Systemy wspomagania decyzji
W ostatnich latach mamy do czynienia z dynamiką zmian zachodzących w różnego rodzaju organizacjach i instytucjach w szczególności w przedsiębiorstwach. W głównej mierze wynikają z procesu rozwoju gospodarki rynkowej. Wzrost konkurencji, która wyzwala zupełnie nowe działania w sferze zarządzania i wytwarzania. Stawiane są wymogi podnoszenia kwalifikacji pracowników na różnych szczeblach zarządzania. Praca zespołowa ulega specjalizacji ukierunkowanej na stosowanie nowoczesnej technologii wytwarzania dóbr i usług oraz wprowadzanie nowatorskich technik obsługi. W coraz większym stopniu wykorzystuje się możliwości komputera i technik komunikacyjnych. Następuje integracja procesów technologicznych i organizacyjnych. Normą dla wielu przedsiębiorstw staje się komputerowe wspomaganie decyzji w sferze zarządzania i wytwarzania. Wymiana informacji między otoczeniem a przedsiębiorstwem nabiera coraz większego znaczenia.
System informacyjny pełni służebną rolę wobec systemu zarządzania. Jego główne zadanie polega na zaspokojeniu potrzeb informacyjnych zgłaszanych przez użytkowników systemu informacyjnego, którzy uczestniczą w procesie podejmowania decyzji. Są to na ogół pracownicy przedsiębiorstw ulokowani na poszczególnych szczeblach struktury organizacyjnej. Wyróżnia się trzy poziomy odpowiedzialności decyzyjnej:
a) KIEROWNICTO STRATEGICZNE - szczebel naczelny, który obejmuje dyrekcję przedsiębiorstwa. Na tym szczeblu podejmowane są decyzje długofalowe, dotyczące ogólnych celów przedsiębiorstwa. Dla potrzeb tych decyzji system informacyjny musi dostarczać informacje niezbędne do planowania strategicznego i kontroli kierowniczej. Do planowania strategicznego wykorzystuje się zewnętrzne źródła informacji jak np.: zachowania konkurencji, postęp techniczny czy decyzje władz ustawodawczych, są to informacje o tzw. cechach przyszłościowych. Natomiast do kontroli kierowniczej - zarówno zewnętrzne, jak też informacje wewnętrzne o cechach przyszłościowych i teraźniejszych, informacje mało dokładne, o niezbyt szerokim zakresie.
b) KIEROWNICTWO TAKTYCZNE - średni szczebel, w skład którego wchodzą kierownicy wydziałów, zarządu i produkcji. Potrzebne są tu w miarę szczegółowe informacje do podejmowania decyzji np. o poziomie kosztów produkcji, efektywności finansowej przedsiębiorstwa bądź informacje o potrzebach rynku.
c) KIEROWNICTWO OPERACYJNE - szczebel najniższy, w skład którego wchodzą stanowiska pracy bezpośrednio produkcyjne. Do realizacji zadań produkcyjnych potrzebne są szczegółowe informacje wewnętrzne. I tak np. brygadzista otrzymuje codziennie informacje o przestojach maszyn bądź o wysokości i kosztach produkcji.
Informacje będące w dyspozycji kierownictwa różnych szczebli charakteryzują się określonymi właściwościami.
Systemy informacyjne odgrywają istotna rolę w osiąganiu sukcesu każdego przedsiębiorstwa. Są one źródłem zaspokajania potrzeb informacyjnych kierownictwa decyzyjnego. Zaspokajanie potrzeb informacyjnych wiąże się z tzw. ilościowym i jakościowym popytem na informację. Ilościowy popyt wyraża zapotrzebowanie na określoną informację podaną np. w postaci wskaźników, wielkości absolutnych lub względnych. Jakościowy popyt uwzględnia żądane cechy określonej treści informacji, którymi są: szczegółowość, dokładność, kompletność opisu, źródło i forma prezentacji oraz złożoność algorytmu przetwarzania, dyspozycyjność i elastyczność.
Struktura potrzeb informacyjnych jest bardzo zróżnicowana i obejmuje całą działalność techniczno-ekonomiczną przedsiębiorstwa. Potrzeby informacyjne mogą pochodzić ze źródeł wewnętrznych, czyli z otoczenia.
Poziom zaspokojenia potrzeb informacyjnych zależy od subiektywnych i obiektywnych czynników działających wewnątrz przedsiębiorstwa i w jego otoczeniu, m.in. od sytuacji ekonomicznej, społecznej i kulturowej przedsiębiorstwa, zależności między nadawcami i odbiorcami informacji.
Pomimo dążności do efektywnego czy bardziej sprawnego działania systemy informacyjne mogą zawieść. Głównym powodem wadliwego funkcjonowania systemu informacyjnego jest spadek tzw. wartości użytkowej informacji. W tym przypadku poziom użyteczności wyznacza wartość informacji dla przedsiębiorstwa z punktu widzenia korzyści, które z niej wynikają. Przede wszystkim wartość ta maleje wraz ze wzrostem kosztów jej pozyskania.
RODZAJE SYSTEMÓW WSPOMAGANIA DECYZJI
Systemy wspomagania zarządzania, a bardziej precyzyjnie - systemy wspomagania decyzji (SWD) są syntezą wszystkich elementów i relacji informatycznej infrastruktury zarządzania. Użytkownika najczęściej nie interesują poszczególne elementy IIZ, ale właśnie SWD i jego działanie. Podstawową funkcją tej klasy systemów, zgodnie z nazwą, jest wspomaganie podejmowania decyzji. Świadome zaniechanie podjęcia decyzji, dokonane na podstawie analizy sytuacji, też jest decyzją. Dla wspomagania decyzji systemy realizują następujące zadania: zbierają, przechowują, przetwarzają i dostarczają użytkownikom informacji zgodnie z jego wymaganiami. Do systemów wspomagania decyzji można zaliczyć : systemy konwersacyjne do wyszukiwania informacji decyzyjnych, systemy informowania kierownictwa, systemy z modelami matematycznymi, pozwalające na optymalizację lub symulację procesu podejmowania decyzji, oraz systemy ekspertowe. Kolejność wymienionych typów systemów wynika zarówno z porządku historycznego ich pojawiania się na rynku komputerowym, jak i ze związanego z tym stopnia złożoności systemu.
Najprostszymi systemami są systemy tradycyjne, zwane niekiedy transakcyjnymi. Systemy te wymagają komputerów trzeciej generacji, bez specjalnego złożonego oprogramowania. Bardziej zaawansowane systemy korzystają z dysków różnego typu, których zastosowanie usprawnia ewidencję i sprawozdawczość. Chociaż tradycyjne systemy wspomagania decyzji dostarczają danych retrospektywnych, pozwalają także na przygotowanie decyzji.
Bardziej zaawansowane są systemy wyszukiwania informacji. Systemy takie pracują w reżimie pytanie - odpowiedź. i pozwalają na konwersację użytkownika z systemem. Oczywiście tego typu systemy wymagają zastosowania dysków magnetycznych, właściwych urządzeń terminalowych oraz odpowiednich pakietów wyszukiwania danych. Jednym z takich dość rozpowszechnionych jest pakiet SMART stosowany przy wyszukiwaniu informacji naukowo-technicznej. Następnym co do złożoności i zaawansowania systemem jest tzw. SIK, czyli system informowania kierownictwa. System ten, oprócz pakietów wyszukiwania danych, zawiera też bazę danych wraz z systemem zarządzania bazą danych. W zasadzie można stwierdzić, że stanowią one stadium przejściowe i od nich rozpoczynają się systemy wspomagania decyzji (SWD). Najbardziej zaawansowane i złożone systemy, a równocześnie najhardziej użyteczne przy podejmowaniu decyzji są systemy ekspertowe, traktowane jako systemy wspomagania decyzji. Taki sposób traktowania decyzji rozszerza ich tradycyjne ujęcie. Systemy ekspertowe różnią się od innych systemów wspomagania decyzji tym, że
mają bazę wiedzy oraz procesor lingwistyczny. Różnic jest więcej, jednak wymienione są najbardziej charakterystyczne. Budowa systemu ekspertowego wpływa na własności systemu. Podstawową różnicą jest to, że systemy ekspertowe mogą rozwiązywać problemy źle zdefiniowane, do których identyfikacji brak danych. Inne systemy wspomagania decyzji sytuacji takich nie umieją analizować (zagadnienie to, tu tylko zasygnalizowane, będzie rozpatrzone w dalszych rozdziałach książki). Systemom ekspertowym poświęcimy najwięcej miejsca. Wychodzimy bowiem z założenia, że stosunkowo mało jest dostępnych w polskiej literaturze prac poświęconych systemom tego typu. Analizując stan eksploatowanych obecnie systemów informatycznych, musimy przyznać, że większość to systemy przygotowania decyzji. Naturalną tendencją jest ewolucja systemów przygotowania decyzji ich rozbudowa w systemy wspomagania decyzji lub też w systemy informacyjno-decyzyjne. Ten ostatni termin jest w użyciu dla określenia systemów informowania kierownictwa (SIK), a jednocześnie optymalizujących decyzje. W literaturze spotyka się również inne klasyfikacje systemów.,
Każdy typ systemu informatycznego może wspomagać określone typy decyzji.
W SWD można wydzielić różne rodzaje systemów. Większość autorów zajmujących się problematyką SWD stwierdza, że umożliwiają one poprawę jakości procesu podejmowania decyzji drogą wykorzystania bogatego oprogramowania komputerów.
SYSTEMY WSPOMAGANIA DECYZJI I ICH STRUKTURA
Źródłem SWD jest rozwój kierunków nauk o zarządzaniu związanych z wykorzystaniem modelowania matematycznego a ściśle badań operacyjnych w gospodarce oraz możliwości, jakie dają współczesne systemy informatyczne. Termin DSS (Decision Support Systems), po polsku SWD, powstał już w początkach lat siedemdziesiątych i został rozwinięty na początku lat osiemdziesiątych.
Aby system informatyczny można było uznać za system typu SWD (niezależnie od typu), powinien spełniać następujące warunki:
-mieć elastyczny język programowania, który pozwalałby na szybkie kreowanie i modyfikowanie poszczególnych podsystemów zależnie od potrzeb użytkownika,
- zastosowana metoda projektowania powinna pozwalać na możliwość szybkiej rozbudowy systemu oraz rozwijanie rozwiązań wariantowych powiązania użytkownika z komputerem powinny być takiego rodzaju, aby użytkownik był pozbawiony kłopotów związanych
z eksploatacją systemu, przy równoczesnym umożliwieniu mu interaktywnej pracy z komputerem i formułowania przez niego problemów decyzyjnych, - mieć możliwość wprowadzenia (wyprowadzenia) danych graficznych np. różnego typu i rodzaju wykresów.
Wiele Firm komputerowych opracowało dla różnej klasy użytkowników specjalne pakiety programowe. Jednym z nich, o dużej uniwersalności zastosowań, jest pakiet Firmy IBM o nazwie ADPS 9 (Application Development Project Support). Pakiet ten jest narzędziem do koordynowania i wspomagania działalności w zakresie planowania, rozwoju, kontroli jakości i podejmowania decyzji, przy zastosowaniu systemów komputerowych. Pakiet jest systemem trójpoziomowym i tak skonstruowanym, że automatycznie przetwarza model sformułowany w kategoriach najwyższego poziomu : procesu, problemu, czyli tzw. business model, poprzez poziom systemu, na poziom kodów zrozumiałych dla komputera. Strukturę systemu można przedstawić w różny sposób, zależnie od konkretnego zastosowania i firmy, która go projektowała.
1 . Układ zasileniowy jest niejednorodny, a istniejące dane mają różną wartość i użyteczność. W większości sytuacji na układ zasileniowy składają się źródła danych tradycyjnych oraz bazy danych własnego i obcego systemu. Układ ten jest bardzo mobilny, a jego możliwości zależą od konkretnej sytuacji. Różne systemy mogą korzystać z tego samego układu zasileniowego.
2. Układ narzędziowy zawiera takie narzędzia hardwarowo-softwarowe, które wspomagają układ obliczeniowy. Zależnie od sytuacji może to być zarówno system operacyjny, jak też translatory i kompilatory. W skład układu obliczeniowego może też wchodzić urządzenie monitorujące ten układ. Urządzenie to pozwala na diagnozowanie układu obliczeniowego, a zwłaszcza samego systemu komputerowego z punktu widzenia jego rozbudowy, ewentualnie przekazuje, jakie jego elementy nie są należycie wykorzystane.
3. Układ obliczeniowy jest najbardziej złożonym elementem systemu. Dane wychodzące z układu zasileniowego są sprawdzone w analizatorze pod względem formalnym i merytorycznym. Wymagania formalne są zazwyczaj umieszczone na stale w analizatorze. Wymagania merytoryczne są sformułowane przez użytkownika, a następnie przez system komputerowy kodowane i umieszczone w analizatorze danych wejściowych. Dane wejściowe, po sprawdzeniu i sformatyzowaniu, przechodzą do systemu komputerowego. System ten, po otrzymaniu poleceń od użytkownika, dokonuje w kolejności lub równolegle: obliczeń, przesyłań lub pobiera potrzebne dane i modele do odpowiednich baz, a następnie generuje odpowiednie scenariusze. Scenariusz jest traktowany jako submodel, który jest
wygenerowany na potrzeby użytkownika, a zawiera rekomendacje co do podjęcia decyzji, wraz z określeniem potrzebnych środków oraz skutków jej podjęcia. Układ obliczeniowy jest powiązany z układem narzędziowym. .
4. Układ użytkownika pozwala na realizację następujących funkcji: inicjujących, oceniających j weryfikujących.
5. Układ wyjściowy w praktyce stanowią zbiory różnorodnych tabulogramów przedstawione w postaci standardowej lub w postaci zaproponowanej przez użytkownika. Oprócz tabulogramów układ wyjścia przedstawia też proste meldunki, które są odpowiedzią na
zadane przez użytkownika pytania.
SWD działa w następujący sposób. Użytkownik formułuje swój problem decyzyjny. W kolejnych krokach problem ten jest strukturalizowany. W etapie strukturalizowania, w którym bierze udział układ użytkownika i układ obliczeniowy, następuje sformułowanie problemu decyzyjnego. W tej fazie zostanie również określone, jakie przybliżenie formalizacji problemu decyzyjnego satysfakcjonuje użytkownika oraz to, czy problem ten może być rozwiązany za pomocą technik badań operacyjnych czy też technik badań systemowych. Jeżeli okaże się, że SWD I i II typu jest za słabym narzędziem, wtedy użytkownik powinien skorzystać z usług SWD III typu, czyli z systemu ekspertowego. Użytkownik może również skorzystać z SWD II typu w takiej sytuacji, kiedy pragnie np. tylko otrzymać rozwiązania
przybliżone lub też określić, jakie skutki ekonomiczne przyniesie podjęcie decyzji w sytuacji, którą można opisać danym modelem matematycznym. Jednak istnieje wiele sytuacji decyzyjnych, kiedy zastosowanie SWD II typu daje bardzo dobre rezultaty. Zwłaszcza rozwój metod symulacyjnych wywołał znaczne rozszerzenie możliwości zastosowań tego typu systemów wspomagania decyzji. Jeżeli użytkownik sprecyzował już swój problem decyzyjny, wtedy system komputerowy zaczyna przeprowadzać analizę problemu. Analiza problemu dokonuje się wielotorowo. Chodzi bowiem o sprawdzenie:
1) czy w bazie modeli znajdujÄ… siÄ™ odpowiednie modele matematyczne,
2) czy system ma odpowiednie programy obliczeniowe,
3) czy system dysponuje odpowiednimi danymi źródłowymi lub też może je obliczyć?
Gdy odpowiedź na wszystkie zadane pytania jest pozytywna, wtedy system przystępuje do następnego etapu, tj. do obliczeń.
W sytuacji gdy chociaż na jedno z zadanych pytań odpowiedź jest negatywna, system żąda od układu zasileniowego odpowiednich materiałów, a więc przykładowo danych, modeli, programów. Materiały pochodzące z układu zasileniowego są w układzie obliczeniowym sprawdzane, jak wcześniej zaznaczono, pod względem merytorycznym i formalnym. Ostatnio, w związku z rozpowszechnieniem się tzw. wirusów, czyli programów niszczących zasoby danych, kontrola wszystkich materiałów wchodzących do systemu powinna być szczególnie dokładna. W trakcie analizy materiałów otrzymanych z układu zasileniowego może się okazać, że brak jest pewnych danych czy też modeli. W tej sytuacji system obliczeniowy powinien przedstawić diagnozę, na ile braki te wpłyną na poprawność otrzymanych obliczeń.
Następnie użytkownik otrzymuje wyniki diagnozy, wraz z meldunkiem o tym, jakie dodatkowe materiały są niezbędne do rozwiązania postawionego przed nim problemu. Wówczas użytkownik podejmuje z kolei wiele decyzji takich jak : czy zgadza się na uproszczenie problemu (a więc wykonanie obliczeń bez dodatkowych materiałów), czy uważa, że należy uzupełnić posiadane materiały o materiały dodatkowe i tym samym wyraża zgodę na poniesienie odpowiednich kosztów, czy w związku z brakiem materiałów dokona przeformułowania problemu, czy też uznaje, że nie będzie wykonywał obliczeń. W sytuacji, kiedy:
1 ) problem jest tak sformułowany, iż mogą zostać wykonane obliczenia w systemie komputerowym,
2) system ma wszystkie niezbędne środki do wykonania obliczeń, następuje wykonanie obliczeń według przyjętej lub przyjętych formuł. Będzie to rekomendacja jednostkowa zależnie od wymagań użytkownika, np. rozbudowa przedsiębiorstwa o określoną wielkość lub też o macierze decyzji, w których są określone różne warianty decyzji oraz warunki, w których powinny być realizowane, a także hipotezy dotyczące sytuacji na rynku. Oczywiście macierze te mogą mieć różną postać formalną. Użytkownik, otrzymując wyniki z układu wyjścia, może :
1 ) przyjąć i zaakceptować rekomendacje systemu,
2) zmodyfikować problem i dla niego powtórzyć przeprowadzone obliczenia,
3) odrzucić wynik.
W ten sposób mamy do czynienia z wielokrotnym cyklem obliczeniowym. W zasadzie każdy z układów (oprócz układu narzędziowego) jest powiązany z użytkownikiem. Jest więc realizowana zasada wielokrotnego sprężenia zwrotnego, która pozwala nawet nie przystosowanemu do korzystania z metod matematycznych użytkownikowi na posługiwanie się systemem. Użytkownik drogą kolejnych iteracji nie tylko, że oswaja się z metodami i algorytmami zawartymi w systemach, lecz także uczy się samego problemu i w kolejnych
krokach formułuje go coraz bardziej precyzyjnie.
Przedstawione przykłady nie wyczerpują możliwości zastosowań SWD i są tylko fragmentaryczną ilustracją prowadzonych wcześniej
rozważań. Kryterium wyboru systemów była ich użyteczność dla praktyki gospodarczej. Biorąc udział w projektowaniu lub wdrażaniu pierwszych z omówionych systemów, możemy przedstawić podstawowe problemy związane z ich projektowaniem i eksploatacją. Równocześnie należy zaznaczyć, że mimo iż za podstawę przyjęto tylko konkretne zastosowanie poruszone przy opisie problemy są charakterystyczne dla całej klasy systemów. W wspólną cechą tych systemów jest m.in. to, że opierają się na sformalizowanych modelach i bazach danych.
WYBRANE ZASTOSOWANIA SYSTEMÓW WSPOMAGANIA DECYZJI I i II TYPU
SYSTEM INFORMATYCZNY RACHUNKOWOÅšCI
W praktyce tym terminem określa się cały zbiór systemów ukierunkowanych na wspomaganie pracy pionu księgowego, a opierających się na teoretycznym modelu rachunkowości opracowanym przez T. Pechego. Podstawowe cele systemu można scharakteryzować w następujący sposób.
1) zaspokojenie bieżących potrzeb kierownictwa w zakresie rachunkowości, a więc praktyczne urzeczywistnienie zasady rachunkowości zarządczej,
2) automatyczne dostarczanie materiałów dla różnego rodzaju analiz i sprawozdawczości (m.in. bankowej i statystycznej).
System informatyczny rachunkowości (SIR) jest to więc taki system wspomagania decyzji, który obejmuje wiele zakresów działalności organizacji. Dotychczas działalność ta była obsługiwana przez nie zawsze spójne podsystemy dziedzinowe. System SIR cechuje
- wysoki stopień integracji wewnętrznej (zbiorów danych i realizowanych funkcji) i zewnętrznej (powiązań z otoczeniem, a więc zarówno ze sferą przetwarzania tradycyjnego, jak też z innymi systemami informatycznymi),
- elastyczność, która pozwala na jego przystosowanie zarówno do wymagań organizacji w danym momencie, jak też do zmieniających się wymagań w czasie ; realizowane są tu więc dwie postacie elastyczności, a mianowicie statyczna i dynamiczna.
W systemie informacyjnym rachunkowości można wydzielić dwie podstawowe części: model i właściwy system. Model jest to system przetwarzania metadanych, rozpoczynający się od poziomu logicznego, a kończący na takiej postaci fizycznej tych metadanych, która
odpowiada wymaganiom przetwarzania. Jest to więc narzędzie technologiczne używane w fazie wdrażania i konserwacji systemu. Model systemu pozwala na sprostanie indywidualnym wymaganiom. SIR można więc określić jako uniwersalny system informatyczny. Użytkownik otrzymuje dokumenty w postaci tabulogramów, w których :
- podaje symbole stosowane w rachunkowości danej organizacji, a więc: symbole kont i dokumentów, kody komórek organizacyjnych, symbole zleceń i kontrahentów itp.,
- określa, które standardowe możliwości systemu nie będą wykorzystywane w danej organizacji, a które muszą być rozszerzone albo modyfikowane,
- ustala parametry dla uniwersalnych procedur obliczeniowych, zwłaszcza, dotyczących rachunku kosztów i innych rozliczeń, oraz tabulogramów kontrolnych i użytkowych,
- wybiera i deklaruje metody wprowadzenia poszczególnych rodzajów danych do systemu, tj. ustala m.in. z jakich dokumentów lub podsystemów dziedziczonych będą w prowadzane dane stanowiące podstawę poszczególnych typów księgowań,
- ustala harmonogram spływu dokumentów, zasady ich kontroli i korekty oraz harmonogram wydruku tabulogramów użytkowych.
- określa liczebność (średnią i maksymalną) różnych zbiorów systemu, a zwłaszcza dokumentów źródłowych według różnych przekrojów i rodzajów,
- precyzuje zawartość informacyjną tych kartotek, które są niezbędne rachunkowości.
W ten sposób użytkownik otrzymuje wszelkie niezbędne dane w dowolnych przekrojach i praktycznie w czasie rzeczywistym (tzn. z minimalnym opóźnieniem). Ważnym efektem jest to, że wydruki są dostosowane do zmieniających się wymagań związanych bądź to ze zmianą przepisów, bądź to ze zmianą sytuacji decyzyjnej. Dla użytkownika jest istotne, że nie musi przeprowadzać zmian w organizacji pracy, dokumentacji i jej obiegu. Głównym efektem SIR jako systemu wspomagania decyzji jest to, że jest to narzędzie pozwalające na dostrojenie "sposobów liczenia", którymi posługuje się rachunkowość do wymagań systemu zarządzania oraz do zasilania matematycznych modeli optymalizacyjnych i symulacyjnych. Zasadnicze różnice między rachunkowością prowadzoną za pomocą SIR a tradycyjnymi systemami informatycznymi polegają na tym, że :
1) dane do SIR są wyłącznie wprowadzone z dokumentów źródłowych, opisujących faktyczne zdarzenie gospodarcze lub decyzje, których podejmowanie ma być zalgorytmizowane; dane te po wprowadzeniu do systemu są zapamiętywane w bazie danych w sposób zapewniający możliwość ich dalszego automatycznego przekształcenia, dana więc wchodzi do systemu tylko jeden raz;
2) wszystkie obliczenia i wydawnictwa są wykonywane na podstawie danych o faktycznych zdarzeniach gospodarczych i są automatycznie księgowane i udokumentowane zgodnie z obowiązującymi przepisami.
Środkami technicznymi potrzebnymi do eksploatacji systemu są komputery duże, średnie, małe lub nawet komputery personalne firmy IBM lub z nimi kompatybilne. Wyposażone w translator języka PL/1 oraz System Zarządzania Bazy danych, odpowiadający standardom COSADYL.