ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Публикационная активность

(сведения по итогам 2017 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,500
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,405
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 0,817
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,319
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,264
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 6012
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 404
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 338
Десятилетний индекс Хирша: 17
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2017 год: 527
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2017 год по тематике "Автоматика. Вычислительная техника": 16

Больше данных по публикационной активности нашего журнале за 2008-2017 гг. на сайте РИНЦ

Вход


Забыли пароль? / Регистрация

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

4
Ожидается:
16 Декабря 2018

Моделирование процесса принятия решений с использованием характеризационного управления

Use of characterization management for modelling of decision-making process
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 2010 год.[ 22.03.2010 ]
Аннотация:Статья посвящена проблеме моделирования процесса принятия решений в современных условиях. Предложена модель процесса принятия решения с использованием теории характеризационного управления. Особое внимание уделено программному обеспечению процесса принятия решений, описаны функциональные возможности подобного программного приложения.
Abstract:The article is devoted to the problem of modelling of decision-making process under existing rapidly varying conditions. Model of decision-making process based on the characterization management is suggested. Decision-making process software is attended, functions of software are proposed.
Авторы: Гусева А.И. (aiguseva@mephi.ru) - Московский инженерно-физический институт (государственный университет), , , доктор технических наук, Сидоренко Е.В. ( Sidorenko_EV@inbox.ru) - Московский инженерно-физический институт (государственный университет), , , Тихомирова А.Н. (aiguseva@mephi.ru) - Московский инженерно-физический институт (государственный университет), , , кандидат технических наук
Ключевые слова: программное обеспечение, эквивалентирование систем, характеризационное управление, стратегия, система, процесс принятия решений
Keywords: the software, system equivalenting, characterization management, strategy, system, decision-making process
Количество просмотров: 9139
Версия для печати
Выпуск в формате PDF (4.03Мб)
Скачать обложку в формате PDF (1.25Мб)

Размер шрифта:       Шрифт:

Любое коммерческое предприятие и государственные органы управления много времени уделяют поиску путей повышения эффективности процесса принятия решений. От правильно или ошибочно принятого решения в условиях высокой степени неопределенности могут зависеть дальнейшее существование предприятия, конкурентоспособность отрасли или эффективность деятельности органа власти. В связи с тем, что любое решение принимается на основе большого количества информации, часто избыточной или уже потерявшей свою актуальность, остро стоит проблема создания нового программного средства, отвечающего за процесс принятия решений, или совершенствование уже существующих.

Опишем формально модель процесса принятия решений. Необходимость принятия решения обусловлена проблемой, которую следует решить, выполнив какие-либо действия, при этом определение этих действий является задачей ЛПР.

Подпись:  
Рис. 1. Поведение системыЛПР находится внутри некой системы, имеющей текущее состояние. Запускается механизм решения какой-либо проблемы, то есть принятое решение определяет стратегию дальнейших действий, а также ресурсы для ее реализации [1].

Проблема – это описание ситуации, в которой определены цель, достигаемые (достижимые, желательные) результаты, стратегия достижения цели (решения), ресурсы, необходимые для реализации стратегии.

Проблема ЛПР заключается в выборе той стратегии поведения, которая кратчайшим путем (с наименьшими затратами ресурсов) приведет к намеченной цели, то есть обеспечит переход системы из текущего состояния в желаемое (рис. 1).

Сегодня существуют различные методы моделирования систем, в том числе аппроксимационное и имитационное моделирование. Аппроксимационное моделирование основано на том, что прогнозируется поведение (траектория изменений) системы, рассматриваемой как черный ящик, то есть система не раскладывается на элементы, ее составляющие. Основой имитационного моделирования также является прогнозирование поведения системы, но при данном виде моделирования анализируются элементы, из которых состоит система, и их взаимодействие между собой.

На указанных способах моделирования основан принцип характеризационного управления, который используется для изучения систем [1]. С его помощью может быть решена проблема выбора стратегии дальнейшего поведения.

Математическая основа теории характеризационного управления

Теория характеризационного управления вводит понятие системы, ориентированное как на анализ (разделение целого на составные части), так и на синтез (соединение отдельных объектов в нечто качественно новое). При характеризационном управлении преобразуемые объекты рассматриваются как алгебраические модели, а реализуемые преобразования – как преобразование моделей. Процесс проектирования самой сложной системы представляет собой последовательность модельных преобразований [2].

Подпись:  
Рис. 2. Характеризационное управлениеНа рисунке 2 изображены модель Ψа, определяющая свойства проектируемой системы в виде черного ящика, и модель Ψb, определяющая структуру системы при ее внутреннем рассмотрении.

Под интерпретацией одной модели в терминах другой понимается соответствие между элементами носителей моделей при заданном соответствии между их сигнатурами. Под семантикой двух моделей понимается то общее, что присуще обеим моделям и отличает их от всех остальных, то есть интерпретируемость в терминах другой модели. Тогда под системой понимается тройка Ξ=<Ψa, Ψb, P0(Ψa, Ψb)>, где P0(Ψi, Ψj) - предикат функциональной целостности (эмерджентности), отражающий наличие взаимно-однозначного соответствия между носителями моделей Ψa и Ψb, при этом носители и сигнатуры Ψa и Ψb имеют хотя бы две различные интерпретации.

Свойства системы, определяемые Ψa, называются поведением системы, Ψb – состоянием. Преобразование ΨaÞΨb представляет собой последовательность эквивалентных преобразований в виде ΨaÞΨa1ÞΨa2Þ…ÞΨb, при этом происходит эквивалентирование системы S. Эквивалентированием системы S, определяемой семантической моделью Ξ=<Ψa, Ψb, P0(Ψa, Ψb)>, называется замена ее системой S1 с моделью Ξ1=<Ψ1a, Ψ1b, P10(Ψ1a, Ψ1b)>, где система S1 является либо более изученной, либо имеющей более простую реализацию. При этом Ψ1a=Fa(Ψa), Ψ1b=Fb(Ψb), P10=F0(P0).

Различают эвристическое, синтаксическое и семантическое эквивалентирование.

При эвристическом эквивалентировании знания о системе S очень поверхностны, полная система аксиом еще отсутствует, и эквивалентирование формальным образом проводить еще нельзя. В этом случае используют различные эвристические функционалы, на основе которых и проводят эквивалентирование. Основной недостаток эвристического эквивалентирования в том, что полученное решение невозможно оценить с точки зрения его дальнейшего упрощения и отличия от оптимального решения. Эвристическое эквивалентирование часто используют при управлении большими системами.

При синтаксическом эквивалентировании система аксиом известна, и преобразования производятся на основе алгебраических законов Ξ1. В этом случае получение оптимального решения соответствует трудоемкости NP-полной задачи и для больших систем неприемлемо.

Подпись:  
Рис. 3. Система, в которой принимается решение,
как черный ящикПри семантическом эквивалентировании решение задачи преобразования происходит на основе знания (характеризации) запрещенных фигур, наличие которых делает модель Ψa не интерпретируемой в терминах модели Ψb. Запрещенной фигурой преобразования ΨaÞΨb называется такая подмодель Ψaз, что P0(Ψaз, Ψb)=0, а при сужении сигнатуры или увеличении носителя (хотя бы одного элемента) из Ψaз P0(Ψaз, Ψb)=1. Синтаксическое эквивалентирование, соответствующее такому уровню знаний, при котором известна полная система аксиом, заключается в замене модели Ψa моделью Ψa¢ путем применения аксиом используемой алгебры. Для поиска системы с минимальной стоимостью необходим полный перебор всех эквивалентных фактически построенных систем. Семантическое же эквивалентирование позволяет найти систему с минимальной стоимостью без перебора всех эквивалентных систем, которые в случае синтаксического эквивалентирования необходимо еще и породить. При семантическом эквивалентировании не нужно строить все эквивалентные модели.

Зная конструкции запрещенных фигур, можно организовать принципиально новую структуру эффективного вычислительного процесса, основу которого составляет интерпретация одной модели в терминах другой. Знание семантики преобразования Ya®Yb позволяет существенно уменьшить количество сравниваемых вариантов и значительно снижает трудоемкость вычислений одного варианта.

Подпись:  
Рис. 4. Модель внутренних процессов системы,
в которой принимается решениеХарактеризация интерпретируемости модели Ya в терминах Yb производится с помощью построения алгебры запрещенных фигур. Исследуются свойства компонент запрещенных фигур, наличие которых делает эти фигуры Ya не интерпретируемыми в терминах Yb. Формализация данных свойств методами алгебры запрещенных фигур позволяет удалить эти фигуры и осуществить такое преобразование Ya®Ya¢, что предикат P0(Ya¢, Yb)=1 имеет ненулевое значение. Проблема поиска запрещенных фигур называется характеризационной.

Использование принципа характеризационного управления при принятии решений

С помощью теории характеризационного управления можно моделировать процесс принятия управленческого решения. На производственных предприятиях часто возникает ситуация, когда необходимо принять решение о запуске в производство нового товара. Структурное подразделение компании, занимающееся разработками новых продуктов, представляет несколько различных продуктов, которые могли бы быть выпущены на рынок.

Данную ситуацию необходимо рассматривать с нескольких позиций. Прежде всего вывод на рынок любого из новых продуктов является одним из элементов стратегии дальнейшего функционирования компании. В связи с этим нужно построить модель, характеризующую предприятие как черный ящик, то есть рассмотреть ресурсы, необходимые для запуска данного продукта в производство, и эффект от реализации этого продукта. На основании подобного анализа ЛПР может сделать вывод об отклонении какого-либо предложенного для производства товара (рис. 3).

Решение данной проблемы выбора можно рассмотреть и с другой позиции. Запуск в производство каждого продукта влечет за собой работу многих структурных подразделений компании (рис. 4).

В связи с этим модель внутренних процессов системы позволяет определить сложность и реализуемость запуска этого продукта на предприятии. В процессе анализа выясняется, какие производственные мощности необходимы для запуска продукта, какие аналоги уже существуют на рынке, с какими компаниями придется конкурировать, насколько заполнена данная продуктовая ниша и т.п.

Использование принципа характеризационного управления помогает посмотреть на последствия принимаемого решения с разных сторон.

Автоматизация процесса принятия решения

Для ускорения процесса принятия решения и минимизации ошибок необходимо соответствующее ПО [3], позволяющее проводить анализ на основе принципа характеризационного управления. Используемые модели условно можно назвать «черный ящик» и «внутренняя среда предприятия» (рис. 5).

ЛПР должно выбрать показатели, по которым будет проводиться исследование по анализу модели черный ящик. Относительную важность показателей целесообразно определять методом парных сравнений с привлечением экспертов в данной области [4].

Для проведения исследования внутренних процессов в компании также стоит обозначить аспекты, особо значимые для ЛПР. Например, руководитель может определить наиболее интересные для внесения изменений направления (кадровый состав, производственные мощности, позиционирование продукта на рынке и прочее). Далее в означенных областях структурные подразделения обеспечивают наполнение программы прогнозными показателями; на их основании автоматически обеспечивается построение сравнительных диаграмм, таблиц и графиков, наглядность которых обеспечит сокращение временных затрат на принятие решения.

Эффективное принятие решений является залогом успешной работы любого предприятия. Принятие верного решения требует системного подхода к решаемой проблеме, для этого необходимо обладать знаниями о существующих методах решения проблем и моделирования проблемных ситуаций.

Использование принципа характеризационного управления позволяет рассмотреть задачу, с которой связана необходимость принятия решений, с различных позиций. Такой подход обеспечивает продуманность и объективность принятого решения. Рассмотрение проблемы изнутри помогает понять все механизмы и взаимосвязи в системе, в которой принимается решение, а также способствует пониманию степени сложности реализации той или иной стратегии поведения.

Представление системы как черного ящика позволяет увидеть основные показатели, то есть ресурсы, которые необходимо затратить, и эффект, получаемый после реализации принятого решения. Качественное ПО и организация обучения персонала по работе с программой позволят предприятию принимать эффективные решения в условиях быстро меняющейся экономической ситуации.

Литература

1.   Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. М.: Наука. Физматлит, 1999. 544 с.

2.   Гусева А.И. Характеризационное управление при синтезе распределенных систем // Информационные коммуникации, сети, системы и технологии: матер. Всемир. конгр. ITS-93. М.: Междунар. акад. информатизации, 1993. С. 65–70.

3.   Сидоренко Е.В., Тихомирова А.Н. Обучение принятию эффективных решений на основе компетентностного подхода // Информационные технологии в образовании: сб. тр. XIX Междунар. конф.-выстав. М.: МИФИ, 2009. Ч. 2. С. 84–86.

4.   Компетенции работников образования в области информационных и коммуникационных технологий / А.И. Гусева [и др.]. М.: МИФИ, 2009.


Постоянный адрес статьи:
http://swsys.ru/index.php?page=article&id=2453
Версия для печати
Выпуск в формате PDF (4.03Мб)
Скачать обложку в формате PDF (1.25Мб)
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 2010 год.

Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик: