Системи підтримки прийняття рішень

Системи підтримки прийняття рішень (Decision Support Systems - DSS) (СППР) - системи, які використовують формалізовані правила і моделі об'єкта управління разом з базою даних та особистим досвідом менеджера для вироблення і перевірки варіантів управлінських рішень (з’явились на поч. 70-х рр. 20 ст.).

Системи підтримки прийняття рішень DSS (Decision Support System) являють собою тип інформаційних систем, у яких за допомогою досить складних запитів здійснюються добір і аналіз даних у різних розрізах і за різними показниками – часовими, географічними. Крім традиційних засобів доступу до баз даних, розвинені системи DSS містять:

- витяг даних із різних джерел, включаючи неструктуровану інформацію;

- багатовимірний аналіз даних;

- обробку статистики;

- моделювання правил і стратегій діяльності;

- ділову графіку для уточнення результатів аналізу;

- аналіз «що коли»;

- штучний інтелект.

Основні характеристики сучасних СППР:

· СППР забезпечує користувачеві легкий доступ до моделей і даних для того, щоб підтримати процес прийняття рішень стосовно слабоструктурованих і неструктурованих завдань. Розум людини та інформація, що генерується комп’ютером, становлять одне ціле для прийняття рішень.

· СППР підтримує і посилює (але не замінює і не відміняє) міркування та оцінки користувача. Контроль лишається за людиною. Користувач «почуває себе комфортно», використовуючи систему, завдяки зручному інтерфейсу, і не боїться працювати з нею.

· СППР підвищує, в основному, ефективність прийнятих рішень (а не лише продуктивність ОПР). На відміну від адміністративних інформаційних систем, в яких акцент робиться на максимальній продуктивності аналітичного процесу, у СППР значно вагомішою є ефективність процесу прийняття рішень та самих рішень.

· СППР інтегрує моделі та аналітичні методи зі стандартним доступом до даних і вибіркою даних. Для надання допомоги у прийнятті рішень активізуються одна чи кілька моделей (математичних, статистичних, імітаційних, кількісних, якісних або комбінованих). Зміст баз та сховищ даних охоплює історію поточних і попередніх операцій (сильна сторона типової АIС), а також інформацію внутрішнього характеру та інформацію про середовище.

· СППР проста у використанні навіть для осіб, які не набули значного досвіду спілкування з ЕОМ. Системи є «дружніми» для користувачів, не потребують практично ніяких глибоких знань з обчислювальної техніки і забезпечують просте пересування системою, діалогову документацію, умонтовані засоби навчання та інші атрибути програмних інтерфейсних систем.

· СППР побудована за принципом інтерактивного розв’язування завдань. Користувач має змогу підтримувати діалог із СППР у безперервному режимі, а не обмежуватися введенням окремих команд з наступним очікуванням результатів.

· СППР зорієнтована на гнучкість та адаптивність для пристосування до змін у середовищі чи в підходах до розв’язування задач, які обирає користувач. Керівник має пристосуватися до змінюваних умов сам і відповідно підготувати систему. Еволюція та адаптація системи мають бути поєднані з її життєвим циклом.

· СППР не мусить нав’язувати користувачеві певного процесу прийняття рішень. Користувач повинен мати низку можливостей, щоб обирати їх у формі та послідовності, які відповідають стилю його пізнавальної діяльності - стилю «уявлюваних моделей».

Класифікація систем підтримки прийняття рішень:

1. На концептуальному рівні:

- СППР, що управляються повідомленнями (Communication-Driven DSS) - СППР підтримують групи користувачів, що працюють над виконанням спільної задачі;

- СППР, що управляються даними (Data-Driven DSS) - здебільшого орієнтуються на доступ і маніпуляції з даними;

- СППР, що управляються документами (Document-Driven DSS) - управляють, здійснюють пошук та маніпулюють неструктурованою інформацією, заданою у різних форматах;

- СППР, що управляються моделями (Model-Driven DSS) - характеризуються здебільшого доступом і маніпуляціями з математичними моделями (статистичними, фінансовими, оптимізаційними, імітаційними);

- СППР, що управляються знаннями (Knowledge-Driven DSS) - забезпечують розв'язання задач у вигляді фактів, правил та процедур.

2. На технічному рівні:

- корпоративні СППР - підключені до великих сховищ інформації (Data Warehouse), які працюють на основі використання технології комплексного багатовимірного анализу даних в реальному часі OLAP (On-Line Analytical Processing) та обслуговують декількох менеджерів підприємства;

- настільні СППР - це малі системи, що обслуговують лише один комп'ютер користувача.

3. На рівні користувача:

- пасивні СППР – системи, що допомагають процесу прийняття рішень, але не можуть рекомендувати, яке рішення слід обрати;

- активні СППР – системи, що можуть рекомендувати, яке рішення слід прийняти;

- кооперативні СППР – системи, що дозволяють ОПР змінювати, доповнювати або покращувати запропоновані рішення.

4. Залежно від даних, з якими працюють СППР:

- оперативні СППР - призначені для негайного реагування на зміни поточної ситуації в управлінні фінансово-господарськими процесами підприємства;

- стратегічні СППР - орієнтовані на аналіз значних об'ємів різнорідної інформації, яка збирається з різних джерел, з метою пошуку найраціональніших варіантів розвитку бізнесу підприємства з урахуванням різних факторів, таких як кон'юнктура цільових ринків, зміни фінансових ринків та ринків капіталів, зміни у законодавстві і т.ін.

Розподіл комп'ютерної підтримки різних функцій за допомогою СППР:

- стратегічне управління - 40%;

- оперативне управління - 30%;

- розподіл ресурсів - 15%;

- розрахунок річного бюджету - 12 %.

Найвідоміші комерційні реалізації СППР:

1. Сімплан (корпоративне планування);

2. Прожектор (фінансове планування);

3. Експрес (рішення у сфері маркетингу і фінансів);

4. CIS (планування нової продукції);

5. РМS (управління цінними паперами);

6. ВІS (управління бюджетом);

7. FOCUS (фінансове моделювання);

8. ISDS (формування портфеля замовлень);

9. Marketing Expert (розроблення стратегічного і тактичного планів маркетингу);

10. RealPlan (інвестування в нерухоме майно);

11. TAX ADVISOR (консультації з питань оподаткування).

Основні компоненти СППР наводяться на рис. 1.

Рисунок 1 – Основні компоненти СППР

Основні компоненти СППР:

- база даних – інформаційна структура, яка відображає стан та відношення об'єктів, що аналізуються;

- система управління базою даних;

- база моделей - сукупність математичних, логічних, лінгвістичних та інших моделей, які використовуються для багатокритеріального порівняльного аналізу альтернатив рішення;

- система управління базою моделей;

- інтерфейс користувача – спосіб організації взаємодії користувача з системою.

Основними технологіями аналітичного моделювання для підтримки прийняття управлінських рішень є:

1. Факторний аналіз ("причина-наслідок") - зміна значення одних змінних (факторів) або їх зв’язків (формул) для дослідження простору зміни значень інших, залежних, змінних.

2. Оптимізаційний аналіз - отримання найкращого значення цільової функції з урахуванням накладених обмежень шляхом підбору значень змінних.

3. Кореляційно-регресивний аналіз – визначення виду зв’язків між залежними змінними і факторами.

4. Аналіз тенденцій - прогнозування динаміки розвитку об’єкта управління шляхом побудови трендів – відрізків числових рядів.

В сучасних СППР з’явилися додаткові можливості за рахунок упровадження нових засобів інформаційних технологій та методів штучного інтелекту:

- сховищ та вітрин даних, що дає змогу творцям рішень аналізувати величезні обсяги даних про поточні ділові транзакції з метою вибору раціонального рішення;

- OLAP-систем, які дають можливість користувачам швидко і зручно маніпулювати великими базами даних для дослідження багатьох показників бізнесової діяльності в різних ракурсах;

- дейтамайнінгу (Data mining) - методів інтелектуального аналізу даних для пошуку в базах і сховищах даних невідомих (прихованих) закономірностей і тенденцій;

- консультуючих, основаних на знаннях, засобів підтримки прийняття рішень;

- новітніх засобів телекомунікацій, які забезпечують ефективні зв’язки користувачів між собою під час створення групових рішень (Groupware), віртуальних організацій і офісів тощо;

- географічних баз даних та геоінформаційних систем, які забезпечують користувачам доступ, показ і аналіз даних, що мають географічний (територіальний) зміст і значення, з використанням карт.

У класі систем підтримки прийняття рішень виділяється окремий клас систем оперативної аналітичної обробки OLAP (OnLine Analysis Processing). Тут оперативність обробки досягається за рахунок застосування багатопроцесорної обчислювальної техніки, спеціальних OLAP-серверів, досконалих методів багатовимірного аналізу і спеціальних сховищ даних (Data Warehouse), що накопичують інформацію з різних джерел за великий період часу і забезпечують до них оперативний доступ. Крім готових OLAP-систем для конкретних галузей, наприклад фінансової, існують інструментальні набори для розроблення подібних додатків на базі СКБД чи OLAP-серверів і сховищ даних.

Ефективність і гнучкість інформаційної технології багато у чому залежать від характеристик інтерфейсу системи підтримки прийняття рішень. Інтерфейс визначають виходячи з мови кори стувача; мови повідомлень комп’ютера, що організує діалог на екрані; знань користувача.

Інформаційна (комп'ютерна, обчислювальна) мережа - сукупність територіально розосереджених систем обробки даних, засобів і (або) систем зв'язку і пересилання даних, що забезпечує користувачам дистанційний доступ до її ресурсів і колективне використання цих ресурсів.

В залежності від швидкості обміну даними між робочими ЕОМ та розмірів охопленої території відрізняють локальні, регіональні та глобальні інформаційні мережі.

Локальна інформаційна мережа - це комп'ютерна мережа, що зв'язує декілька станцій в одній локальній зоні радіусом до 1 кілометра, які обмежені, наприклад, однією спорудою, одним підприємством (організацією), підрозділом тощо, та використовує зорієнтовані на цю територію засоби та методи передачі даних. Локальна мережа відрізняється простою архітектурою, а також великою швидкістю обміну і, як правило, невеликими відстанями між вузлами.

Регіональна інформаційна мережа - це комп'ютерна мережа, що розміщена на території певного регіону і призначена для передачі даних між підприємствами (організаціями). Як правило, підприємство (організація) використовує вузол або станцію для підключення до регіональної мережі.

Глобальна інформаційна мережа - комп'ютерна мережа, що охоплює значну територію (країна, континент, континенти) і призначена для передачі даних між підприємствами (організаціями), які використовують вузол або станцію для підключення до глобальної мережі. В глобальних мережах використовуються телефонні (комутовані чи некомутовані), радіо, супутникові та інші канали зв'язку. Найвідоміший приклад глобальної мережі - Internet.

Результати досліджень аналітичних фірм показали, що впродовж десяти років найбільше поширення серед локальних мережевих технологій мають технології Інтранет, а серед регіональних мережевих технологій - технології Екстранет.

Інтернет (Intеrnet) - всесвітня інформаційна комп'ютерна мережа, що представляє собою об'єднання безлічі регіональних комп'ютерних мереж і комп'ютерів на різних програмних і апаратних платформах, які обмінюються один з одним інформацією по каналам телекомунікацій (телефонному, телевізійному, оптико-волоконному кабелю, радіо і супутникового зв'язку).

Під інформаційними ресурсами розуміється інформація, яка зафіксована на матеріальному носії і зберігається в інформаційних системах (бібліотеках, архівах, фондах, банках даних й ін.).

З погляду споживача, інформаційні ресурси Інтернет можуть бути класифіковані за телекомунікаційними інформаційними ринками:

1) ринок електронної інформації;

2) ринок електронних угод;

3) ринок електронних послуг;

4) ринок мережевих комунікацій;

5) ринок програмного забезпечення.

Інтранет (Intranet) – це внутрішня корпоративна мережа, побудована на Інтернет-технологіях з метою забезпечити сумісне використання інформації, зв'язок, співпрацю та підтримку ділових процесів у середині підприємства.

Додатки в Інтранет засновані на застосуванні Інтернет-технологій і особливо Web-технології: гіпертекст у форматі HTML, протокол передачі гіпертексту HTTP і інтерфейс серверних додатків CGІ. Складовими частинами Іntranet є Web-сервери для статичної або динамічної публікації інформації і браузери для перегляду та інтерпретації гіпертексту.

До Інтранет-компанії можна звертатися через Інтранет-замовників, постачальників й інших ділових партнерів, а також зареєстрованим користувачам через Інтернет за допомогою паролів і шифрів. Рис. 2 ілюструє зв'язок Інтранету й Інтернету компанії з декількома розміщеннями.

Рисунок 2 – Зв'язок Інтернету й Інтранету

Один з шляхів організації Інтранет-додатків компанією – групування їх концептуально в декілька категорій послуг користувача, відображаючи базисні послуги, які Інтранет пропонує користувачам. Ці послуги забезпечуються браузером Інтранету і програмним забезпеченням сервера. На рис. 3 показано, як Інтранет-додатки підтримують зв'язок і співпрацю, Web-публікації, ділові операції та управління, Інтранет-управління. Інтранет-додатки можуть бути інтегровані з існуючими ресурсами і додатками розширень до замовників, постачальників і ділових партнерів.

Рисунок 3 – Підтримка Інтранет-додатками зв'язку і співпраці, управління бізнесом, Web-публікацій, управління Інтранетом

До переваг використання Інтранету в організації відносяться:

- дешевий доступ;

- простий, інтуїтивний графічний інтерфейс користувача;

- дешеве або безплатне програмне забезпечення;

- дешеве обладнання;

- виконання на всіх платформах;

- стандартизовані передача файлу, створення документа та мережевий протокол TCP/IP;

- економія робочого часу співробітників;

- зменшення витрат на друк, папір і телефонні переговори, а також на маркетинг і продаж;

- підвищення продуктивностість праці через швидший інформаційний доступ і простішу співпрацю.

Обмеження використання Інтранету:

- загроза зовнішнього проникнення;

- неефективне управління;

- мінімальна підтримка користувача;

- необхідність мережевих оновлень;

- несумісність версій браузера/сервера;

- неможливість масштабування для великих фірм з інтенсивними інтерактивними додатками;

- складність підтримки відео і звука тривалий час;

- відсутність персональних комп'ютерів у всіх службовців.

Екстранет(Extranet) - мережеві зв'язки, які використовують технології Інтернету, щоб зв'язати Інтранет-бізнес з Інтранет-замовниками, постачальниками або іншими діловими партнерами.

Переваги використання Екстранет-рішень:

• зменшення часу на повторне введення даних завдяки автоматичному перенесенню їх із одного різновиду документів в інший;

• зниження витрат паперу на поштові послуги та інші супутні витрати завдяки безперешкодному передаванню документів в електронному вигляді;

• зменшення часу на оплату рахунків завдяки автоматизованій підготовці рахунків в електронному вигляді, швидкому опрацюванню рахунків отримувачем (платником) і здійснення оплати в електронній формі;

• скорочення витрат на утримання персоналу, що займався процесами паперового документування завдяки тому, що автоматизоване створення, зберігання, пошук і перегляд документів в електронному вигляді дає змогу економити час, до того ж, порівняння документів, зокрема текстовий аналіз, може бути автоматизований;

• зменшення витрат на здійснення комунікацій телефоном і факсом завдяки зменшенню потреби у зовнішніх переговорах по телефону та в обмінові повідомленнями по факсимільному зв'язку.

Однією з найважливіших переваг мережних технологій є розподілена обробка даних, коли ПК встановлені на робочих місцях – в місцях виникнення і використання інформації – і сполучені каналами зв'язку.

Перевагами розподіленої обробки даних є: велике число користувачів, що взаємодіють між собою, виконують функції збору, реєстрації, зберігання, передачі і видачі інформації; зняття пікових навантажень з централізованої бази даних (БД) шляхом розподілу, обробки і зберігання локальних БД на різних ЕОМ; забезпечення доступу працівника до обчислювальних ресурсів мережі ЕОМ; забезпечення обміну даними між віддаленими користувачами.

У розподілених системах використовуються три інтегровані технології: технологія «клієнт-сервер»; технологія універсального призначеного для користувача спілкування у вигляді електронної пошти; технологія сумісного використання ресурсів у рамках глобальних мереж.

Якщо обробка даних виконується в різних місцях, то можна говорити про розподілену архітектуру; якщо в переважній більшості дані обробляються в єдиному місці, то архітектура — централізована.

У залежності від конфігурації використовуваних технічних і програмних засобів застосовуються різні концепції мережної обробки даних – «Файл-сервер» і «Клієнт-сервер».

Клієнт – це однокористувальницька робоча станція, яка виконує функції взаємодії з користувачем, здатна здійснити необхідні обчислення і забезпечує приєднання до віддалених обчислювальних ресурсів з базами даних, до засобів їх оброблення і засобів організації інтерфейсів. Сервер – одно- чи багатопроцесорний комп’ютер з розділюваними пам’яттю, обробленням даних, комунікаційними засобами та засобами управління периферійним обладнанням.

Концепція «Файл-сервер» припускає наявність комп'ютера, виділеного під файловий сервер, у якому знаходиться ядро мережної ОС і централізовано збережені файли. Для цієї архітектури характерний колективний доступ до загальної бази даних на файловому сервері. Від конкретного АРМа на сервер надходить запит, обробка якого приведе до передачі по мережі на дане АРМ всєї інформації запитаного файлу. Вибір же записів, що задовольняють умови запиту, буде здійснений на самому АРМі засобами СУБД. Це призводить до того, що в момент передачі по мережі інформації файлу доступ до нього інших АРМів блокується.

Одночасний доступ багатьох користувачів до інтегрованої БД реалізується в концепції «Клієнт-сервер». У даній концепції серверу надається більш активна роль. Запит на обробку даних посилається клієнтом (АРМом) по мережі на сервер баз даних. На сервері здійснюється пошук даних і їх обробка засобами СУБД, установленої на сервері. Оброблені дані передаються по мережі від сервера до клієнта (на АРМ). Специфікою архітектури «Клієнт-сервер» є використання мови структурованих запитів SQL (Structured Queries Language) для запитів до БД, що забезпечує роботу з загальними даними з різнотипних додатків у мережі. Концепція «Клієнт-сервер» може бути реалізована за дворівневою і багаторівневою архітектурою.

Сучасні інформаційні системи для організацій і підприємств здебільшого мають клієнт-серверну архітектуру.

Сервісно-орієнтована архітектура (англ. Service-Оriented Аrchitecture, SOA) – архітектурний шаблон програмного забезпечення, що запроваджує архітектурну модель, спрямовану на підвищення ефективності, швидкості та продуктивності роботи підприємства шляхом позиціювання служб (сервісів) як первісних засобів рішення проблем у підтримку стратегічних напрямків діяльності підприємства.

Такі архітектури зараз активно розвиваються разом із відповідними засобами їх підтримки та опису (XML, SOAP, WSDL і ін.) та механізмами взаємодії звичайних сервісів розподілених застосувань і веб-сервісів Інтернету.

Сервіс (service) – це ресурс, що реалізує деяку функцію (у тому числі бізнес-функцію), є повторно використовуваним компонентом і містить у собі технологічно незалежний інтерфейс з іншими ресурсами. Наприклад, сервіси транзакцій, іменування, безпеки в моделі CORBA.

Архітектура SOA має форму піраміди, що складається з кількох шарів:

1. Підґрунтям піраміди є базові сервіси і базові операції, а саме, публікація, виявлення, вибір і зв'язування, які націлені на створення і використання описів сервісів.

2. Шар композиції – це консолідація багатьох функціональних сервісів у єдиний складений сервіс, а саме, контроль виконання сервісів і керування потоками даних між ними; публікація подій вищого рівня шляхом фільтрації, підсумовування, кореляції подій компонентів; забезпечення цілісності сервісу та накладання обмежень на його компоненти; досягнення якості композиції сервісів, включаючи показники виконання, секретності, контролю доступу тощо.

3. Шар менеджменту сервісу, а саме, керування платформою сервісу, розгортання, ведення статистики виконання, підвищення ефективності, забезпечення прозорості ходу виконання транзакцій, відстеження стану ходу виконання тощо.

Переважна форма реалізації сервісів – це веб-сервіси (Web Services), які зберігаються та ідентифікуються за URL-адресами і взаємодіють між собою за допомогою мережі Інтернет шляхом віддалених викликів (Remote Procedure Call). Концепція веб-сервісів повинна вирішити задачу об'єднання, інтеграції різнорідних систем на основі відкритих стандартів.

Веб-сервіси є концепцією створення таких програм, функції яких можна використовувати за допомогою стандартних протоколів Інтернет. Концепція веб-сервісів реалізується за допомогою ряду технологій, які стандартизовані World Wide Web Consortium (W3C).

Взаємозв'язок цих технологій умовно можна представити таким чином (рис. 4).

Рисунок 4 – Концепція веб-сервісів

Веб-сервіси є одним з варіантів реалізації компонентної архітектури.

XML є фундаментом для створення більшості технологій, пов'язаних з веб-сервісами.

Для віддаленої взаємодії з веб-сервісами використовується Simple Object Access Protocol (SOAP). SOAP забезпечує взаємодію розподілених систем, незалежно від об'єктної моделі, операційної системи або мови програмування. Дані передаються у вигляді особливих XML документів особливого формату.

Згідно з визначенням W3C, веб-сервіси - це програми, які доступні за протоколами, що є стандартними для Інтернет. Немає вимоги, щоб веб-сервіси використовували якийсь певний транспортний протокол. Специфікація SOAP визначає, яким чином зв'язуються повідомлення SOAP і транспортний протокол.

Найчастіше реалізується передача SOAP повідомлень по протоколу HTTP. Також широко поширене використання в якості транспортного протоколу SMTP, FTP, TCP.

Згідно з визначенням W3C, WSDL - формат XML для опису мережевих сервісів як набору кінцевих операцій, що працюють за допомогою повідомлень, що містять документно-орієнтовану або процедурно-орієнтовану інформацію". Документ WSDL повністю описує інтерфейс веб-сервісу із зовнішнім світом. Він надає інформацію про послуги, які можна отримати, скориставшись методами сервісу, і способи звернення до цих методів.

Технологія Universal Description, Discovery and Integration (UDDI) передбачає ведення реєстру веб-сервісів. Підключившись до цього реєстру, споживач зможе знайти веб-сервіси, які найкращим чином відповідають його потребам. Технологія UDDI дає можливість пошуку і публікації потрібного сервісу, як людиною, так і програмою-клієнтом. Пошук і публікація в реєстрі надається програмою-клієнтові як набір веб-сервісів реєстру UDDI.

Контрольні питання

1. Видиінформаційних мереж, їх визначення.