Интеллектуализация процессов принятия решений в информационных системах управления
9 мая 2008
Рубрика: Статьи, присланные на конкурс.
Автор: Шавкат Бутаев.

Интеллектуализация процессов принятия решений в рамках современных информационных систем управления способствует повышению эффективности управленческих решений, помогает менеджерам бизнес-процессов принимать правильные, своевременные и эффективные решения.

Это очень важно в условиях жесткой конкурентной борьбы на рынке, когда состояние современной бизнес-среды практически в любой отрасли характеризуется непрерывным усложнением, высокими темпами развития, снижением предсказуемости и при этом требуется обеспечение эффективного и устойчивого функционирования бизнеса.

В самом общем случае интеллектуализация процессов принятия решений предполагает наделение существующих информационных систем управления следующими дополнительными способностями:
• планирование цепочки событий от текущего состояния к желаемому результату при заданной общесистемной цели функционирования
• оценка информации по степени существенности и соответствующая их сортировка при заданных критериях отбора информации
• поиск управленческих решений в условиях неполной и нечеткой информации, используя при этом заданные «эвристики» и опыт экспертов предметной области
• оценка эффективности полученных управленческих решений с указанием конкретных условий достижения данного эффекта
• изменение стратегии функционирования системы с изменением характера решаемых задач
• исчисление высказываний и исчисление предикатов первого порядка с выводом утверждений из актуального списка рассуждений, фактов, посылок, аксиом
• установление сходства отдельных состояний объекта управления и генерирование предположений о возможных траекториях развития объекта управления
• верификация и фальсификация получаемых результатов.

Под интеллектуальной информационной системой управления понимается человеко-машинная система, реализующая эффективное взаимодействие специалиста предметной области с автоматизированной информационно-вычислительной системой.

При этом еще, наверное, рано говорить о том, что «интеллектуальные» информационные системы в буквальном смысле слова «принимают решения». Интеллектуальные информационные системы предлагают управленческие решения на основе имеющихся знаний в базе знаний и фактов в базе данных. В процессе взаимодействия с системой менеджер может либо полностью принять или отвергнуть предложенное системой решение, либо по своему усмотрению скорректировать данное решение, то есть ответственность за принятие решения всегда несет конкретное лицо.

Характерными особенностями объектов управления интеллектуальных информационных систем является то, что не все цели выбора управляющих решений и условий, влияющих на этот выбор, могут быть выражены в виде количественных соотношений и при этом отсутствует либо является неприемлемо сложным формализованное описание объекта управления. Кроме того, значительная часть информации существует в форме представлений и пожеланий специалистов – экспертов, имеющих опыт работы с данным объектом.

В качестве примера такого «сложного» объекта управления можно привести коммерческий банк с головным офисом и множеством филиалов, применительно к которому далее будет изложен один из подходов к интеллектуализации процессов принятия управленческих решений.

Современная автоматизированная банковская система должна удовлетворять информационные потребности всех сотрудников банка – от операциониста до руководителя, что, в свою очередь, требует преобразования первичной информации по балансовым счетам банка и лицевым счетам клиентов в деловую информацию, необходимую лицам, которые ответственны за принятие соответствующих управленческих решений, обеспечивая при этом целостность и непротиворечивость данных.

В состав автоматизированной банковской системы должно входить так называемое «хранилище данных», в котором для дальнейшего анализа будут накапливаться агрегированные показатели, характеризующие деятельность коммерческого банка. Кроме того, в «хранилище данных» необходимо аккумулировать внешние для банка данные – такие, как результаты биржевых торгов, отчеты клиентов, а также других банков. Собранная в «хранилище данных» информация позволяет анализировать текущее состояние головного банка и его филиалов, а также клиентов банка; прогнозировать поведение различных показателей и автоматически отслеживать происходящие и надвигающиеся критические события; прогнозировать на основании выявленных взаимосвязей поведение одних показателей в зависимости от значений других и т.д.

В результате проведения такой аналитической работы над «хранилищем данных» руководитель или менеджер отдельных бизнес-процессов может либо принять определенное управленческое решение, либо предвидеть возникновение критических ситуаций в будущем и принять меры по их устранению. Но в зависимости от характера возникшей ситуации может быть и так, что необходимость принятия какого-либо решения отсутствует, то есть по завершению анализа не обязательно принимать какое-либо управленческое решение.

Таким образом, в результате анализа «хранилища данных» могут быть выявлены ситуации трех типов:
• первый тип ситуаций, когда существует объективная необходимость принятия соответствующего конкретного управленческого решения с учетом актуального состояния объекта управления
• второй тип ситуаций, когда прогнозируется необходимость принятия некоторого управленческого решения сегодня, чтобы предотвратить возникновение ситуации первого типа в будущем
• третий тип ситуаций, когда необходимость принятия какого-либо управленческого решения отсутствует и менеджер просто принимает к сведению результаты анализа.
Если первые два типа ситуаций поддаются определенной формализации с целью автоматического обнаружения таких ситуаций и выработки некоторого набора оптимальных управленческих решений, то третий тип ситуаций трудно формализовать, так как менеджер при этом не обязан принимать какое-либо решение и неизвестно (многообразно), как он будет использовать в дальнейшем результаты данной аналитической работы.

В данной работе предлагаются пути интеллектуализации процесса принятия управленческих решений при возникновении ситуаций первых двух типов, которые предлагается назвать «проблемными ситуациями». Для обнаружения «проблемных ситуаций» существующие автоматизированные банковские системы необходимо дополнить подсистемой «Интеллектуализация управленческих решений».

Подсистема «Интеллектуализация управленческих решений» должна включить в себя следующие модули:
• модули ввода и корректировки признаков «проблемных ситуаций», а также соответствующих наборов управленческих решений
• модуль обнаружения «проблемных ситуаций»
• модуль выбора набора оптимальных управленческих решений и в отдельных случаях принятия (исполнения) этих решений
• модуль оценки эффективности принятых управленческих решений
• модуль ведения истории по каждой конкретной «проблемной ситуации», и в случае необходимости использовать ее при принятии решения.

В процессе функционирования подсистемы «Интеллектуализация управленческих решений» вышеперечисленные модули будут использовать информацию из единой базы данных автоматизированной банковской системы. Одновременно подсистема ведет и свою, так называемую базу знаний, где хранятся следующие данные:
• перечень всех зарегистрированных в системе «проблемных ситуаций»
• признаки, по которым можно обнаружить «проблемные ситуации»
• набор оптимальных управленческих решений для разрешения конкретной «проблемной ситуации»
• критерий, по которым следует оценить эффективность отдельных управленческих решений по устранению конкретной «проблемной ситуации»
• история принятых управленческих решений по каждой конкретной «проблемной ситуации».

Следует отметить, что в момент подключения подсистемы «Интеллектуализации управленческих решений» в автоматизированную банковскую систему база знаний системы является совершенно пустой. Хотя есть возможность первичного наполнения базы знаний разработчиками программного обеспечения. При этом в базу знаний будет занесена информация по наиболее общим и часто встречающимся «проблемным ситуациям». Далее в ходе эксплуатации подсистемы специалист предметной области может по своему усмотрению скорректировать информацию по существующим «проблемным ситуациям», ввести в базу информацию по новым «проблемным ситуациям» или же удалить информацию по некоторым «проблемным ситуациям» из базы знаний, если необходимость рассмотрения таких ситуаций отпала.

При вводе в систему новой «проблемной ситуации» в первую очередь необходимо указать признаки, по которым модуль обнаружения «проблемных ситуаций» смог бы распознать данную «проблемную ситуацию». Такими признаками могут быть:
• наступление какого-то события («поступил в очередь»)
• временные характеристики объекта управления (дата, срок, опережение, опоздание)
• значения отдельных показателей («достиг значения», «отношения к значению другого показателя»)
• значения агрегированных показателей объекта управления («общая сумма кредитных вложений» и т.п.

Следующим шагом при занесении в базу знаний новой «проблемной ситуации» является установление определенного набора управленческих решений по устранению данной проблемы. В частности, в данный набор могут быть включены:
• формирование конкретного платежного или внутрибанковского документа
• удовлетворение или отказ в выдаче кредитных ресурсов
• разрешение или запрещение определенных банковских операций на некоторый срок и т.п.

В процессе эксплуатации интеллектуальная информационная система предлагает менеджеру набор управленческих решений и менеджер фактически принимает конкретное управленческое решение. Если принятое решение было выбрано из предложенного системой набора, то в базу знаний заносится соответствующая отметка о том, что данное решение принято к исполнению. Если же менеджер принимает какое-либо другое решение, которое отсутствует в предложенном системой наборе, то данное решение включается в набор управленческих решений по данной «проблемной ситуации» с фиксацией автора решения и одновременно отмечается как принятое к исполнению решение.

После принятия конкретного управленческого решения система в соответствии с установленными критериями будет оценивать эффективность принятых управленческих решений по данной «проблемной ситуации». При этом следует отметить, что если результаты от принятия конкретного решения для некоторых «проблемных ситуаций» могут быть выявлены сразу же после исполнения данного решения, то для отдельных «проблемных ситуаций» может потребоваться определенный срок, прежде чем появится возможность оценить эффективность от принятия того или иного управленческого решения. Точно так же следует различать факт исчезновения признаков «проблемной ситуации» от факта получения окончательных результатов от разрешения конкретной «проблемной ситуации», хотя в отдельных случаях они могут совпадать и по времени, и по содержанию.

По каждой конкретной «проблемной ситуации» ведется учет всех принятых управленческих решений и оценки их эффективности с момента первого возникновения данной «проблемной ситуации» до полного ее разрешения. При этом набор управленческих решений по данной «проблемной ситуации» ранжируется в соответствии с их оценками эффективности, и эти оценки в дальнейшем будут учитываться в процессе принятия решений.

Тем самым подсистема «Интеллектуализация управленческих решений» включает в себя элементы самообучения, то есть в процессе функционирования она будет накапливать профессиональные навыки и способности в виде опыта прошлого.

С включением подсистемы «Интеллектуализация управленческих решений» в автоматизированную банковскую систему коренным образом меняется технология решения управленческих задач. Если при традиционной технологии управления менеджер приступает к поиску решений только после возникновения определенной «проблемной ситуации» и как правило, в условиях острой нехватки времени, то в интеллектуальных информационных системах управления специалист предметной области заранее может формировать базу знаний по «проблемным ситуациям» без спешки и основательно, а в дальнейшем система сама будет следить за возникновением «проблемных ситуаций» и поиском приемлемых управленческих решений. При этом раз введенная в базу знаний проблема может быть решена неоднократно по мере ее возникновения, более того, с учетом результатов предыдущих решений система постепенно становится не только более опытной, но с расширением базы знаний даже и «умной».

Данный подход к интеллектуализации процессов принятия управленческих решений позволяет внести существенные изменения и в технологию разработки интеллектуальных систем управления. Теперь разработчикам достаточно создать инструментарий, позволяющий специалисту из любой предметной области формировать и вести свою базу знаний по «проблемным ситуациям». Многие новые управленческие задачи, а также дополнительные и временные требования к функционированию объекта управления станет возможным успешно решать с использованием идеи «проблемных ситуаций» без внесения соответствующих изменений в программное обеспечение разработчиками, то есть система становится максимально гибкой.

И, наконец, следуя знаменитому тезису Норберта Винера, что необходимо дать машине – машинное, человеку – человеческое, в предлагаемой интеллектуальной информационной системе управления предусматривается оптимальное распределение обязанностей в процессе принятия управленческих решений между системой и менеджером. Специалист предметной области формирует базы знаний и принимает окончательное решение, а всю остальную сложную вычислительную работу проделает система, при этом она набирается опыта и становится все более интеллектуальной.

Таким образом, теперь слово за разработчиками программного обеспечения. От того, насколько полнофункциональный инструментарий они могут предложить специалистам предметной области, зависит возможность полноты переноса в базу знаний интеллектуального потенциала экспертов данной области.

Основные преимущества предлагаемого подхода к интеллектуализации процессов принятия управленческих решений:
• разработка одного инструментального средства для решения многих нестандартных задач из различных отраслей бизнеса
• в процессе эксплуатации информационных систем управления происходить и самообучение системы с пополнением базы знаний
• особенно большой эффект можно ожидать при решении таких задач, для которых отсутствует точный алгоритм расчета значений управляющих воздействий
• гибкость при решении задач путем комбинирования готовых и апробированных управленческих решений
• при внедрении модуля интеллектуализации не требуются остановка и тем более перепроектирование существующей информационной системы.

Несмотря на вышеперечисленные преимущества интеллектуализации процессов принятия управленческих решений, внедрение предлагаемой технологии решения управленческих задач является всего лишь первым шагом в создании действительно «разумных» информационных систем управления.

Ожидает своего разрешения целый ряд проблем теоретического характера. Предстоит разработать и апробировать на практике комплекс программных средств, моделирующих процессы принятия управленческих решений. Перспективными направлениями развития интеллектуальных информационных систем управления на ближайшее будущее являются разработки, связанные с представление, приобретением, пополнением, манипулированием, обобщением знаний, а также поиском путей классификации, формализации знаний и схем человеческих рассуждений. При этом особое внимание следует обратить на процессы приобретения знаний из различных источников, использования знаний при решении разнообразных задач, создания процедур эффективного поиска, оптимального выбора, достоверной оценки. Кроме того, необходимо разработать методологию моделирования человеческих способностей к ассоциациям и интуиции, а также критериев приемлемости для человека гипотез, выдвигаемых интеллектуальной информационной системой управления.

Очень важным аспектом интеллектуализации процессов принятия решений следует считать предоставление возможности общения на языке, близком к естественному языку, создание диалоговых процедур, вопросно-ответных систем, систем анализа и синтеза речи, организацию общения по зрительному каналу, анализ и синтез изображений, формализацию зрительных представлений.

И в заключение следует отметить, что при разработке интеллектуальных информационных систем управления эталоном служит человеческий интеллект с поразительной способностью принимать правильные решения в обстановке неполной и нечеткой информации. Для того, чтобы шаг за шагом приблизиться к этому «венцу природы», необходимо сделать первые шаги уже сегодня!

Автор: Бутаев Шавкат Очилович, компания «FIDO-BIZNES», к.э.н., аналитик

Информация о конкурсе Версия для печати

Orphus system
Подписывайтесь на канал infoCOM.UZ в Telegram, чтобы первыми узнавать об ИКТ новостях Узбекистана
В Telegram
В WhatsApp
В Одноклассники
ВКонтакте