Байесовские технологии разработки и принятия решений в управлении предприятиями(организациями)

BAYESIAN TECHNOLOGIES OF DEVELOPMENT AND DECISION-MAKING INMANAGEMENT OF THE ENTERPRISES (ORGANIZATIONS)

A.G. Lepesh, D.A.Moiseenkova, Yu.A.Petrenko

Sankt-Peterburgsky state economic university, 191023 , St. Petersburg, Sadovaya St., 21

OOO "EMZIOR", 198515, St. Petersburg, settlement Strelna, Svyazi St., д 34 A.

Неопределенность, нечеткость, неполнота, неточность, недостоверность, случайность информации присуща экологическим, политическим, социальным, экономическим, техническим и другим системам. Такую ситуацию можно также трактовать, как случайное своеобразное искажение информации, используемой для получения оценок ситуаций и выработки решений. На сегодняшний день существует множество методов разрешения проблемы наличия неопределенности в оценках состояний сложных динамических систем и принятия управленческих решений [1, 2, 3]:

• 1.    Методы интервальных оценок, основанные на использовании понятий доверительных вероятностей и доверительных интервалов;

• 2.    Методы статистического моделирования и стохастической аппроксимации;

• 3.    Методы теории нечетких или размытых множеств, основанные на использовании так называемых функций принадлежности для описания случайных явлений (fuzzylogic );

• 4.    Методы привлечения экспертных систем, основанных на использовании баз знаний ( knoweledgebasedsystems ).

• 5.    Методы теории энтропийных потенциалов, основанные на оценивании состояний неопределенности систем для каждого из рассматриваемых параметров по величине энтропийного потенциала.

• 6.    Байесовские интеллектуальные технологии (БИТ) - вероятностные методы обработки информации, основанные на применении байесовского подхода к принятию решений [4, 5].

БИТ представляют собой новый тип систем с перспективными информационными технологиями сетевой передачи, сбора и распределенной обработки информации. БИТ являются системами поддержки принятия управленческих решений, поскольку способны:

• -    интегрировать разнотипные потоки данных и знаний в условиях риска, неопределенности и нечеткости знаний об объекте управления;

• -    давать метрологическое обоснование качества принимаемых решений;

• -    управлять качеством решений;

• -    развиваться в процессе функционирования на основе непрерывного познания свойств сложного объекта.

Таким образом, в системах поддержки принятия управленческих решений на основе БИТ, по выражению Эванса [6], знания компенсируют отсутствие данных.

Информационно-аналитические системы на основе БИТ используются в самых разных прикладных задачах, от мониторинга со- стояния компонентов экосистем до аудита предприятий и маркетинга. В течение последних лет на принципах БИТ технологий были выполнены следующие разработки (далеко не полный перечень).

• 1    .Информационно-аналитическая система управления экологическими объектами на Селигерской природной территории (СПТ) [7]. СПТ имеет лесные ресурсы, энергетические и транспортные коридоры, финансовые структуры и другие географически распределенные объекты источников разнотипных информационных потоков. Информация об этих объектах является неполной и неточной. Поэтому для решения задач экосистемного мониторинга, контроля и управления природными объектами применялась методология БИТ, реализованная в программной среде «Инфоаналитик».

• 2.    Аналитическая система обеспечения экологической безопасности при строительстве судов [8]. В связи с усиливающейся ролью экологического менеджмента и аудита на судостроительных предприятиях, возникает необходимость повышать качество работ, закладывать потенциальный экологический риск уже на стадиях проектирования судов. При обширности информационного пространства

• 3.    Информационно-аналитическая система для создания программ устойчивого развития и обустройства территории в районе озера Селигер и Верхневолжских озер [9]. Программа создана для развития экологически сбалансированных промышленных и сельскохозяйственных производств, способных содействовать привлекательности территорий. Данные, необходимые для анализа ситуации на территории озер, собирались из различных источников, таких как статистика, данные администраций муниципальных образований, ведомственных учреждений. Эти данные имеют значительную разобщенность и погрешность. Для интеграции разнородных знаний и данных был применен ре-гуляризирующий байесовский подход (РБП) и разработана информационно-аналитическая система.

• 4.    Применение системы в управлении коммунальным комплексом [10]. Степень реализации интересов участников в рамках тарифной политики, инвестиционных проектов и организационно-технических мероприятий оценивается через сложноструктурированную систему критериев. Для оценки такой системы применяются БИТ, реализованные на базе системы принятия решений «Эко-Аналитик».

Для решения этих задач система поддержки принятия управленческих экосистемных решений отражает основные свойства экосистем, обеспечивает генерацию альтернативных решений и определяет количественным показателем степень их достоверности и близости к основному решению. Если альтернативные решения близки к основному по степени их достоверности, то система выбирает решения, в первую очередь регулирующие критические ситуации или близкие к ним. Если качество полученного решения оказалось ниже требуемого уровня, то средствами подсистемы планирования стратегий принятия экосистемных решений разрабатываются мероприятия, позволяющие повысить качество получаемых решений до необходимого уровня.

Проект с информационноаналитической системой управления был представлен на 17 сессии комитета по устойчивой энергетике Европейской экономической комиссии ООН, где была отмечена его масштабность и многоплановость. Созданная аналитическая управляющая система по управлению СПТ заинтересовала руководство Федерального агентства по управлению особыми экономическими зонами, которое намерено использовать данную методологию для создания системы управления особыми экономическими зонами Российской Федерации.

судостроительного предприятия, возникает задача экологического аудита судостроительных предприятий и принятия экологических управленческих решений. В качестве инструментария для решения задач экологического управления используется программная среда «Экоаналитик».

При использовании системы разнородная информация выстраивается в виде дерева факторов, в котором работа ведется как с простыми факторами, так и с интегральными показателями, сформированными из других показателей. Таким образом, числовые, логические, лингвистические информационные ресурсы сведены в единое информационное пространство. Появляется возможность эффективной работы с выборками малого объёма, так как «знания могут компенсировать отсутствие данных», с характеристиками точности, надежности и достоверности знаний. Кроме того, система имеет возможность отображать оценочную информацию, мнения экспертов, интерпретацию ситуации и вероятность рисков в виде числовых и лингвистических шкал.

Аналитическая система успешно используется в течение нескольких лет на ФГУП «Адмиралтейские верфи». Внедрение системы особенно актуально после принятия 21 апреля 2004 года директивы Европейского парламента и Совета «Об экологической ответственности в отношении предотвращения и ликвидации вреда окружающей среде».Основным положением Директивы является то, что субъект хозяйственной деятельности, чья деятельность явилась причиной вреда окружающей среде или потенциальной угрозы такого вреда, обязан нести финансовую ответственность.

Реализация программы развития территории озер на базе информационно- аналитической системы позволяет стабилизировать экологическую ситуацию на водоохранных и заповедных территориях Селигера и Верхневолжских озер, предотвратить нарастание процессов деградации природной среды, способных в ближайшие годы приобрести необратимый характер. Программа развития с применением аналитической системы позволяет сохранить уникальный культурноисторический потенциал Селигера, в том числе обеспечив его поддержание через использование части его объектов в культурнообразовательных и рекреационных сферах.

Комплексное сочетание традиционных и интеллектуальных информационных технологий позволяет достичь значительного улучшения качества и оперативности принимаемых решений в реформировании коммунального комплекса, в повышении эффективности управления отраслью, предприятиями, повысить качество процесса тарифообразования, обеспечив защиту экономических интересов потребителей от монопольного повышения тарифов [10, 11].

Байесовские интеллектуальные технологии, реализованные в программноаналитической среде «Инфоаналитик», могут быть применены при управлении предприятиями, оказывающими услуги в сфере грузовых контейнерных перевозок железнодорожным транспортом[12, 13, 14]. Возможности интеграции разнотипной информации, способности к развитию в процессе функционирования, способности к получению метрологически обоснованной оценки в условиях неопределенности и нечеткости знаний определяют БИТ как наиболее адаптированные к сложным реалиям практики управления предприятиями железнодорожного транспорта.

Успешное применение на практике информационно-аналитических систем на основе БИТ в разных практических задачах [15 – 19] также является подтверждением их эффективности и интегрирующих возможностей.