Systémy pro podporu rozhodování. Hlubší pohled

Transkript

1 Systémy pro podporu rozhodování Hlubší pohled 1

2 Připomenutí obsahu minulé přednášky Obtíţnost rozhodování Klasifikace problémů Kognitivní limitace člověka Neurčitost výstupů rozhodování Typologie rozhodnutí Simonův model řešení problémů Racionální rozhodování a omezená racionalita Proces výběru Normativní a deskriptivní modely 2

3 3. Systémy pro podporu rozhodování - hlubší pohled Podrobnější definice Detaily technologických komponent Konstrukce systémů 3

4 3.1 Motivační příklad Strategické plánování nestrukturovaná rozhodovací situace kandidát pro použití DSS Gotaas Larsen Shipping Corp. (GLSC) DSS má dvě části data a modely Data externí (údaje o přístavech a kanálech, aktivity konkurence, jejich ceny) a interní (stávající plány, dostupnost prostředků, data o jednotlivých lodích) Modely standardní pro účetní a finanční analýzu; simulační modely pro analýzu plánů a vyhodnocení projektů 4

5 Motivační příklad pokračování Vyuţití DSS: příprava vysoce decentralizovaného 15timěsíčního operačního plánu v rámci dlouhodobého strategického plánu vytvoření detailního monitorovacího a řídícího mechanizmu jemné ladění celkového plánu pomocí what-if analýzy 5

6 Vlastnosti DSS z příkladu podporuje rozhodování v rámci celé organizace podporuje několik vzájemně provázaných rozhodnutí je vyuţíván opakovaně a neustále má dvě základní sloţky: data a modely vyuţívá simulační model vyuţívá externí i interní data vyuţívá moţnosti analýzy what-if vyuţívá několik kvantitativních modelů 6

7 3.2 Konfigurace DSS Podporu rozhodování lze provádět v mnoha různých konfiguracích. Tyto konfigurace závisí na povaze situací, vyţadujících manaţerské rozhodnutí a na povaze technologií pouţitých pro podporu rozhodování. Pouţité technologie jsou sloţeny ze čtyř základních sloţek (v mnoha variantách): data, modely, znalosti, uživatelské rozhraní 7

8 Konfigurace DSS - pokračování Způsob výběru a kombinace uvedených sloţek definuje povahu a základní vlastnosti poskytované podpory rozhodování Příklady: modelově-orientované DSS datově-orientované DSS 8

9 3.3 Co to je DSS? - definice Little [1970] na modelech založený soubor procedur na zpracování dat a usuzování o nich, určený k pomoci managerovi při jeho rozhodování Předpoklad: že systém běží na počítači a rozšiřuje možnosti uživatele. Aby byl systém úspěšný, musí být jednoduchý, robustní, snadno ovladatelný, adaptivní, kompletní a poskytující dobrou komunikaci Alter [1980] Definuje DSS v kontrastu ke tradičním systémům na zpracování dat (EDP) v pěti dimenzích: (viz dále uvedená tabulka) 9

10 Definice dle Altera (1980) DIMENZE DSS EDP POUŢITÍ Aktivní Pasivní UŢIVATELÉ Management na vyšší úrovni Úředníci ZLEPŠUJE Účinnost Mechanickou výkonnost ČASOVÝ HORIZONT Přítomnost a budoucnost Minulost CÍL Flexibilita Konzistence 10

11 Další definice DSS Moore and Chang [1980] Rozšiřitelné systémy, schopné podporovat ad hoc analýzu dat a modelování pro účely rozhodování. Orientace na plánování budoucnosti a pouţívané v nepravidelných a neplánovaných intervalech Bonczek et al. [1980] Počítačový systém skládající se z: - jazykového systému -- komunikace mezi uţivatelem a sloţkami DSS - znalostního systému - systému pro zpracování problémů -- spojka mezi zbývajícími dvěma komponentami 11

12 Ústřední účel DSS: podpora a zdokonalení účinnosti rozhodování DSS má za cíl: podporu manažerského rozhodování v situacích, které vyžadují úsudek a které nelze podpořit algoritmicky

13 Přehled koncepcí definice DSS Zdroj Gorry and Scott Morton [1971] DSS definováno v pojmech Typ problému, funkce systému (podpora) Little [1970] Alter [1980] Funkce systému, charakteristiky rozhraní Vzorce použití, cíle systému Moore and Chang [1980] Vzorce použití, možnosti systému Bonczek, et al. [1996] Keen [1980] Složky systému Proces vývoje

14 Pracovní definice DSS DSS je interaktivní, flexibilní a adaptabilní počítačový informační systém, speciálně vytvořený pro podporu řešení nestrukturovaných manažerských problémů a pro zdokonalení procesu rozhodování. Využívá data, poskytuje lehce použitelné uživatelské rozhraní a umožňuje vlastní pohledy uživatele na problém. DSS může využívat modelování, vytváří se v interaktivním procesu (často s koncovým uživatelem), podporuje všechny fáze procesu rozhodování a může zahrnovat i znalostní složku 14

15 Modelování a analýza Uţivatel schopen modifikovat Člověk řídí celý proces Účinnost, ne výkonnost Přístup k datům DSS 7 Částečně strukturované situace Různé úrovně managementu Skupiny i jednotlivci Nezávislá i sekvenční rozhodnutí Podpora analýzy, návrhu i výběru Interaktivní a lehce pouţitelný Adaptabilita a flexibilita Podpora různých stylů a procesů rozhodování

16 3.4 Charakterizace a možnosti DSS DSS (viz obrázek): 1. Poskytuje podporu rozhodovatelům zejména v částečně strukturovaných a nestrukturovaných situacích tím, že spojuje možnosti lidského úsudku s počítačem poskytovanými informacemi. Tento typ problémů nelze řešit (nebo ne zcela řešit) pomocí jiných typů systémů či standardními kvantitativními metodami či nástroji. 2. Podpora je poskytována na různých úrovních managementu, od vrcholového po operativní management. 3. Podpora je poskytována jak jednotlivcům, tak i skupinám. Méně strukturované problémy obvykle vyžadují zapojení více lidí z různých útvarů a úrovní organizace. 16

17 Charakterizace a možnosti DSS Podpora je poskytována jak v případě nezávislého tak i sekvenčního rozhodování. 5. Podpora je poskytována ve všech fázích procesu tvorby rozhodnutí (dle Simona). Tedy: analýza, návrh variant, výběr řešení, implementace řešení. 6. Podpora je poskytována různým typům procesů a stylů rozhodování. 7. DSS jsou vzhledem k času adaptivní, tedy schopny přizpůsobování konkrétnímu uživateli. 8. Mají uživatelsky přívětivá rozhraní, silné možnosti využití grafického zobrazení informací, možnosti využití komunikace v přirozeném jazyce, apod. 9. Cílem DSS je spíše zvýšit účinnost rozhodování (jeho přesnost, načasování, kvalitu), než výkonnost (měřeno např. cenou). 17

18 Charakterizace a možnosti DSS Rozhodovatel řídí proces rozhodování (má jej celý pod svou kontrolou). DSS má uživatele podporovat, ne jej nahrazovat. 11. Koncoví uživatelé mohou být schopni sami konstruovat a modifikovat jednoduché systémy. Větší systémy lze budovat za pomoci příslušných specialistů. 12. DSS obvykle využívají modely pro analýzu rozhodovacích situací. Schopnost modelování dává možnost experimentovat s různými strategiemi a aspekty daných situací. 13. Poskytují přístup k různým datovým zdrojům, formátům a typům, od geografických informačních systémů až po objektové systémy. Uvedené vlastnosti pak umožňují tvůrcům rozhodnutí tvořit lepší, konzistentnější a dobře časovaná rozhodnutí. 18

19 3.5 Komponenty DSS 1. Subsystém datového managementu 2. Subsystém modelového managementu 3. Subsystém znalostního managementu 4. Subsystém uživatelského rozhraní Uživatel je povaţován za důleţitou součást celého systému. Některé z důleţitých přínosů DSS se odvozují od intenzivní komunikace mezi počítačem a tvůrcem rozhodnutí. 19

20 Data: externí a interní Jiné počítačové systémy Datový management Modelový management Znalostní management Uţivatelské rozhraní DSS Manager (uţivatel)

21 3.6 Subsystém datového managementu Základní sloţky subsystému: Databáze DSS Systém řízení báze dat (DBMS) Slovník dat (struktura databáze) Podpora dotazů (dotazovací mechanizmus) 21

22 Interní zdroje dat Externí zdroje dat Finance Výroba Zaměstnanci Jiné Extrakce Privátní zdroje dat Dotazovací mechanizmus Slovník dat DSS databáze nebo sklad Systém řízení databáze Aktualizace Dotazy Generování zpráv Vkládání Výmaz Řízení rozhraní uţivatele Řízení modelového subsystému Řízení znalostního subsystému

23 Databáze DSS U velikých DSS často datový sklad Data jsou shromaţďována (proces extrakce) z interních a externích zdrojů, mnohdy i z privátních zdrojů Organizace dat u velikých DSS vlastní databáze, u malých někdy přímý vstup dat, nebo sdílení DBMS s jinými systémy 23

24 Systém řízení báze dat Mnoho systémů pouţívá standardní komerční DBMS Efektivní databáze a systém jejího řízení můţe podpořit mnoho manaţerských aktivit; skutečná síla DSS se však projeví jenom tehdy, je-li databáze propojena s pouţitím modelů. 24

25 Dotazovací mechanizmus Dotazovací mechanizmus umoţňuje: přístup k datům práci s daty dotazy na obsah databáze Obsahuje specielní dotazovací jazyk Důleţité funkce zahrnují výběrové a manipulační operace 25

26 Slovník dat Katalog dat v databázi. Obsahuje definice struktury dat v databázi. Podporuje vkládání nových poloţek, jejich výmaz a aktualizaci informací o konkrétních objektech. 26

27 3.7 Subsystém modelového managementu Základní sloţky subsystému: báze modelů systém řízení báze modelů jazyk pro modelování slovník modelů (struktura báze modelů) procesor pro provádění a integraci modelů 27

28 Modely (báze modelů) Strategické, taktické, operativní Statistické, finanční, marketingové, účetní, inženýrské, teoretické, atd. Slovník modelů Bloky pro konstrukci modelů Řízení báze modelů Příkazy pro modelování: vytváření Údržba modelů: aktualizace Rozhraní k databázi Podporuje jazyk pro modelování Procesor pro provádění a integraci modelů Řízení datového subsystému Řízení znalostního subsystému Řízení rozhraní uţivatele

29 Báze modelů Obsahuje rutinní i speciální modely (statistické, finanční, teoretické, různé kvantitativní, atd.) které podporují moţnosti vyuţití DSS pro analýzu Klíčovou vlastností DSS zde je moţnost vyvolat, spouštět, měnit, kombinovat a zkoumat různé typy modelů 29

30 Kategorie modelů v bázi modelů Strategické modely podpora strategického plánování, prováděného vrcholovým managementem; tyto modely mívají široký rámec s mnoha proměnnými v agregovaném tvaru (např. plány pro sloučení podniků či jejich akvizice, výběr lokality pro výstavbu podniku, analýza dopadů na ţivotní prostředí, atd.) 30

31 Kategorie modelů v bázi modelů Taktické modely podpora středního managementu při rozmísťování a řízení zdrojů organizace; obvykle se pouţívají v organizačních sloţkách podniku, jako např. v účetním oddělení, jejich časový horizont je od 1 měsíce do cca 2 let; nejvíce se zde vyuţívají interní data, ač občas je potřeba i dat externích (např. plánování potřeby pracovníků, rutinní kapitálové plánování, plánování zahájení prodeje, apod.) 31

32 Kategorie modelů v bázi modelů Operační modely podpora kaţdodenních pracovních aktivit organizace; jsou určeny zejména pro operativní management, jejich časový horizont je od jednoho dne do několika měsíců; normálně pouţívají pouze interní data (např. plánování výroby, plánování a rozvrhování údrţby, atd.) 32

33 Kategorie modelů v bázi modelů Bloky pro konstrukci modelů poměrně obecné algoritmy (procedury), které mohou být pouţity jako sloţky větších či sloţitějších modelů (např. generátor náhodných čísel, regresní analýza, různé statistické procedury, atd.) Tyto bloky bývají součástí komerčně dostupných DSS 33

34 Systém řízení báze modelů Lehce a rychle umoţňuje vytvářet modely, buďto od začátku, nebo skládáním z existujících modelů či stavebních bloků Dovoluje uţivateli práci s modely a zejména experimentování s nimi Uchovává, aktualizuje a manipuluje s velkou třídou různých typů modelů logickým a jednotným způsobem 34

35 Systém řízení báze modelů - 2 Zpřístupňuje a integruje bloky na konstrukci modelů Poskytuje katalog a výpis slovníku modelů pro pouţití v rámci organizace Zabezpečuje propojení modelů s příslušnými daty v DSS a integruje je Udrţuje bázi modelů podobně, jako je udrţována báze dat 35

36 Slovník modelů Analogická role, jakou má slovník dat v subsystému datového managementu Je to katalog všech modelů a dalšího softwaru v bázi modelů Obsahuje definice modelů, jeho hlavní funkcí je poskytovat informace o dostupnosti a moţnostech modelů 36

37 Provádění a integrace modelů Provádění modelů proces řízení aktuálního spuštění (výpočtu) modelu Integrace modelů kombinace operací několika modelů, je-li to potřeba (např. výstup z provedení jednoho modelu je vstupem pro jiný model) Příkazový procesor často je moţnost pouţití příkazového jazyka pro interpretační provádění modelů 37

38 3.8 Subsystém znalostního managementu Mnoho strukturovaných a částečně strukturovaných problémů je natolik obtíţných, ţe je vhodné k běţným vlastnostem DSS přidat pro jejich řešení i expertní znalosti Pokročilejší DSS bývají vybaveny subsystémem znalostního managementu 38

39 Data: externí a interní Jiné počítačové systémy Datový management Modelový management Znalostní management Uţivatelské rozhraní DSS Manager (uţivatel)

40 Data: externí a interní Jiné počítačové systémy Datový management Modelový management ES 2 ES 3 ES 4 ES 1 Uţivatelské rozhraní DSS Manager (uţivatel)

41 Moţná role subsystému znalostního managementu (Silverman, 1995) Moţnosti propojení expertního systému s matematickým modelováním: znalostní nástroj podporující ty kroky procesu rozhodování, které nelze podpořit matematikou inteligentní systém pro modelovou podporu rozhodování, který uţivateli pomáhá budovat, pouţívat a udrţovat knihovny modelů expertní systém pro analýzu rozhodovacích problémů, který přenáší teoreticky přesné metody práce s neurčitostí do báze znalostí 41

42 Cíl Srovnání DSS a ES DSS Podpora lidského rozhodovatele ES Kdo radí/rozhoduje? Člověk s pomocí systému Systém Kopírovat a nahradit lidského poradce Hlavní orientace Rozhodování Přenos znalostí a poradenství Směr dotazování Člověk» stroj Stroj» člověk Podpora koho? Jednotlivci, skupiny, organizace Především jednotlivci, skupiny Zpracování Numerické Symbolické Problémové okruhy Komplexní, integrované, široké Úzké, pevně vymezené Typy problémů Ad hoc, neopakující se Opakované Obsah databáze Věcné znalosti Procesní a věcné znalosti Kdo vyvíjí? Uţivatel Znalostní inţenýr, expert Způsob vývoje Protopypování Protopypování Možnost dedukce Ne Omezeně ano Možnost vysvětlování Omezeně ano Ano

43 Příklad (Inteligentní DSS u Eckerd Drug nyní Rite Aid) Léčiva jsou předmětem krádeţí (cca 8%) Pouţití inteligentního DSS u velkého obchodního řetězce s léčivy Údaje o prodejích a přepravě zboţí z celé obchodní sítě firmy Automatická inteligentní analýza signalizující nesrovnalosti při přepravě i ztráty ze skladů Detailní sledování jednotlivých kategorií léčiv Za první rok činnosti systém zjistil 147 případů potenciálních krádeţí... 43

44 Složení znalostní komponenty Subsystém znalostního managementu se skládá z jednoho nebo více inteligentních systémů. Softwarová podpora znalostního managementu zabezpečuje nezbytnou integraci a provádění těchto inteligentních systémů. 44

45 Inteligentní DSS DSS obsahující znalostní komponentu, se nazývají inteligentní DSS DSS/ES expert support systems znalostní DSS 45

46 3.9 Subsystém uživatelského rozhraní Uţivatelské rozhraní zahrnuje všechny aspekty komunikace člověka a MSS. Zahrnuje kromě SW a HW také faktory jako snadnost pouţívání, přístupnost a interakce člověka s počítačem. Mnozí povaţují uţivatelské rozhraní za nejdůleţitější část MSS, protoţe se od něj odvozují mnohé pozitivní rysy MSS (síla, snadnost pouţití, flexibilita, ) 46

47 Více o uživatelském rozhraní Zejména počítačoví neodborníci často ztotoţňují uţivatelské rozhraní s vlastním systémem (ono je pro ně ten systém) Nepohodlná a nevhodná uţivatelská rozhraní patří k hlavním důvodům, proč vyuţití těchto systémů zaostávalo za jejich vývojem 47

48 Řízení datového subsystému Řízení znalostního subsystému Řízení modelového subsystému Systém řízení rozhraní uţivatele Modul zpracování přirozeného jazyka Vstup Akční jazyky Výstup Zobrazovací jazyky Terminál Tiskárny Uţivatel

49 Systém řízení uživatelského rozhraní Poskytuje grafické uţivatelské rozhraní Umoţňuje uţivateli pouţívat různá vstupní zařízení Poskytuje data pomocí celé palety různých formátů a výstupných zařízení Podporuje uţivatele různými formami pomoci (on-line help, diagnostika problémů, návrhy na řešení, apod.) Provádí interakci s databází a bází modelů 49

50 Systém řízení uživatelského rozhraní - 2 Organizuje uchovávání vstupních a výstupních dat Poskytuje barevnou, třírozměrnou grafiku a vykreslování dat v podobě grafů či diagramů Různé své funkce můţe zobrazit najednou pouţitím různých oken Podporuje komunikaci mezi uţivateli navzájem nebo mezi uţivatelem a konstruktéry MSS 50

51 Systém řízení uživatelského rozhraní - 3 Můţe poskytovat školení uţivatele na příkladech (guided tour) Zajišťuje flexibilitu a adaptivitu MSS tak, aby se systém lehce přizpůsoboval různým problémům a technologiím Je schopno komunikovat pouţitím různých stylů dialogu s uţivatelem Zachytává, ukládá a analyzuje dialogy s uţivatelem, aby bylo moţné úroveň dialogů zlepšit; uţivatel také můţe do historie dialogů 51

52 Řízení datového subsystému Řízení znalostního subsystému Řízení modelového subsystému Systém řízení rozhraní uţivatele Modul zpracování přirozeného jazyka Vstup Akční jazyky Výstup Zobrazovací jazyky Terminál Tiskárny Uţivatel

53 Proces dialogu s uživatelem Schematicky je uveden na obrázku Uţivatel komunikuje s počítačem pomocí akčního jazyka, který zpracovává SŘUR (systém řízení uţivatelského rozhraní) V pokročilejších systémech moţnost pouţití přirozeného jazyka, nebo rozsáhlé moţnosti voleb z menu SŘUR umoţňuje uţivateli interakci s datovým a modelovým subsystémem 53

54 3.10 Uživatel jako takový MSS podporují uţivatele, který je obvykle manager, nebo obecněji tvůrce rozhodnutí Panuje velká rozdílnost mezi různými typy uţivatelů, coţ komplikuje úlohu konstruktérů MSS Rozdíly jsou zejména v pozici, ve které uţivatel působí v jeho kognitivních preferencích a schopnostech ve způsobech, jak dochází k rozhodnutím (styly rozhodování) 54

55 Třídy uživatelů MSS Dvě velké třídy uţivatelů MSS: manaţeři specialisté či odborníci (finanční analytik, plánovač výroby, marketingový odborník) Počet specialistů převyšuje počet managerů asi v poměru 3:2 Specialisté mnohem více vyuţívají počítačů, spíše inklinují k pouţívání sloţitějších systémů Specialisté mnohdy pomáhají managerům při jejich rozhodování 55

56 Zprostředkovatelé Pomáhají managerům těţit z výhod DSS aniţ by tito museli pracovat s počítačem: Asistent má specializované znalosti o manaţerských problémech, a jisté zkušenosti s technologiemi podpory rozhodování Expertní uţivatel nástrojů je velmi zkušený v pouţití nástrojů na řešení problémů Podnikový (systémový) analytik má obecné znalosti z aplikační oblasti, je vzdělán v organizaci podniků, má zkušenosti z konstrukce DSS Moderátor skupinového DSS řídí a koordinuje pouţití software pro skupinové rozhodování 56

57 Další poznámky Uţivatelé se liší i v uvedených kategoriích Manaţeři: úroveň řízení v organizaci funkční působnost a oblast vzdělanostní úroveň a zaměření Specialisté: vzdělání oblast působení vztah k managementu 57

58 3.11 Hardware pro DSS DSS se vyvíjejí paralelně s vývojem počítačového hardware a softwarových technologií Základní volby hardware = obvykle standardní HW sálový počítač organizace minipočítač pracovní stanice osobní počítač architektura klient/server 58

59 Příklad DSS systém HEAVEN Management dopravy na základě reálných dat (úroveň hluku, znečištění, aktuální dopravní situace) Lepší dostupnost environmentálních informací Podpora rozhodování městských zastupitelstev Lepší spolupráce zdravotnických, dopravních a environmentálních organizací 59

60 Zpracování dat a modelování v DSS systému HEAVEN 60

61 Kontextový diagram DSS systému HEAVEN 61

62 Konec 62