Современное состояние в области создания и использования СППР

Разработка и применение СППР имеет, как отмечалось ранее, краткую историю и не несет каких-либо основополагающих и фундаментальных признаков, которые можно считать окончательно устоявшимися. Являясь растущей технологией, СППР развивает­ся вместе с инструментальной базой, которая во многом и опре­деляет ее структуру. Степень освоения новых технологий у различ­ных групп разработчиков разная и поэтому предлагаемые на рын­ке услуг структуры СППР также имеют различную конфигурацию. Следует отметить, что реальные и потенциальные пользователи этих услуг, естественно, находятся на более низкой ступени, чем разработчики данных систем и в этой связи рынок СППР не все­гда готов к принятию передовых решений. Значит еще не пришло время к установлению единых стандартов в данной области и каж­дый вариант применения СППР должен рассматриваться как от­дельный проект, учитывающий способности пользователя осво­ить данную технологию и его финансовые возможности. Другими словами, не представляется рациональным создавать СППР из отдельных блоков, имеющих разную степень сложности.

В настоящее время разработка СППР начинается с выработки регламента работы по подготовке управленческих решений. Это происходит на уровне экспертного анализа и выражается в пред­ложениях по улучшению деятельности группы, отдела, подразде­ления и предприятия (организации). Анализ таких предложений призван дать руководителям подразделения или руководителям

вышестоящей инстанции понимание проблем, связанных с улуч­шением работы. Это статический анализ для улучшения СППР. Если эти предложения представляются целесообразными, то при­нимаются адекватные действия по оптимизации СППР.

Наиболее эффективным аналитическим анализом для улучше­ния СППР является текущий или позадачный анализ, когда лицо, принимающее решения, корректирует деятельность исполните­лей в зависимости от качества предложений. Это динамический анализ. Однако он не дает оценки причин сбоев в работе СППР.

Успешность работы СППР зависит от вполне известных и объек­тивных параметров:

• наличия быстрого доступа к необходимой информации;
• полноты сведений (включая исторические справки и про­
  гнозы);
• наличие инструмента (алгоритма) эффективного анализа
  информации;
• компетентности специалистов, готовящих управленческие
  решения (знания, опыт, профессионализм);
• желание и умение специалистов работать в коллективе, ко­
  манде и т. п.;
• правильного руководства коллективом, готовящим управ­
  ленческие решения (постановка задач, стимулирование, адекват­
  ная оценка работы).

СППР должна быть структурирована. В основе этой системы должна быть группа сотрудников, успешно работающих в своих подразделениях и в то же время объединенных в коллектив, гото­вящий управленческие решения. Образно говоря, такие специа­листы могут иметь два рабочих места — разных по своим задачам и параметрам работы. Их рабочие места должны быть соответству­ющим образом и подготовлены. К СППР следует относиться, как к виртуальному подразделению, работающему над задачами, ко­торые на момент рассмотрения проблемы не имеют алгоритма решения. Для такого режима работы необходима четкая и слажен­ная работа всех участников или подразделений организации по предоставлению информации в СППР. Сегодня невозможно обой­тись без использования современных информационных техноло­гий и методов аналитической обработки информации, особенно если уровень принимаемых решений носит стратегический харак­тер, а последствия от принимаемых решений могут быть критич­ными для деятельности предприятия.

Важно в начале реализации проекта иметь представление о системе управления ее составными частями и их взаимодействия­ми, т.е. до практической реализации системы должна быть созда­на ее модель. Прежде всего необходимо создать концепцию систе­мы управления, а затем переходить к составлению технического задания и выполнению проекта по ее информатизации.

Общая схема системы управления должна иметь описание. При­мер общей системы управления представлен на рис. 45 и будет описан ниже по каждому их представленных блоков.

Постановка задач,как правило, исходит из стратегии управле­ния и конкретное их выполнение (технология) осуществляется на тактическом (оперативном) уровне. При постановке задач не­обходимо четко представлять себе цели, так как понимание цели есть представление модели решения задачи. Цель — это субъек­тивный образ (абстрактная модель) несуществующего, но желае­мого состояния среды, которое решило бы возникшую проблему [Ф.И.Перегудов, Ф.Т.Тарасенко, 1989]. Все задачи можно груп­пировать в соответствующем блоке, который состоит из следую­щих разделов:

• положение, устав организации, предприятия, ведомства и т.п.;
• постановления и распоряжения вышестоящего управляю­
  щего органа;
• отраслевые требования, стандарты, нормы, соответствие сер­
  тификатам и др.;

• нормативная база: законы, предписания, постановления,
  иски и т.п., обязательные к исполнению;
• задачи, которые ставит лицо, принимающее решения (ЛПР)
  на основании анализа ситуации.

Задачи можно условно разделить на рисковые и нерисковые. Нерисковые задачи не требуют сложной интеллектуальной подго­товки при их решении. Это не означает, что они просты — даже сложные задачи при их многократном повторении обретают алго­ритм решения и решаются впоследствии по отработанной техно­логии. За последствиями таких решений ведется мониторинг, ко­торый отслеживает, когда следует вносить коррективы в их техно­логию решения. Рисковая задача согласно обиходному понима­нию этого выражения — это ситуация, в которой имеется не­определенность относительно результата. Наиболее характерная черта рискованных задач — наличие неопределенности, т.е. того, что исходы, получаемые лицом, принимающим решение, зави­сят от событий, которые невозможно предвидеть с полной опре­деленностью. Выбирая альтернативы, решающий задачу рискует, поскольку имеется определенная вероятность того, что его выбор приведет к невыгодному исходу, т.е. к проигрышу [Ю.Козелец-кий, 1979].

Принципиальное же отличие между случайностью и нечетко­стью заключается в том, что функция принадлежности, которая лежит в основе использования математического аппарата нечет­ких множеств, всегда является гипотезой. Она дает субъективное представление ЛПР об особенностях проблемной ситуации, ха­рактере целей и имеющихся ограничениях. Таким образом, эта форма утверждения гипотез открывает ЛПР новые возможности:

 

позволяет строить оценки для альтернатив посредством формаль­ного аппарата. Затем в схемах анализа, использующих теорию не­четких множеств, так же как в традиционных методах, строится некоторая система гипотез, только теперь они формулируются в терминах «субъективной» принадлежности. В итоге анализа ЛПР получает результат, который также носит нечеткий характер и ведет к нечеткости в принятии решений [В.С.Диев, 1998].

Одной из наиболее распространенных задач принятия реше­ний является упорядочение по качеству альтернатив, имеющих оценки по многим критериям. Существует множество методов, предписывающих лицу, принимающему решения, правила дей­ствий, этапы решения задачи ранжирования. Например, один из постулатов экономической теории состоит в том, что человек де­лает рациональный выбор на основе максимизации функции по­лезности. Полезностью называют воображаемую меру потребитель­ской ценности различных благ. С содержательной точки зрения делается предположение, что ЛПР как бы взвешивает на внут­ренних весах различные альтернативы и упорядочивает их по по­лезности [О.И.Ларичев, 2001].

Наряду с системой постановки задач, основу СППР составля­ют управление данными, их интеллектуальный анализ и такти­ческое управление СППР. Важнейшим вопросом при формирова­нии информационной системы при управлении данными и их использовании в рамках СППР является качество информации. Требования, характеризующие качество информации, должны быть следующими:

• достоверность (корректность) информации — мера прибли­
  женности информации к первоисточнику;
• объективность информации — мера отражения информаци­
  ей реальности;
• однозначность;
• порядок информации — количество передаточных звеньев
  между первоисточником и конечным пользователем;
• полнота информации — отражение исчерпывающего харак­
  тера соответствия полученных сведений целям сбора;
• релевантность — степень приближения информации к суще­
  ству вопроса или степень соответствия информации поставлен­
  ной задаче;
• актуальность информации (значимость) — важность инфор­
  мации для оценки риска;
• стоимость информации [Ю.Ю. Кинев, 1997].

Важность данных в системе управления представлена на рис. 46. На схеме показаны уровни использования информации, затраты на сбор данных и количество пользователей.

Информационный уровень представляется регламентной отчет­ностью и другими данными, которые обрабатываются с исполь-

Рис. 46. График важности данных в системе управления

зованием технологий управления ими, накапливаются и содер­жатся в хранилищах данных.

Аналитический уровень включает в себя интеллектуальный ана­лиз данных и может быть представлен:

• экспертными системами;

• информационно-аналитическими технологиями: нейронные
  сети, атласные информационные системы, кадастры;

• технологиями ГИС;

• интеграционными технологиями (ДЗЗ, Интернет, мульти­
  медиа и т.п.).

Ситуаиионный уровень характеризует тактическое управление. Для данного уровня особенностью является то, что информация на данном уровне предоставляется ЛПР в таком виде, чтобы обеспе­чить принятие управленческого решения в требуемый срок.

Это означает, что информация на данном уровне как бы ра­створяется в информации других предметных областей. В таком сочетании образуется зрительный ряд, как правило, организуе­мый в «ситуационных комнатах», «ситуационных залах», «ситуа­ционных центрах» и т. п. (в зависимости от размеров и масштабно­сти решаемых задач). Основные требования к информации — дос­товерность, информативность, оперативность и возможность мо­делирования ситуации в реальном времени, возможность ретрос­пективного и перспективного анализа ситуации.

На этом уровне целесообразно использование ГИС. Взаимоот­ношение вышеописанных уровней представлено на схеме (рис. 47).

Термин «интеллектуальный анализ данных» широко применя­ется в СППР, но носит некоторый условный характер. В принци­пе не может быть анализа данных без интеллекта. Речь идет о том, что часть анализа во многих случаях ведется автоматически, а дру­гая его часть требует поиска или разработки таких алгоритмов. Пра­вильность разработанных алгоритмов определяется временем, т.е.

Рис. 47. Схема взаимоотношения информационных уровней в СППР

подтверждением эффективности результатов после выполнения решения и мониторинга последствий. Если учесть переменчивость задач (изменения исходных данных), влияние внешней среды, качественного состава коллектива СППР и многих других влияю­щих факторов, то существование стабильных алгоритмов реше­ний весьма ограничено. Алгоритмы принятия решений — это не продукт, а процесс. Качество интеллектуального анализа всегда будет зависеть от полноты и качества исходных данных, опера­тивности их получения, квалификации и опыта специалистов СППР, времени, отведенного на подготовку управленческого ре­шения для изучения и моделирования ситуации.

Из этого следует, что если учесть все влияющие факторы на время, отведенное для подготовки управленческого решения, то окажется, что количество используемой информации строго ог­раничено. Задача состоит в том, чтобы так организовать СППР, что она позволит учитывать оптимальное количество необходи­мой информации для решения задачи. Оптимальное количество информации определяется путем снятия ограничения по времени на ее подготовку и по определению объема той информации, ко­торая действительно влияет на качество принимаемого решения. Во многом этот процесс субъективен и решается эффективно толь­ко сообществом специалистов.

Сколько же информации необходимо иметь для принятия ре­шения? На графике (рис. 48) показано, что в момент Xt была

Рис. 48. Оценка количества информации, необходимой в СППР

начата работа по подготовке управленческого решения. На этот момент определено семь влияющих факторов (1, 2, 3, 4, 5, 7, 8), по которым нужно было оценить ситуацию. На момент начала под­готовки по факторам 1 — 5, 7, 8 уже была накоплена информация (область информации А). По факторам 1, 2, 3 информации было достаточно, по факторам 5, 7, 8 сбор информации продолжался. В процессе анализа и моделирования обнаружилось, что влияю­щими факторами следует считать факторы 6 и 9. Время для подго­товки информации было ограничено моментом Xt_x. На момент при­нятия решения была собрана информация, показанная областью В. В расчет принималась информация А+ В. В результате, на мо­мент Xt_x оказалось, что по факторам 7, 8, 9 нет возможности получить полную информацию из-за отсутствия информации об­ласти С. Какие возможны варианты в оценке этой ситуации?

Вариант 1. Пренебречь отсутствующей информацией, принять решение, а параллельно вести работу по ее сбору и корректиро­вать принятое решение, насколько это возможно (бывают нео­братимые решения!).

Вариант 2. Оценить влияние информации области С на приня­тие решения через так называемую «раскачку» информации обла­сти А+В, которая заключается в следующем — потенциально ин­формация области С заключена в интервале значений А 1(С) = = I(C)_max-I(C)_min, где I(C)_max и I(C)_min — максимальное и мини­мальное количество информации, необходимое для принятия ре­шения.

Для автоматизации процесса интеллектуального анализа нуж­ны соответствующие инструменты, методики, технологии, про­веренные на аналогичных задачах, т. е. речь идет о методе анало­гий. Данный метод дает экономию времени, выделенного для ре­шения задачи, и позволяет начать моделировать ситуацию для вы­яснения недостающих данных или уточнения приоритетности вли­яния тех или иных условий.

Один австралийский геолог сказал, что на карте человек видит ровно столько, сколько позволяет ему ум. Решая многие задачи и принимая решения, важно знать одну из самых важных характе­ристик объекта — его пространственное положение. С появлением ГИС у исследователей появился новый инструмент, обладающий небывалыми возможностями. Создавать ГИС на точной простран­ственной основе достаточно дорого. Но для СППР на первом эта­пе работ создание упрощенных, не очень точных в пространствен­ном отношении слоев позволяет руководству выйти на новый уро­вень управления и более оптимально решать свои задачи — в этом секрет успеха «неточных» систем. С развитием проекта руковод­ство, увидев преимущества ГИС, обязательно приложит усилия по совершенствованию представления пространственно распре­деленных данных. Следует сказать, что есть такие области дея­тельности, где точная пространственная основа не имеет перво­степенного значения и вполне устраивает ее пользователей. Давая руководству гибкий инструмент для принятия решений, ГИС во многих случаях становится основой для информационной систе­мы. Применяя визуализацию в сочетании с функцией моделиро­вания процессов, возможно составлять объективные (основанные на реальных предпосылках) прогнозы.

Необходимо также отметить роль Интернета, дистанционно­го зондирования Земли и глобальных систем позиционирования как интеграционных технологий в СППР. С расширением исполь­зования Интернет все большее количество пользователей начи­нают применять его возможности уже в качестве подсистем сво­их ИС в составе СППР. На многих сайтах Интернет представлены слои ГИС, которые можно использовать по разным направлени­ям. Это направление будет расширяться, т.к. наиболее удобно для пользователей.

Использование поисковых систем дает возможность ведения сбора необходимых данных и мониторинга за интересующими процессами. Такое оперативное получение данных дает возмож­ность подготавливать для ЛПР дайджесты по интересующим на­правлениям. Многие организации, предприятия и учреждения уже создали отдельные подразделения, которые на постоянной осно­ве ведут работу по поиску необходимой информации и монито­рингу за интересующими их процессами по материалам публика­ций в Интернет.

В настоящее время благодаря Интернет стало возможным не только покупать, но и получать бесплатно (оплата только за тра­фик) космические снимки. На рис. 49 показаны уровни использо­вания данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), меха­низм их обработки, анализа и использования в СППР.

Нельзя не оценить преимуществ в использовании ДЗЗ, когда необходим постоянней мониторинг за текущими процессами на

Рис. 49. Схема использования данных ДЗЗ, теле- и наземной съемки в СППР

больших территориях. Экономичность и эффективность такай схе­мы работы неоспорима. Из-за высокой стоимости наземного мо­ниторинга на сегодня другой альтернативы им нет, особенно для государственного контроля за окружающей природной средой и деятельностью природопользователей. Данные, полученные дис­танционным зондированием Земли из космоса, являются одним из важнейших источников формирования информационных ре­сурсов о состоянии окружающей среды, антропогенного воздей­ствия на нее, в том числе и за счет трансграничного переноса загрязнителей. Полученная таким образом информация помогает более рационально использовать природные ресурсы, выявлять состояние потенциально опасных объектов народного хозяйства и др. В настоящее время широкое распространение получают сис­темы видео- и фотосъемки с малых летательных аппаратов — мо­тодельтапланы и мини-самолеты.

Развитие глобальных систем позиционирования также дало Удобный и эффективный инструмент в определении простран-

ственного положения объектов и уже в ближайшее время станет частью СППР.

Подготовка проектов управленческих решенийопределяется необходимостью оценки эффективности принимаемых решений. Результатом подготовленного решения может быть ситуационный план, в котором определяется алгоритм решения задачи, как ми­нимум, и технология ее решения с обязательной функцией мо­ниторинга за ее выполнением. Определяющим фактором правиль­ности в подготовке проекта управленческих решений является однозначное понимание ЛПР и коллективом СППР целей реша­емых задач. СППР должна иметь такую организацию, регламент или технологию, чтобы максимально избегать влияния челове­ческого фактора. Система должна быть малочувствительна к ошиб­кам. Существует множество систем защиты от ошибок, двойная, тройная экспертиза данных и методик расчетов. В экспертных ана­лизах должно быть представлено сравнение альтернатив применя­емых технологий. Процесс подготовки управленческих решений должен фиксироваться и быть адресным. Другими словами, лю­бой проект должен иметь авторов и изложен на материальном носителе с описанием исходных данных и процедур анализа.

Доказано, что правило выбора не может быть одновременно демократическим, рациональным и решающим. Если потребовать одновременно от метода малую чувствительность к человеческим погрешностям при измерениях, рациональность и полноту от­ношений между альтернативами, то одновременное выполнение этих требований невозможно [О.И.Ларичев, 2001].

Из сказанного следует, что ЛПР может определить методику и структуру инструментария, с помощью которого будет вестись подготовка управленческих решений, так как только ЛПР несет реальную ответственность за принятое решение. Разрабатывая СППР, необходимо определить план ее внедрения с расширени­ем и усложнением процедур по мере освоения ЛПР предлагаемых методик и инструментов. Необходимо создать взаимообучающую-ся систему ЛПР и СППР.

Завершающим процессом в подготовке управленческого реше­ния является моделирование. Применяя этот метод анализа, ста­новится возможным на основе имеющихся данных и известных условий сделать прогноз на чувствительность проекта управлен­ческих решений к изменениям условий, выявить области, где ис­ходных данных недостаточно, перепроверить некоторые исходные данные и уточнить влияющие условия.

Системы отображения данных, или визуализационные сис­темы (рис. 50), возникли давно и имеют своей целью наиболее полно, оперативно, доступно показать имеющуюся информа­цию для ее визуального восприятия. С развитием этой услуги выделились два самостоятельных направления: 1) сами сред-

Рис. 50. Ситуационный центр

ства отображения данных (аппаратные средства) и 2) программ­ные продукты визуализации.

С развитием геоинформационных технологий оказалось, что инструмент, на котором создаются ГИС, БД и другие составные части системы не всегда способны визуализировать данные в опе­ративном режиме. Кроме этого, конфигурация аппаратных средств не всегда оптимальна для целей визуализации. Появились специа­лизированные сервисные фирмы, предоставляющее оптимизиро­ванное оборудование для визуализации, а также производящие консультационные услуги по выбору оптимальных конфигураций для этих целей в зависимости от данных, которые необходимо визуализировать. Также разработаны и предоставляются специа­лизированные проекты дизайна ситуационных комнат, залов и центров, где устанавливается визуализационное оборудование, рас­полагается обслуживающий его персонал, группы экспертов, ад­министраторы и ЛПР. В рамках создания ИС или системы управле­ния в целом необходимо заранее определить конфигурацию визуа-лизационного центра, аппаратных и программных средств.

Любое решение имеет свою историю от постановки задачи до ее полного решения, после чего определяется эффективность при­нятого решения, причем история отслеживания этого решения может быть достаточно длительной. При мониторинге выполне­ния управленческого решения ГИС играет одну из основных ро-

лей. ГИС может представить ретроспективный анализ за измене­нием любого объекта. Кроме этого, используя интеграционные технологии, возможно получить подтверждающую или контроли­рующую систему эффективности принятых решений.

Мониторинг управленческих решений можно условно разбить на четыре составляющих:

1. Мониторинг за исполнителями данного решения. Это пра­
вильность использования алгоритма выполнения решения, отчет­
ность, предложения по корректировке данного решения, если
возникли трудности в его реализации.

2. Мониторинг за технологией выполнения решения. Иногда
при принятии решения невозможно предвидеть многие аспекты,
которые возникнут при его выполнении и в этом случае техноло­
гию необходимо корректировать.

3. Мониторинг за предметной областью. То, на что направлено
управленческое решение, также со временем может изменяться
по непредвиденным заранее параметрам. В этом случае необходи­
мы корректировки самого решения, состава исполнителей и тех­
нологии выполнения решения.

4. Внешняя среда и ее воздействие. Мониторинг внешней сре­
ды и ее воздействия позволяет оперативно вносить корректиров­
ки, описанные выше в п. 3.

Перспективы практического применения СППР.Основной об­ластью применения СППР и информационных систем управле­ния в ближайшем будущем, видимо, будет сфера природопользо­вания, государственный сектор промышленности, военное дело. Но для этого нужны существенные затраты, которые под силу крупным природопользователям (нефтяные компании, добываю­щий и металлургический комплексы, транспортные компании). Особенно бурно будут развиваться блоки СППР, такие, как ин­теграционные технологии, Интернет, ДЗЗ, глобальные системы позиционирования, мультимедиа.

СППР на основе баз данных, получившие наибольшее распро­странение в последние годы, естественно, будут усложняться но­выми блоками, в первую очередь через интеграцию с ГИС. Интел­лектуальный анализ данных: экспертные системы, информацион­но-аналитические технологии (нейронные сети, генетические ал­горитмы и т.д.), моделирование ситуаций развиваются как само­стоятельно, так и во взаимодействии с ГИС и базами данных. Эф­фективность каждого блока системы управления получит много­кратное увеличение при интеграции всех блоков в единую систему управления. В этом направлении главная перспектива развития СППР.

Немаловажным, но мало востребованным до настоящего време­ни, является создание информационных систем руководителя. Пер­спективы в их создании огромны, тем более, что как раз руководи-

тели определяют финансовые рамки любого проекта. В этом направ­лении много проблем. Нынешние руководители в большинстве сво­ем не готовы к использованию таких систем, но уже понимают их необходимость. Об этом можно судить даже по широкому использо­ванию электронных записных книжек. Задача состоит в том, чтобы разработчики понимали, какая система управления у руководителя, и чтобы руководитель понимал, как можно его процесс управления связать с информационной системой, и в частности с СППР, так как если руководитель получит действенный инструмент управле­ния и будет его улучшать, значит, вся система получит перспективу развития. На рынке появились беспроводные устройства доступа к сетям, кроме этого Интернет через проводную и сотовую связь так­же дает возможность удаленного доступа к данным информацион­ных систем. Перспектива состоит в том, чтобы наладить постоянную связь с руководителем в автоматическом режиме.

ГИС в настоящее время базируются на программных продуктах, которые не имеют широкого коммерческого применения, такого, как офисные приложения Майкрософт или как бухгалтерские и финансовые приложения. ГИС-программные продукты приспосаб­ливаются под индивидуального заказчика. Кроме того, работа с ГИС требует специального обучения. Перспектива состоит в том, чтобы профессиональные ГИС создавали основы, а пользовательские, с простым интуитивно-понятным интерфейсом, позволяли широкому кругу специалистов ими пользоваться и вносить в них дополни­тельные авторские слои в сфере их непосредственной деятельности. Необходимо также, чтобы пользовательские ГИС могли работать с файлами офисных приложений, так как они стали стандартом для широкого круга пользователей. Наиболее жизненные системы уп­равления, применяющие информационные технологии, будут ис­пользовать принципы синергетики.

Контрольные вопросы

1. Что такое СППР?

2. Какова история возникновения и развития дисциплины СППР?

3. Что определяет успешность работы СППР?

4. Какие основные требования характеризуют качество информации
при формировании СППР?

5. В чем состоит важность правильной постановки задач в начале фор­
мирования проектов управленческих решений?

6. Что снижает риски для ЛПР при принятии управленческого реше­
ния?

7. Какова разница в уровнях информации составляющих СППР?

8. Почему ГИС является определяющим в СППР на ситуационном
Уровне? Каковы основные требования к информации на этом уровне?

9. Почему время подготовки информации для принятия управленчес­
кого решения является определяющим по ее количеству?

10. В чем состоит разница между «точными» и «неточными» ГИС и их
преимущества?

11. Как интеграционные технологии расширяют возможности СППР?

12. Роль ЛПР при выработке управленческого решения.

13. Почему мониторинг выполнения управленческих решений явля­
ется развивающей составляющей СППР?

14. Объясните разницу между профессиональными и пользовательскими
программными продуктами ГИС.

ГЛАВА 18