ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ»
Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова
Маслова Юлия Сергеевна
СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ И НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ
Выпускная квалификационная работа - магистерская диссертация
по направлению 09.04.01 Информатика и вычислительная техника
студента образовательной программы магистратуры
«Компьютерные системы и сети»
Москва 2020
Аннотация
Основной идей данной исследовательской работы является визуальное представление последовательности принятия решения наиболее часто используемых методов ППР с передачей параметров/результатов с этапа на этап. Главной задачей при принятии решения является нахождение наилучшего варианта (альтернативы), а также ранжирование данных альтернатив по степени важности. В рамках данной работы реализованы наиболее популярные методы поддержки принятия решений. Для научных расчетов и проектов таковыми являются: метод аналитических иерархий, метод минимального расстояния, метод предпочтений, метод ранга и метод лексикографического полуупорядочивания.
Annotation
The main idea of this research work is a visual representation of the decision-making sequence of the most commonly used decision-making methods with the transfer of parameters/results from stage to stage. The main task in making a decision is finding the best option (alternative), as well as ranking these alternatives by importance. In this work, the most popular methods of decision support are implemented. For scientific calculations and projects, these are: the analytical hierarchy method, the minimum distance method, the preference method, the rank method, and the lexicographic semi-ordering method.
Оглавление
программный метод поддержка решение научный
Введение
История появления СППР
Теоретическая часть
Методы поддержки принятия решений
Методы принятия индивидуальных решений
Методы принятия групповых решений
Сравнительный анализ и выбор методов поддержки принятия решений
Разработка алгоритмического и программного обеспечения СППР
Разработка алгоритма СППР
Разработка программного обеспечения СППР
Проверка эффективности разработанной СППР
Разработка программной документации
Руководство пользователя
Программа и методика испытаний
Заключение
Список используемых источников
Введение
Когда речь заходит о правильном принятии решений, полагаться на автоматические решения или условности, порой может быть опасно. Иногда люди не замечают или не пытаются найти важную информацию, которая поддерживает принятие решений. Это может быть вызвано различными факторами: предвзятостью, нехваткой времени, средств или других ресурсов. И при принятии решения всегда существует риск. Неверное решение может привести к непоправимым последствиям [3].
Таким образом, необходимы некоторые системы, которые будут поддерживать деятельность по принятию решений. Именно здесь возникает система поддержки принятия решений. Это компьютерная система, которая помогает на основе имеющейся информации принимать решения по планированию, производству, операциям и управлению [3].
Эти системы не являются лицами, принимающими решения, они помогают в принятии решений, предлагая идеи, которые люди могут упустить, и предоставляя точные расчеты. Окончательное решение остается за лицом, принимающем решение.
СППР - это компьютерное приложение, которое собирает, объединяет и анализирует исходные данные, документы, основы социальных наук, прикладных наук, математики и управленческих наук, а также личные знания лиц, принимающих решения, чтобы облегчить принятие оптимального решения [5].
Система поддержки принятия решений позволяет преодолевать барьеры на пути к правильному принятию решений наряду с:
· недостатком опыта,
· нехваткой времени,
· неправильными расчетами.
Целью данной исследовательской работы является визуализация наиболее популярных методов поддержки принятия решений с построением цепочки применения данных методов, а также с передачей параметров результата с этапа на этап.
Задачи научной работы:
- Описание системы для визуального представления методов поддержки принятия решений;
- Обзор и анализ наиболее часто применяемых методов поддержки принятия решений в научных расчетах/проектах;
- Разработка программного обеспечения для наиболее популярных методов принятия решения;
- Тестирование программного обеспечения и отладка.
Системы поддержки принятия решений завоевали огромную популярность в настоящее время, их часто внедряют в крупных организациях, тем самым повышая эффективность процесса принятия решений. Изучение новых технологий, связанных с развитием СППР, является сейчас очень актуальным [5].
На данный момент в открытом доступе представлено мало ресурсов, где можно онлайн вычислить оптимальную альтернативу с использованием методов принятия решения. Подбор метода, а также решение практических задач популярными методами ППР является необходимыми как для научных вычислений, так и для повседневной жизни - это обуславливает актуальность данной темы и необходимость разработки такой системы.
Поскольку главной задачей научной работы является создание СППР, для реализации такого рода приложения требуется выделить несколько этапов (рис. 1), а именно сбор и анализ информации, непосредственная разработка приложения и тестирование. Такой подход позволяет наглядно отразить план решения поставленной задачи.
Рис. 1. Дерево целей
История появления СППР
Путь системы поддержки принятия решений начался в конце 1960-х годов с СППР управляемыми моделями. 1970-е годы ознаменовались развитием теории в этой области, и именно в середине 1980-х годов началось внедрение электронных таблиц на основе СППР, систем финансового планирования и групповых СППР. В конце 1980-х начале 1990-х годов произошла эволюция бизнес-аналитики, хранилищ данных, ODSS (Organization Decision Support System) и EIS (Executive Information System). Середина 1990-х годов ознаменовала собой начало создания веб-систем поддержки принятия решений [6].
Системы поддержки принятия решений можно разделить на следующие категории [7]:
1. Управляемые моделями
Управляемые моделями СППР были основаны на простых количественных моделях. Они использовали ограниченные данные. В основном использовались в производстве, планировании и управлении. Они обеспечивали самые элементарные функциональные возможности для производственных предприятий.
2. Управляемые данными
СППР, ориентированные на данных, подчеркнули важность доступа к данным и манипулирования ими с учетом конкретных задач с использованием общих инструментов. Хотя они также обеспечивали элементарную функциональность для предприятий, они поддерживать принятие решений в самых разных ситуациях.
3. Управляемые сообщениями
Как следует из названия, СППР использует коммуникационные и сетевые технологии для облегчения принятия решений. Основное отличие этого класса от предыдущих состояло в том, что он поддерживал сотрудничество и коммуникацию. Он использовал различные инструменты, включая компьютерные доски объявлений, аудио- и видеоконференции.
4. Управляемые документами
Управляемые документами СППР использует большие базы данных, в которых хранятся документы, изображения, звуки, видео и гипертекстовые документы. Они имеют инструмент для поиска данных. Хранящаяся информация может быть фактами и цифрами, историческими данными, протоколами совещаний, каталогами, деловой перепиской, спецификациями продукции и т. д.
5. Управляемые знаниями
Основанные на знаниях СППР - это человеко-компьютерные системы, которые обеспечивают работу с большим объемом данных. Они сочетают искусственный интеллект с когнитивными способностями человека и могут давать определенные указания пользователям.
6. Веб-СППР
Web-based СППР считается наиболее сложной системой поддержки принятия решений, которая расширяет свои возможности за счет использования Интернета. Эволюция продолжается с развитием интернет-технологий.
Как видно, ранее основное внимание уделялось ускорению принятия решений; однако по мере развития концепции она перешла к созданию интерактивных компьютерных систем, которые могли бы использовать данные и предлагать идеи для решения плохо структурированных проблем. Определение, дизайн, интеллект и сфера применения СППР продолжают развиваться с течением времени. Современные СППР более сложные, позволяют помочь принимать более глубокие решения [8].
Системы поддержки принятия решений завоевали огромную популярность в различных областях, включая военные, безопасность, медицину, производство, машиностроение и бизнес. Они могут помочь в принятии решений в ситуациях, когда важна точность. Кроме того, они обеспечивают доступ к соответствующим знаниям путем интеграции различных форм и источников информации, способствуя когнитивным недостаткам человека. Хотя СППР используют искусственный интеллект для решения проблем, не нужно переоценивать их важность. Это способ получить сравнительные данные на основе метода или комбинации методов. Окончательное решение остается за человеком [6].
Теоретическая часть
Принятие решений является важным компонентом организационной жизни. Лица, принимающие решения, получают и анализируют информацию с использованием различных средств массовой информации, включая традиционные печатные, групповые и межличностные информационные обмены и компьютерные инструменты системы поддержки принятия решений.
Обычно процесс принятия решения можно разделить на следующие этапы [4]:
1. Постановка задачи;
2. Формирование перечня альтернатив или задание параметров альтернатив;
3. Выбор критериев;
4. Установление предпочтений лица, принимающего решение (ЛПР);
5. Поиск/разработка оптимального метода принятия решения;
6. Нахождение рационального решения
Существуют три типа задач принятия решений [4]:
- Структурированные
Есть возможность определить основные переменные и связи между ними.
- Слабоструктурированные
Зависимости между отдельными показателями не могут быть однозначно определены.
- Неструктурированные
Известен только перечень основных параметров, установить связи между ними нельзя из-за недостатка информации.
СППР - это общее понятие, описывающее информационные системы, обеспечивающие аналитическое моделирование и информацию для поддержки слабоструктурированных и неструктурированных организационных решений [4].
Решение структурированных задач относится к теории исследования операций, в которую входит построение модели, выбор критерия оптимальности и нахождение оптимального решения.
Решение слабоструктурированных и неструктурированных задач относится непосредственно к теории принятия решений.
Концепция модели принятия решений играет ключевую роль в описании и анализе процессов принятия решений. Часто в качестве моделей принятия решений рассматриваются только математические модели. Но в целом моделирование решения используется и в других областях, таких как психология, информатика или даже философия [6].
Методы поддержки принятия решений разделяются следующим образом: методы принятия индивидуальных решений и методы принятия групповых решений. Первые в свою очередь делятся на три типа в зависимости от условий, при которых принимается решение. На рисунке 2 представлена классификация методов ППР.
Рис. 2. Классификация методов ППР
Условия принятия решения
Характер проблемы принятия решений связан с условиями, при которых принимаются решения. Классическая интерпретация, принятая в теории принятия решений, включает три типа условий [9]:
1. Определенные
Вся информация для принятия решения считается точно известной, и каждое действие неизменно приводит к четко определенному результату.
2. Вероятностно-определенные
Помимо однозначных исходных данных, существуют случайные величины с точно известными вероятностными характеристиками. Каждая операция приводит к результату из заданного множества возможных исходов, каждый из которых имеет известную вероятность наступления, предполагается, что вероятность исхода известна лицу, принимающему решение.
3. Условия неопределенности
Вместе с первыми двумя категориями есть величины, для которых не точно известно или совсем неизвестно вероятностное описание. Даже если для одного набора показателей неизвестны вероятности.
Принятие решений в условиях определенности