Библиографическое описание:

Лобастов С. Ю. Разработка графических моделей технологических процессов систем коллективной поддержки принятия решения // Молодой ученый. — 2015. — №14. — С. 44-51.

Под Системой Поддержки Принятия Решений (СППР) здесь будем понимать компьютерную автоматизированную систему, целью которой является помощь лицам, принимающим решение (ЛПР) в сложных условиях, для полного и объективного анализа предметной деятельности. В данной работе рассматривается такая разновидность СППР, в которой поддержка принятия решения осуществляется на основе коллективного мнения. Суть концепции такой СППР заключается в том, что подготовка решения осуществляется путем обобщения опыта, знаний, интуиции группы или коллектива людей. Назовем такие системы — системами коллективной поддержки принятия решения и обозначим как СКППР. Частным случаем СКППР будем считать СКППР на выходе которых синтезируется готовое решение. Участия ЛПР в этом процессе исключается, и готовое решение сразу поступает в исполнительный орган для его реализации. Такие СКППР можно назвать системами коллективного принятия решений (СКПР).

В этой работе, в целях построения моделей СКППР, система представляется как некоторый технологический процесс (ТП). Под технологическим процессом некоторой системы, согласно [2], будем понимать совокупности действия людей (с использованием технических средств), направленных на достижение системой своей цели. Для СКППР такой целью является подготовка, в некотором виде, вариантов (варианта) решения поставленной перед СКППР проблемы. Поэтому для СКППР будем говорить о технологическом процессе подготовки решения (ТППР).

Будем рассматривать ТППР как совокупность отдельных технологических операций (работ), которые образуют систему работ. Под операцией (работой) будем понимать некоторый существенный этап для достижения конечной цели СКППР; при этом должна иметься возможность выделения события, которым заканчивается операция (работа). Это событие должно иметь признаки, по которым четко определяется его появление.

На основе анализа существующих СКППР удалось выделить и типизировать технологические операции ТППР. Операции ТППР могут быть скомпонованы в следующие группы: обработки, обобщения (агрегирования), контроля, стимулирования, ставки, остановки. Посредством данного набора типовых операций разработаны графические модели ТППР известных СКППР. Примеры графических моделей ТППР приведены в работе.

Предлагаемая графическая модель ТППР, позволяет наглядно отобразить логическую связь и временную последовательность выполнения операций по подготовке решения с учетом специфики структуры этого ТППР. На такой схеме легко наметить контрольные точки, в случае исследования процесса подготовки решения, для замеров необходимых показателей.

На основе графической модели ТППР можно производить различного рода расчеты, например временных характеристик ТППР и качества данных в соответствии с методиками, предложенными в [1] для информационных цепей.

Проведенный анализ существующих СКППР, с выделением типового набора операций, позволяет перейти к этапу синтеза из этих операций новых технологических процессов СКППР.

Ключевые слова:Технологический процесс, СППР, принятие решений, графическая модель, респонденты

 

Введение

Под Системой Поддержки Принятия Решений (СППР) здесь будем понимать компьютерную автоматизированную систему, целью которой является помощь лицам, принимающим решение (ЛПР) в сложных условиях, для полного и объективного анализа предметной деятельности. В данной работе рассматривается такая разновидность СППР, в которой поддержка принятия решения осуществляется на основе коллективного мнения. [4] В качестве коллектива людей здесь рассматриваются как группы экспертов, так и коллективы — не экспертов, объединенных по какому-то признаку (производственному, территориальному, электоральному и др.). Назовем такие системы — системами коллективной поддержки принятия решения и обозначим как СКППР. Частным случаем СКППР будем считать такие СКППР на выходе которых синтезируется готовое решение, которое не требует участия ЛПР в процессе принятия решения и которое сразу поступает в исполнительный орган для его реализации [3]. Такие СКППР можно назвать системами коллективного принятия решений (СКПР). Представителей коллектива, на мнении которых базируется решения СКППР, мы будем называть респондентами, так как их функция заключается в предоставлении требуемых сведений.

В этой работе, в целях построения моделей СКППР, система представляется как некоторый технологический процесс (ТП). Под технологическим процессом некоторой системы, согласно [2], будем понимать совокупности действия людей (с использованием технических средств), направленных на достижение системой своей цели. Для СКППР такой целью является подготовка, в некотором виде, вариантов (варианта) решения поставленной перед СКППР проблемы. Поэтому для СКППР будем говорить о технологическом процессе подготовки решения (ТППР). Отметим, что при рассмотрении СКППР как ТППР, учитывается лишь ход процесса, планируемые и производимые действия, а не состояния функциональных компонент, элементов, объектов, которые входят в структуру СКППР.

Будем рассматривать ТППР как совокупность отдельных технологических операций (работ), которые образуют систему работ. Под операцией (работой) будем понимать некоторый существенный этап для достижения конечной цели СКППР; при этом должна иметься возможность выделения события, которым заканчивается операция (работа). Это событие должно иметь признаки, по которым четко определяется его появление. Например, операция регистрации респондента в панели имеет в качестве своего завершения событие, которое выражается в том, что респондент отразил в базе данных панели все характеристики, которые требуются по регламенту регистрации. То есть признаком наличия данного события является полнота данных по респонденту, которая легко определяется по наличию требуемых данных.

Каждая операция (работа) может иметь целый ряд характеристик, в зависимости от задачи, которая решается посредством моделирования СКППР. Это может быть: нормативное или фактическое время выполнения операции; производительность, с которой должна выполняться или выполняется, в некоторых условиях, операция; вероятность совершения ошибки при выполнении операции; показатели качества данных на выходе операции и т. д.

Система работ может быть представлена как модель технологического процесса, в различных вариантах. Варианты моделирования технологических процессов рассмотрены, например, в [1]. Представляется, что наиболее полной и адекватной моделью ТППР может быть его представление в виде ориентированных графов.

1.                  Типовой набор операций ТППР

Определим, необходимые для отражения ТППР, типовые технологические операции и поставим им в соответствие графические обозначения:

операция обработки данных. Посредством таких операций осуществляются формальные преобразования (перемещения) данных без изменения их объема и смысла (содержания). К таким операциям относятся операции по вводу и выводу данных в системе, некоторые преобразования и обработка данных посредством компьютеров, процессы сохранения и хранения данных на технических носителях, визуализации данных, прием-передача данных средствами связи и прочие операции обработки данных и др.

операция обобщения (агрегирования). Эта операция является обязательной на завершающем этапе ТППР, когда на основе полученных мнений всех респондентов осуществляется объединение этих мнений; сведение их, некоторым образом, к единому, “общему” решению. Например, построение гистограммы, расчет среднего значения и др. При этом изменяется объем данных

операция контроля данных на наличие случайных ошибок — контроль безошибочности данных. Выполнение операции контроля заканчивается двумя исходами. Данные, признанные годными, направляются на дальнейшую обработку, а данные, признанные ошибочными, — на исправление, возможный последующий контроль и т. д. В конечном итоге они также попадают на следующий этап обработки. Путь ошибочных данных показывается в модели штрихпунктирной стрелкой

операция контроля истинности данных — то есть выявление ошибок внесенных человеком преднамеренно или из-за непонимания. Если в результате контроля, установлена истинность тех данных, которые являются индикатором истинности (например, правильный ответ на вопрос-ловушку), то весь объем данных пропускается для дальнейшего применения. Если же установлена неистинность, то респондента, допустившего ввод этих данных исключают из процесса и забраковывают все его ответы, весь подготовленный им в течении опроса объем данных. Иногда, если проверка истинности происходит в начале опроса, респондент, в случае его неистинности, получает только предупреждение, что должно усилить его мотивацию к правильным ответам. Так как контроль истинности может быть иногда осуществлен только после проведения опроса и получения результата, его результаты учитываются при определении уровня вознаграждения респондента. В любом варианте, результаты контроля истинности должны сохраняться в базе данных панели с целью оценки респондента на истинность за некоторый длительный период времени

тест — контроль. Может использоваться для проверки желающих стать респондентами-панелистами на соответствие требованиям панели, или в качестве фильтра на допуск к опросу соответственно некоторым квалификационным параметрам, или для тест-проверки истинности респондента и т. д. Результатом тест-контроля является прерывание процесса регистрации или опроса в случае не прохождения теста. Результаты тест-контроля должны сохраняться в базе данных панели в качестве персональных данных респондента

операции стимулирования (мотивирования) по результатам действий респондента на тех или иных этапах ТППР. В форме выплаты вознаграждения, бонуса, повышения статуса и др

операция остановки опроса для респондента. То есть участие респондента по тем или иным причинам в данном, конкретном процессе подготовки решения прекращается. При этом исключается как его возможность выполнять какие-либо действия в рамках данного опроса, так и все данные, которые в рамках этого опроса были уже введены им

операция “ставка”. Во многих видах коллективных решений (рыночные решения, букмекерские предсказания, решения собрания акционерных обществ), желающий принять участие в этих решениях или предсказаниях, изначально должен сделать некоторый материальный вклад, как, например, покупка акций или выбор ставки. Необходимо отметить, что такой вклад в первую очередь отражает материальную заинтересованность данного респондента, так как такая ставка позволяет рассчитывать на некоторое вознаграждение по результатам участия (дивиденды, рост стоимости акций, выигрыш на ставку в букмекерской конторе и др.) Мы назовем такую операцию “ставка”. Операция “ставка” может отличаться в разных ТППР тем, что в некоторых случаях величина “ставки” увеличивает и вес участника в голосовании (например, число голосов на собрании акционеров равно числу акций). Поэтому, будем указывать s=1 в начале операции, если ставка не меняет вес респондента в принятии решения, или s=S, если наоборот. При этом s может иметь некоторое конкретное значение, которое определяет верхний лимит голосов, доступный (или установленный по положению) респонденту

операция самоконтроля. В случае выполнения операции “ставка” иногда появляется возможность контроля, при необходимости, изменение первоначальных вариантов ставки

 

2.                  Примеры графических моделей ТППР

Как уже отмечалось, операции (работы) после их реализации должны характеризоваться некоторым четко определенным событием — состоянием ТППР. Таким событиям на графической схеме ТППР соответствуют кружочки. События нумеруются по порядку слева-направо, что отражает последовательность выполнения операций.

На рисунке 1 представлен ТППР с исключением из опроса респондентов не прошедших контроль истинности (например, дали неправильный ответ на вопрос-ловушку). Рассмотрим структуру этой ТППР, в которой выделим условные группы операций: респондента, операции контроля, операции средств панели и операция стимулирования. Каждая операция имеет начальное событие — до выполнения операции и конечное событие — после выполнения операции. Поэтому идентифировать операции будем номерами начальных и конечных событий. Например: операция контроля (4,5).

a.       Технологические операции респондента.

(1,2) — операция регистрации респондента в системе,

(2,3) — операция регистрации респондента в опросе,

(3,4) — операция участия респондента в опросе (ответы на вопросы).

b.      Технологические операции контроля

(4,5) — операция контроля безошибочности ответов респондента (Б). Отметим, что после операции контроля, как показано пунктирной линией, выявленные ошибки направляются на исправление.

(5,6) — операция контроля истинности ответов респондента (И). Если в результате контроля выявлены неверные данные, то процесс, по пунктирной стрелке, уходит на “Стоп”, то есть опрос для данного респондента завершен.

c.       Технологические операции средств панели

(5,3) — обратная связь при выявлении случайных ошибок (см. выше операция (4,5)),

(6,7) — операция обобщения (агрегирования) данных полученных в опросе. Отметим, что до события (6) все операции ТППР выполнялись одним респондентом и контроль данных только этого респондента. В событии (6), как это показано на схеме ТППР, для реализации операции обобщения (агрегирования), собираются данные со всех n параллельных цепочек ТППР, на которых обрабатываются сведения от n участвующих в опросе респондентов. Все n цепочек идентичны той, которая показана до события (6). То есть от события (6) идет процесс обработки всех собранных сведений.

(7,8) — визуализация результата для заказчика.

Операции стимулирования

(8,2) — стандартное вознаграждение за успешное участие в опросе. Респонденты, исключенные из опроса по операции “Стоп”, вознаграждения не получают.

Отметим, что в этой ТППР можно выделить два блока, которые функционально достаточно самостоятельны и могут быть существенно разнесены по времени выполнения. Первый блок — это регистрация респондента в панели, которая выполняется один раз при появлении респондента в панели впервые. Второй блок — это непосредственно процесс подготовки решения по конкретной проблеме.

На рисунке 2 показан вариант ТППР, единственным отличием которого от предыдущего является то, что респондента, при неправильном ответе на вопрос-ловушку, не исключают из опроса. На таком подходе настаивают Джефри Миллер и Джеми Бейкер Прюит (Burke) в докладе «Использование вопросов-ловушек для уменьшения вероятности недобросовестного поведения панелистов» [6]. Они утверждают, что главная функция вопросов-ловушек должна заключаться не в том, чтобы найти респондентов, невнимательно заполняющих опрос, а, наоборот, в том, чтобы мотивировать респондентов внимательно отнестись к заполнению анкеты. Вследствие этого, предположили исследователи, ловушки следует давать в самом начале опроса. Авторы провели опрос 1200 панелистов. Эксперимент показал, что помещение нескольких вопросов-ловушек в самом начале опроса повышает внимательность и мотивацию респондентов к заполнению анкеты.

На рис.2 контроль истинности осуществляется до контроля безошибочности, потому что вначале опроса, в соответствии с концепцией Джефри Миллера и Джеми Бейкера, респондент отвечает на вопросы, проверяющие его мотивацию, и в случае неправильных ответов он получает предупреждение посредством операции обратной связи (5,3). Затем, с уже повышенным вниманием, он отвечает на основные вопросы; сообщение о допущенных им случайных ошибках он получает по обратной связи (6,3).

На рис.3 продемонстрирован вариант ТППР характерный для избирательного участка при проведении выборов в государственные и муниципальные органы управления. Выборы являются вариантом СКПР, так как принятое общее решение поступает для исполнения в избирательную комиссию. Здесь операция регистрации (0,1) осуществляется по предъявлению паспорта, c проверкой избирателя в списках данного участка и подтверждается выдачей бюллетеня. Исключение по операции “Стоп” происходит по факту “испорченного бюллетеня”, то есть заполненного (умышленно или неумышленно) таким образом, что определить содержание ответа (то есть понять выбор, который был сделан избирателем) невозможно. Отметим, что при этом бюллетень не соотносится никак с конкретным избирателем, и исключаются только бюллетень, голос избирателя (данные, в выше принятой терминологии), без определения чей это голос и без каких-либо последствий для этого избирателя. Он может и сам не знать, что его голос не зачтен. Операцией обобщения (4,5), в данном случае, является подсчет числа голосов по бюллетеням, которые были обнаружены в избирательных урнах, и завершающая операция (5,6) — составление итогового протокола голосования на участке за подписью членов участковой избирательной комиссии.

На рис.4 показана ТППР с тест-контролем. По некоторым тестовым критериям проверки респондента он может быть исключен из опроса (ветка “Стоп”). В случае несоответствия его ответов, тем которые зафиксированы при первоначальной регистрации (что часто бывает с “профессиональными респондентами”) операцией обратной связи (2,1) панелист направляется на корректировку своих регистрационных данных.

Рассмотрим варианты схем ТППР с операцией “ставка”. Можно показать две такие известные схемы ТППР. На Рис.5 представлен вариант ТППР для рынка решений на основе фьючерсных контрактов (IEM рынки). [5] Зарегистрировавшись на рынке фьючерсных контрактов (операция (0,1)), с открытием счета и вложением туда определенной суммы денежных средств, участник рынка может приобрести некоторое количество фьючерсных контрактов. Данное действие отражено на схеме ТППР двумя параллельными операциями между событиями 2 и 3. Одна из операций (2,3), нижняя — выбор варианта решения, на который делается ставка (например, выбор кандидата в президенты на рынках IEM, прогнозирующих выборы). В принципе, рынки IEM не отрицают выбора одновременно всех возможных кандидатов. Верхняя операция (2,3) предназначена для определения величины ставки; на рынках IEM могут быть куплены фьючерсы на любого кандидата в президенты (или в любом возможном их сочетании) на сумму не более 30000 долларов. Собственно, с точки зрения функционирования IEM рынков, операция (2,3) является единым, неразрывным процессом, когда при покупке фьючерса и осуществляется выбор решения. Для нас, разделение процесса приобретения фьючерса на две операции, необходимо для типизации технологических процессов принятия решения; для возможности поиска сходства и отличия существующих технологически процессов и создания новых.

Контроль-анализ (3,4) осуществляется респондентом путем изучения цен фьючерсов на рынке решений IEM, состояния факторов, которые влияют на субъективную вероятность (уверенность) респондента в выборе того или иного решения. Операция (4,2) — возврат к выбору варианта решения и ставки, выполняется, если такая потребность возникает в результате анализа (3,4). Если в результате корректировки своей позиции на рынке респондент продал все акции, то после контроля (4,5) по параметру s=0, он исключается из дальнейших действий операцией “Стоп”. Операция (7,2) — фактор — мотиватор в виде вознаграждения, величина которого зависит от того совпал ли выбор респондента с правильным решением и величины его ставки.

На рис.6 рассмотрен вариант ТППР для голосования на собрании акционеров. Это тоже вариант технологического процесса для СКПР. Здесь операция “ставка” заключается в приобретении некоторого количества акций определенного акционерного общества. Параллельно с этим, на рынке производится регистрации данного респондента в качестве акционера данного общества. Операции (1,2) схемы ТППР являются отражением такого процесса становления акционером. Операция возврата из события (2) к операции “ставка” показывает, что респондент имеет возможность, в качестве акционера, осуществлять изменения ставки — приобретать и продавать акции.

Операция (2,3) — это операция регистрации на собрании акционеров. Естественно, что при числе акций (голосов) s=0, бывший акционер не имеет права участия в принятии решений собранием акционеров. Операция (4,5) — это непосредственно процесс голосования на основе полученных бюллетеней. Контроль (5,6) исключает из дальнейшего рассмотрения бюллетени, которые некачественно заполнены. Операция (8,2) — фактор — мотиватор в форме дивидендов, которые выплачиваются по результатам деятельности акционерного общества.


Рис.1. Вариант ТППР с исключением из опроса респондентов не прошедших контроль истинности

 

Рис. 2. Вариант ТППР без исключения из опроса респондентов не прошедших контроль истинности

 

Рис. 3. Вариант ТППР для процесса голосования на государственных и муниципальных выборах в отдельном избирательном участке.

 

Рис. 4. Вариант ТППР c тест-контролем для допуска к регистрации на участие в опросе

 

Рис. 5. Вариант ТППР для рынка решений на основе фьючерсных контрактов (IEM рынки)

 

Рис. 6. Вариант ТППР для голосования на собрании акционеров.


 

Заключение

Автор осуществил данную работу в рамках исследования возможностей создания СППР с учетом опыта применения уже имеющихся систем принятия решения на основе коллективных мнений. Анализ операций, которые выполняются в существующих системах, позволил выявить список таких операций и создать набор типовых технологических операций для СКППР. Данный набор операций достаточен для разработки графических моделей основных ТППР существующих систем. Это подтверждается приведенными примерами схем ТППР.

Разработанный набор типовых операций позволяет перейти к этапу синтеза новых ТППР с учетом достоинств и недостатков существующих. При этом, разработанные графические модели ТППР в виде ориентированных графов, очень наглядно отражают логические связи и временную последовательность выполнения операций, учитывают специфику структуры операций конкретной ТППР.

Новым, для моделирования технологических процессов, является отражение в модели ТППР действующих на респондента факторов-мотиваторов. Здесь это важно, так как мотивация респондента в СКППР является необходимым условием подготовки хорошего решения.

 

Литература:

 

1.                  Дружинин Г. В. Человек в моделях технологий: Учебное пособие в 3 частях. Часть 1. Свойства человека в технологических системах.-М.МИИТ.1996 г. — 124 с.

2.                  Дружинин Г. В. Анализ эрготехнических систем. М.: Энергоиздат,1984 г.

3.                  Лобастов С. Ю. Системы коллективной поддержки принятия решений: определение, виды, направления развития [Текст] / С. Ю. Лобастов // Молодой ученый. — 2015. — № 13.

4.                  Шуровьески, Джеймс. Мудрость толпы. Почему вместе мы умнее, чем поодиночке, и как коллективный разум формирует бизнес, экономику, общество и государство: Пер.с англ. — М.: ООО «И. Д. Вильяме», 2007. — 304 с

5.                  Joyce E. Berg, Thomas A. Rietz. Prediction Markets as Decision Support Systems. Information Systems Frontiers 5:1, 79–93, 2003

6.                  Miller J., Baker Prewitt J. Beyond «trapping» the undesirable panelist — the use of red herrings to reduce satisficing // Paper presented at the Panel Conference of the Council of American Survey Research Organizations. New Orleans, USA. 2009. P. 1_19.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle