Информационные технологии анализа данных

Управленческое решение основано на сборе всеобъемлющей информации, ее обработке и анализе.

Сбор информации должен производится в форме, удобной для ее быстрого просмотра и дальнейшей обработки. Обработка предполагает проведение с нею различных операций оценки, отбора, группировки в соответствии с поставленными целями, проведения расчетов и представления в виде, наиболее полно отражающим особенности рассматриваемого процесса.

Анализ информации заключается в ее понимании, соотнесении с рассматриваемыми процессами, выявление закономерностей, их тенденций, без чего невозможно принятие адекватного решения. Процесс принятия решения обязательно предполагает, что есть несколько возможных вариантов развития процесса, связанных с разными управленческими решениями. Отдельные варианты решения, предполагающие несколько различных исходов, называются альтернативами. Процесс создания стратегии решения носит название задачи разработки, а процесс выбора одной из многих альтернатив называют задачей оценки.

Под решением понимают процесс выбора из нескольких альтернатив одной, которая и будет использована для формирования процедуры управления. Для принятия решения необходимо иметь четкую цель, список альтернатив и правило их выбора. Решение обычно основывается на моделировании ситуации, позволяющей увидеть возможное развитие процесса в условиях принятия определенного решения.

При оценке альтернатив и выборе из них отвечающей целям управления используют критерии оценки ситуаций, отражающих понимание целей и соответствие им развития процесса.

При выборе альтернативы стремятся получить оптимальное решение, под которым понимают выбор альтернативы, которая более адекватно отвечает поставленным целям.

Поверку адекватности выдранной альтернативы удобно проводить на моделях. Моделирование представляет собой процесс изучения поведения объектов или событий, на основе рассмотрения замещающих их объектов, разработанных на основе аналогий. Такие объекты принято называть моделями.

Модель представляет собой логическое или математическое описание процессов или их отдельных функций, а также физическое устройство, повторяющее особенности объекта в более простом, уменьшенном варианте. Моделями могут быть схемы, чертежи, словесное описание объекта. Главное свойство модели – отражение основных свойств объекта, абстрагирование от несущественных для рассматриваемой ситуации свойств. Модель отражает не все свойства, а лишь самые существенные, важные, имеющие определяющее значение в рассматриваемый момент.

Для анализа хозяйственной деятельности и принятия управленческого решения используют экономико-математические модели, которые позволяют оценить состояние объекта управления, проверить возможные результаты применения различных управляющих решений. При построении модели необходимо изучить объект и выбрать наиболее значимые показатели, отражающие его существенные свойства, определить зависимости между показатели, идентифицирующие объект, и перенести их на модель. Идентификация объекта состоит в наблюдении описывающих его входных и выходных показателей и определении зависимостей, определяющих связи между ними. Разработка модели состоит в построении устройства, отражающего выявленные зависимости. Выявленные зависимости переводятся на язык математических соотношений, на основании которых строится модель.

Модель описывается входными и выходными переменными. Входные переменные определяют состояние систем, являются управляющими воздействиями. По выходным переменным судят о работе объекта, особенностях управления им, достигнутом им состоянии. Часть существенных связей между системами объекта недоступна наблюдению и измерению. Такие внутренние связи системы (внутренние параметры) хотя и недоступны, но важны для работы системы.

Свойства объекта моделирования характеризуют параметрами – относительно постоянными величинами, которые определяются своими значениями, получаемыми в процессе наблюдения и обработки полученных в ходе наблюдения данных, полученных в процессе наблюдения или проводимого эксперимента и обработки результатов эксперимента.

Характеристикой модели является ее сложность, связанная с ее структурой, количеством переменных и описывающих их параметров, связями между ними и взаимным влиянием. Суммарное количество переменных и параметров определяют размерность системы и описывающей ее модели. Путем объединения отдельных переменных и параметров, заменой группы параметров обобщенным показателем можно уменьшить количество переменных модели, упростить ее структуру и упростить исследование и понимание ее работы. Для исследования сложных систем можно использовать систему моделей, каждая из которых отражает закономерности функционирования какой-то стороны (подсистемы, свойства) общей системы. Выходные переменные одних моделей будут являться входными переменными других моделей. Модели могут применяться либо для описания и объяснения наблюдаемых фактов или для получения прогноза поведения объекта моделирования, нахождения его оптимальных или желаемых состояний, получения системы управлений, приводящих к этим состояниям.

Для получения удовлетворяющих управляющих воздействий и состояний объекта должны быть сформированы критерии оценки состояния, которые принято называть критериями оптимизации (критериями оптимальности).

Обычно связи между входными X и выходными Y переменными могут быть описаны математическими зависимостями, в той или иной степени удовлетворительно отражающим состояние объекта:

.

Эта связь часто описывается достаточно сложной зависимостью, причем часто некоторые коэффициенты уравнения могут быть либо не определены, либо определены достаточно приближенно. Упрощенное (приблизительное) определение коэффициентов уравнения (параметров модели) часто является вынужденной мерой, так как точное определение требует либо длительного наблюдения за объектом и сложной обработки результатов наблюдения, либо сложной обработки результатов моделирования, что не всегда оправданно. Поэтому часто используют тенденцию изменения состояния объекта в каждом временном интервале (моменту времени работы с объектом).

Критерий оптимальности часто формулируют в виде

,

где f(Y) – некоторая функция от выходных переменных Y;

ε –достаточно малая величина.

Критерий оптимальности можно выразить и в виде :

.

При этом некоторые параметры не должны выходить за допустимые пределы.

В случае наличия нескольких существенных переменных, характеризующих состояние системы, формируют обобщенный критерий по отдельным выходным параметрам либо используют систему критериев по отдельным либо связанных параметрам.