Понятие и основные компоненты СППР

СППР возникли в результате развития управленческих информационных систем и систем управления базами данных в начале 70-х годов прошлого века.

На данный момент существует огромное количество СППР, разработанных и внедренных в различных областях человеческой деятельности. Темпы их разработок постоянно возрастают.

Однако на сегодняшний день, несмотря на распространенность данных систем, общепризнанное определение данного термина пока не найдено. Следует отметить, что хотя СППР широко применяется во всем мире, на просторах СНГ системам этого типа пока еще не уделяется должное внимание.

Рассмотрим, что же представляет собой система поддержки принятия решений. Данный вопрос является дискуссионным, так же как и вопрос отнесения различных типов систем к классу СППР; мнения по этому поводу часто даже противоречат друг другу. Приведем несколько определений СППР.

Система поддержки принятия решений – это диалоговая автоматизированная система, использующая правила принятия решений и соответствующие модели с базами данных, а также интерактивный компьютерный процесс моделирования.

СППР – это средство для «вычисления решений», которое основано «на использовании ряда процедур по обработке данных и суждений, помогающих лицу, принимающему решение (ЛПР), в принятии решения».

СППР – «интерактивные автоматизированные системы, которые помогают ЛПР использовать данные и модели, чтобы решать неструктурированные проблемы».

СППР – «компьютерная информационная система, используемая для поддержки различных видов деятельности при принятии решения в ситуациях, где невозможно или нежелательно иметь автоматические системы, которые полностью выполняют весь процесс принятия решения». СППР не заменяет ЛПР, автоматизируя процесс принятия решения, а оказывает ему помощь в ходе решения поставленной задачи.

Следует заметить, что, начиная с первых определений СППР, круг задач, решаемых при их помощи, ограничился слабоструктурированными и неструктурированными.

Определим СППР таким образом: СППР – интерактивная компьютерная система, предназначенная для поддержки принятия решений в слабоструктурированных и неструктурированных проблемах различных видов человеческой деятельности.

Рассмотрим, что же представляет собой классификация проблем на слабоструктурированные, неструктурированные и структурированные.

Неструктурированные задачи имеют только качественное описание, основанное на суждениях ЛПР, количественные зависимости между основными характеристиками задачи не известны.

Структурированные задачи характеризуются существенными зависимостями, которые могут быть выражены количественно.

Слабоструктурированные задачи занимают промежуточное положение и являются «сочетающими количественные и качественные зависимости, причем малоизвестные и неопределенные стороны задачи имеют тенденцию доминировать».

Можно выделить три компонента, составляющие основу классической структуры СППР, которыми она отличается от других типов информационных систем:

• подсистему интерфейса пользователя;
• подсистему управления базой данных;
• подсистему управления базой моделей.

Если посмотреть на СППР с функциональной стороны, можно выделить следующие ее компоненты:

• сервер хранилища данных;
• инструментарий OLAP;
• инструментарий Data Mining.

Эти компоненты СППР рассматривают такие основные вопросы: вопрос накопления данных и их моделирования на концептуальном уровне, вопрос эффективной загрузки данных из нескольких независимых источников и вопрос анализа данных.

Можно сказать, что использование оперативной аналитической обработки (систем OLAP) на сегодня ограничивается обеспечением доступа к многомерным данным.

Технология Data Mining представляет в СППР наибольший интерес, поскольку с ее помощью можно провести наиболее глубокий и всесторонний анализ данных и, следовательно, принимать наиболее взвешенные и обоснованные решения.

В зависимости от данных, с которыми работают СППР, выделяют два основных типа СППР: EIS и DSS.

EIS (Execution Information System) – информационная система Руководства, ИСР. СППР этого типа являются оперативными, предназначенными для немедленного реагирования на текущую ситуацию. В большинстве они ориентированы на неподготовленного пользователя, потому имеют упрощенный интерфейс, базовый набор предлагаемых возможностей, фиксированные формы представления информации и перечень решаемых задач. Такие системы основаны на типичных запросах, число которых относительно невелико; отчеты, полученные в результате таких запросов, представляются в максимально удобном виде.

DSS (Decision Support System). К системам этого типа относят многофункциональные системы анализа и исследования данных. Они предполагают глубокую проработку данных, которую можно использовать в процессе принятий решений.

Системы этого типа, в отличие от EIS, рассчитаны на пользователей, имеющих как знания в предметной области, так и возможности использования современных компьютерных технологий. Этим системам присущи черты искусственного интеллекта, за счет возможности проработки исходных данных в конкретные выводы по поставленной задаче. Такие системы имеет смысл создавать, если есть основания для обобщения и анализа данных и процессов их обработки.

В последнее время к СППР относят только второй тип, т.е. DSS.

Для анализа и выработок предложений в СППР используются разные методы. Это могут быть: информационный поиск, интеллектуальный анализ данных, поиск знаний в базах данных, рассуждение на основе прецедентов, имитационное моделирование, эволюционные вычисления и генетические алгоритмы, нейронные сети, ситуационный анализ, когнитивное моделирование и др. Некоторые из этих методов были разработаны в рамках искусственного интеллекта. Если в основе работы СППР лежат методы искусственного интеллекта, то говорят об интеллектуальной СППР, или ИСППР.

 

 

Классификация СППР

По взаимодействию с пользователем выделяют три вида СППР:

• пассивные помогают в процессе принятия решений, но не могут выдвинуть конкретного предложения;
• активные непосредственно участвуют в разработке правильного решения;
• кооперативные предполагают взаимодействие СППР с пользователем. Выдвинутое системой предложение пользователь может доработать, усовершенствовать, а затем отправить обратно в систему для проверки. После этого предложение вновь представляется пользователю, и так до тех пор, пока он не одобрит решение.

По способу поддержки различают:

• модельно-ориентированные СППР, используют в работе доступ к статистическим, финансовым или иным моделям;
• СППР, основанные на коммуникациях, поддерживают работу двух и более пользователей, занимающихся общей задачей;
• СППР, ориентированные на данные, имеют доступ к временным рядам организации. Они используют в работе не только внутренние, но и внешние данные;
• СППР, ориентированные на документы, манипулируют неструктурированной информацией, заключенной в различных электронных форматах;
• СППР, ориентированные на знания, предоставляют специализированные решения проблем, основанные на фактах.

По сфере использования выделяют общесистемные и настольные СППР. Общесистемные работают с большими системами хранения данных и применяются многими пользователями. Настольные являются небольшими системами и подходят для управления с персонального компьютера одного пользователя.

 

 

Архитектура СППР

На сегодняшний день можно выделить четыре наиболее популярных типа архитектур систем поддержки принятия решений:

• функциональная СППР;
• независимые витрины данных;
• двухуровневое хранилище данных;
• трехуровневое хранилище данных.

Функциональная СППР (рисунок 1) является наиболее простой с архитектурной точки зрения. Такие системы часто встречаются на практике, в особенности в организациях с невысоким уровнем аналитической культуры и недостаточно развитой информационной инфраструктурой.

Рисунок 1 – Функциональная СППР

Характерной чертой функциональной СППР является то, что анализ осуществляется с использованием данных из оперативных систем.

Преимущества:

• быстрое внедрение за счет отсутствия этапа перегрузки данных в специализированную систему;
• минимальные затраты за счет использования одной платформы

Недостатки:

• единственный источник данных, потенциально сужающий круг вопросов, на которые может ответить система;
• оперативные системы характеризуются очень низким качеством данных с точки зрения их роли в поддержке принятия стратегических решений. В силу отсутствия этапа очистки данных, данные функциональной СППР, как правило, обладают невысоким качеством;
• большая нагрузка на оперативную систему. Сложные запросы могут привести к остановке работы оперативной системы, что весьма нежелательно

СППР с использованием независимых витрин данных. Независимые витрины данных (рисунок 2) часто появляются в организации исторически и встречаются в крупных организациях с большим количеством независимых подразделений, зачастую имеющих свои собственные отделы информационных технологий.

Рисунок 2 – Независимые витрины данных

 

Преимущества:

• витрины данных можно внедрять достаточно быстро;
• витрины проектируются для ответов на конкретный ряд вопросов;
• данные в витрине оптимизированы для использования определенными группами пользователей, что облегчает процедуры их наполнения, а также способствует повышению производительности.

Недостатки:

• данные хранятся многократно в различных витринах данных. Это приводит к дублированию данных и, как следствие, к увеличению расходов на хранение и потенциальным проблемам, связанным с необходимостью поддержания непротиворечивости данных;
• потенциально очень сложный процесс наполнения витрин данных при большом количестве источников данных;
• данные не консолидируются на уровне предприятия, таким образом, отсутствует единая картина бизнеса.

СППР на основе двухуровневого хранилища данных. Двухуровневое хранилище данных (рисунок 3) строится централизованно для предоставления информации в рамках компании. Для поддержки такой архитектуры необходима выделенная команда профессионалов в области хранилищ данных.

Рисунок 3 – Двухуровневое хранилище данных

 

Это означает, что вся организация должна согласовать все определения и процессы преобразования данных.

Преимущества:

• данные хранятся в единственном экземпляре;
• минимальные затраты на хранение данных;
• отсутствуют проблемы, связанные с синхронизацией нескольких копий данных;
• данные консолидируются на уровне предприятия, что позволяет иметь единую картину бизнеса.

Недостатки:

• данные не структурируются для поддержки потребностей отдельных пользователей или групп пользователей;
• возможны проблемы с производительностью системы;
• возможны трудности с разграничением прав пользователей на доступ к данным

СППР на основе трёхуровневого хранилища данных. Хранилище данных представляет собой единый централизованный источник корпоративной информации. Витрины данных представляют подмножества данных из хранилища, организованные для решения задач отдельных подразделений компании. Конечные пользователи имеют возможность доступа к детальным данным хранилища, в случае если данных в витрине недостаточно, а также для получения более полной картины состояния бизнеса.

Рисунок 4 – Трёхуровневое хранилище данных

 

Преимущества:

• создание и наполнение витрин данных упрощено, поскольку наполнение происходит из единого стандартизованного надежного источника очищенных нормализованных данных;
• витрины данных синхронизированы и совместимы с корпоративным представлением. Имеется корпоративная модель данных. Существует возможность сравнительно лёгкого расширения хранилища и добавления новых витрин данных;
• гарантированная производительность.

Недостатки:

• существует избыточность данных, ведущая к росту требований на хранение данных;
• требуется согласованность с принятой архитектурой многих областей с потенциально различными требованиями (например, скорость внедрения иногда конкурирует с требованиями следовать архитектурному подходу) [9].

 

Независимо от архитектуры, любая СППР позволяет облегчить работу руководителям предприятий и повысить ее эффективность. Они значительно ускоряют решение проблем в бизнесе. СППР способствуют налаживанию межличностного контакта. На их основе можно проводить обучение и подготовку кадров. Данные информационные системы позволяют повысить контроль над деятельностью организации. Наличие четко функционирующей СППР дает большие преимущества по сравнению с конкурирующими структурами. Благодаря предложениям, выдвигаемым СППР, открываются новые подходы к решению повседневных и нестандартных задач [6].