятными величинами, что требует применения метода, учитывающего риск.
Иерархические отношения удобно представлять в виде дерева: дуги дерева отражают альтернативы частичных решений, а узлы — результаты. Это позволяет разработать дерево решений, с помощью которого можно представлять вероятностные (частотные) характеристики условий. Тогда определять результат принятия решения на том или ином уровне дерева можно с помощью математического ожидания:
Рассмотрим пример. Допустим, лицу, принимающему решение, известно два варианта повышения уровня рентабельности на 5%.
1. Произвести продукцию А в количестве 100 ед. и продать ее по цене 10 ед. за штуку. Себестоимость единицы продукции составляет 8 ед.
2. Произвести продукцию В количестве 50 ед. и продать ее по цене 20 ед. за штуку. Себестоимость единицы продукции составляет 18 ед.
Конъюнктура рынка неизвестна, поэтому будем считать, что рынок одинаково благоприятен для обоих видов продукции. Для упрощения задачи будем считать, что в случае неблагоприятного рынка для какой-либо продукции предприятие терпит убытки по ее себестоимости. Тогда в случае благоприятного рынка предприятие получит от продажи продукции следующий доход (d):
1. От продукции A: d1=100 • 10=1000 ед.
2. От продукции B: d2=50 • 20=1000 ед.
При неблагоприятном рынке оно будет убыточным:
1. От продукции А: =-100 • 8= -800 ед.
2. От продукции В: d2= -50 • 18= -900 ед.
Построим дерево решений, на котором отразим последовательность событий от корня к листьям, а затем выполним расчет доходов (убытков) в обратном направлении.
Рис.9.4. Дерево решений для задачи производства продукции А и В на предприятии |
На дереве решений представлены альтернативные варианты, при которых предприятие ожидает доходы или убытки. Так как отсутствует информация о рынке, будем считать, что он одинаково благоприятен или неблагоприятен для обоих видов продукции и вероятность такого состояния рынка равна 0,5.
Определим средний ожидаемый доход для каждого из вариантов:
Вывод: целесообразным будет вариант 1, т. е. производство продукции А.
Можно пойти на некоторые затраты с целью получения информации о конъюнктуре рынка, что позволит уточнить, насколько рынок будет благоприятен для того или иного товара.
Допустим, в результате такого обследования получены следующие вероятности:
■ ситуация будет благоприятна для продукта А с вероятностью 0,6;
■ ситуация будет благоприятна для продукта В с вероятностью 0,7. Воспользовавшись формулой расчета математического ожидания, получим:
В данном случае выгоднее выбрать вариант 2, т. е. производство продукции В.
Решение может формироваться не только одним лицом, но и группой лиц (экспертов). Групповые решения более точны, так как базируются на совокупном опыте группы. Мнения отдельных членов группы ю поводу принятия того или иного варианта решения, как правило, не совпадают, поэтому должны использоваться специальные методы, учитывающие мнение каждого. Простейшим является метод суммирования рангов. Суть метода в следующем: каждый из участников ранжирует варианты решений в соответствии с его представлениями о правильности варианта. Далее для каждого варианта подсчитывается сумма при- военных экспертами рангов. Выбирается вариант, получивший наивысший ранг.
Обратимся к табл. 9.4, где представлены результаты оценки трех вариантов решений четырьмя участниками группы оценки. Если читать, что ранг варианта снижается от 1 до 3, то наилучшим вариантом является В1, так как сумма рангов для него минимальная.
Таблица 2.4. Групповая оценка вариантов |
СППР могут создаваться на основе программных оболочек, характерное свойство которых заключается в наличии в них всех компонентов СППР в готовом виде. Использование оболочек не предполагает программирования, поэтому их внедрение сводится лишь к вводу знаний о предметной области и правил их обработки. Каждая оболочка ориентируется на вполне определенный метод представления знаний. Поэтому применение программных оболочек ограничивается теми классами прикладных задач, для которых эти средства адекватны.
Рассмотрим программную оболочку IMP+, являющуюся дальнейшим развитием системы IMP. На рис. 9.5 представлена взаимосвязь основных компонентов СППР, построенной средствами программной оболочки.
Наличие программной оболочки ликвидирует этап программирования, что существенно сокращает трудоемкость и сроки разработки системы. Это позволяет проектировщику сосредоточить внимание на более тщательном изучении специфики предметной области, правильном ее описании в базе знаний.
Этапами проектирования СППР при наличии программной оболочки являются:
1.Описание предметной области, целей создания системы и выполнение постановки задачи.
2.Составление словаря системы.
3.Разработка базы знаний и базы данных.
4.Внедрение системы.
Рис. 9.5. Компоненты СППР, построенной на основе ПО IMP+ |
Среди перечисленных этапов отсутствуют те, что обычно предназначены для разработки интерфейса, блоков объяснения действий системы и программирования. Все это уже заложено в оболочку и изменению не подлежит. Рассмотрим перечисленные этапы более подробно.
Этап 1. Описание предметной области, целей создания системы и выполнение постановки задачи
Описание должно отражать специфику предметной области в нескольких формах. Первая из них — это текстовое представление содержание процессов, объектов и связей между ними.
Вторая форма описания (она также обязательна) представляет собой графическое представление дерева целей, стоящих перед пользователем, или дерева И-ИЛИ. Если создается дерево целей, то главным является правильное указание важности каждой из подцелей,
если дерево И-ИЛИ, то — коэффициенты определенности правил и условий к ним.
Постановка всякой задачи предполагает указание результатов функционирования системы, исходных данных, а также общее описание процедур, формул и алгоритмов преобразования исходных данных в результирующие данные.
Исходные данные, как правило, находятся в различного рода бухгалтерской документации, статистических сводках, биржевых бюллетенях и т.д. Необходимо составить таблицу с перечнем всех используемых документов, показателей и их координат месторасположения в документах.
В результате в постановке задачи должно быть отражено следующее:
■ сформулированные цели принятия решений или гипотезы, доказательством достоверности которых должна заниматься система;
■ перечень исходных данных, ввод которых осуществляется непосредственно перед началом запуска системы;
■ перечень данных, которые следует использовать для поддержки (корректировки) постоянной информации, находящейся на машинных носителях (нормативы, коэффициенты, ставки, проценты, справочная информация);
■ перечень расчетных формул, используемых в дереве целей (зависимости между показателями и формулы расчета их приростов);
■ реляционные выражения, необходимые для вывода заключений из терминальных вершин сети вывода правил.
Этап 2. Составление словаря системы
Словарь системы — это набор слов, фраз, кодов, наименований, используемых разработчиком для обозначения условий, целей, заключений и гипотез. Благодаря словарю пользователь понимает результаты работы системы. Составление словаря — важная работа, ибо четко сформулированные условия и ответы резко повышают эффективность эксплуатации системы.
Этап 3. Разработка базы знаний и базы данных
База знаний, как правило, состоит из двух компонентов: дерева целей с расчетными формулами и базы правил (сеть вывода). База правил создается на основании графа целей и сформулированных ранее гипотез. Главное внимание здесь уделяется коэффициентам определенности исходных условий и правил их обработки. Коэффициенты указываются только совместно с разработчиком.
Базы данных создаются в том случае, если объем исходной информации, применяемой для расчетов, значителен. Базы данных могут использоваться не только для расчетов, но и для выполнения логических операций.
В результате выполнения данного этапа получают:
■ текстовое представление правил вывода в форме ЕСЛИ-ТО;
■ графическое представление сети вывода гипотез или заключений;
■ графическое описание дерева целей;
■ табличное описание баз данных и используемых расчетных операций.
Этап 4. Внедрение
На последнем этапе по разработанной схеме проверяется и оценивается правильность работы системы. Устанавливаются контрольные результаты, которые затем сравниваются с полученными в процессе запуска системы. Проверяются также промежуточные расчеты с помощью блока, отвечающего на вопросы как и почему.
Рассмотренные методы и модели формирования управленческих решений не затронули весьма важные аспекты данного процесса, касающиеся нравственной стороны дела. Принятие решений в любой сфере человеческой деятельности базируется на системе нравственных ценностей, усвоенной лицом, принимающим решение. Ценности условно можно разделить на собственные и нормативные, т. е. общественно признанные. У каждого человека свое отношение к общепризнанным ценностям: одни он принимает, другие нет. Однако в любом случае ему необходимо определиться в двух принципиальных позициях:
1) в главной цели, которая может быть гуманистической, корыстной, узковедомственной, общественно значимой и т.д.;
2) в средствах достижения целей, которые могут быть приемлемыми или нет в глазах общественности.
Выбор управленческих решений зависит не только от интеллектуального уровня личности, но и от его нравственно-этических позиций. Современная действительность подчеркивает особую актуальность этой проблемы во всех звеньях управления экономикой.
Тема 10. Проектирование и организация информационных систем менеджмента.
В современных условиях ИС, ИТ и АРМ, как правило, не создаются, как говорят, на пустом месте. В экономике, практически на всех уровнях управления и во всех экономических объектах, от органов регионального управления, финансово-кредитных организаций, предприятий, фирм до организаций торговли и сфер обслуживания, функционируют системы автоматизированной обработки информации. Однако переход к рыночным отношениям, возросшая в связи с этим потребность в своевременной, качественной, оперативной информации, оценка ее как важнейшего ресурса в управленческих процессах, а также последние достижения научно-технического прогресса в области вычислительной и телекоммуникационной техники обострили необходимость перестройки функционирующих автоматизированных информационных систем в экономике, создания ИС и ИТ на новой технической и технологической базах. Только новые технические и технологические условия — новые ИТ позволяют реализовывать столь необходимые в рыночных условиях принципиально новые подходы к организации управленческой деятельности.
Замена существующей ИТ определяется прежде всего необходимостью повышения качества, эффективности управленческой деятельности организации. Это достигается за счет внедрения как процессного подхода, так и систем управления качеством продукции и услуг, что требует, во-первых, кардинального перепроектирования функций АРМ, строгой увязки вновь вводимой структуры управления организацией с архитектурой вычислительной сети и, во-вторых, создания организационно-технологического комплекса как ядра автоматизированной ИС управления экономическим объектом.
Первая организационно-технологическая проблема решается созданием ИС и ИТ, которые строятся и будут функционировать на базе процессного подхода, должны охватывать все аспекты деятельности организации и представлять ее в виде взаимосвязанных информационных потоков. Использование распределенной технологии обработки и хранения данных позволяет реализовать территориальный принцип управления, причем расстояния между подразделениями не имеют значения, а следовательно, такая технология применима для крупных предприятий, фирм, корпораций, холдингов.
Вторая проблема решается созданием информационной технологии, реализующей как информационно-накопительные функции (наличие баз данных, баз знаний, хранилищ данных), так и передаточные, интерфейсные функции, максимально удобного представления данных на этапе вывода результатов.
Решение приведенных проблем берут на себя консалтинговые фирмы и фирмы, создающие программные продукты и описание их применения. Эти фирмы на условиях договоров выполняют заказы по проектированию ИС и ИТ для заинтересованных организаций, где проводится весь необходимый комплекс работ по вводу новых ИТ.
Под технологией проектирования информационных систем (ИС) понимают упорядоченный в логической последовательности набор методических приемов, технических средств и проектировочных методов, направленных на реализацию общей концепции создания или доработки проекта системы и ее компонентов. Осведомленность заказчиков (руководителей организаций, финансовых менеджеров) в вопросах стадийности ведения проектировочных работ, содержания, поэтапных результатах их выполнения позволяет заказчику осознанно подходить к оценке формулируемых в договорах условий, заранее оговаривать включение наиболее желательных технологических решений, избегать рисковых ситуаций в создании и внедрении новых информационных технологий. Охарактеризуем наиболее существенные особенности создания ИС и ИТ и порядок выполнения проектировочных работ.
В числе особенностей следует отметить широкие возможности и безусловную необходимость включения в технологию стандартных пакетов прикладных программ, наличие информационных связей с системами автоматизированного проектирования предназначенного на продажу продукта, применение инструментальных средств программирования. Таким образом, для разработки ИС управления большое значение имеют качество и состав базы проектирования.
Элементарной базовой конструкцией технологической цепочки проектирования ИС и ее главного компонента ИТ является так называемая технологическая операция — отдельное звено технологического процесса. Это понятие определяется на основе кибернетического подхода к процессу разработки ИТ. Автоматизация данного процесса предопределяет необходимость формализации технологических операций, последовательного объединения их в технологическую цепь взаимосвязанных проектных процедур и их изображение. Использование разработчиком такого методического приема позволяет сократить временные, трудовые, финансовые затраты на проектирование и модернизацию системы.
В условиях всеобщей и глобальной информатизации определяющим эффективность ИС экономических объектов (организаций) всех уровней и назначений является проектирование технологий открытых систем. Для них характерны унифицированный обмен данными между различными ПК, переносимость прикладных программ для взаимодействия с различными ИТ-платформами, наличие удобных для всех категорий пользователей интерфейсов.
Основными нормативными документами, регламентирующими процесс создания любого проекта ИС и ИТ, являются международные базовые и функциональные стандарты, отечественные ГОСТы и их комплексы на создание и документальное оформление информационных технологий, автоматизированных систем, программных средств, организации и обработки данных, а также другие документы по организации разработки, изготовлению и эксплуатации программных и технических средств защиты информации от несанкционированного доступа в информационных системах и средствах вычислительной техники.
Особое значение для проектирования ИС и ИТ приобрел ГОСТ Р 9001—2001 (Системы менеджмента качества. Требования), который предлагает использовать процессный подход для описания деятельности организации с точки зрения процессов (или функций) и объектно-ориентированного метода в проектировании ИС и ИТ.
Любая автоматизированная ИС и технология в экономике, в процессе разработки и функционирования проходят четыре стадии жизненного цикла: предпроектную, проектирования, внедрения и эксплуатацию. Конечной целью проектирования является создание проекта ИТ и ИС управления, внедрение проекта в эксплуатацию и последующее функционирование системы.
Предпроектное обследование предметной области предусматривает выявление всех характеристик объекта и управленческой деятельности в нем, потоков внутренних и внешних информационных связей, состава задач и специалистов, которые будут работать в новых технологических условиях, уровень их компьютерной и профессиональной подготовки как будущих пользователей системы.
Для успешной автоматизации управленческих работ всесторонне изучаются пути прохождения информационных потоков как внутри предприятия, так и во внешней среде. Анализируется, классифицируется и группируется внутренняя и внешняя информация по источникам возникновения, рабочим местам исполнителей, экономическим характеристикам, объему и назначению, выявляются и разрабатываются схемы движения и функционирования информационных потоков, моделируются взаимосвязи элементов реальной управленческой деятельности внутри объекта и его поведение с предприятиями и организациями-смежниками.
Результаты предпроектного обследования сводятся в документы: техническое задание на проектирование (ТЗ) и технико-экономическое обоснование (ТЭО). Если первый документ содержит полный перечень и описание подтвержденных пользователем (заказчиком) и подлежащих переводу на новую ИТ работ, то второй документ, кроме этого, включает смету затрат на их выполнение, уточненные сроки поэтапного и окончательного завершения проектировочных работ и ввода ИС и ИТ в эксплуатацию.
Следующая стадия — техническое и рабочее проектирование. На этой стадии формируются проектные решения по функциональной и обеспечивающей частям ИС, включая ИТ, ИСФЗ и СППР, моделирование производственных, хозяйственных, финансовых ситуаций, осуществляется на основе постановок задач формирование блок-схем и программ их решения. Большое внимание уделяется проектированию информационного обеспечения. Подготавливаются классификаторы и носители данных, моделируется размещение информации в базе данных, включая элементы входных, промежуточных и выходных информационных составляющих, разрабатываются методы контроля и защиты данных.
Ответственной работой на стадии проектирования является составление заданий на программирование модулей системы, проектирование АРМ исполнителей. На их основе разрабатываются программные модули, отлаживается привязка программного обеспечения к комплексу технических средств АРМ специалистов, а также рассчитываются показатели предварительной оценки экономической и эргономической эффективности ИС и ИТ. Завершается стадия документальным оформлением технорабочего проекта, написанием инструкций по эксплуатации системы. Затем готовый техно- рабочий проект, после его одобрения заказчиком, сдается в опытную эксплуатацию.
Стадия внедрения ИС предполагает обучение всех категорий пользователей работе в новой технологической сфере, апробацию предложенных проектных решений в течение определенного периода, достаточного для освоения пользователями методики работы на новом АРМ специалиста, всестороннюю проверку в условиях, максимально приближенных к реальным, всех ветвей программ, входящих в комплекс, а также, в случае необходимости — окончательную корректировку составляющих элементов ИС и ИТ. Апробация обеспечивающих и функциональных подсистем ИС производится в режиме реального времени и в условиях, близких к действительным производственным, хозяйственным и финансовым ситуациям.
Поскольку ИС и ИТ носят адаптивный характер, то для достижения приемлемого уровня адекватности моделей требуется некоторое время, в течение которого система будет проходить период «самообучения». Поэтому длительность этапа опытного внедрения ИС в управленческую деятельность должна быть достаточной для завершения данного процесса, окончательной отладки и сдачи в эксплуатацию ИТ и ИС в целом, что закрепляется актом о вводе системы в действие.
После завершения этапа внедрения начинается стадия эксплуатации, т.е. живая работа системы в эксплуатационном режиме, который, однако, не исключает по мере надобности корректировок целевых функций и управляющих параметров включенных в нее задач. Возможность такого уточнения должgle = window.adsbygoogle || []).push({});