Алгоритм поддержки принятия решений по управлению информационными ресурсами и примеры его работы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Алгоритм поддержки принятия решений по управлению информационными ресурсами и примеры его работы

И.В. Абраменкова

О.В. Зайцев

О.В. Стоянова

В работе рассмотрен алгоритм поддержки принятия решений по управлению информационными ресурсами, основанный на разработанном методе управления данным видом ресурсов, а также примеры практической работы алгоритма, содержащие описание исходных данных и результатов, получаемых на каждом этапе. Приведено описание математических моделей, используемых в работе алгоритма.

Введение

В последние годы для большинства крупных предприятий характерен взгляд на информатизацию как инструмент снижения издержек и в перспективе повышения инвестиционной привлекательности. Проведенный анализ позволяет выделить следующие основные составляющие стратегии информатизации промышленных предприятий:

стандартизация и сертификация применяемых решений;

интеграция компонентов корпоративных информационных систем на базе единого информационного пространства.

Решение перечисленных стратегических задач в области информатизации направлено на обеспечение следующих возможностей:

предоставление всем пользователям быстрого доступа к необходимым информационным ресурсам.

повышение качества информационных ресурсов.

управление информационными потоками внутри компании, их оптимизация.

стандартизация форматов данных, повышение их совместимости.

Как показывает практика, комплексное решение указанных задач, невозможно без построения эффективной системы управления информационными ресурсами. В тоже время, существующие методы управления ресурсами не в полной мере применимы для такого вида ресурсов как информационные, обладающие рядом специфических особенностей. Важнейшей особенностью, на наш взгляд, является сложность измерения эффекта управленческих воздействий в отношении данного вида ресурсов. В силу сказанного, управление информационными ресурсами, как правило, производится на основе опыта и интуиции лиц, ответственных за принятие решений. алгоритм информатизация инвестиционный

В процессе проводимых исследований нами разработан метод управления информационными ресурсами, основанный на использовании взаимосвязанных математических моделей. Предлагаемая структура системы управления представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Структура системы управления информационными ресурсами

Алгоритм поддержки принятия решений по управлению информационными ресурсами

1. Построение модели целей управления информационными ресурсами

Модель целей управления в виде "дерева целей" строится в соответствии со стратегическими и оперативными целями функционирования предприятия, на основании ряда правил [Стоянова и др., 2009]. Для данной графовой модели допустим вариант слабых иерархий, т.е. связь одной дочерней цели и несколькими родительскими с различной степенью значимости.

Пример структуры данной модели представлен на рис. 2. Для каждого предприятия структура модели целей управления может быть своя, главное требование - это возможность оценки достижимости целей самого нижнего уровня с помощью показателей, характеризующих состояние информационной инфраструктуры.

Рис. 2. Пример структуры модели целей управления

Примеры иерархической декомпозиции узлов "дерева целей", отмеченных как 1 и 2 представлены в табл.1 и табл.2 соответственно. Для прочих узлов также проведена декомпозиция, до уровня измеримых подцелей.

Табл.1

Табл.2

2. Определение значимости целей

После того, как построено "дерево целей", необходимо рассчитать коэффициенты значимости целей. Для этого предлагается использовать модель оценки значимости целей, основанную на методе анализа иерархий [Саати, 1993].

3. Описание лингвистических переменных для каждого узла "дерева целей"

На данном этапе для каждой лингвистической переменной описывается базовое терм-множество и приводятся качественные определения нечетких переменных, составляющих это множество. Пример описания базового терм-множества для лингвистической переменной "Обеспечение требуемого уровня качества информации" приведен в табл.3.

Табл. 3

4. Построение функций принадлежности для лингвистических переменных

Проведенные исследования показали, что в рамках решаемой задачи для построения функций принадлежности целесообразно использовать метод статистических данных [Борисов, 1990]. Пример таких функций для лингвистической переменной "Обеспечение требуемого уровня качества информации" представлен на рис. 3.

Рис. 3. Функции принадлежности для лингвистической переменной "Обеспечение требуемого уровня качества информации"

5. Формирование систем нечеткого вывода

На этом этапе происходит построение систем нечетких продукционных правил и основанных на них систем нечеткого вывода для последовательного расчета узлов "дерева целей". Для модели целей управления был выбран следующий вид правил: если (zij есть A), то (zi-1g есть В), поскольку при таком представлении существует возможность учета коэффициентов влияния Rij(i-1)g как весовых коэффициентов правил системы нечеткого вывод для узла zi-1g.

Программная реализация модели целей управления осуществлялась в системе Matlab с помощью стандартных инструментов и инструментов пакета расширения FuzzyLogic Toolbox [Круглов и др., 2002]. Нечеткие продукционные правила легли в основу системы нечеткого вывода, реализующей алгоритм Мамдани с центроидным методом приведения к четкости [Круглов и др., 2001]. Система нечетких продукционных правил и проекция поверхности отклика для конечной цели представлены на рис. 4-5.

Рис.4. Система нечеткого логического вывода для лингвистической переменной "Эффективное использование информационных ресурсов"

Рис. 5. Одна из проекций поверхности отклика для лингвистической переменной "Эффективное использование информационных ресурсов"

6. Оценка достижимости целей при реализации управленческих воздействий

7. Выбор характеристик информационных ресурсов, которые следует учитывать при построении моделей для учета возмущающих воздействий в процессе управления информационными ресурсами

Выбор характеристик информационных ресурсов находится в непосредственной зависимости от целей управления и планируемых управленческих воздействий. Для рассматриваемого примера можно составить следующий перечень характеристик информационных ресурсов, которые следует учесть при построении моделей: доступность, устойчивость, защищенность, актуальность, полнота, стоимость владения, достоверность.

8. Построение модели оценки взаимного влияния характеристик информационных ресурсов и целей управления

На данном этапе мы предлагаем использовать когнитивную модель, концептами которой являются характеристики информационных ресурсов. Связи между концептами характеризуются силой и направлением. В процессе моделирования каждая из характеристик последовательно рассматривается как целевой концепт и по известным формулам [CASC'2001, 2002] рассчитываются системные показатели взаимного влияния концепта и системы в целом. Полученные результаты далее используются в модели учета возмущающих воздействий.

9. Оценка характеристик информационных ресурсов в момент времени, предшествующий управлению

Для расчета характеристик информационных ресурсов на наш взгляд, целесообразно использовать модель в виде совокупности "СF - деревьев", которые строятся и рассчитываются для каждой характеристики. Выбор данного математического аппарата связан со сложностью непосредственной оценки данных характеристик с одной стороны, и возможностями метода "СF-деревьев" с другой.

10. Построение модели учета возмущающих воздействий

По завершении этапов 7-9 имеются все необходимые данные для построения модели учета возмущающих воздействий.

Для учета возмущающих воздействий нами предложено использовать модель в виде системы нечетких продукционных правил, позволяющих оценить возможность получения прогнозируемых исходов реализации альтернатив на основе имеющихся значений характеристик информационных ресурсов и степеней их взаимосвязи с целями управления.

11. Определение оптимальной управленческой альтернативы

Поиск оптимальной альтернативы основывается на результатах, полученных на предыдущих этапах. В качестве критерия оптимизации выступает максимизация степени достижимости главной цели управления информационными ресурсами (результаты этапа 6), скорректированная с учетом возможности её получения (результаты этапа 10).

Заключение

Предложенный алгоритм поддержки управления информационными ресурсами прошел испытания в рамках вычислительных экспериментов, описанных в данной работе. Полученные результаты показали его работоспособность на различных наборах исходных данных. Алгоритм позволяет произвести обоснованный выбор одной из множества управленческих альтернатив в сфере управления информационными ресурсами предприятия. В основе выбора лежит использование взаимосвязанных математических моделей, что обеспечивает формализацию основных этапов процесса принятия решений, снижение субъективность и, в конечном счете, повышение его эффективности.

Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-01-97509-р_центр_а).

3. [Круглов и др., 2002] Круглов В.В., Дли М.И. Интеллектуальные информационные системы. - М.: Физматлит, 2002.

4. [Саати, 1993] Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. - М.: Радио и связь, 1993.

5. [Стоянова и др., 2009] Стоянова О.В., Зайцев О.В. Метод "дерева целей" для оценки эффективности использования информационных ресурсов // Программные продукты и системы. - 2009. № 3.

6. [CASC'2001, 2002] Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций (CASC'2001)//Материалы 2-й Междунар. конф: в 2т./Сост. В.И. Максимов. - М.: ИПУ РАН, 2002.

Размещено на Allbest.ru