CC BY
33
Miloš Pejanovtć.
major, dip!, inž. Dr Svetomir Mink, pukovnik, dipl. inž.
Ceoeniitab VJ, Bcofrad
AUTOMATIZOVAN1 S1STEM1 ZA PODRŠKU ODLUČIVANJU
UDC: 65.012.123:681.322
Rezime:
U radu su prikazane karakteristike savremenih automarizovanih sistema za podriku odlučivanju (ASPO) u procesima donošenja odluka iz oblasti razlićitih upravljaćkih funkcija. Definisana je arhitektura ASPO, jezici zja podršku odlućivanju, softverski proizvodi i baze podataka.
Ključne reči: sistem za podršku odlučivanju, jezici podrSke odluiivanju, analitički alati, baza podaiaka, bazo znanja.
AUTOMATED SYSTEMS FOR DECISION MAKING SUPPORT
Summary:
The paper presents characteristics of modem automated systems for decision making support (ASDMS) in decision making processes concerning various management functions. The ASDMS architecture has been defined as well as decision making support languages, software products and data bases.
Key words: decision making support system, decision making support languages, analytical tools, data base, knowledge base.
Uvod
U savremenim organizacionim siste-mima, u vezi sa klasičnim upravljačkim funkcijama (planiranje, organizovanje, upravljanje kadrovima, rukovodenje i kontrola), donose se odluke na svim nivoima rukovodenja, gde se razmatra veliki broj različitih podataka i informa-cija koje je potrebno relativno brzo obra-diti, selektirati i uočiti glavni problem. Savremena tehnologija omogućava dono-stocu odluke upotrebu kompjuterske teh-nike, koja može da se implementira u sistem za podršku odlučivanju. Takav sistem omogućava da se na najvišim ni-
voima odlučivanja brže i jednostavnije donese optimalna odluka iz skupa vi5e uočenih altemativa.
Opšti koncept automatizovanih sistema za podršku odlučivanju i njihov značaj
U savremenoj teoriji upravljanja (management theory) pod odiučivanjem se podrazumeva racionalni izbor jedne iz skupa raspoloživih altemativa. Sobzirom na to da je odlučivanje deo poslova koje svaki donosilac odluke mora obavljati kroz bilo koju upravljačku funkciju, nužno je da konsultuje odredene eksperte
VOJNOTEHNIČKl GLASN1K 3^000.
295
ili da odluke donosi sam. Poznat je proces donošenja odluka na konvencionalan na-čin, bez podrške tehničkih sistema, sa svojim problemima. Radi toga je razvi-jeno viSe različitih automatizovanih infor-macionih sistema, koji u veiikoj meri otklanjaju nedostatke, kao posledica ru-tine (brzine, odnosno sporosti, precizno-sti, odnosno tačnosti i efikasnosti, i si.). To su, na primer, različite baze podataka
primenljive na određenim nižim nivoima (operativnom i taktičkom), ali praktično neupotrebljive na najvišcm nivou rukovo-đenja (strateškom ili „vrhovnom") [3].
21a odlučivanje na najvišem nivou ne koriste se detaljni već agregirani podari sa nižih nivoa odlučivanja, bitni za dono-šenje odluka (slika 1). Postojeći informa-cioni sistemi (nastali osamdesetih godina) zahtevaju potpuno definisane, strukturi-
rane probleme. Zbog potreba predvida-nja, pomoć takvih upravljačkih informa-cionih sistema je mala.
Potrebni su informacioni sistemi koji podržavaju nestrukturirane probleme, odnosno one koji nisu potpuno determi-nisani. To je posebno izraženo na najvi-§em nivou odlučivanja, pa se sredinom osamdesetih godina javljaju automatizo-vani sistemi za podršku odlučivanju (A-SPO). Oni koriste postojede baze podataka, tako što se vrši ekstrakcija podataka i uopštavanje (agregacija), i koriste bitni podaci za prezentaciju i pomoć donosiocu odluke. Pri tome donosilac odluke i dalje ima primamu ulogu, a automatizovani sistem za podršku odlučivanju samo se konsultuje ili, zavisno od stepena razvije-nosti, može služiti kao ekspertni sistem za podršku odlučivanju.
Za uspešno funkcionisanje ASPO, pored odgovarajućeg hardvera, razvoj programskc podrSke (softvera) vrlo je bitan. Programska podrška ASPO za-snivase na jezicima ASPO, koji pripadaju jezicima IV generacije.
Automatizovani sistemi za podršku odlučivanju pokrivaju u hijerarhiji odluči* vanja najvi^e nivoe dono§enja odluka. Oni ne narušavaju postojeće uspostav-ljene informacione sisteme nižih nivoa (upravljački informacioni sistemi i drugi sistemi za automatizovanu obradu podataka), u smislu strukture podataka i infor-macionih tokova. Pri projektovanju i iz-gradnji sistema za podršku odlučivanju treba imati u vidu konotacioni poglcd na njegov značaj i mesto u organizacionoj strukturi (slika 2).
2%
VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 3^000.
POKUt OOUJĆfVANM
SI. 2 - Mesto i značaj sistcma za podršku odluiivanju
Karakteristike automatizovanih sislema za podrško odlucivanju
$ obzirom na suštinu i namenu, za razliku od ostalih informacionih sistema, ASPO ima sledeće karakteristike [3]:
- omogućava širok prilaz odlučiva-nju (naglašava se „upravljanje percepci-jom‘\ odnosno vizuelni pristup, grafička analiza i pristup sa „brzim uočavanjem
problema"), pri čemu čovek zadržava kontrolu nad procesom;
- obuhvata rešavanje strukturiranih, polustrukturiranih i nestrukturiranih pro-blema;
- omogućava upotrebu odgovaraju-ćih matematičkih i statističkih modela;
- poseduje sposobnost dobijanja in-formacija po zahtevu - interaktivno;
- omogućava optimizaciju kadrova na svim nivoima;
- podržan je od integrisanih podsi-stema i omogućava njihovu integraciju;
- koristi redukovanu bazu podata-ka, odnosno tzv. „široku bazu podataka“, sa naglašenom generalizacijom podataka, bitnih za strateško odlučivanje;
- omogućava brzu obuku za korišće* nje (u menadžmentu poznato kao „učenjc za dva dana ili učenje za vikend1*);
- adaptivnost u vremenu (otvore-nost arhitekture, kompatibilnost softvera i primena tehnologije jezika IV genera-rije).
Sl. 3 - Upoređenje osobina ASPO u odnosu na nivo odlučivanja
Ttftteki
Op*r*ttvnl
StrateftM
2
Makt. Makt.
(A
0
5
1
Msk».
0*6 iimhcI
6-12 m—c
24 I vtfe
Maks. Mak*.
Maks. Uak*.
VOJNOTEHNIĆKI GLASN1K 3/2000.
297
Osobine su gradirane u zavisnosti od nivoa primene sistema za podršku odluči-vanju, odnosno, prema ntvou donošenja odluka. Iz te gradacije može se uočiti smisao i znadaj izgradnje automatizova-nih sistema za podršku odlučivanju na strateškom nivou (slika 3).
Pored toga, većina programa mora zadovoljiti tzv. ASPO-analize, kao što su:
- analiza ,,šta-ako“ (istražuje efekte promena jedne ili više promenljivih na celokupni sistem);
- analiza „postizanje cilja“ (prvo se definiše cilj, a zatim se manipulacijom promenljivih u sistemu pokuSava dostići);
- analiza ,,osetljivosti“ (istražuje op* sege promene za jednu ili skup promenljivih kao i neke opšte karakteristike kao što su: mogućnost ekstrakcije podataka; mogućnost upita i fleksibilnog generisa-nja izveštaja; kreiranje - generisanje mo* dela; predstavljanje podataka u višedi-menzionalnom obliku; mogućnost raču-nanja, pretraživanja i posedovanje stati-stičkih alata; poželjno je posedovanje grafičkih generatora za kreiranje različi-tih prikaza i prezentacije podataka).
Prezentadja podataka o ASPO
Pretpostavka je da se razmatra kon-kretna složena organizaciona struktura, u kojoj su prepoznatljivi svi nivoi odluči-vanja (strateško, taktičko i operativno). S obzirom na značaj, javlja se problem odlučivanja. Odluke od strateškog znača-ja. koje se odnose na duži period imaju za posledicu odredene prednosti i nedo* statke.
Donosioci odluka na strateškom nivou, koriste informacije u obliku agrcgi-ranih podataka. S obzirom na nivo odlu-Čivanja potrcbno je uvodenje sistema za podršku odlučivanju, koji će iz mnoštva
SI. 4 - Arhilektura ASPO (potpuna)
detaljnih podataka i informacija, ekstrak* cijom obezbediti podatke i informacije bitne za odlučivanje.
Baza podataka u sistemu za podršku odlučivanju popunjava se iz intemog in-formacionog sistema organizacije, koristi podatke iz baza tzvan sistema organizacije (npr. iz mreže), kao i iz interne baze podataka ASPO.
Neka je osnovna arhitektura ASPO konkretne organizacione strukture sa ele-
Sl. 5 - Podsistem podataka
298
VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK V20Q0.
mentima kao što je prikazano na slid 4, i neka zadovoljava sve karakteristike koje su prethodno opisane. U ovom slučaju, podsistem podataka definisan je tokom prikazanim na slid 5.
Na osnovu postavljenih konkretnih zahteva definite se osnovni prototip kon-kretnog ASPO.
Značaj graflčke prezentacije
podataka u ASPO
S obzirom na fokusiranje strateškog odlučivanja posebno je interesantna gra-fička prezentacija podataka u ASPO [5].
Osnovni problem je kako donosiocu odluka predstaviti podatke, radi pomod pri efikasnijem donošenju odluka. Jedan od prilaza je da se grafički prezentuju određeni odnosi izmedu različitih altema-tiva, putem dijagrama i drugih formi. Mogućnosti prezentadje, pre svega, za-vise od mogućnosti program a, aii i od izbora tipa dijagrama u smislu forme.
Ovaj problem je najinteresantniji sa aspekta tzv. ..top management" nivoa, tj. od njega zavisi da li le ASPO biti prihva-ćen i koliko će biti koristan u podrSci odludvanju. Posebno se naglaSava ,,u-pravljanje percepdjom", odnosno vi-zuelni pristup i grafička analiza sa „brzim uočavanjem problema".
Da bi ASPO bio prihvaćen mora biti prihvatljiv sa psiho-cstetske strane, fleksi-bilan u prikazu podataka, reprezentati-van i isticati glavni problem. Multimedij-ski pristup u definisanju podsistema inter-fejsa omogućava posebnc efckte (grafika, video i audio prezentacija), pri £emu je neophodna jednostavnost u kreiranju pri-kaza, kao i brzina u definisanju i ažurira-nju prezentacije.
Jezid za podršku odludvanju
Jezici sistema za podršku odlučivanju pripadaju kategoriji jezika IV generadje. Njihova uloga je da pomažu korisnicima (donosiocima odluka) u analizi podataka, u traženju odgovora pri analizi „Sta-ako", kreiranju modeia i ekstrakciji podataka.
Jezid sistema za podršku odlučivanju mogu biti jednostavniji (npr. alati za obradu tabela, LOTUS 1-2-3, SUPER-CALC, EXCELL za Windows i si.), ili složeniji koji podržavaju manipulaciju po-dacima u više dimenzija uz tehnike za analizu.
Bolji jezici sistema za podršku odlu-čivanju treba da obuhvataju upite i gene-risanje izveStaja, kao SQL, QBE, ADRES I DATATRIEVE, i imaju spo-sobnost analize podataka i generisanja aplikacija, kao, na primer, FOCUS i RAMIS.
Jedan od sistema za podršku odluči-vanju je EXPRESS, sa ugradenim tehni* kama operacionih istraživanja, dok je SYSTEM W snažan alat za analizu podataka u više dimenzija. To je posebno interesantno u razmatranju problema u računovodstvu, upravljanju fmansijama, planiranju i drugim slidiim poslovima. Ova dva sistema daju posebne mogućno sti korisnicima (donosiocima odluka) [1].
Višedimenzkmalni podaci
Jezici sistema za podršku odlučiva-nju, kao što su EXPRESS i SYSTEM W, predstavljaju podatke u višedimenzional-nom obliku. Višedimenzionalni podaci, npr. pri analizi ,,šta-ako" ispituju se tako što se prikazuju u tri dimenzije sa odabra-nim promenljivim (varijablama), odnosno u više dvodimenzionalnih odsečaka,
VOWOTHHNlCKI GLASNIK 3/2000.
299
koji predstavljaju pretpostavke u toj ana-iizi.
Softver sistema za podršku odlučiva-nju treba da obezbedi [1]:
- da baze podataka (BP) imaju više-dimenzionalni pristup podacima;
- postojanje fleksibilnih generatora izveštaja, pomoću kojih korisnik kreira izveStaje sa prikazom različitih pogleda kroz podatke (preseka);
- postojanje grafičkog generatora za kreiranje grafičkih prikaza različitih pogleda kroz strukture podataka;
- mogućnost raznih računanja uz različite uslove;
- programske alate za statistiku i operaciona istraživanja;
- mogućnost analize „5ta-ako“;
- kreiranje modcia sa ugradnjom različitih strategija.
SYSTEM W, takode, ima sposob-nost višedimenzionalne analize podataka. Specijalno se definišu vremenski periodi (istorijski periodi i naredni period) i pro-menljive (varijable). Pri izradi modela definišu se pravila, koja su obično uslov-Ijena, uz korišćenje procedure ili blokova programa.
Analitički alati odreduju sposobnost sistema za podrSku odlučivanju u kom-pleksnim analizama i obradama, kao na primer: skup alata u predvidanju, korela-cijama i drugi alati. Mnogi alati operacio-nih istraživanja ugradeni su u softver za podršku odlučivanju.
Korišćenje sistema za podršku odlu-ćivanju odvija se kroz sledeće etape (1):
1. Analiza problema, odredivanje vrste ili tipovi rezultata koji će sc koristiti i odredivanje promenljivih (varijabii).
2. Kreiranje tzv. polja podataka koje će se formirati.
3. UnoSenje pravila za računanje vrednosti u sistemu.
4. ,,Punjenje“ sistema podacima koji često mogu biti izvedeni iz drugih dato-teka ili baza podataka.
5. Generisanje izveštaja i grafike u modelu.
6. Odredivanje alata operacionih istraživanja i ostalih alata koji će se koristiti.
7. Analiza rezultata (da li su intere-santni za donosioca odluke) i redefinisa-nje modela prema zahtevima donosioca odluke.
Računarska grafika u sistemima za podršku odlučivanju potrebna je dono* siocu odluke kako bi mogao da izdvoji i prikaže problem iz kompleksnog skupa podataka, i time olakša i ubrza donošenje odluke.
Glavni izazov ili problem sistema za podršku odlučivanju je pronalaženje tipa dijagrama koji će biti efektivniji u pomoti pri donošenju odluka. Uglavnom, svi standardni izveštaji i računi mogu biti predstavljeni grafički.
Personalni računari u ASPO
Personalni računari (PC) interesan-tni su u sistemima za podršku odlučivanju zbog prednosti u odnosu na terminate velikih sistema (mainframe) u vremenu odziva i grafici. To znači da PC predstav-Ijaju važan faktor u komuniciranju donosioca odluka i u sistemima za podršku
odlučivanju.
Glavna baza podataka sistema za podršku odlučivanju može biti na velikom (glavnom) računarskom sistemu (mainframe), pri čemu se neki podaci „spušta-ju“ prema personalnom računaru radi manipulacije, obradc i prezentacije podataka (slika 6). Svaka promena u podacima ili modelima može se vratiti u glavni računarski sistem.
300
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2000.
PtanMnf«
Organ trovan)*
Upr»v1Jan|a
SI. 6 - Mesto personalnih računara u ASPO
Mnogi korisnici u svom sistemu za podršku odlučivanju na personalnom ra-čunaru često formiraju tzv. „spreadsheet44 fajlove, uz postojanje snažnih analitičkih alata. Na taj način dovoljno je sa glavnog računarskog sistema izvršiti samo eks-trakciju potrebnih podataka na PC, koji će biti raspotoživi za analizu i prezentaciju u sistemu za podrSku odtučivanju.
Spektar proizvoda za podrsku odtačivanju
Postoji širok spektar softvera i razli-čitih tehnika za podršku odlučivanju, koji se može rangirati od jednostavnih do složenih. Jednostavni softverski paketi, kao npr. podrška „usamljenog spread-
sheet alata44, omogućavaju jednostavno korišćenje, ali nemaju sposobnosti kom-pleksnije analize.
Rangiranje u odnosu na funkcional-nost softvera za podršku odlučivanju, odnosno njegovu sposobnost, prikazano je na slid 7.
Personalni računari predstavljaju snažnu podršku u sistemima za podrSku odlučivanju. Često postoji potreba da se viSe korisnika PC priključi na giavni raču-narski sistem, odnosno ccntralnu bazu podataka sistema za podrSku odlučivanju, kada više korisnika pristupa bazi podataka. Zbog toga softver mora da sadrži
MnM
VMatartrtMd PC
Uw4e«l PC
’ttl
<nng Mftraraldh protzvodij I
M
Sl. 8 - Spektar proizvoda ASPO
integrisano upravljanje, koje je daleko složenije u odnosu na jednokorisnički rad.
Sl. 7 - Rang softverskih proizvoda ASPO
Na slid 8 pridodata je nova dimenzija koja prikazuje okruženje sistema za podrsku olučivanju, rangirano od PC do mrež-nog okruženja, gde korisnik može pristu-piti višckorisničkim sistemima.
Baza podataka sistema za podršku odlučivanju
Zahtevi u pristupu bazi podataka sistema za podršku odlučivanju razlikuju se u odnosu na bazu podataka rutinske
vojnotehniCki GLASNIK 3/2000.
301
(klasične) obrađe podataka, pre svega po tome što je baza podataka sistema za podršku odlučivanju koncipirana višedi-menzionalno, sa relacijama pretraživanje, projekcija i spajanje (slika 9). Mehanizmi koji podržavaju navedene relacije degra-diraju performanse. Pored toga, struk-ture potrebne za podršku višedimenzio-nalnih podataka raziikuju se od strukture potrebne za podršku klasične obrade baze podataka.
Klasična baza podataka sadrži slo-gove sa ključevima i kJasičnim mehani-zmima upravljanja. Baza podataka sistema za podršku odlučivanju ima slože-nije zahteve, kao, na primer, pri anaiizi „šta-ako“, sa strukturom podataka u tri dimenzije koja je izvedcna iz neke posto-ječe strukture baze podataka (slika 10). U sistemima za podršku odlučivanju (npr. EXPRESS), sadržane su rutine koje pod-
•po«obno«i IntegrtMnfi iMmm xs podriku odlutivanfu
T
"9prmT tfau
Si. 10 - Mesto alata u spektru proizvoda ASPO
ržavaju te operacije, i koje su različite u odnosu na upravljanje relacionim baza m a podataka. Zbog toga se podaci često mehanizmom ,,ekstrakcijea iz ,,de-taljnih14 baza podataka prenose u odvo-jene strukture podataka dizajnirane za podršku odlučivanju. Tako izdvojena baza podataka sistema za podršku odluči-vanju može biti na istom ili drugom računaru (slika 11).
U inteHgentnoj bazi podataka speci-ficirane logičke i računske operacije izvr-šavaju se automatski, obavija se kontrola nad poljima, a kada se promeni vrednost u polju ili ćeliji automatski se izračuna-vaju promene podataka u drugim deli-jama (kao kod spreadsheet alata LOTUS 1-2-3, odnosno već EXCELL).
Baza znanja je komponenta eksper-tnih sistema koja sadrži pravila ili tvrdnje zajedno sa podacima. Ta pravila ili tvrdnje mogu biti obrađene softverom -,,maŠinomu za zaključivanje.
Ekspertni sistemi mogu biti vrto efi-kasni u okruženju za podršku odtučiva-nju, a sadrže sledeće komponente:
- bazu znanja (knowledge base), koju dine činjenice i pravila;
- softver - ,,mašinu“ za zaključiva-nje (inference - processing software), što će u perspektivi biti specijalni hardver. Izvodi operacije nad pravilima ili tvrdnja-ma. Koristi dve glavne tehnike: „kretanje unapred14 (forward chaining) i „kretanje unazad“ (backward chaining), tražeći re-Šenje ili potvrđujući tvrdnje;
- interfejs za komunikaciju sa eks-pertnim sistemom u pogledu modeliranja;
- vezu sa drugim sistemima, u smislu ekstrakcije podataka sa drugim sistemima i bazama znanja.
Tehnologije ASPO moguće je kla-sifikovati u tri nivoa: nivo ASPO alata,
302
VOJNOTEHNIĆKt GLASNIK 3/2000.
BAZA PODATAKA {'detaljna')
Ekstrtkdjft
oodataka
BAZA PODATAKA sistema za podriku odtutivanju
SI. 11 - Mehanizam ekstrakcije u ASPO
POORŽKA OOCUČIVAHAJ
Jet* MtpoAi. odut
rmrUpiiMc«
><S»dHT>«iWnato» Mbi podtttfrj graMca opvaetonlt MraŽtvan^a grAi p>«dKavV^*
anatri "doetewje d|s* tfupwM Mffll
nivo ASPO generatora i nivo ASPO apli-kacija.
Postoji širok spektar specifidnih sof-tverskih alata za ASPO. Neki od dostup-nih su: LINDO (lineamo programiranje), IFPS (finansijsko-poslovni si stem), za veći spektar problema u ASPO kao što je Expert Choice (za viSekriterijumsko odludivanje). Sistem za simulacije GPSS takođe zadovoljava kriterijume alata za ASPO. U alate opšte namene može se svrstati grupa programskih aplikacija MS OFFICE.
Savremen i modan alat koji u najši-rem smislu zadovoljava karakteristike ASPO je Oracle Express Server. Nakon testiranja mogudnosti ovog alata došlo se do izvanrednih rezultata. Alat sadrii mo-gudnosti ekstrakcije i agregiranja poda-taka iz osnovnih baza podataka informa-cionih sistema i brze obrade i prezentacije agregiranih podataka u razliditim forma-ma. Poseduje i odlidan grafidki interfejs, ali zahteva originalni softver.
Zaključak
Navedena razmatranja pokazuju da je opravdano uvodenje automatizovanih sistema za podršku odlučivanju. Savre-mena tehnologija omogudava upotrebu kompjuterske tehnike i razliditih programskih jezika i aplikacija implementira-nih u alate ASPO. Prednosti takve podr-Ške predstavljaju motivaciju za sve dešću primenu ASPO u procesu odiudivanja, pre svega radi primame uloge doveka i multimedijskih interfejsa.
ASPO ne naruSava postojede infor-macione sisteme i metodologiju rada donosioca odluka, što ga dint prihvatlji-vim. Zbog masovnije pojave gotovih programskih alata implementacija ASPO je kratka, ne zahteva dug proces projekto-vanja i neprekidno angažovanje visoko-strudnog informatidkog kadra. Kvalitet i efikasnost u odludivanju na strategijskom nivou, u vremenu sve bržeg protoka in-
VOJNOTEHNIČKI GLASN1K 3/2000.
303
formacija nezamislivi su bez koncepta automatizovanih sistcma za podršku od-iučivanju.
Literatura:
[I] Martin, J.: Fourth-generation language«. Volume 1. Prentice-Hall, Inc. New Jersey. 1985.
[2} Stoman, M., Kramer, J.: Distributed systems and computer networks. Prentice-Hall International, 1987.
{3| Cupid, M., Tumraala, V. M. R.: Savrcmeno odludivanje: roe lode i prime na. NauCna knpga, Beograd. 1991.
14} Borović, S.< NikoUd. I.: ViSekritenjunuka optimoadja -metodc. VIZ, Beograd, 1997.
(5} Pejanovid. M.: Graftdka prezenucija podataka u sistenuoa xapodrkkuodludvanju. postdiplomske studije. FON. 1996.
(6] Cupid, M.: Predavanja na poskdiplomskim studijama FON-•a. 1996.
[7] Cupid. M., Novakovid, T..Svilar. M.: Generator! i tpHkacije sistema za podrtku odludivanju I. Naudna kojiga, Beograd. 1992.
|8] MS Office, Korisnidko uputstvo. prevod, 2000.
304
VOJNOTEHNIČKJ GLASNIK 3/2000.
