Система поддержки принятия решений

В последнее время в состав программного обеспечения систем поддержки принятия решений всё чаще стали включать особые компьютерные (имитационные) модели. В данной статье приведены IT-методы создания таких моделей на базе пакета Pilgrim-5, обладающего рядом положительных свойств. Рассмотрены технология работы с пакетом при создании моделей, проектирование диалоговых окон, ориентированных на конечного пользователя, а также управление процессом выполнения модели. Приведены фрагменты отлаженных моделей.

Проблема создания информационных систем поддержки принятия решений в управлении межбюджетным регулированием весьма актуальна в России. В решении этой проблемы особое место занимает задача создания моделей для принятия рациональных решений при бюджетном регулировании распределения средств: в структуре, состоящей из региона и муниципальных образований, исходя из условий достижения компромисса интересов соответствующих бюджетов, как региона, так и муниципального образования. В статье предложены модели, формально описывающие принятие решений в стратегической задаче межбюджетного регулирования: определении нормативов отчислений в местные бюджеты от федеральных и региональных налогов и сборов, подлежащих зачислению в региональный бюджет. В результате компьютерной реализации разработанные модели включены в состав информационной системы поддержки принятия решений при управлении процессами бюджетного регулирования. Приведена структурная схема взаимодействия моделей в составе информационной системы.

В последнее время увеличился интерес к инструментальным средствам имитационного моделирования (simulation systems). Это связано с тем, что далеко не всегда исследуемые процессы можно описать математическими моделями, а если и можно, то с существенными допущениями, приводящими к значительным погрешностям, а иногда – к абсурдным результатам. Для создания имитационной модели не нужны громоздкие математические выражения, которые, часто, либо неизвестны, либо описывают отдельные идеализированные случаи. Пакеты имитационного моделирования предоставляют разработчику модели возможность наблюдения пространственной динамики процесса: GPSS World, Vensim, Pilgrim и др. Для моделирования экономических процессов часто используют пакет Pilgrim в связи с развитыми в нем возможностями создания дискретно-непрерывных моделей экономического назначения, а также «способностями» имитации не только временной, но и пространственной, а также финансовой динамики. В статье изложены основные концептуальные положения и моделирующие функции современной актуализированной версии пакета Pilgrim.

Имитационное моделирование (simulation) является мощным компьютерным инструментом исследования сложных систем. При создании программных моделей существуют различные подходы к управлению моделью, в том числе по управлению модельным временем (масштабом времени, последовательностью и синхронизацией событий в модели, параллелизмом во времени моделируемых процессов, корректностью измерений в модели). При использовании мощных транзактно-ориенированных пакетов имитационного моделирования (GPSS World) или объектно-ориентированных имитационных систем (Pilgrim) все решения по управлению временем обеспечиваются автоматически специальными диспетчерскими программами, о существовании которых разработчик или конечный пользователь имитационной модели может не знать. Однако при разработке принципиально новых программных продуктов или уникальных исследовательских моделей, не использующих готовые системы имитационного моделирования, одним из первых вопросов, возникающих перед проектировщиками, а затем и перед разработчиками моделей, является организация корректной системы управления временем модели и возможность организации параллельного решения задач. Статья посвящена обсуждению соответствующих вопросов.

Важные направления экономической политики России, по мнению автора, далеко не всегда моделируются при помощи оптимизационных и имитационных технологий. Отсюда нестыковки, просчеты, ошибки и ненужные дополнительные затраты. Баланс отраслей хозяйства, ранее ежегодно рассчитывающийся на балансовых моделях, уже почти 20 лет не осуществляется, а пропорции развития никто не анализирует и не планирует. Все это приводит к необходимости поднять вопрос о систематизации работ в области имитационного моделирования экономических процессов, о создании моделей для повышения готовности принимаемых решений.

В статье затронута актуальная проблема информатизации управления бюджетом муниципального образования, являющегося фундаментом бюджетной системы Российской Федерации. В решении этой проблемы особое место занимают вопросы создания экономико-математических моделей, позволяющих количественно оценить последствия принимаемых по управлению бюджетом решений. Автором предложен комплекс экономико-математических моделей для выбора решений о необходимости дополнительных поступлений денежных средств в местный бюджет. Модели программно реализованы и включены в состав информационной системы управления бюджетом муниципального образования. Также приведена ее функциональная структура.

Рассматриваются возможности и перспективы многокритериальной оценки параметров системы с помощью методов и программных комплексов многокритериальной оптимизации. Указаны сайты, на которых доступны программные системы для решения многокритериальных задач. Рассмотрены некоторые программы для однокритериальной оптимизации, которые применимы для оценки скаляризованной многокритериальной задачи.

Анализируется ситуационная модель выбора маршрута доставки для принятия оперативных решений при возникновении непредвиденной ситуации на маршруте, корректировке опорного плана и выборе нового маршрута доставки. Решается задача многокритериального выбора маршрутов доставки в условиях неопределенности на основе теории нечетких множеств. Проводится ранжирование альтернатив множества маршрутов и выбирается наилучшая альтернатива нового маршрута на основе нечетких множеств.

Разработанный математический инструментарий, реализованный в виде комплекса программ на процедурно-ориентированном языке Фортран, позволяет оценивать работоспособность тонкостенных композитных конструкций с учетом их многослойности и ортотропности при совместном тепловом и механическом действии излучений различной физической природы. Предлагаются расчетная модель и численный метод для исследования теплового и механического действий потоков излучений различной физической природы на тонкостенные многослойные конструкции летательных аппаратов. Для численного интегрирования уравнений движения ортотропной неравномерно нагретой оболочки переменной толщины используется явная конечно-разностная схема второго порядка точности по временной и пространственным переменным. Приводятся результаты расчетов, полученные в разработанном автором программном комплексе.

В статье описываются инструментальные средства информационно-аналитической поддержки принятия государственных решений в пенсионной сфере на основе комплекса имитационных моделей. Комплекс реализован на основе методов системной динамики и агентного моделирования.

В статье рассматривается задача календарного планирования комплекса взаимосвязанных работ. Представлена математическая постановка задачи составления оптимального календарного плана взаимосвязанных работ. Предложен метод решения, основанный на идеях динамического программирования. Разработан алгоритм пошагового построения решения в виде графа допустимых состояний с использованием правил отсеивания неперспективных вариантов, что упрощает реализацию метода на современном компьютере. Работа алгоритма иллюстрируется примером. Рассмотрена информационная технология использования метода оптимизации календарного планирования в системе поддержки принятия решения.

Предложены модели и средства программной поддержки принятия решений при формировании стратегии развития промышленного предприятия в условиях неопределенности. Построенные экономико-математические модели позволяют прогнозировать величину рентабельности предприятия для выбранной стратегии. Разработанный программный продукт, реализующий построенные экономико-математические модели и предназначенный для ЛПР, дает возможность сформировать рациональную стратегию управления в интерактивном режиме.

Предлагается модель поддержки принятия решения при планировании проекта внедрения КИС на предприятии, которая базируется на применении многоагентных технологий, ситуационного анализа, а также нечетких множеств второго порядка, обеспечивающих наиболее полный учет факторов неопределенности, связанных с проектом внедрения КИС. Приводится реализация разработанной модели, демонстрирующая ее практическую применимость и эффективность.

В статье рассматривается задача создания инструментальной системы поддержки принятия решений при управлении бюджетом. Для обработки на ЭВМ характеристики бюджета описываются с помощью логических структур естественного языка, представленных лингвистическими переменными. Построены автоматные экономико-математические модели для решения задачи порождения цепочек, дающих качественные оценки состояния доходов и расходов бюджета, а также их распознавания в заданной формальной грамматике.

Рассматриваются вопросы построения систем поддержки принятия проектных решений (СППР) на начальных этапах проектирования силовых многозвенных трансмиссий сложной структуры. Основное внимание уделяется разработке математических моделей и методов поиска рациональных значений основных проектных параметров трансмиссии как единой многоэлементной системы для заданных условий ее эксплуатации. Дается описание разработанной авторами СППР, в которой реализованы предлагаемые подходы, модели и методы. Рассматриваются функциональные возможности системы, ее архитектура, схема функционирования и интерфейс пользователя. Приводятся результаты численных экспериментов на реальных проектных задачах различной сложности. Предназначена для научных сотрудников и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и применением информационных технологий для проектирования сложных технических систем. Она может быть также полезна студентам и аспирантам, специализирующимся в этой области.

В статье приводятся результаты научных исследований в области управления рисками при выборе инвестиционных проектов в телекоммуникационной сфере с применением систем поддержки принятия решений (СППР). В этих целях рассматриваются СППР Expert Choice 11.5 и Экспертная система поддержки принятия решений, с использованием которых определен наиболее эффективный и наименее рискованный проект.

Анализ особенностей социотехнических систем позволил построить нечеткую когнитивную модель оценки состояния ее антропогенных элементов, позволяющую выработать обоснованное суждение о необходимости применения управляющих воздействий для приведения социальной подсистемы к заданному ЛПР уровню. При этом набор управляющих воздействий реализуется путем применения механизмов институционального, мотивационного и информационного управления.

В работе рассматривается обобщение модели Васичека, когда спот-ставка представлена взвешенной суммой процессов Орнштейна–Уленбека с различными параметрами вязкости (viscosity). Данное обобщение моделирует и количественно отражает такую неоднородность рынка, когда спот-ставку формируют агенты с различными типами поведения. Мы даем формулу для прогноза спот-ставки и оценки квадратичных рисков прогноза. Для оценки весов агентов и коэффициента «инертности» их инвестиций мы используем численное обратное преобразование Лапласа, примененное к ряду автоковариаций исторических данных спот-ставок. В результате мы получаем численные результаты для спот-ставок облигаций США, Японии и России, где выделяются два типа агентов по критерию «инертности» их денег и оцениваются их удельные веса. Полученные в статье результаты могут использоваться в информационных системах поддержки принятия решений в части прогнозирования поведения спот-ставки и быть полезны как инвестору, принимающему тактические и/или стратегические решения, так и аналитику для оценки количественных характеристик динамики и рисков рыночных процентных ставок.

Представлены оценки эффективности поисковых операций, содержащих алгоритм распознавания и выполняемых с целью поиска единственного объекта среди заданного множества похожих объектов. В качестве оценки эффективности принято среднее число похожих объектов, рекомендованных средствами для дальнейшего анализа. Проведено исследование этой оценки, получены ее экспериментальные результаты на реальных данных. Эти результаты могут быть использованы для некоторых систем поддержки принятия решений.

В статье рассмотрена проблема тестирования человека на предмет допустимости выполнения им работы оператора в информационной системе. Важность решения указанной задачи особенно велика для правоохранительных органов, где от эффективности работы личного состава зависит эффективность работы экспертных подразделений МВД России. Рассмотрен человек-оператор, его ошибки, отказ и надежность. Для тестирования человека-оператора применен последовательный анализ, который изначально для этого не был предназначен. С необходимой степенью детализации показано, как можно применить последовательный анализ в этом случае. Проведены экспериментальные исследования по тестированию человека-оператора с помощью последовательного анализа, который позволяет на практике учитывать ошибки оператора и сокращать трудоемкость тестирования почти вдвое. Перспективность применения последовательного анализа для тестирования человека-оператора подтверждается экспериментально. Полученные результаты могут быть использованы для ряда систем поддержки принятия решений, например в области криминалистики.