Системы поддержки принятия решений позволяют. Смотреть что такое "сппр" в других словарях. А где тут машинное обучение и теория игр

DSS (Decision Support Systems) - система поддержки принятия решений или СППР - это компьютерная система, которая путем сбора и анализа большого количества информации может влиять на процесс принятия решений организационного плана в бизнесе и предпринимательстве.

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

По взаимодействию с пользователем выделяют три вида СППР:

пассивные помогают в процессе принятия решений, но не могут выдвинуть конкретного предложения;
активные непосредственно участвуют в разработке правильного решения;
кооперативные предполагают взаимодействие СППР с пользователем. Выдвинутое системой предложение пользователь может доработать, усовершенствовать, а затем отправить обратно в систему для проверки. После этого предложение вновь представляется пользователю, и так до тех пор, пока он не одобрит решение.

По способу поддержки различают:

модельно-ориентированные СППР, используют в работе доступ к статистическим, финансовым или иным моделям;
СППР, основанные на коммуникациях, поддерживают работу двух и более пользователей, занимающихся общей задачей;
СППР, ориентированные на данные, имеют доступ к временным рядам организации. Они используют в работе не только внутренние, но и внешние данные;
СППР, ориентированные на документы, манипулируют неструктурированной информацией, заключенной в различных электронных форматах;
СППР, ориентированные на знания, предоставляют специализированные решения проблем, основанные на фактах.

Выделяют четыре основных компонента:

информационные хранилища данных;
средства и методы извлечения, обработки и загрузки данных;
многомерная база данных и средства анализа OLAP ;
средства Data Mining.

СППР позволяет облегчить работу руководителям предприятий и повысить ее эффективность. Они значительно ускоряют решение проблем в бизнесе. СППР способствуют налаживанию межличностного контакта. На их основе можно проводить обучение и подготовку кадров. Данные информационные системы позволяют повысить контроль над деятельностью организации. Наличие четко функционирующей СППР дает большие преимущества по сравнению с конкурирующими структурами. Благодаря предложениям, выдвигаемым СППР, открываются новые подходы к решению повседневных и нестандартных задач.

Оставьте свой комментарий!

Секция «Информационно-экономические системы»

УДК 658.5.011

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

А. А. Стародубцев Научный руководитель - Д. В. Тихоненко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Описано, зачем нужны системы поддержки принятия решений, чем они могут быть полезны и их классификация.

Ключевые слова: СППР, принятие решений, система поддержки.

DECISION SUPPORT SYSTEM

A. A. Starodubcev Scientific Supervisor - D. V. Tkhonenko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

The article explains why need a decision support system, than they can be useful and their classification.

Keywords: DSS, making decisions, support system.

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

Система поддержки принятия решений предназначена для поддержки многокритериальных решений в сложной информационной среде. При этом под многокритериальностью понимается тот факт, что результаты принимаемых решений оцениваются не по одному, а по совокупности многих показателей (критериев) рассматриваемых одновременно. Информационная сложность определяется необходимостью учета большого объема данных, обработка которых без помощи современной вычислительной техники практически невыполнима. В этих условиях число возможных решений, как правило, весьма велико, и выбор наилучшего из них «на глаз», без всестороннего анализа может приводить к грубым ошибкам .

Система поддержки решений СППР решает две основные задачи. Во-первых, выбор наилучшего решения из множества возможных (оптимизация). Во-вторых, упорядочение возможных решений по предпочтительности (ранжирование).

В обеих задачах первым и наиболее принципиальным моментом является выбор совокупности критериев, на основе которых в дальнейшем будут оцениваться и сопоставляться возможные решения (будем называть их также альтернативами). Система СППР помогает пользователю сделать такой выбор .

Для анализа и выработок предложений в СППР используются разные методы. Это могут быть:

Информационный поиск;

Интеллектуальный анализ данных;

Поиск знаний в базах данных;

Рассуждение на основе прецедентов;

Имитационное моделирование;

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 2

Эволюционные вычисления и генетические алгоритмы;

Нейронные сети;

Ситуационный анализ;

Когнитивное моделирование и др.

Некоторые из этих методов были разработаны в рамках искусственного интеллекта. Если в основе работы СППР лежат методы искусственного интеллекта, то говорят об интеллектуальной СППР или ИСППР.

Система позволяет решать задачи оперативного и стратегического управления на основе учетных данных о деятельности компании.

Система поддержки принятия решений представляет собой комплекс программных инструментальных средств для анализа данных, моделирования, прогнозирования и принятия управленческих решений, состоящий из собственных разработок корпорации и приобретаемых программных продуктов (Oracle, IBM, Cognos).

Теоретические исследования в области разработки первых систем поддержки принятия решений проводились в технологическом институте Карнеги в конце 50-х начале 60-х годов XX века. Объединить теорию с практикой удалось специалистам из Массачусетского технологического института в 60-х годах. В середине и конце 80-х годов XX столетия стали появляться такие системы, как EIS, GDSS, ODSS. В 1987 году компания Texas Instruments разработала для United Airlines Gate Assignment Display System. Это позволило значительно снизить убытки от полетов и отрегулировать управление различными аэропортами, начиная от Международного аэропорта O"Hare в Чикаго и заканчивая Stapleton в Денвере, штат Колорадо. В 90-х годах сфера возможностей СППР расширялась благодаря внедрению хранилищ данных и инструментов OLAP. Появление новых технологий отчетности сделало СППР незаменимой в менеджменте .

Выделяют несколько больших групп СППР.

По взаимодействию с пользователем выделяют три вида СППР:

Пассивные помогают в процессе принятия решений, но не могут выдвинуть конкретного предложения;

Активные непосредственно участвуют в разработке правильного решения;

Кооперативные предполагают взаимодействие СППР с пользователем. Выдвинутое системой предложение пользователь может доработать, усовершенствовать, а затем отправить обратно в систему для проверки. После этого предложение вновь представляется пользователю, и так до тех пор, пока он не одобрит решение.

По способу поддержки различают:

Модельно-ориентированные СППР, используют в работе доступ к статистическим, финансовым или иным моделям;

СППР, основанные на коммуникациях, поддерживают работу двух и более пользователей, занимающихся общей задачей;

СППР, ориентированные на данные, имеют доступ к временным рядам организации. Они используют в работе не только внутренние, но и внешние данные;

СППР, ориентированные на документы, манипулируют неструктурированной информацией, заключенной в различных электронных форматах;

СППР, ориентированные на знания, предоставляют специализированные решения проблем, основанные на фактах.

По сфере использования выделяют:

Общесистемные

Настольные СППР.

Общесистемные работают с большими системами хранения данных (СХД) и применяются многими пользователями. Настольные являются небольшими системами и подходят для управления с персонального компьютера одного пользователя.

В структуре СППР фигурирует четыре основных компонента:

Информационные хранилища данных;

Средства и методы извлечения, обработки и загрузки данных (ETL);

Многомерная база данных и средства анализа OLAP;

Средства Data Mining.

Секция «Информационно-экономические системыi»

Использование системы позволяет найти ответы на множество вопросов, возникающих как и у генерального директора, так и у руководителя какого-либо отдела.

Процесс создания системы управленческой отчетности, анализа данных и поддержки принятия решений состоит из следующих этапов:

Анализ существующих на предприятии информационных потоков и процедур управления предприятием;

Выявление показателей, влияющих на финансово-экономическое состояние предприятия и отражающих эффективность ведения бизнеса (на основе данных из уже использующихся систем);

Выработка процедур, обеспечивающих получение управленческим персоналом необходимой информации в нужное время, в нужном месте и в нужном виде;

Настройка программных средств многомерного анализа;

Обучение персонала Заказчика работе с программными средствами многомерного анализа.

Итог - продуманные решения, опирающиеся на информационный фундамент, адекватные действия, квалифицированное исполнение и как результат успех всего предприятия.

1. Системы поддержки принятия решений, назначение и решаемые задачи [Электронный ресурс]. URL: http://referatz.ru/works/296331/ (дата обращения: 10.03.2016).

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

положения и теоретические основы информатизации поддержки принятия решений в сфере управления;
современные представления о системах поддержки принятия решений;
историю и тенденции развития систем поддержки принятия решений;

уметь

обобщать и систематизировать современные концепции систем поддержки принятия решений;
давать самостоятельную оценку информационных систем, поддерживающих современные методы и модели принятия решений;

владеть

классификацией систем поддержки принятия решений;
навыком выделения уникальных особенностей системы поддержки принятия решений, отличающих ее от других информационных систем.

Определение и основные характеристики систем поддержки принятия решений

Системы поддержки принятия решений представляют собой класс информационных систем, в рамках которых опыт и неформализованные знания лица, принимающего решение, сочетаются с применением математического аппарата. Благодаря этому свойству такие системы могут быть с успехом использованы при решении неструктурированных задач.

Согласно классификации Г. Саймона все задачи принятия решений можно подразделить на следующие категории:

полностью структурированные, когда ЛПР известны все элементы задачи и взаимосвязи между ними. Такие решения носят рутинный, повторяющийся характер, поэтому их можно полностью автоматизировать и свести роль ЛПР в принятии таких решений практически к нулю;
слабоструктурированные, или смешанные, содержащие как качественные, гак и количественные элементы, о которых менеджер имеет неполное представление, поскольку знает лишь часть элементов и связей между ними;
неструктурированные , содержащие описание основных элементов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми не известны.

Следует отметить, что в практике работы руководителя встречается относительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. При этом большинство управленческих задач могут быть классифицированы как слабоструктурированные.

В СППР активно используются субъективные предпочтения ЛПР, от которых зависит окончательное принятие решения. Такой подход дает менеджеру возможность использовать свои знания и опыт. Кроме того, ответственность ЛПР за принятые решения резко усиливает его мотивацию и побуждает к тщательному анализу информации. Таким образом, «субъективное» - не всегда плохо, а «объективное» - не всегда достижимо.

Существующие в настоящее время СППР, как правило, являются результатом мультидисциплинарных исследований, охватывающих такие области, как проектирование баз и хранилищ данных, искусственный интеллект, интерактивные компьютерные системы, методы имитационного моделирования.

В работах Г. Саймона, посвященных теории поддержки принятия решений, содержится следующий набор из шести утверждений. Первые три из них сформулированы в ставшей классической книге Administrative behavior 1

если информация, хранящаяся в компьютере, доступна тогда, когда это необходимо для принятия решения, то это может повысить рациональность принятия решений;
специализация функций принятия решений в значительной степени зависит от формирования надлежащих каналов связи с центрами решений;
когда необходимость в каком-либо конкретном знании возникает неоднократно, организация может предвидеть эту необходимость и, предоставляя человеку, обладающему этими знаниями, преимущество в принятии решений, добиться принятия более эффективного решения.

Три перечисленных утверждения особенно важны, если время, отведенное на принятие решения, ограничено.

В статье Applying information technology to organization design сформулированы еще три утверждения :

для постиндустриального общества основной проблемой является не организация эффективного производства, а организация эффективного процесса принятия решений, т.е. обработки информации. Повышение эффективности принятия решений всегда будет важным фактором;
с точки зрения обработки информации разделение труда означает разложение общей системы принятия решений на относительно независимые подсистемы, каждая из которых может быть спроектирована на основе минимального взаимодействия с другими;
ключ к успешной разработке информационных систем заключается в согласовании технологий и внимания к пользователям. Дополнительный компонент для обработки информации, человек или машина, может повысить производительность системы, если будут выполнены следующие три условия:
- компонент приносит больше результатов, чем требует вложений, экономит время и не требует дополнительного внимания;
- компонент включает как активные, так и пассивные элементы. При этом активные элементы автоматически выбирают и фильтруют информацию;
- компонент включает в себя аналитические и искусственные модели, которые способны решать задачи, оценивать и принимать решения.

Таким образом, автоматизированная поддержка принятия решений полезна и необходима в тех случаях, когда есть потребность в предоставлении релевантной, качественной информации лицам, принимающим решения, тогда, когда они в этой информации нуждаются.

С момента появления первых разработок в области систем поддержки принятия решений определение СППР непрерывно совершенствуется 1 .

Ранние определения СППР (предложенные в начале 1970-х гг.) отражали следующие три момента: 1) возможность оперировать с неструктурированными или слабоструктурированными задачами (в отличие от задач, с которыми имеет дело исследование операций); 2) интерактивные автоматизированные (т.е. реализованные на базе компьютера) системы; 3) разделение данных и моделей.

Приведем некоторые определения СППР:

совокупность процедур обработки данных и суждений, помогающих руководителю в принятии решений, основанных на использовании моделей ;
интерактивные автоматизированные системы, помогающие лицу, принимающему решения, использовать данные и модели для решения слабоструктурированных проблем ;
система, которая обеспечивает пользователям доступ к данным и (или) моделям таким образом, что пользователи могут принимать более обоснованные решения .

Сформулировать общепринятое определение СППР трудно. Это объясняется тем, что ее конструкция существенно зависит от вида задач, для решения которых она разрабатывается, видов данных, возможностей программного обеспечения, а также от пользователей системы.

Тем не менее можно выделить некоторые общепризнанные элементы и характеристики СППР. Прежде всего, СППР - это интерактивная автоматизированная система, которая помогает ЛИР использовать данные и модели для принятия решений. Система должна обладать возможностью работать с интерактивными запросами, при этом язык формирования запросов должен быть достаточно простым для изучения.

Согласно Е. Тюрбану 1 СППР обладают следующими четырьмя основными характеристиками:

они используют как данные, так и модели;
они предназначены для помощи менеджерам в принятии решений для слабоструктурированных и неструктурированных задач;
они поддерживают, но не заменяют выработку решений менеджерами;
их цель состоит в повышении эффективности принимаемых решений.

Также Е. Тюрбан предложил список характеристик «идеальной»

СППР - она:

оперирует слабоструктурированными задачами;
предназначена для ЛПР различных уровней;
может быть адаптирована для группового и индивидуального использования;
поддерживает как взаимозависимые, так и последовательные решения;
поддерживает три фазы процесса решения: интеллектуальную часть, проектирование и выбор;
поддерживает различные методы решения, что может быть полезно при решении задачи группой ЛПР;
является гибкой и адаптируется к изменениям как внутренней среды организации, так и ее окружения;
проста в использовании и модификации;
повышает эффективность процесса принятия решений;
позволяет человеку управлять процессом принятия решений с помощью компьютера, а не наоборот;
поддерживает эволюционное использование и легко адаптируется к изменяющимся требованиям;
может быть легко построена, если может быть сформулирована логика конструкции СППР;
поддерживает моделирование;
позволяет использовать знания.

СППР состоит из двух основных подсистем - лица, принимающего решения, и информационной системы (ИС). Функция ЛПР как компонента СППР состоит не только в вводе данных, но и в принятии решений - на основе своих знаний и интуиции .

Данные есть результат наблюдения за физическим объектом или явлением: например, ежедневным объемом производства, ежедневным объемом продаж или уровнем запасов продукта. База данных есть совокупность взаимосвязанных файлов. Системы управления базами данных представляют собой компьютерные программы, связанные с управлением большим количеством данных в физическом хранилище, а также с созданием и обновлением запросов к базам данных. СУБД могут представлять собой как «стороннее» программное обеспечение, так и быть встроенными в СППР.

Математические модели обычно встроены в СППР, а пользователи могут создавать, редактировать, обновлять или удалять модели. Современные СППР представляют пользователю довольно широкий выбор режимов работы: на основе интерфейсных меню, языка команд, вопросов и ответов, а также взаимодействие на основе форм, систем распознавания речи и графического пользовательского интерфейса. В частности, графический пользовательский интерфейс {graphic users interface) предусматривает использование иконок, кнопок, выпадающих меню и панелей. В последние годы эти элементы стали наиболее распространенным способом общения пользователей с информационными системами.

Простейшая архитектура СППР представлена на рис. 3.1, а ее место в комплексной информационной системе предприятия - на рис. 3.2.

Рис. 3.1.

Рис. 3.2.

СППР отличаются от других управленческих информационных систем тем, что они направлены на повышение эффективности решений, а не на облегчение процесса принятия решений.

Модель принятия решений человеком предусматривает три этапа - разведку, разработку и выбор. При этом термин «поддержка» подразумевает довольно много различных действий и задач, выполняемых на каждом из перечисленных этапов.

На стадии разведки роль ЛПР заключается в определении проблемы, которую необходимо решить. Делается это на основе исходных данных, полученных и проанализированных системой обработки транзакций или управленческой информационной системой.

Рис. 3.3.

Существующие обзоры СППР показывают, что все большее число систем становится стратегическими инструментами, необходимыми для существования и устойчивого развития организаций 1 . Дальнейшие исследования должны принимать во внимание, что СППР из необязательного программного обеспечения становятся жизненно необходимыми для бизнеса. Следовательно, индивидуальные различия, стили поведения, личные, демографические иные пользовательские характеристики могут стать критическими факторами успеха. Смещение фокуса исследований применения СППР с пользовательских проблем на задачи, а также на организационные и внешние факторы является необходимым для отражения действительности.

Оценка эффективности применения СППР связана с анализом затрат и выгод, получаемых от их внедрения. Уникальность данных систем состоит в том, что, хотя они обеспечивают значительную экономию средств и рост прибыли предприятия, оценка эффективности их применения представляется весьма проблематичной. Поэтому исследователи используют анализ последствий принимаемых решений, изменений в процессе принятия решений, концептуальных изменений в видении проблемы руководством, изменений в процедурах, а также анализ затрат и выгод, изменений в обслуживании, а также управленческие оценки системы .

Сегодня СППР нашли широкое применение как в коммерческих, так и в некоммерческих организациях. В то же время есть две области, в которых они используются не столь часто - международный бизнес и учет/аудит .

Особенности и основы построения компонентов СППР обеспечивают реализацию таких важных свойств построения информационных систем, как интерактивность, интегрированность, мощность, доступность, гибкость, надежность, робастность, управляемость.

Интерактивность СППР означает, что система реагирует на различные действия, посредством которых человек влияет на вычислительный процесс, в частности, в диалоговом режиме. Человек и система обмениваются информацией в темпе, который сравним со скоростью обработки информации человеком. Однако практика показывает, что лишь немногие руководители хотят и умеют вести прямой диалог с компьютером: многие предпочитают взаимодействие с системой через посредника или в режиме косвенного доступа, с возможностью пакетной обработки данных. Вместе с тем свойство интерактивности необходимо для исследования новых проблем и ситуаций при адаптивном проектировании прикладных СППР.

Интегрированность СППР - это совместимость составляющих системы управления данными и средств общения с пользователями в процессе поддержки принятия решений.

Мощность означает способность системы отвечать на существенные вопросы.

Доступность - это способность обеспечить предоставление ответов на запросы пользователя в нужной форме и в нужное время.

Гибкость характеризует возможность системы адаптироваться к изменениям потребностей и ситуаций.

Надежность означает способность системы выполнять требуемые функции в течение длительного периода.

Робастность - это способность системы восстанавливаться в случае возникновения ошибочных ситуаций как внешнего, так и внутреннего происхождения. Хотя между надежностью и робастностью существует определенная связь, это две разные характеристики: система, которая никогда не восстанавливается в случае возникновения ошибочных ситуаций, может быть надежной, не будучи робастной. Однако система с высоким уровнем робастности, которая может восстанавливаться и продолжать работу во многих ошибочных ситуациях, может быть отнесена к ненадежным, поскольку она может не обладать способностью выполнять необходимые процедуры.

Управляемость означает, что пользователь может контролировать действия системы, вмешиваясь в ход решения задачи.

Современные компьютерные системы поддержки принятия решений:

предоставляют руководителю помощь в процессе принятия решений и обеспечивают поддержку во всем диапазоне структурированных, полу- структурированных и неструктурированных задач;
поддерживают и делают более обоснованными соображения и оценки руководителя, но не заменяют и не отменяют их (контроль остается за человеком). Благодаря удобному интерфейсу пользователь чувствует себя комфортно и не боится работать с системой;
повышают эффективность принимаемых решений. В отличие от административных информационных систем, в которых акцент делается на максимальную производительность аналитического процесса, в СППР значительно более весомыми являются эффективность процесса принятия решений и самих решений;
интегрируют модели и аналитические методы с доступом к данным и выборкой данных. Для оказания помощи в принятии решений активизируются одна или несколько моделей (математических, статистических, имитационных, количественных, качественных или комбинированных). Содержание баз и хранилищ данных охватывает историю текущих и предшествующих операций, а также информацию внутреннего характера и информацию о среде;
просты в использовании даже для лиц, которые не имеют богатого опыта работы с компьютером. Системы являются «дружественными» для пользователей, не требуют глубоких знаний в области вычислительной техники и обеспечивают простую навигацию, диалоговую документацию, встроенные средства обучения и другие атрибуты программных интерфейсных систем;
построены по принципу интерактивного решения задач. Пользователь имеет возможность поддерживать диалог с СППР в непрерывном режиме, не ограничиваясь вводом отдельных команд с последующим ожиданием результатов;
ориентированы на гибкость и адаптивность к изменениям как во внешней среде, так и в подходах к решению задач, которые выбирает пользователь;
не навязывают пользователю какой-либо определенный процесс принятия решений. Пользователь имеет ряд возможностей и может выбирать их в форме и последовательности, которые соответствуют стилю «воображаемых моделей» его познавательной деятельности.

Целью написания этой статьи было сделать краткий обзор принципов построения Интеллектуальных Систем Поддержки Принятия Решений (ИСППР ), роли машинного обучения, теории игр, классического моделирования и примеров их использования в СППР. Целью статьи не является забуриться вглубь тяжелой теории автоматов, самообучаемых машин, равно как и инструментов BI.

Введение

Существет несколько определений ИСППР , которые, в общем-то, крутятся вокруг одного и того же функционала. В общем виде, ИСППР - это такая система, которая ассистирует ЛПР (Лицам, Принимающим Решения) в принятии этих самых решений, используя инструментарии дата майнинга, моделирования и визуализации, обладает дружелюбным (G)UI, устойчива по качеству, интерактивна и гибка по настройкам.

Зачем нужны СППР :

Сложность в принятии решений
Необходимость в точной оценке различных альтернатив
Необходимость предсказательного функционала
Необходимость мультипотокового входа (для принятия решения нужны выводы на основе данных, экспертные оценки, известные ограничения и т.п.)

Первые СППР (тогда еще без И) выросли из СПТ (Систем Процессинга Транзакций), в середине 60-х - начале 70-х. Тогда эти системы не обладали никакой интерактивностью, представляя собой, по сути, надстройки над РСУБД, с некоторым (совсем не большим) функционалом численного моделирования. Одной из первых систем можно назвать DYNAMO, разработанную в недрах MIT и представлявшую собой систему симуляции каких-либо процессов на основе исторических транзакций. После выхода на рынок мейнфреймов IBM 360 стали появляться и условно-коммерческие системы, применявшиеся в оборонке, спецслужбах и НИИ.

С начала 80-х уже можно говорить о формировании подклассов СППР , таких как MIS (Management Information System), EIS (Executive Information System), GDSS (Group Decision Support Systems), ODSS (Organization Decision Support Systems) и др. По сути, эти системы представляли собой фреймворки, спососбные работать с данными на различных уровнях иерархии (от индивидуального до общеорганизационного), а внутрь можно было внедрить какую угодно логику. Примером может служить разработанная Texas Instruments для United Airlines система GADS (Gate Assignment Display System), которая поодерживала принятие решений в Field Operations - назначение гейтов, определение оптимального времени стоянки и т.п.

В конце 80-х появились ПСППР (Продвинутые - Advanced), которые позволяли осуществлять «what-if» анализ и использовали более продвинутый инструментарий для моделирования.

Наконец, с середины 90-х на свет стали появляться и ИСППР , в основе которых стали лежать инструменты статистики и машинного обучения, теории игр и прочего сложного моделирования.

Многообразие СППР

На данных момент существует несколько способов классификации СППР, опишем 3 популярных:

По области применения

Бизнес и менеджмент (прайсинг, рабочая сила, продукты, стратегия и т.п.)
Инжиниринг (дизайн продукта, контроль качества...)
Финансы (кредитование и займы)
Медицина (лекарства, виды лечения, диагностика)
Окружающая среда

По соотношению данные\модели (методика Стивена Альтера)

FDS (File Drawer Systems - системы предоставления доступа к нужным данным)
DAS (Data Analysis Systems - системы для быстрого манипулирования данными)
AIS (Analysis Information Systems - системы доступа к данным по типу необходимого решения)
AFM(s) (Accounting & Financial models (systems) - системы рассчета финансовых последствий)
RM(s) (Representation models (systems) - системы симуляции, AnyLogic как пример)
OM(s) (Optimization models (systems) - системы, решающие задачи оптимизации)
SM(s) (Suggestion models (systems) - системы построения логических выводов на основе правил)

По типу использумого инструментария

Model Driven - в основе лежат классические модели (линейные модели, модели управления запасами, транспортные, финансовые и т.п.)
Data Driven - на основе исторических данных
Communication Driven - системы на оснвое группового принятия решений экспертами (системы фасилитации обмена мнениями и подсчета средних экспертных значений)
Document Driven - по сути проиндексированное (часто - многомерное) хранилище документов
Knowledge Driven - внезапно, на основе знаний. При чем знаний как экспертных, так и выводимых машинно

Я требую жалобную книгу! нормальную СППР

Несмотря на такое многообразие вариантов классификаций, требования и атрибуты СППР хорошо ложатся в 4 сегмента:

Качество
Организация
Ограничения
Модель

На схеме ниже покажем, какие именно требовани и в какие сегменты ложаться:

Отдельно отметим такие важные атрибуты, как масштабируемость (в ныне одном подходе agile никуда без этого), способность обрабатывать плохие данные, юзабилити и user-friendly interface, нетребовательность к ресурсам.

Архитектура и дизайн ИСППР

Существет несколько подходов к тому, как архитектурно представить СППР. Пожалуй, лучшее описание разности подходов - «кто во что горазд». Несмотря на разнообразие подходов, осуществляются попытки создать некую унифицированную архитектуру, хотя бы на верхнем уровне.

Действительно, СППР вполне можно разделить на 4 больших слоя:

Интерфейс
Моделирование
Data Mining
Data collection

А уж в эти слои можно напихать какие угодно инструменты.

На схеме ниже представляю мое видение архитектуры, с описанием функционала и примерами инструментов:

С архитектурой более или менее понятно, перейдем к дизайну и собственно построению СППР.

В прицнипе, тут нет никакого rocket science. При построении ИСППР необходимо придерживаться следующих шагов:

Анализ домена (собственно, где мы будем нашу ИСППР использовать)
Сбор данных
Анализ данных
Выбор моделей
Экспертный анализ\интерпретация моделей
Внедрение моделей
Оценка ИСППР
Внедрение ИСППР
Сбор обратной свзяи (на любом этапе , на самом деле)

На схеме это выглядит так:

Оценивать ИСППР можно двумя способами. Во-первых, по матрице атрибутов, которая представлена выше. Во-вторых, по критериальному чек-листу, который может быть любым и зависеть от вашей конкретной задачи. В качестве примера такого чек-листа я бы привел следующее:

Подчеркну, что это только ИМХО и вы можете сами сделать удобный для себя чек-лист.

А где тут машинное обучение и теория игр?

Да практически везде! По крайней мере в слое, связанном с моделированием.

С одной стороны, есть классические домены, назовем их «тяжелыми», вроде управления цепями поставок, производства, запасов ТМЦ и проч. В тяжелых доменах наши с вами любимые алгоритмы могут привнести дополнительные инсайты для зарекомендовавших себя классических моделей. Пример: предиктивная аналитика по выходам из строя оборудования (машинное обучение) отлично сработается с каким-нибудь FMEA анализом (классика).

С другой стороны, в «легких» доменах, вроде клиентской аналитики, предсказании churn, выплаты кредитов - алгоритмы машинного обучения будут на первых ролях. А в скоринге, например, можно совмещать классику с NLP, когда решаем выдавать ли кредит на основе пакета документов (как раз-таки document driven СППР).

Классические алгоритмы машинного обучения

Допустим, есть у нас задачка: менеджеру по продажам стальной продукции надо еще на этапе получения заявки от клиента понимать, какого качества готовая продукция поступит на склад и применить некое управляющее воздействие, если качество будет ниже требуемого.

Поступаем очень просто:

Шаг 0. Определяем целевую переменную (ну, например, содержание оксида титана в готовой продукции)
Шаг 1. Определяемся с данными (выгружаем из SAP, Access и вообще ото всюду, куда дотянемся)
Шаг 2. Собираем фичи\генерим новые
Шаг 3. Рисуем процесс data flow и запускаем его в продакшн
Шаг 4. Выбираем и обучаем модельку, запускаем ее крутиться на сервере
Шаг 5. Определяем feature importances
Шаг 6. Определяемся со вводом новых данных. Пусть наш менеджер их вводит, например, руками.
Шаг 7. Пишем на коленке простой web-based интерфейс, куда менеджер вводит ручками значения важных фич, это крутится на серваке с моделькой, и в тот же интерфейс выплевываестя прогнозируемое качество продукции

Вуа-ля, ИСППР уровня детсад готова, можно пользоваться.

Подобные «простые» алгоритмы также использует IBM в своей СППР Tivoli, которая позволяет определять состояние своих супер-компьютеров (Watson в первую очередь): на основе логов выводится информация по перформансу Watson, прогнозируется доступность ресурсов, баланс cost vs profit, необходимость обслуживания и т.п.

Компания ABB предлагает своим клиентам DSS800 для анализа работы электродвигателей той же ABB на бумагоделательной линии.

Финская Vaisala , производитель сенсоров для минтранса Финляндии использует ИСППР для предсказания того, в какие периоды необходимо применять анти-обледенитель на дорогах во избежания ДТП.

Опять-таки финская Foredata предлагает ИСППР для HR, которая помогает принимать решения по годности кандидата на позицию еще на этапе отбора резюме.

В аэропорту Дубай в грузовом терминале работает СППР, которая определяет подозрительность груза. Под капотом алгоритмы на основе сопровидительных документов и вводимых сотрудниками таможни данных выделяют подозрительные грузы: фичами при этом являются страна происхождения, информация на упаковке, конкретная информация в полях декларации и т.п.

Тысячи их!

Обычные нейронные сети

Кроме простого ML, в СППР отлично ложится и Deep Learning.

Некоторые примеры можно найти в ВПК, например в американской TACDSS (Tactical Air Combat Decision Support System). Там внутри крутятся нейронки и эволюционные алгоритмы, помогающие в определении свой-чужой, в оценке вероятности попадания при залпе в данный конкретный момент и прочие задачки.

В немного более реальном мире можно рассмотреть такой пример: в сегменте B2B необходимо определить, выдавать ли кредит организации на основе пакета документов. Это в B2C вас оператор замучает вопросами по телефону, проставит значения фич у себя в системе и озвучит решение алгоритма, в B2B несколько посложнее.

ИСППР там может строиться так: потенциальный заемщик приносит заранее согласованный пакет документов в офис (ну или по email присылает сканы, с подписями и печатями, как положено), документы скармливаются в OCR, затем передаются в NLP-алгоритм, который дальше уже делит слова на фичи и скармливает их в NN. Клиента просят попить кофе (в лучшем случае), или вот где карту оформляли туда и идите прийти после обеда, за это время как раз все и обсчитается и выведет на экран девочке-операционисту зеленый или красный смайлик. Ну или желтый, если вроде ок, но нужно больше справок богу справок.

Подобными алгоритмами пользуются также в МИД: анкета на визу + прочие справки анализируются прямо в посольстве \ консульстве, после чего сотруднику на экране высвечивается один из 3 смайликов: зеленый (визу выдать), желтый (есть вопросы), красный (соискатель в стоп-листе). Если вы когда-нибудь получали визу в США, то то решение, которое озвучивает вам сотрудник консульства - это именно результат работы алгоритма в совокупности с правилами, а никак не его личное субъективное мнение о вас:)

В тяжелых доменах известны также СППР на основе нейронок, определяющие места накопления буфера на производственных линиях (см, напимер, Tsadiras AK, Papadopoulos CT, O’Kelly MEJ (2013) An artificial neural network based decision support system for solving the buffer allocation problem in reliable production lines. Comput Ind Eng 66(4):1150–1162 ), Общие Нечеткие Нейронные Сети на основе мин-макса (GFMMNN) для кластеризации потребителей воды (Arsene CTC, Gabrys B, Al-Dabass D (2012) Decision support system for water distribution systems based on neural networks and graphs theory for leakage detection. Expert Syst Appl 39(18):13214–13224 ) и другие.

Вообще стоит отметить, что NN как нельзя лучше подходят для принятия решений в условиях неопределенности, т.е. условиях, в которых и живет реальный бизнес. Алгоритмы кластеризации также хорошо вписались.

Байесовские сети

Бывает иногда и так, что данные у нас неоднородны по видам появления. Приведем пример из медицины. Поступил к нам больной. Что-то мы про него знаем из анкеты (пол, возраст, вес, рост и т.п.) и анамнеза (перенесенные инфаркты, например). Назовем эти данные статическими. А что-то мы про него узнаем в процессе периодического обследования и лечения (несколько раз в день меряем температуру, состав крови и проч). Эти данные назовем динамическими. Понятно, что хорошая СППР должна уметь учитывать все эти данные и выдавать рекомендации, основываясь на всей полноте информации.

Динамические данные обновляются во времени, соответственно, паттерн работы модели будет такой: обучение-решение-обучение , что в общем похоже на работу врача: примерно определить диагноз, прокапать лекарство, посмотреть за реакцией. Таким образом, мы постоянно пребываем в состоянии неопределенности, подействует лечение или нет. И состояние пациента меняется динамически. Т.е. нам надо построить динамическую СППР, причем еще и knowledge driven.

В таких случаях нам отлично помогут Динамические Байесовские Сети (ДБС) - обобщение моделей на основе фильтров Калмана и Скрытой Марковской Модели.

Разделим данные по пациенту на статические и динамические.

Если бы мы строили статическую байесовскую сетку, то нашей задачей было бы посчитать следующую вероятность:

Где - узел нашей сетки (вершина графа, по сути), т.е. значение каждой переменной (пол, возраст....), а С - предсказываемый класс (болезнь).

Статическая сетка выглядит так:

Но это не айс. Состояние пациента меняется, время идет, надо решать, как же его лечить.

Вот для этого и применим ДБС.

Сначала, в день приема пацитента, строим статическую сетку (как на картинке выше). Потом, в каждый день i строим сетку на основе динамически меняющихся данных:

Соответственно, совокупная модель примет следующий вид:

Таким, образом, результат мы расчитаем по следующей формуле:

Где T - совокупное время госпитализации, N - количество переменных на каждом из шагов ДБС.

Внедрить эту модель в СППР необходимо несколько иначе - скорее тут надо идти от обратного, сначала эту модель зафиксировать, а потом строить интерфейс вокруг . Т.е., по сути, мы сделали хард модель, внутри которой динамические элементы.

Теория игр

Теория игр, в свою очередь, гораздо лучше подойдет для ИСППР, созданных для принятия стратегических решений. Приведем пример.

Допустим, на рынке существует олигополия (малое количество соперников), есть определенный лидер и это (увы) не наша компания. Нам необходимо помочь менеджменту принять решение об объемах выпускаемой нами продукции: если мы будем выпускать продукцию в объеме , а наш соперник - , уйдем мы в минус или нет? Для упрощения возьмем частный случай олигополии - дуополию (2 игрока). Пока вы думаете, RandomForest тут или CatBoost, я вам предложу использовать классику - равновесие Штакельберга. В этой модели поведение фирм описывается динамической игрой с полной совершенной информацией, при этом особенностью игры является наличие лидирующей фирмы, которая первой устанавливает объём выпуска товаров, а остальные фирмы ориентируются в своих расчетах на неё.
Для решения нашей задачи нам надо всего-то посчитать такое , при котором решится задача оптимизации следующего вида:

Для ее решения (сюрприз-сюрприз!) надо лишь приравнять первую производную по к нулю.

При этом для такой модели нам понадобится знать только предложение на рынке и стоимость за товар от нашего конкурента, после чего построить модель и сравнить получившееся q с тем, которое хочет выкинуть на рынок наш менеджмент. Согласитесь, несколько проще и быстрее, чем пилить NN.

Для таких моделей и СППР на их основе подойдет и Excel. Конечно, если вводимые данные надо посчитать, то нужно что-то посложнее, но не сильно. Тот же Power BI справится.

Искать победителя в битве ML vs ToG бессмысленно. Слишком разные подходы к решению задачи, со своими плюсами и минусами.

Что дальше?

С современным состоянием ИСППР вроде бы разобрались, куда идти дальше?

В недавнем интервью Джуда Перл, создатель тех самых байесовских сетей, высказал любопытное мнение. Если слегка перефразировать, то

«все, чем сейчас занимаются эксперты в машинном обучении, это подгонка кривой под данные. Подгонка нетривиальная, сложная и муторная, но все-таки подгонка.»

(почитать)

Скорее всего, вангую, через лет 10 мы перестанем жестко хардкодить модели, и начнем вместо этого повсеместно обучать компьютеры в создаваемых симулируемых средах. Наверное, по этому пути и пойдет реализация ИСППР - по пути AI и прочих скайнетов и WAPR"ов.

Если же посмотреть на более близкую перспективу, то будущее ИСППР за гибкостью решений. Ни один из предложенных способов (классические модели, машинное обучение, DL, теория игр) не универсален с точки зрения эффективности для всех задач. В хорошей СППР должны сочетаться все эти инструменты + RPA, при этом разные модули должны использоваться под разные задачи и иметь разные интерфейсы вывода для разных пользователей. Этакий коктейль, смешанный, но ни в коем случае не взболтанный.

Литература

Merkert, Mueller, Hubl , A Survey of the Application of Machine Learning in Decision Support Systems, University of Hoffenhaim 2015
Tariq, Rafi ,Intelligent Decision Support Systems- A Framework, India, 2011
Sanzhez i Marre, Gibert , Evolution of Decision Support Systems, University of Catalunya, 2012
Ltifi, Trabelsi, Ayed, Alimi , Dynamic Decision Support System Based on Bayesian Networks, University of Sfax, National School of Engineers (ENIS), 2012

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА

И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ

при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

Северо-Западный институт управления

Факультет: Государственного и муниципального управления

Кафедра: Общего менеджмента и логистики

Курсовая работа

«Системы поддержки принятия решений»

Студент 3 курса

Очной формы обучения

Фетискин Иван Юрьевич

Руководитель работы

Доцент, кандидат филологических наук

Мысин Николай Васильевич

Санкт-Петербург 2015 г.

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты и понятия систем поддержки принятия решений

1 Определение системы поддержки принятия решений, ее функции

2 Структура систем поддержки принятия решений

3 Хранилища данных

4 OLAP- технологии

5 Интеллектуальный анализ данных

6 Классификации систем поддержки принятия решений

7 Области применения

8 Рынок СППР

9 Оценка системы поддержки принятия решений (СПРР)

Глава 2 Практика реализации СППР на примере территориальных учреждений Банка России

1 Формулирование целей и задач исследования, характеристика исследуемого объект

2 Общий обзор и описание работы

2.1 Разработка СППР в управлении деятельностью территориальных учреждений Банка России

2.2 Описание функциональных подсистем

2.3 Разработка СППР на уровне ТУ, реализующей методические и инструментальные решения

3 Выводы и результаты применения данной СППР

Заключение

Список литературы

Введение

Развивающиеся рыночные отношения, децентрализация управления, быстрое устаревание информации обусловливают высокие требования к современному руководителю. Знание и умелое использование положений менеджмента существенно облегчают труд руководителя, помогают ему определять приоритеты и систематизировать работу. Базой, на которой строится вся управленческая деятельность, служат организационные структуры.

Организации создают структуры для того, чтобы обеспечивать координацию и контроль деятельности своих подразделений и работников. Структуры организаций отличаются друг от друга сложностью (т. е. степенью разделения деятельности на различные функции), формализацией (т. е. степенью использования заранее установленных правил и процедур), соотношением централизации и децентрализации (т. е. уровнями, на которых принимаются управленческие решения).

Структурные взаимосвязи в организациях находятся в центре внимания многих исследователей и руководителей. Для того чтобы эффективно достигались цели, необходимо понимание структуры работ, подразделений и функциональных единиц. Организация работы и людей во многом влияет на поведение работников. Структурные и поведенческие взаимосвязи, в свою очередь, помогают установить цели организации, влияют на отношения и поведение работников. Структурный подход применяется в организациях для обеспечения основных элементов деятельности и взаимосвязей между ними. Он предполагает использование разделения труда, охвата контролем, децентрализации и департаментализации.

В условиях динамичности современного производства и общественного устройства управление должно находиться в состоянии непрерывного развития, которое сегодня невозможно обеспечить без исследования путей и возможностей этого развития, без выбора альтернативных направлений. Исследование управления осуществляется в каждодневной деятельности менеджеров и персонала и в работе специализированных аналитических групп, лабораторий, отделов. Необходимость в исследованиях систем управления продиктована достаточно большим кругом проблем, с которыми приходится сталкиваться многим организациям. От правильного решения этих проблем зависит успех работы этих организаций.

Организационная структура управления - одно из ключевых понятий менеджмента, тесно связанное с целями, функциями, процессом управления, работой менеджеров и распределением между ними полномочий. В рамках этой структуры протекает весь управленческий процесс (движение потоков информации и принятие управленческих решений), в котором участвуют менеджеры всех уровней, категорий и профессиональной специализации. Структуру можно сравнить с каркасом здания управленческой системы, построенным для того, чтобы все протекающие в ней процессы осуществлялись своевременно и качественно.

Различия в структуре организации, в особенностях их функционирования накладывают очень существенный отпечаток на управленческую деятельность, а в ряде случаев и оказывают на нее определяющее влияние. Кроме того, деятельность руководителя, ее психологические особенности зависят не только от типа организационной структуры, но и от его иерархического места в этой структуре, что, собственно, и делает тему данной курсовой работы наиболее актуальной.

Научно обоснованное формирование организационных структур управления - актуальная задача современного этапа адаптации хозяйствующих субъектов к рыночной экономике. В современных условиях необходимо широко использовать принципы и методы проектирования организации управления на основе системного подхода.

ЦЕЛЬ ДАННОЙ КУРСОВОЙ РАБОТЫ заключается в том, чтобы изучить принцип иерархии в структуре управления организации.

Для достижения поставленной цели в работе определены следующие задачи:

исследование сущности и принципов построения организационных структур, их классификации и этапов исторического развития;

исследование сущности и принципов построения организационных структур;

построение стратегии организационных изменений.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: аналитический, графический.

Для написания данной работы использовались научные труды и разработки отечественных и зарубежных авторов, посвященные вопросам процессного управления, создания систем поддержки принятия управленческих решений. В работе использованы материалы, опубликованные в российской и зарубежной печати, а также представленные на специализированных профессиональных сайтах сети Internet.

Глава 1. Теоретические аспекты и понятия систем поддержки принятия решений

1 Определение системы поддержки принятия решений, ее функции

Очевидно, что принимаемые решения о стратегии и тактике развития города должны быть тщательно продуманы и обоснованы. Это особенно важно именно в социально-экономических системах, так как принимаемые решения касаются живых людей, их материального и духовного состояния. Тем не менее, на сегодняшний день принятие решений мэром, городской администрацией, комитетами основано на опыте и интуиции руководителей. Но социально-экономические системы сложны и их поведение трудно предсказать из-за наличия огромного количества прямых и обратных связей, часто неочевидных с первого взгляда. Человеческий мозг неспособен справиться с задачей такой размерности, поэтому необходимо обеспечить информационно-аналитическую поддержку принятия решений. В последние годы сформировалось и активно используется новое направление в области автоматизации управленческого труда - системы поддержки принятия решений. Они с успехом применяются в самых разных отраслях: телекоммуникациях, финансовой сфере, торговле, промышленности, медицине и многих других.

Концепция систем поддержки принятия решений (СППР) включает целый ряд средств, объединенных общей целью - способствовать принятию рациональных и эффективных управленческих решений.

Система поддержки принятия решений (СППР) - компьютерная автоматизированная система, целью которой является помощь людям, принимающим решение в сложных условиях для полного и объективного анализа предметной деятельности. Это диалоговая система, использующая правила принятия решений и соответствующие модели с базами данных, а также интерактивный компьютерный процесс моделирования.

СППР возникли в результате слияния управленческих информационных систем и систем управления базами данных. СППР являются человеко-машинными системами, которые позволяют лицам, принимающим решения, использовать данные, знания, объективные и субъективные модели для анализа и решения неструктурированных и слабо формализуемых задач.

Процесс принятия решения - это получение и выбор наиболее оптимальной альтернативы с учетом просчета всех последствий. При выборе альтернатив- надо выбирать ту, которая наиболее полно отвечает поставленной цели, но при этом приходится учитывать большое количество противоречивых требований и, следовательно, оценивать выбранный вариант решения по многим критериям.

Система поддержки принятия решений предназначена для поддержки многокритериальных решений в сложной информационной среде. При этом под многокритериальностью понимается тот факт, что результаты принимаемых решений оцениваются не по одному, а по совокупности многих показателей (критериев) рассматриваемых одновременно. Информационная сложность определяется необходимостью учета большого объема данных, обработка которых без помощи современной вычислительной техники практически невыполнима. В этих условиях число возможных решений, как правило, весьма велико, и выбор наилучшего из них "на глаз", без всестороннего анализа может приводить к грубым ошибкам.

Также СППР позволяет облегчить работу руководителям предприятий и повысить ее эффективность. Они значительно ускоряют решение проблем в бизнесе. СППР способствуют налаживанию межличностного контакта. На их основе можно проводить обучение и подготовку кадров. Данные информационные системы позволяют повысить контроль над деятельностью организации. Наличие четко функционирующей СППР дает большие преимущества по сравнению с конкурирующими структурами. Благодаря предложениям, выдвигаемым СППР, открываются новые подходы к решению повседневных и нестандартных задач.

СППР характеризуется следующими отличительными особенностями:

·ориентацией на решение плохо структурированных (формализованных) задач, характерных главным образом для высоких уровней управления;

·возможностью сочетания традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе;

·направленностью на непрофессионального конечного пользователя ЭВМ посредством использования диалогового режима работы;

·высокой адаптивностью, обеспечивающей возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя.

Система поддержки принятия решений решает две основные задачи:

.выбор наилучшего решения из множества возможных (оптимизация);

2.упорядочение возможных решений по предпочтительности (ранжирование).

Для анализа и выработок предложений в СППР используются разные методы. Это могут быть:

·информационный поиск,

·интеллектуальный анализ данных,

·поиск знаний в базах данных,

·рассуждение на основе прецедентов,

·имитационное моделирование,

·эволюционные вычисления и генетические алгоритмы,

·нейронные сети,

·ситуационный анализ,

·когнитивное моделирование и др.

Близкие к СППР классы систем - это экспертные системы и автоматизированные системы управления.

Теоретические исследования в области разработки первых систем поддержки принятия решений проводились в технологическом институте Карнеги в конце 50-х начале 60-х годов XX века. Объединить теорию с практикой удалось специалистам из Массачусетского технологического института в 60-х годах. В середине и конце 80-х годов XX столетия стали появляться такие системы, как EIS, GDSS, ODSS. В 1987 году компания Texas Instruments разработала для United Airlines Gate Assignment Display System. Это позволило значительно снизить убытки от полетов и отрегулировать управление различными аэропортами, начиная от Международного аэропорта OHare в Чикаго и заканчивая Stapleton в Денвере, штат Колорадо. В 90-х годах сфера возможностей СППР расширялась благодаря внедрению хранилищ данных и инструментов OLAP. Появление новых технологий отчетности сделало СППР незаменимой в менеджменте.

1.2 Структура СППР

Если говорить о структуре СППР, то выделяют четыре основных компонента:

·Информационные хранилища данных. Хранилище данных представляет собой банк данных определенной структуры, содержащий информацию о производственном процессе компании в историческом контексте. Главное назначение хранилища - обеспечивать быстрое выполнение произвольных аналитических запросов. (Более подробно о хранилищах данных говориться в пункте 1.3 гл.1.)

·Многомерная база данных и средства анализа OLAP (On-Line Analitycal Processing) - сервис представляет собой инструмент для анализа больших объемов данных в режиме реального времени. (подробно в п. 1.4 гл.1)

·Средства Data Mining. При помощи средств добычи данных можно проводить глубокие исследования данных. (Более подробно в п. 1.5 гл. 1.)

Основу СППР составляет комплекс взаимосвязанных моделей с соответствующей информационной поддержкой исследования, экспертные и интеллектуальные системы, включающие опыт решения задач управления и обеспечивающие участие коллектива экспертов в процессе выработки рациональных решений.

Ниже на рис.1 приведен архитектурно-технологическая схема информационно-аналитической поддержки принятия решений:

Рис.1 Архитектурно-технологическая схема СППР

Аналитические системы СППР позволяют решать три основных задачи:

.ведение отчётности,

.анализ информации в реальном времени (OLAP),

.интеллектуальный анализ данных.

3 Хранилища данных

Ясно, что принятие решений должно основываться на реальных данных об объекте управления. Такая информация обычно хранится в оперативных базах данных OLTP-систем. Но эти оперативные данные не подходят для целей анализа, так как для анализа и принятия стратегических решений в основном нужна агрегированная информация. Кроме того, для целей анализа необходимо иметь возможность быстро манипулировать информацией, представлять ее в различных аспектах, производить различные нерегламентированные запросы к ней, что затруднительно реализовать на оперативных данных по соображениям производительности и технологической сложности.

Решением данной проблемы является создание отдельного хранилища данных (ХД), содержащего агрегированную информацию в удобном виде. Целью построения хранилища данных является интеграция, актуализация и согласование оперативных данных из разнородных источников для формирования единого непротиворечивого взгляда на объект управления в целом. При этом в основе концепции хранилищ данных лежит признание необходимости разделения наборов данных, используемых для транзакционной обработки, и наборов данных, применяемых в системах поддержки принятия решений. Такое разделение возможно путем интеграции разъединенных в различных системах обработки данных (СОД) и внешних источниках детализированных данных в едином хранилище, их согласования и, возможно, агрегации.

Следует отметить главные преимущества хранилищ данных СППР:

·Единый источник информации: компания получает выверенную единую информационную среду, на которой будут строиться все справочно- аналитические приложения в той предметной области, по которой построено хранилище. Эта среда будет обладать единым интерфейсом, унифицированными структурами хранения, общими справочниками и другими корпоративными стандартами, что облегчает создание и поддержку аналитических систем.

·Также, при проектировании информационного хранилища данных особое внимание уделяют достоверности информации, которая попадает в хранилище.

·Производительность: физические структуры хранилища данных специальным образом оптимизированы для выполнения абсолютно произвольных выборок, что позволяет строить действительно быстрые системы запросов.

·Быстрота разработки: специфическая логическая организация хранилища и существующее специализированное ПО позволяют создавать аналитические системы с минимальными затратами на программирование.

·Интегрированность: интеграция данных из разных источников уже сделана, поэтому не надо каждый раз производить соединение данных для запросов требующих информацию из нескольких источников. Под интеграцией понимается не только совместное физическое хранение данных, но и их предметное, согласованное объединение; очистку и выверку при их формировании; соблюдение технологических особенностей и т.д.

·Историчность и стабильность: OLTP-системы оперируют с актуальными данными, срок применения и хранения которых обычно не превышает величины текущего бизнес-периода (полугода-год), в то время как информационное хранилище данных нацелено на долговременное хранение информации в течении 10-15 лет. Стабильность означает, что фактическая информация в хранилище данных не обновляется и не удаляется, а только специальным образом адаптируется к изменениям бизнес-атрибутов. Таким образом, появляется возможность осуществлять исторический анализ информации.

·Независимость: выделенность информационного хранилища существенно снижает нагрузку на OLTP-системы со стороны аналитических приложений, тем самым производительность существующих систем не ухудшается, а на практике происходит уменьшение времени отклика и улучшение доступности систем.

Таким образом, хранилище данных функционирует по следующему сценарию. По заданному регламенту в него собираются данные из различных источников - баз данных систем оперативной обработки. В хранилище поддерживается хронология: наравне с текущими хранятся исторические данные с указанием времени, к которому они относятся. В результате необходимые доступные данные об объекте управления собираются в одном месте, приводятся к единому формату, согласовываются и, в ряде случаев, агрегируются до минимально требуемого уровня обобщения.

А на основе хранилища данных уже возможно составление отчетности для руководства, анализ данных с помощью OLAP-технологий и интеллектуальный анализ данных (Data Mining).

Сервис отчётности СППР помогает организации справиться с созданием всевозможных информационных отчетов, справок, документов, сводных ведомостей и пр., особенно когда число выпускаемых отчетов велико и формы отчётов часто меняются. Средства СППР, автоматизируя выпуск отчётов, позволяют перевести их хранение в электронный вид и распространять по корпоративной сети между служащими компании.

Наряду с большими корпоративными хранилищами данных широкое применение находят также витрины данных (Data Mart). Под витриной данных понимается небольшое специализированное хранилище для некоторой узкой предметной области, ориентированное на хранение данных, связанных одной бизнес- тематикой. Проект по созданию витрины данных требует меньших вложений и выполняется в очень короткие сроки. Таких витрин данных может быть несколько, скажем витрина данных по доходам для бухгалтерии компании и витрина данных по клиентам для маркетингового отдела компании.

1.4 OLAP-технологии

Взаимодействуя с OLAP-системой, пользователь сможет осуществлять гибкий просмотр информации, получать произвольные срезы данных, и выполнять аналитические операции детализации, свертки, сквозного распределения, сравнения во времени. Вся работа с OLAP-системой происходит в терминах предметной области. В основе концепции оперативной аналитической обработки (OLAP) лежит многомерное представление данных.

Термин OLAP ввел E. F. Codd в 1993 году. В своей статье он рассмотрел недостатки реляционной модели, в первую очередь невозможность «объединять, просматривать и анализировать данные с точки зрения множественности измерений, то есть самым понятным для корпоративных аналитиков способом», и определил общие требования к системам OLAP, расширяющим функциональность реляционных СУБД и включающим многомерный анализ как одну из своих характеристик.

По Кодду, многомерное концептуальное представление (multi-dimensional conceptual view) является наиболее естественным взглядом управляющего персонала на объект управления. Оно представляет собой множественную перспективу, состоящую из нескольких независимых измерений, вдоль которых могут быть проанализированы определенные совокупности данных. Одновременный анализ по нескольким измерениям данных определяется как многомерный анализ. Каждое измерение включает направления консолидации данных, состоящие из серии последовательных уровней обобщения, где каждый вышестоящий уровень соответствует большей степени агрегации данных по соответствующему измерению. Так, измерение Исполнитель может определяться направлением консолидации, состоящим из уровней обобщения «предприятие - подразделение - отдел - служащий». Измерение «Время» может даже включать два направления консолидации - «год - квартал - месяц - день» и «неделя - день», поскольку счет времени по месяцам и по неделям несовместим. В этом случае становится возможным произвольный выбор желаемого уровня детализации информации по каждому из измерений. Операция спуска (drilling down) соответствует движению от высших ступеней консолидации к низшим; напротив, операция подъема (rolling up) означает движение от низших уровней к высшим.

1.5 Интеллектуальный анализ данных

Наибольший интерес в СППР представляет интеллектуальный анализ данных, так как он позволяет провести наиболее полный и глубокий анализ проблемы, дает возможность обнаружить скрытые взаимосвязи, принять наиболее обоснованное решение. Современный уровень развития аппаратных и программных средств с некоторых пор сделал возможным повсеместное ведение баз данных оперативной информации на разных уровнях управления. В процессе своей деятельности промышленные предприятия, корпорации, ведомственные структуры, органы государственной власти и местного самоуправления накопили большие объемы данных. Они хранят в себе большие потенциальные возможности по извлечению полезной аналитической информации, на основе которой можно выявлять скрытые тенденции, строить стратегию развития, находить новые решения.

Интеллектуальный анализ данных, ИАД (Data Mining) - это процесс поддержки принятия решений, основанный на поиске в данных скрытых закономерностей (шаблонов информации). При этом накопленные сведения автоматически обобщаются до информации, которая может быть охарактеризована как знания.

В общем случае процесс ИАД состоит из трёх стадий:

.выявление закономерностей;

.использование выявленных закономерностей для предсказания неизвестных значений (прогностическое моделирование);

.анализ исключений, предназначенный для выявления и толкования аномалий в найденных закономерностях.

Новыми компьютерными технологиями, образующими ИАД являются экспертные и интеллектуальные системы, методы искусственного интеллекта, базы знаний, базы данных, компьютерное моделирование, нейронные сети, нечеткие системы. Современные технологии ИАД позволяют создавать новое знание, выявляя скрытые закономерности, прогнозируя будущее состояние систем. Основным методом моделирования социально-экономического развития города является метод имитационного моделирования, который позволяет исследовать городскую систему с помощью экспериментального подхода. Это дает возможность на модели проиграть различные стратегии развития, сравнить альтернативы, учесть влияние многих факторов, в том числе с элементами неопределенности.

Построенная в данной работе модель относится именно к такому классу систем. На ее основе органы местного самоуправления стратегического и тактического уровней получают возможность проанализировать динамику развития сложной социально-экономической городской системы, выявить неочевидные на первый взгляд взаимосвязи, сравнить различные альтернативы, проанализировать аномалии и принять наиболее обоснованное решение.

Перспективно применение в СППР комбинированных методов принятия решений в сочетании с методами искусственного интеллекта и компьютерным моделированием, различные имитационно-оптимизационные процедуры, принятие решений в сочетании с экспертными процедурами.

1.6 Классификации СППР

По взаимодействию с пользователем выделяют три вида СППР:

·пассивные помогают в процессе принятия решений, но не могут выдвинуть конкретного предложения;

·активные непосредственно участвуют в разработке правильного решения;

·кооперативные предполагают взаимодействие СППР с пользователем. Выдвинутое системой предложение пользователь может доработать, усовершенствовать, а затем отправить обратно в систему для проверки. После этого предложение вновь представляется пользователю, и так до тех пор, пока он не одобрит решение.

По способу поддержки различают:

·модельно-ориентированные СППР, используют в работе доступ к статистическим, финансовым или иным моделям;

·СППР, основанные на коммуникациях, поддерживают работу двух и более пользователей, занимающихся общей задачей;

·СППР, ориентированные на данные, имеют доступ к временным рядам организации. Они используют в работе не только внутренние, но и внешние данные;

·СППР, ориентированные на документы, манипулируют неструктурированной информацией, заключенной в различных электронных форматах;

·СППР, ориентированные на знания, предоставляют специализированные решения проблем, основанные на фактах.

По сфере использования выделяют:

·Общесистемные - работают с большими СХД и применяются многими пользователями.

По архитектуре и принципу работы различают:

·Функциональные СППР.

Являются наиболее простыми с точки зрения архитектуры. Они распространены в организациях, не ставящих перед собой глобальных задач и имеющих невысокий уровень развития информационных технологий. Отличительной особенностью функциональных СППР является то, что анализу подвергаются данные, содержащиеся в файлах операционных систем. Преимуществами подобных СППР являются компактность из-за использования одной платформы и оперативность в связи с отсутствием необходимости перегружать данные в специализированную систему. Из недостатков можно отметить следующие: сужение круга вопросов, решаемых с помощью системы, снижение качества данных из-за отсутствия этапа их очистки, увеличение нагрузки на операционную систему с потенциальной возможностью прекращения ее работы.

·СППР, использующие независимые витрины данных.

Применяются в крупных организациях, имеющих несколько подразделений, в том числе отделы информационных технологий. Каждая конкретная витрина данных создается для решения определенных задач и ориентирована на отдельный круг пользователей. Это значительно повышает производительность системы. Внедрение подобных структур достаточно просто. Из отрицательных моментов можно отметить то, что данные многократно вводятся в различные витрины, поэтому могут дублироваться. Это повышает затраты на хранение информации и усложняет процедуру унификации. Наполнение витрин данных достаточно сложно в связи с тем, что приходится использовать многочисленные источники. Отсутствует единая картина бизнеса организации, вследствие того что нет окончательной консолидации данных.

·СППР на основе двухуровневого хранилища данных.

Используется в крупных компаниях, данные которых консолидированы в единую систему. Определения и способы обработки информации в данном случае унифицированы. На обеспечение нормальной работы подобной СППР требуется выделить специализированную команду, которая будет ее обслуживать. Такая архитектура СППР лишена недостатков предыдущей, но в ней нет возможности структурировать данные для отдельных групп пользователей, а также ограничивать доступ к информации. Могут возникнуть трудности с производительностью системы.

·СППР на основе трехуровневого хранилища данных.

Такие СППР применяют хранилище данных, из которого формируются витрины данных, используемые группами пользователей, решающих сходные задачи. Таким образом, обеспечивается доступ, как к конкретным структурированным данным, так и к единой консолидированной информации. Наполнение витрин данных упрощается ввиду использования проверенных и очищенных данных, находящихся в едином источнике.

Имеется корпоративная модель данных. Такие СППР отличает гарантированная производительность. Но существует избыточность данных, которая ведет к росту требований на их хранение. Кроме того, необходимо согласовать подобную архитектуру с множеством областей, имеющих потенциально различные запросы.

В зависимости от функционального наполнения интерфейса системы выделяют два основных типа СППР: EIS и DSS.(Execution Information System) - информационные системы руководства предприятия. Эти системы ориентированы на неподготовленных пользователей, имеют упрощенный интерфейс, базовый набор предлагаемых возможностей, фиксированные формы представления информации. EIS-системы рисуют общую наглядную картину текущего состояния бизнес-показателей работы компании и тенденции их развития, с возможностью углубления рассматриваемой информации до уровня крупных объектов компании. EIS-системы - та реальная отдача, которую видит руководство компании от внедрения технологий СППР.(Desicion Support System)7 - полнофункциональные системы анализа и исследования данных, рассчитанные на подготовленных пользователей, имеющих знания как в части предметной области исследования, так и в части компьютерной грамотности. Обычно для реализации DSS-систем (при наличии данных) достаточно установки и настройки специализированного ПО поставщиков решений по OLAP-системам и Data Mining.

Такое деление систем на два типа не означает, что построение СППР всегда предполагает реализацию только одного из этих типов. EIS и DSS могут функционировать параллельно, разделяя общие данные и/или сервисы, предоставляя свою функциональность как высшему руководству, так и специалистам аналитических отделов компаний.

1.7 Области применения

Телекоммуникации

Телекоммуникационные компании используют СППР для подготовки и принятия комплекса решений, направленных на сохранение своих клиентов и минимизацию их оттока в другие компании. СППР позволяют компаниям более результативно проводить свои маркетинговые программы, вести более привлекательную тарификацию своих услуг.

Анализ записей с характеристиками вызовов позволяет выявлять категории клиентов с похожими стереотипами поведения, с тем чтобы дифференцировано подходить к привлечению клиентов той или иной категории.

Есть категории клиентов, которые постоянно меняют провайдеров, реагируя на те или иные рекламные компании. СППР позволяют выявить наиболее характерные признаки «стабильных» клиентов, т.е. клиентов, длительное время остающихся верными одной компании, давая возможность ориентировать свою маркетинговую политику на удержание именно этой категории клиентов.

Банковское дело

СППР используются для более качественного мониторинга различных аспектов банковской деятельности, таких как обслуживание кредитных карт, займов, инвестиций и так далее, что позволяет значительно повысить эффективность работы.

Выявление случаев мошенничества, оценка риска кредитования, прогнозирование изменений клиентуры - области применения СППР и методов добычи данных. Классификация клиентов, выделение групп клиентов со сходными потребностями позволяет проводить целенаправленную маркетинговую политику, предоставляя более привлекательные наборы услуг той или иной категории клиентов.

Страхование

Набор применений СППР в страховом бизнесе можно назвать классическим - это выявление потенциальных случаев мошенничества, анализ риска, классификация клиентов.

Обнаружение определенных стереотипов в заявлениях о выплате страхового возмещения, в случае больших сумм, позволяет сократить число случаев мошенничества в будущем.

Анализируя характерные признаки случаев выплат по страховым обязательствам, страховые компании могут уменьшить свои потери. Полученные данные приведут, например, к пересмотру системы скидок для клиентов, подпадающих под выявленные признаки.

Классификация клиентов дает возможность выявить наиболее выгодные категории клиентов, чтобы точнее ориентировать существующий набор услуг и вводить новые услуги.

Розничная торговля

Торговые компании используют технологии СППР для решения таких задач, как планирование закупок и хранения, анализ совместных покупок, поиск шаблонов поведения во времени.

Анализ данных о количестве покупок и наличии товара на складе в течение некоторого периода времени позволяет планировать закупку товаров, например, в ответ на сезонные колебания спроса на товар.

Часто, покупая какой либо товар покупатель приобретает вместе с ним и другой товар. Выявление групп таких товаров позволяет, например, помещать их на соседних полках, с тем, чтобы повысить вероятность их совместной покупки.

Поиск шаблонов поведения во времени дает ответ на вопрос «Если сегодня покупатель приобрел один товар, то через какое время он купит другой товар?». Например, приобретая фотоаппарат, покупатель, вероятно, в ближайшем будущем станет приобретать пленку, пользоваться услугами по проявке и печати.

Медицина

Известно много экспертных систем для постановки медицинских диагнозов. Они построены главным образом на основе правил, описывающих сочетания различных симптомов различных заболеваний. С помощью таких правил узнают не только, чем болен пациент, но и как нужно его лечить. Правила помогают выбирать средства медикаментозного воздействия, определять показания - противопоказания, ориентироваться в лечебных процедурах, создавать условия наиболее эффективного лечения, предсказывать исходы назначенного курса лечения и т. п. Технологии Data Mining позволяют обнаруживать в медицинских данных шаблоны, составляющие основу указанных правил.

Молекулярная генетика и генная инженерия

Пожалуй, наиболее остро и вместе с тем четко задача обнаружения закономерностей в экспериментальных данных стоит в молекулярной генетике и генной инженерии. Здесь она формулируется как определение так называемых маркеров, под которыми понимают генетические коды, контролирующие те или иные фенотипические признаки живого организма. Такие коды могут содержать сотни, тысячи и более связанных элементов.

На развитие генетических исследований выделяются большие средства. В последнее время в данной области возник особый интерес к применению методов Data Mining. Известно несколько крупных фирм, специализирующихся на применении этих методов для расшифровки генома человека и растений.

Прикладная химия

Методы Data Mining находят широкое применение в прикладной химии (органической и неорганической). Здесь нередко возникает вопрос о выяснении особенностей химического строения тех или иных соединений, определяющих их свойства. Особенно актуальна такая задача при анализе сложных химических соединений, описание которых включает сотни и тысячи структурных элементов и их связей.

1.8 Рынок СППР

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 интранет-сети Заказчика, автоматизация электронного обмена аналитическими документами между пользователями хранилища.

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

·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.

1.9 Оценка системы поддержки принятия решений (СПРР)

Критерии для оценки СППР. Система должна эффективно управлять доходами и риском при любых рыночных условиях, генерируя эффективные сигналы входа-выхода на рынок. При этом частота проводимых операций должна быть умеренной, учитывающей операционные затраты, комиссионные, потери на спреде и т. д. Сложность построения не должна отпугивать. Большинство отвергающих численные методы в пользу своей "интуиции" получают в итоге результаты ниже среднего.

Естественно важной характеристикой в оценке системы является суммарная (итоговая) прибыль. При высоких операционных затратах важное значение приобретает такая характеристика как прибыль на операцию. Точность решений (процентная), рассчитываемая как отношение числа прибыльных операций к общему числу операций, является популярной характеристикой для многих трейдеров, хотя ее важность переоценена. Дело в том, что многие эффективные системы чаще принимают ошибочные решения, чем верные, тогда как многие бесприбыльные (или почти бесприбыльные) системы чаще принимают верные решения.

Максимальные потери собственных средств являются важной характеристикой для измерения риска стратегий используемых системой. Системы подверженные периодическим крупным потерям не могут рассматриваться как пригодные к использованию, даже если, в конце концов, они дают достаточную итоговую прибыль. При этом под максимальными потерями имеется в виду не просто самая большая сумма потерь от последовательности убыточных операций, а максимальное снижение капитала в течение рассматриваемого периода. Во время такого снижения последовательность убыточных операций может прерываться отдельными прибыльными операциями, не способными изменить общий убыточный характер периода неэффективности системы. Основная характеристика эффективности системы рассчитывается как отношение итоговой прибыли к величине снижения капитала в период максимальной неэффективности системы и обычно называется отношением доход/риск. Существует также множество других оценок эффективности системы, иногда довольно сложных, требующих большого объема статистических расчетов, однако в большинстве случаев оказываются достаточными приведенные простые характеристики. Следует заметить, что при оценке системы можно воспользоваться критериями, которые рекомендует классическая теория управления портфелем.

Оптимизация системы заключается в поиске лучшей формулы для индикатора - лучшей в смысле получения с ее помощью максимальной и/или наиболее устойчивой прибыли по данным, собранным в течение длительного периода времени. Такая оптимизация внутренне противоречива. Ее критики немедленно укажут на то, что поведение будущих цен может отличаться от их поведения в прошлом. Сторонники такой оптимизации должны быть убеждены в существовании определенных закономерностей, устойчивости в поведении цен, не меняющегося или незначительно меняющегося с течением времени.

Для проверки действенности того, что используемые в техническом анализе правила дают устойчивую прибыль в будущем, будучи сами рассчитаны по прошлым данным, применяют следующий простой метод тестирования (так называемое слепое моделирование). Сначала оптимизируют решающее правило по прошлым данным, а потом проверяют его на более поздних (недавних) данных. Таким образом можно определить, насколько хорошо вообще можно прогнозировать будущее по прошлым данным с помощью заданного правила. Если индикатор с оптимальными параметрами дает хорошие результаты на более поздних данных, можно надеяться, что он будет хорошо работать и в будущем.

При переоценке параметров системы следует переходить к новой системе, только если полученное "улучшение" статистически значимо.

Роберт Пеллетьер рекомендует при построении решающих правил ограничивать число параметров, т. к. их увеличение увеличивает число степеней свободы системы. Кроме того между ними могут существовать связи, т. е. они могут оказаться статистически зависимыми, что обычно видно по коэффициенту их взаимной корреляции. Пеллетьер считает, что хорошая система должна содержать не более, чем 2-5 параметров.

Выборка для проверки индикатора должна быть достаточно большая, чтобы на выбранный период приходилось не менее 30 сигналов. При этом период должен включать в себя целое число полных длительных (низкочастотных) циклов, чтобы ограничить влияние смещений в направлении продаж или покупок. Так, например, для известного 4-х летнего цикла фондового рынка анализ должен производиться на данных не менее чем за 8 лет.

организационный банк интеллектуальный данные

Глава 2. Практика реализации СППР на примере территориальных учреждений Банка России

1 Формулирование целей и задач исследования, характеристика исследуемого объекта

В настоящее время Центральный Банк Российской Федерации (далее Банк России) является ключевым регулятором банковской системы России и во многом является гарантом ее стабильности и устойчивости экономики. Система Банка России имеет сложную организационную структуру - центральный аппарат (далее ЦА), территориальные учреждения (далее ТУ), и насчитывает более 80 тыс. сотрудников. В свою очередь территориальные учреждения имеют в своем подчинении сеть расчетно-кассовых центров и другие подразделения, обеспечивающие деятельность ТУ.Наличие сложной организационной структуры определяет сложность системы управления Банка России, которая охватывает два уровня - ТУ и ЦА. В настоящее время для Банка России актуальным является решение следующих основных задач: общее сокращение расходов, стандартизация деятельности территориальных учреждений, совершенствование системы управления территориальными учреждениями.

В качестве основного инструмента для выполнения указанных задач рассматривается процессный подход к управлению, эксперимент по внедрению которого в Банке России начался еще в 2002 году. Процессный подход является превалирующим подходом к построению гибкой и эффективной системы управления, получившим в последние 10-15 лет широкое распространение в мировой практике. Процессный подход предполагает четкое формулирование целей и стратегии деятельности, описание деятельности в виде совокупности взаимосвязанных процессов, имеющих на выходе конкретные результаты, четкое распределение ответственности между всеми участниками процессов.

Как показывает мировая практика, эффективное применение процессного подхода во многом определяется наличием информационно-вычислительной системы, которая формирует и предоставляет необходимую для принятия решений информацию. С помощью такой системы на уровне ТУ Банка России можно было бы описывать и контролировать исполнение процессов, оценивать их стоимость, рассчитывать реальную нагрузку, проводить обоснованную оценку эффективности процессов, сотрудников, подразделений и т.п. На уровне ЦА Банка России система позволила бы обеспечить сравнение ТУ по различным показателям, накапливаемым в ходе работы, типизацию ТУ, описание стандартов процессов, их тиражирование в ТУ и решение ряда других задач.

Все вышесказанное определяет актуальность темы данной главы, посвященной разработке методических, математических и программно-инструментальных подходов к созданию системы поддержки принятия решений в сфере управления деятельностью территориальных учреждений Банка России на основе процессного подхода (далее Система, СППР «Процессное управление»).

Целью данной работы является разработка комплексного методического, математического, информационного и программно-инструментального обеспечения системы поддержки принятия решений в задачах управления деятельностью территориальных учреждений Банка России, включая уровень ТУ и центрального аппарата.

2 Общий обзор и описание работы

2.1 Разработка новой концепции СППР в управлении деятельностью территориальных учреждений Банка России

Была проанализирована специфика Банка России, которая состоит в наличии сложной организационной структуры, вертикальной двухуровневой системы управления территориальными учреждениями, четкой регламентации деятельности на основе масштабной нормативной базы, сложности документооборота, особенностях финансового управления, информатизации и требований к обеспечению информационной безопасности. В результате было установлено, что существующие продукты не в полной мере подходят для решения задач управления территориальными учреждениями Банка России.

Исследование специфики Банка России и анализ основных задач в управлении деятельностью ТУ позволили сформулировать следующие концептуальные принципы построения СППР:

) Двухуровневая структура. Разрабатываемая СППР должна функционировать на двух уровнях - ТУ (региональный) и ЦА (федеральный). На региональном уровне СППР поддерживает управление деятельностью ТУ на основе процессного подхода, на федеральном уровне обеспечивается сбор информации о деятельности со всех ТУ, централизованное хранение и анализ этой информации, классификация ТУ, формирование стандартов;

) Полный цикл управления на основе процессного подхода. Для эффективного и непрерывного совершенствования деятельности важной характеристикой СППР является обеспечение полного цикла управления на основе процессного подхода, который предполагает итерационное выполнение процедур описания процессов, мониторинга и контроля исполнения, анализа процессов, реинжиниринга.

С учетом двухуровневой структуры системы цикл управления представлен в следующем виде (рис. 2):

Рис. 2. Цикл поддержки управления в СППР

)Интеграция подходов и технологий. С целью наиболее эффективного решения задач совершенствования деятельности ТУ в создаваемой СППР необходимо интегрировать подходы и технологии управления бизнес-процессами (BPMS), управления эффективностью (CPM) и бизнес-аналитики (BI). Указанные подходы должны быть реализованы на единых архитектурных принципах и функционировать в рамках единой информационной и программно-технологической инфраструктуры;

)Поддержка стандартов необходима для решения задач стандартизации деятельности ТУ. На федеральном уровне - разработка, отладка, анализ стандартов процессов и т.д.; на региональном уровне - «наложение» стандартов на существующие процессы;

)Интеграция процессов в хранилище данных. Системы класса BPMS являются транзакционными и не предполагают наличие хранилища данных. В Банке России требуется не только организовать управление процессами, но и обеспечить их всесторонний анализ - динамический, сравнительный, структурный и др. Поэтому информация о деятельности должна накапливаться в хранилищах данных каждого ТУ, часть данных будет передаваться на федеральный уровень (в централизованное хранилище);

)Развитие методологической базы для анализа. Для более полного и эффективного решения задач анализа информации о деятельности ТУ необходимо развитие методологической и инструментальной базы по следующим направлениям: расчет стоимости процессов, оценка длительности выполнения процессов, анализ организационной структуры, управление эффективностью;

)Взаимодействие с ТПК. СППР должна взаимодействовать с типовыми программными комплексами (ТПК), функционирующими в территориальных учреждениях. Взаимодействие организуется с целью: получения исходных данных (например, данные о расходах ТУ); получения актуальной нормативно-справочной информации; получения данных об исполнении процессов. С учетом указанных принципов разработана концептуальная модель системы, охватывающая федеральный и региональный уровень управления (рис. 3):

Рис. 3. Концептуальная модель СППР в управлении деятельностью территориальных учреждений Банка России

Представленная концептуальная модель наиболее полно отвечает решению управленческих задач Банка России и включает следующие компоненты:

·Системы регионального уровня (в каждом территориальном учреждении). СППР регионального уровня является тиражируемой и предоставляет единые для всех ТУ функциональные возможности. Информация о деятельности ТУ аккумулируется в хранилище данных, над которым функционируют аналитические BI-инструменты.

·Система федерального уровня (в центральном аппарате). СППР федерального уровня является интегрирующим компонентом, предполагающим централизованное хранение и обработку информации о деятельности всех ТУ и отличные от системы регионального уровня функциональные возможности. В системе федерального уровня формируются данные (стандарты процессов, нормативы и др.), которые тиражируются в СППР регионального уровня.

·Внешние источники информации в основном обеспечивают данными СППР регионального уровня, к ним относятся различные программные комплексы, функционирующие в территориальных учреждениях. Внешние источники могут рассматриваться как внешние компоненты СППР.

Поскольку система федерального уровня во многом основывается на данных, передаваемых из систем регионального уровня, то в первую очередь необходимо разработать информационное, математическое и инструментальное обеспечение системы регионального уровня как основы целостной СППР Банка России. При этом следует отметить, что разработанные методы и инструменты будут использованы и при построении системы федерального уровня. В ходе исследования разработана структура СППР регионального уровня (рис. 4), при этом учитывались масштабы ТУ, многообразие выполняемых функций и процессов, факторы сложившейся управленческой практики, особенности текущей автоматизации.

Рис. 4. Структура СППР регионального уровня Банка России

2.2.2 Описание функциональных подсистем

В состав системы входят функциональные подсистемы, обеспечивающие интерфейсы работы пользователей и реализующие бизнес-функции, и технологические подсистемы, которые обеспечивают работу функциональных подсистем на основе унифицированных механизмов управления данными и централизованных метаданных. Работа всех подсистем осуществляется под управлением подсистемы администрирования и информационной безопасности, которая обеспечивает должный уровень защиты данных от несанкционированного доступа в соответствии с требованиями Банка России. В ходе исследования с учетом специфики Банка России разработаны и обоснованы требования к информационному и инструментальному обеспечению функциональных подсистем.

Подсистема описания процессов предназначена для формализованного описания деятельности в виде совокупности взаимосвязанных процессов с учетом особенностей Банка России. Для моделирования процессов в системе использованы стандарты IDEF0 и IDEF3, дополненный рядом дополнительных конструкций: контрольные операции, возвратные переходы, ссылки на другие процессы, вспомогательные процессы, точки начала и завершения процесса. При формировании информационной модели описания процессов ТУ учитывалась специфика Банка России и требования стандартов, а также следующие принципы:

·Поддержка версионности подразумевает ведение хронологии всех изменений в описании процессов (изменения объектов фиксируются в виде версий, упорядоченных по дате). За счет этого можно получить модель деятельности ТУ по состоянию на любую дату;

·Поддержка моделирования изменений обеспечивается за счет ведения временных версий объектов, которые можно утверждать или отменять по мере необходимости;

·Настраиваемость моделей процессов предполагает расширение набора атрибутов моделей процессов, ввод новых объектов и увязку с существующими.

С учетом изложенных принципов и особенностей в ходе исследования разработана информационная модель процессов и объектов их окружения (рис. 5).

Рис. 5. Взаимосвязь основных объектов окружения процессов.

На базе сформированной информационной модели подсистема описания процессов позволяет решать следующие основные задачи:

·формирование целостной формализованной модели деятельности ТУ;

·поддержка информации о деятельности в актуальном состоянии;

·формирование отчетов и справок о документировании деятельности ТУ.

Подсистема контроля исполнения процессов обеспечивает исполнение формализованных процессов, осуществляя маршрутизацию заданий между исполнителями в соответствии с описанием, контроль соблюдения сроков и эффективности выполнения, трансформацию данных об исполнении процессов из внешних источников в единый унифицированный формат.0

В результате исследования разработан жизненный цикл процессов и операций (рис. 6), который в совокупности с нотацией описания процессов обеспечивают решение следующих задач:

·организация исполнений процессов;

·мониторинг и управление ходом исполнения процессов;

·организация контроля исполнения процессов в критичных точках;

·формирование аналитических справок для руководителей различного уровня ТУ (руководители секторов, отделов, управлений, высшее руководство).

Рис. 6. Жизненный цикл исполнения процессов

Подсистема стоимости процессов предназначена для расчета стоимостных характеристик процессов и их анализа в различных разрезах, предоставляет средства для детального анализа стоимостных характеристик процессов, балансировки, сравнительного анализа, проведения различных вариантов расчета.

Подсистема анализа деятельности реализует поддержку анализа деятельности ТУ по различным аспектам - эффективность, затраты, персонал, процессы и др., при этом производится сбор и структурирование данных из внешних источников и других подсистем. Аналитическая подсистема строится на основе методологии CPM с учетом задач Банка России и предоставляет набор аналитических приложений и инструментов для решения следующих задач:

.Управление системой стратегических целей, задач и показателей (с учетом целевых ориентиров, определяемых на федеральном уровне Банка России);

.Поддержка принятия решений в сфере управления персоналом и организационной структурой ТУ;

.Мониторинг и анализ показателей деятельности.

Система стратегических целей, задач и показателей представляет собой систему сбалансированных показателей (ССП) и ключевых показателей эффективности, которые могут задаваться для процессов, подразделений, сотрудников и т.д. Все цели, задачи и показатели носят хронологический характер. Источником данных для ССП является хранилище данных. Целевые значения показателей могут задаваться несколькими сценариями, для оценки степени достижения целей и задач показателям могут быть присвоены весовые коэффициенты. На основе сопоставления целевых и фактических значений производится мониторинг и анализ достижения целей.

Поддержка принятия решений в управлении персоналом включает аналитические приложения для анализа организационной структуры, анализа персонала с точки зрения исполнительской дисциплины, результативности и основных показателей исполнения процессов, балансировки и распределения функциональных обязанностей.

Мониторинг и анализ показателей деятельности производится с помощью BI-инструментов на основе хранилища, при этом обеспечивается возможность сопоставления разнородных показателей и различные виды анализа (динамический, структурный, сравнительный, кластерный, ранжирование и др.).

2.2.3 Разработка СППР на уровне ТУ, реализующей методические и инструментальные решения

В процессе разработки СППР проводился анализ требований к построению системы, разрабатывалась логическая и физическая структура данных, обосновывались основные принципы построения системы, решались задачи выбора информационных технологий для реализации системы.

В структуре системы выделены функциональные подсистемы, реализующие бизнес-логику и интерфейс пользователя, и технологические подсистемы, которые обеспечивают работу функциональных подсистем на основе унифицированных механизмов управления данными и централизованных метаданных.

Для реализации системы выбраны следующие информационные технологии:

·в качестве основы для хранения информации - система управления реляционными базами данных Oracle версии 9i;

·в качестве программно-инструментальной среды разработки - аналитический комплекс «Прогноз-5», ориентированный на разработку информационно-аналитических систем и систем поддержки принятия решений в различных областях экономики;

·для разработки web-компоненты - интегрированная среда Microsoft Visual Studio 2005 и платформа ASP.NET.

В ходе создания СППР разрабатывается комплекс программно-технологических решений на основе единых архитектурных принципов в целях наиболее оптимального и надежного функционирования. При разработке процедур управления сложной базой данных, включающей транзакционный и аналитический сегменты, разработаны и применены следующие решения:

·Обеспечение согласованности данных транзакционного и аналитического сегментов БД, для этого разработана система взаимосвязанных классов, ориентированная на использование унифицированного ядра обработки транзакций, которое основано на использовании метаданных СУБД Oracle. На уровне таблиц контроль целостности данных обеспечивается средствами СУБД для повышения надежности функционирования (рис. 7):

Рис. 7. Схема управления согласованностью данных СППР.

·Поддержка версионности объектов с сохранением контроля целостности на уровне СУБД. Для этого каждый объект хранится в двух таблицах: таблица объектов и таблица версий объектов;

·Масштабируемость БД на уровне атрибутов и объектов с контролем целостности. Для дополнительных атрибутов целостность контролируется на уровне триггеров, при создании новых объектов в таблицах автоматически создаются унифицированные триггеры контроля целостности;

·Оптимизация извлечения и записи в БД при больших объемах данных. После создания физической структуры была проведена ее индексация, для таблиц хранилища данных были применены средства формирования Partitions СУБД Oracle.

Источниками данных для первичного наполнения СППР и последующей актуализации могут являться данные из эксплуатируемых в ТУ типовых программных комплексов: Системы внутрихозяйственной деятельности (ВХД), Системы автоматизации документооборота, Систем автоматизации и др. СППР позволяет загрузить описания процессов из файлов формата MS Word и Excel, что важно для территориальных учреждений, имеющих проекты моделей процессов «на бумаге».

Разработанная СППР используется в промышленном режиме в Национальном банке Республики Башкортостан более чем на 300 рабочих местах руководителей и специалистов для описания процессов, организации и мониторинга исполнения процессов, обоснования изменений организационной структуры, анализа деятельности. В системе описано порядка 980 процессов, примерно 730 из них утверждено, около 200 процессов регулярно запускаются в промышленном режиме.

2.3Выводы и результаты применения данной СППР

Получены следующие основные результаты и выводы:

На основе полученных выводов представлена концепция комплексной системы поддержки принятия решений в управлении деятельностью ТУ, ориентированной на интеграцию подходов BPMS, BI и CPM, в которой разработанные автором методы и алгоритмы строятся на основе единой информационной и инструментальной среды. Концепция объединяет в себе как новые, так и известные ранее методы по проведению мониторинга и анализа деятельности ТУ на основе процессного подхода, адаптированные к специфике Банка России.

Создана и апробирована в конкретных ТУ Банка России система поддержки принятия решений в сфере управления деятельностью территориального учреждения на региональном уровне. Применение СППР в ТУ позволяет повысить управляемость деятельности на основе процессного подхода, улучшить систему внутреннего контроля, оптимизировать имеющуюся организационную структуру, сформировать хранилище по показателям деятельности.

По итогам внедрения системы удалось достичь следующих результатов (как следует из отчетов руководству Банка России):

·улучшена система внутреннего контроля деятельности;

·усовершенствованы технологии выполнения эмиссионных и кассовых операций и уменьшены трудозатраты (по некоторым операциям до 10%);

·проведена централизация функций, осуществляемых Расчетно-кассовыми центрами (13 функций по 9 процессам);

·управление наличного денежного обращения преобразовано в два самостоятельных отдела;

·перераспределены должности между отделами внутри управления безопасности и защиты информации;

·проведено сокращение штата в хозяйственно-эксплуатационном управлении; готовятся предложения по оптимизации документооборота.

Заключение

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.

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 вести как к неприемлемым производственным характеристикам, так и стоить времени потраченного на перезагрузку данных, которое порой достигает нескольких суток. 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.

Необходимо отдельно отметить, что проблемы принятия решений, а именно СППР слабо развиты в нашей стране и мало применяются на практике. Применение программ,подобной той, что описана здесь не только очень просто, но и достаточно эффективно и не требует особых знаний и капиталовложений.

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.

Итак, в этой работе мы познакомились с системами поддержки принятия решений.

Во введении обоснована актуальность данной темы, приведены цель и задачи исследования, дана общая характеристика работы, выявлен предмет исследования.

В первой главе приводятся теоретические аспекты и понятия систем поддержки принятия решений, приводится подробная классификация типов СППР, изначально были раскрыты их функции. Также в этой главе мы познакомились с историей создания систем поддержки, более детально разобрали структуру СППР и основные ее элементы. Приводятся отличительные особенности систем поддержки принятия решений, а также сферы и области, в которых они могут применяться.

Выявлена методология поддержки принятия решений, а это позволяет подвести итог, что ее применение даёт возможность:

·формализовать процесс нахождения решения на основе имеющихся данных (процесс порождения вариантов решения);

·ранжировать критерии и давать критериальные оценки физическим параметрам, влияющим на решаемую проблему (возможность оценить варианты решений);

·использовать формализованные процедуры согласования при принятии коллективных решений;

·использовать формальные процедуры прогнозирования последствий принимаемых решений;

·выбирать вариант, приводящий к оптимальному решению проблемы.

Из этого следует, что с базовыми вещами и теоретической частью о системах поддержки принятия решений мы ознакомились.

Во второй главе приведена практическая реализация СППР в сфере управления деятельности организации на основе процессного подхода (на примере территориальных учреждений Банка России). Предложена концепция построения СППР «Управление деятельностью территориальных учреждений Банка России». Разработаны и обоснованы концептуальная модель СППР, функциональная структура и требования к основным компонентам. Предложен комплекс методов и инструментов для поддержки принятия решений в управлении ТУ с учетом специфики Банка России. Разработаны и обоснованы требования к информационно-аналитическому обеспечению системы с учетом актуальных задач управления территориальными учреждениями Банка России. Приведены результаты внедрения данной системы исходя из отчетов руководству Банка России.

Таким образом, мы выяснили как применяются данные системы поддержки принятия решений на практике - в нашем случае, в банковской сфере.

Применение СППР перспективно уже хотя бы потому, что любое управленческое решение субъективно, основано на политике компании, отражает основные цели организации и, что самое главное, не обязательно верно. Все это ведет к необходимости формализации процесса принятия решений и привлечения вспомогательных средств для снижения риска принятия неверного решения. Последний возрастает с накоплением информации, подлежащей обработке. Это происходит потому, что человек либо не способен обработать всю необходимую информацию для принятия решения самостоятельно, либо не способен это сделать в сроки, когда задача еще актуальна.

Список литературы

1.Веснин, В.Р. Менеджмент: Учеб.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: ТК Велби, 2009. - 342 с.

2.Герчикова, И.Н. Процесс принятия и реализации управленческих решений/ И.Н. Герчикова //Менеджмент в России и за рубежом, 2013. № 12. - 130 с.

.Гончаров, В. И. Менеджмент: учебное пособие / В. И. Гончаров. - Минск: Современная школа, 2010.- 255 с.

.Дробышев, А.В. Методы принятия решений. Методы Дельфи и ЭЛЕКТРА. - Методические указания к лабораторной работе по курсу "Системы поддержки принятий решений". - МГИЭМ. Сост.: И.Е.Сафонова,., К.Ю.Мишин, С.В.Цыганов: М., МГИЭМ, 2008. - 26 с.

.Евланов, А. Г. Теория и практика принятия решений. -- М.: Экономика, 2010. - 212 с.

.Коротков, Э. М. Менеджмент: учебник для бакалавров / Э. М. Коротков. Москва:Юрайт, 2012.- 85 с.

.Кривко, О.Б. Информационные технологии. М.: СОМИНТЭК. 2011. - 179 с.

.Лафта, Дж. К. Эффективность менеджмента организации. - М.: Русская деловая литература, 2009. - 320 с.

.Лафта, Дж. К. Эффективность менеджмента организации. - М.: Русская деловая литература, 2011. - 320 с.

.Макаров, С.Ф. Менеджер за работой. - М.: ФИНПРЕСС, 2009. - 155 с.

.Мескон, М. Основы менеджмента: Учебное пособие / М. Мескон, М. Альберт, Ф. Хедоури; М., 2012. - 387 с.

.Панкрухина, А.П.Теория управления: учебник / [Ю. П. Алексеев и др.]; под общей редакцией: А. Л. Гапоненко, А. П. Панкрухина. - Москва: Издательство РАГС, 2010.- 213 с.

.Пирожков, В.А. О реализации процессного подхода к управлению в виде системы поддержки принятия решений «Управление деятельностью организации» [Текст] / В.А. Пирожков // Вестник Тамбовского ун-та. Сер.: Гуманитарные науки. - 2008. - Вып. 11. - 489 с.

.Полушкин, О.А. Стратегический менеджмент: конспект лекций. - М.: ЭКСМО, 2007. - 138 с.

региональных органов власти // Реформы в России и проблемы

.Ромащенко, В.Н. Принятие решений: ситуации и советы. - Киев, 2012. - 154 с.

16.Румянцева З.П. Менеджмент организации: учебное пособие. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 432 с.

.Сараев, А. Д., Щербина О. А. Системный анализ и современные информационные технологии //Труды Крымской Академии наук. - Симферополь: СОНАТ, 2009. - 136 с.

.Сафонова, И.Е. Методы принятия решений. Модификация метода Дельфи и метод анализа иерархий. - Методические указания к лабораторной работе по курсу "Системы поддержки принятий решений". - МГИЭМ. Сост.:. 18.И.Е Сафонова, А.В.Дробышев, К.Ю.Мишин, С.В.Цыганов: М., МГИЭМ, 2007. - 20 с.

.Сафонова, И.Е. Методы принятия решений. Метод минимального расстояния и методы МаксиМин и МаксиМакс. - Методические указания к лабораторной работе по курсу "Системы поддержки принятий решений". - МГИЭМ. Сост.:, 18.И.Е.Сафонова А.В.Дробышев, К.Ю.Мишин, С.В.Цыганов: М., 2007. - 19 с.

.Терелянский, П.В. Системы поддержки принятия решений. Опыт проектирования: монография / П.В. Терелянский; ВолгГТУ.- Волгоград, 2009. -127 с.

.Черняховская Л.Р. Поддержка принятия решений при стратегическом управлении предприятием на основе инженерий знаний / Л. Р. Черняховская и др. Уфа: АН РБ, Гилем, 2010. - 128 с.