bài giảng HỆ HỖTRỢ RA QUYẾT ĐỊNH

HỆ HỖTRỢ RA QUYẾT ĐỊNH HỆ HỖTRỢ RA QUYẾT ĐỊNH Tóm tắt nội dung: Môn học cung cấp cho sinh viên những khái niệm cơ bản, quá trình phát triển và các thành phần của Hệ hỗ trợ quyết định, cũng như công cụ xây dựng và xu hướng phát triển của hệ. Môn học đi sâu vào thành phần quan trọng của Hệ hỗ trợ quyết định là các mô hình cho các bài toán ra quyết định, các phương pháp mô hình hoá cho các bài toán ít cấu trúc. Nội dung của môn học được chia thành 7 chương. Chương 1 nhập môn Hệ HTQĐ Chương 2 trình bày khái niệm ra quyết định như một quá trình xử lý thông tin của con người. Chương 3 đưa ra kiến trúc đầy đủ của một Hệ hỗ trợ quyết định. Chương 4 trình bày khái niệm mô hình và mô hình hoá, đồng thời đưa ra các mô hình tiêu biểu cho các bài toán ra quyết định với độ chắc chắn, quyết định mạo hiểm và quyết định không chắc chắn. Chương 5 trình bày giao diện, Chương 6 xây dựng Hệ hỗ trợ quyết định và Chương 7 là các xu hướng phát triển của Hệ hỗ trợ quyết định. Yêu cầu: Sinh viên đã học các môn Cơ sở dữ liệu, Trí tuệ nhân tạo, Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin Số tiết: 45 tiết Tài liệu tham khảo [1] E. Turban, Decision support and expert systems, Prentice Hall, 1995 [2] I.M. Makarov, T.M. Vinogradskaya, Rubchinsky, V.B. Sokolov, The Theory of choice and decision making, Mir Publishers Moskow, 1987 [3] R.H. Sprague, H.J. Watson, Decision support systems – Putting theory into practice, Prentice Hall, 1986 [4] M.W.Davis, Applied Decision Support, Prentice Hall, 1988 1 Nội dung Chương I - Nhập môn Hệ hỗ trợ quyết định Chương II - Ra quyết định và môi trường ra quyết định Chương III - Các thành phần của Hệ hỗ trợ quyết định Chương IV - Mô hình hóa và quản trị mô hình Chương V - Giao diện Hệ hỗ trợ quyết định Chương VI - Xây dựng Hệ hỗ trợ quyết định Chương VII - Kết luận và xu hướng phát triển Kiểm tra : C1,2,3,5,7 Trắc nghiệm (60%) Kiểm tra : C1,2,3,5,7 Trắc nghiệm (60%) C4,6 : Bài luận (40%) C4,6 : Bài luận (40%) 2 CHƯƠNG 1. CHƯƠNG 1. NHẬP MÔN HỆ TRỢ GIÚP QUYẾT ĐỊNH 1.1. Hệ hỗ trợ quyết định là gì Tại sao cần cải thiện việc ra quyết định: • Trọng tâm là thực tiễn công việc. • Tính chất cụ thể, so sánh. • Tổng hợp tất cả công nghệ mới để cho việc ra quyết định. Đầu thập kỷ 70, Gorry và Scott-Morton (1971) định nghĩa Hệ thống trợ giúp quản lý là các hệ thống dựa trên hệ thống tương tác với máy tính giúp cho các nhà ra quyết định dùng các dữ liệu và mô hình để giải quyết các vấn đề phi cấu trúc. Little đưa ra Hệ hỗ trợ quyết định là tập các cơ sở mô hình chứa các thủ tục xử lý dữ liệu giúp các nhà quản lý ra quyết định, hệ thống cần phải đơn giản, dễ điều khiển, thích ghi, dễ liên lạc với nhau. Alter (1980) đưa ra khái niệm Hệ hỗ trợ quyết định bằng cách so sánh với các hệ thống xử lý dữ liệu: Khía cạnh Hệ hỗ trợ quyết định Hệ thống xử lý dữ liệu Sử dụng Chủ động Bị động Người sử dụng Nhà quản lý Văn phòng Mục tiêu Tính hiệu quả, tính linh hoạt Hiệu quả máy móc, tính phi mâu thuẫn Pham vi về thời gian Hiện tại và tương lai Quá khứ Mục đích, tiêu đề Tính linh hoạt Tính phi mâu thuẫn. Moore và Chang (1980) chỉ ra rằng khái niệm cấu trúc (structured) không đủ ý nghĩa trong trường hợp tổng quát, một bài toán có thể được mô tả như là có cấu trúc hoặc không có cấu trúc chỉ liên quan đến người ra quyết định. Do đó, hệ HTQĐ là: - Hệ thống có khả năng mở rộng - Có khả năng trợ giúp phân tích dữ liệu và mô hình hóa quyết định - Hướng tới lập kế hoạch cho tương lai - Được sử dụng cho những hoàn cảnh và thời gian bất thường. Bonzek, Holsapple, Whinston (1980) đưa ra khái niệm tổng quan hơn về Hệ hỗ trợ quyết định gồm các thành phần chính: • Có một hệ ngôn ngữ là cơ chế cho phép tương tác giữa người dùng và các thành phần khác của hệ. • Một hệ tri thức chứa các tri thức về lĩnh vực bao gồm dữ liệu và các loại thủ tục. • Hệ xử lý bài toán, chứa đựng các khả năng xử lý bài toán và người ra quyết định cần đến. Keen (1980) cho rằng Hệ hỗ trợ quyết định là sản phẩm của quá trình phát triển trong đó người sử dụng Hệ hỗ trợ quyết định, người tạo ra Hệ hỗ trợ quyết định và chính bản thân Hệ hỗ trợ quyết định có khả năng ảnh hưởng tác động đến sự phát triển của hệ thống và các thành phần. 3 Như vậy, có nhiều cách định nghĩa Hệ hỗ trợ quyết định khác nhau: Nguồn Định nghĩa hệ HTQĐ theo các khía cạnh Gorry và Scott-Morton (1971) Kiểu bài toán, chức năng của hệ thống. Little Chức năng hệ thống, đặc trưng giao diện. Alter Mẫu thử và tiêu đề của hệ thống. Moore Mẫu thử, khả năng của hệ thống. Bonczel Các thành phần của hệ thống. Keen Tiến trình phát triển của hệ thống. Vậy, Hệ hỗ trợ quyết định là hệ thống thông tin hỗ trợ bằng máy tính có thể thích nghi linh hoạt và tương tác với nhau đặc biệt được phát triển để hỗ trợ một vấn đề quản lý không có cấu trúc nhằm cải tiến việc ra quyết định. Nó tập hợp dữ liệu cung cấp cho người sử dụng một giao diện thân thiện và cho phép tự ra quyết định một cách sáng suốt. Nó hỗ trợ tất cả các giai đoạn của việc ra quyết định và bao gồm cả một cơ sở tri thức. 1.2. Kiến trúc chung Hệ hỗ trợ quyết định Các hệ thống máy tính khác Quản trị dữ liệu Quản trị mô hình Quản trị tri thức Quản trị đối thoại Dữ liệu trong Dữ liệu ngoài Dữ liệu riêng Người sử dụng (Nhà quản lý) 4 Trong đó: • Quản trị dữ liệu: bao gồm các CSDL chứa dữ liệu liên quan đến một tình huống và được quản lý bởi phần mềm là hệ quản trị CSDL (quản lý và khai thác). • Quản trị mô hình: cho phép khai thác và quản lý các mô hình định lượng (xử lý) khác nhau, cung cấp khả năng phân tích cho hệ thống. • Quản trị đối thoại: cung cấp giao diện cho người dùng để liên lạc và ra lệnh cho Hệ hỗ trợ quyết định. • Quản trị tri thức: hoạt động như 1 thành phần độc lập, hoặc có thể trợ giúp cho bất kỳ 1 hệ thống nào trong 3 hệ thống nói trên. Các mức công nghệ: Có 3 mức công nghệ: + Hệ HTQĐ chuyên dụng là sản phẩm cuối cùng + Bộ sinh Hệ HTQĐ cung cấp một số khả năng (mô hình hóa, sinh báo cáo, hiển thị đồ họa, phân tích rủi ro, ) để tạo ra 1 Hệ HTQĐ cụ thể. + Công cụ Hệ HTQĐ: là các phần mềm tiện ích như công cụ đồ họa, hệ soạn thảo, hệ hỏi đáp, bảng tính điện tử, + Người quản lý (người dùng) đối mặt với bài toán, ra quyết định và chịu trách nhiệm mọi hậu quả. + Người trung gian trợ giúp người quản lý (như thư ký) giao tiếp với máy và đưa ra các lời khuyên. + Người phát triển Hệ HTQĐ là người cài đặt các khả năng cần thiết của bộ sinh Hệ HTQĐ để tạo thành 1 Hệ HTQĐ cụ thể, phải biết phạm vi bài toán và quen thuộc với các công nghệ. 5 + Kỹ thuật viên hỗ trợ, thành thạo công nghệ, phát triển các khả năng của hệ thống, phát triển mô hình phân tích, CSDL mới, + Người làm công cụ phát triển công nghệ mới, ngôn ngữ mới, cải tiến mối liên hệ giữa các hệ thống con. 6 1.3. Phạm vi ứng dụng Ở đâu: • Ở các quyết định hàng ngày. • Các quyết định có tính chiến thuật:chọn 1 phương sách thích hợp để đáp ứng 1 mục tiêu nào đó như chuẩn bị ngân sách, quản lý tài chính. • Các quyết định có tính chiến lược:quyết định chính sách dài hạn, đầu tư dài hạn, tổ chức lại cơ quan, chiến lược tiếp thị. Khi nào: • Tài chính: mua trang thiết bị, phần mềm. • Tổ chức: thích hợp. • Hiệu quả và rủi ro: giảm rủi ro, không phải là hoàn vốn. Các loại bài toán áp dụng: • Đơn giản. • Có nhiều phương án chọn hơn, hàm đánh giá đơn giản. • Phức tạp: đa chỉ tiêu. • Rất phức tạp: vượt quá khả năng xử lý của con người. Như thế nào: • Thân thiện với người sử dụng về giao diện. • Tính cập nhật thường xuyên cập nhật trong môi trường biến động. • Độ chi tiết đảm bảo yêu cầu người sử dụng. • Tần suất sử dụng cao, tính thuận tiện: mềm dẻo, thiết kế tốt. 7 CHƯƠNG 2 CHƯƠNG 2 RA QUYẾT ĐỊNH VÀ MÔI TRƯỜNG RA QUYẾT ĐỊNH 2.1. Môi trường ra quyết định • Các yếu tố tác động: trực tiếp dễ nhìn ra, dễ lượng hoá, dễ nhìn, dễ hiểu, dễ cấu trúc hoá. • Các yếu tố về tổ chức tác động đến mọi bài toán quyết định o Chính sách: luật, mệnh lệnh, quan hệ, vay, trả. o Cấu trúc tổ chức: cách quản lý, cách điều hành, quy chế. o Uy tín của tổ chức có thể lượng hoá. o Con người trong tổ chức: hành vi văn hoá, thái độ nhân cách. • Các yếu tố ngoại cảnh: o Tình hình kinh tế. o Tình hình thị trường. o Tình hình môi trường. o Pháp luật: chính sách có thể thay đổi còn pháp luật khó thay đổi. o Sự chấp nhận của khách hàng. • Các yếu tố thông tin: o Khả năng liên lạc. o Độ bảo mật của thông tin. o Độ tin cậy của thông tin: sự chính xác, mức độ cập nhật của thông tin. o Các giải pháp thông tin tổng hợp, đa dạng, tỉ mỉ chi tiết. o Giá cả của thông tin: thu nhập, truyền, xử lý. • Các mục tiêu về quản lý: o Sự vận hành: kinh tế, hiệu quả, chất lượng, an toàn. o Định lượng hay định tính. o Mức độ rõ ràng của môi trường ra quyết định: rõ, ẩn hay mờ. • Phân loại môi trưởng ra quyết định: o Môi trường truy nhập được và không truy nhập được. o Môi trường tất định, không tất định. o Môi trường tĩnh, động. o Môi trường chắc chắn, không chắc chắn. 2.2. Phương thức hoạt động lấy dữ liệu, tri thức ra quyết định Triết lý về ra quyết định mỗi cách tiếp cận đối với các vấn đề khác nhau, phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh, nền tảng kiến thức, kinh nghiệm, trang thái tâm lý. Các mô hình ra quyết định: • Mô hình tỷ lệ: xem ra quyết định là một quá trình có cấu trúc, rút gọn bài toán thành lập các tham số đo được. 8 • Mô hình tổ chức: quan tâm nhiều đến các chính sách, định hướng tiếp theo, quan tâm nhiều tới việc định tính. • Mô hình chính trị kết quả của liên kết nhóm, thể hiện các khả năng cá nhân. Ra quyết định là quá trình lựa chọn trong số nhiều phương án nhằm đạt được một hay nhiều đích đã đề ra. Quá trình ra quyết định: Đánh giá các phương án chọn phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: • Trạng thái và định lượng của các yếu tố ảnh hưởng. • Đặc trưng của đối tượng (định lượng, chủ quan, rõ, mờ). • Cấu trúc và độ phức tạp của hoàn cảnh được phân tích. Thủ tục đánh giá chia làm 3 phần chính: Giai đoạn tìm hiểu Các mục tiêu. Các thủ tục để tìm và duyệt. Tập hợp dữ liệu. Định hình bài toán. Phân loại bài toán. Biểu diễn vấn đề. Giai đoạn phân tích Phát biểu mô hình. Đặt ra các tiêu chuẩn chọn. Xây dựng: tìm các phương án chọn. Dự đoán và đo kết quả ra Giai đoạn lựa chọn Tính toán theo mô hình Phân tích độ phù hợp. Chọn phương án tốt. Lập kế hoạch thực hiện. Xây dựng một hệ thống điều khiển. Thực tế Thực hiện giải pháp T h ử l ạ i g i ả i p h á p Sai Thử lại mô hình 9 • Phân lớp các phương án. • Phân lớp các giá trị và các thuộc tính phân biệt. • Sắp thứ tự và lựa chọn. Thường dựa vào một số tiêu chuẩn: • Tính kinh tế lợi nhuận cao, giá cả thấp. • Tính hiệu quả: năng suất, thoả mãn khách hàng. • Sự rủi ro: khách hàng chấp nhận được. Độ phức tạp của quá trình ra quyết định phụ thuộc vào mức độ lượng hoá của vấn đề, kiểu loại của những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ra quyết định. 10 [...]... được các mục tiêu nhất định Tiếp đó là phần trình bày các mô hình định lượng, gồm các mô hình ra quyết định với độ chắc chắn như quy hoạch tuyến tính, bài toán vận tải, mô hình ra quyết định mạo hiểm như mô phỏng, dự báo, lập kế hoạch dự án, lập trình heuristic, và các mô hình ra quyết định với độ không chắc chắn như ra quyết định đa mục tiêu, với các kỹ thuật như hàm tích hợp, quan hệ thứ tự Các mô hình... nhận trạng thái 12 13 CHƯƠNG 3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ TRỢ GIÚP QUYẾT ĐỊNH Chương này trình bày kiến trúc đầy đủ của một Hệ hỗ trợ quyết định, bao gồm các hệ con quản trị dữ liệu, hệ con quản trị mô hình, hệ con quản trị tri thức và hệ con quản trị hội thoại Dữ liệu trong Hệ hỗ trợ quyết định, ngoài các dữ liệu của hệ thống và các dữ liệu được lấy vào từ các hệ thống khác còn có thể có dữ liệu riêng của... tri thức 14 a CSDL của Hệ hỗ trợ quyết định Dữ liệu trong: lấy từ hệ thống và xử lý các công việc của tổ chức, từ các bộ phận nghiệp vụ như tài chính, vật tư, sản xuất, Dữ liệu ngoài sẽ được chuyển vào hệ thống khi sử dụng Hệ hỗ trợ quyết định ví dụ: dữ liệu nghiên cứu khả thi, dữ liệu về thị trường giá cả, dữ liệu về điều tra dân số Dữ liệu riêng: là dữ liệu của người ra quyết định được sử dụng trong... phương án tối ưu là 36 với 36= 2+6+9+2+14+3 d Ra quyết định với sự mạo hiểm */ Mô phỏng Mô phỏng bao gồm các kỹ thuật nhằm bắt chước các hành vi của một thực thể nào đó Mô phỏng gắn với hành vi (bên ngoài) chứ không gắn với cấu trúc, mối liên hệ (bên trong) 30 Mô phỏng liên quan chặt chẽ với môi trường quyết định và hành vi ra quyết định Ở những Hệ hỗ trợ quyết định có các tình huống nửa cấu trúc, phi cấu... chắn:  Mô hình chắc chắn: trong việc ra quyết định với giả thiết chắc chắn, thông tin đầy đủ, có sẵn, người ra quyết định biết chính xác kết quả mỗi quá trình sẽ xảy ra và giả thiết rằng chỉ có 1 kết quả cho mỗi sự lựa chọn → Dễ làm việc, có thể sinh ra giải pháp tối ưu  Mô hình không chắc chắn: khi giả thiết không chắc chắn, thông tin không đầy đủ thì việc ra quyết định khó khăn Do đó, cần phải cố gắng... thi - làm cho con người sáng tạo hơn, để giải quyết các vấn đề heuristics khác - giảm thời gian tính toán, yêu cầu bộ nhớ, - thường đưa ra lời giải chấp nhận được, e Ra quyết định với sự không chắc chắn */ Bảng quyết định (Cây quyết định) Khi chỉ có một số nhỏ các phương án chọn, có một đích thì có thể biểu diển bài toán dưới dạng bảng hoặc mạng Ví dụ: Bài toán đầu tư Có 3 mặt hàng đầu tư sản xuất:... trường) muốn sử dụng những hệ thống phức tạp, hướng chủ đề, quan tâm đến những khả năng tính toán của hệ HTQĐ Các nhà chuyên môn thường đứng giữa nhà quản lý và hệ HTQĐ 20 CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH HOÁ VÀ QUẢN TRỊ MÔ HÌNH CỦA BÀI TOÁN RA QUYẾT ĐỊNH Chương này trình bày khái niệm mô hình và mô hình hoá Các mô hình toán học thường được biểu diễn là các mối quan hệ giữa các biến quyết định, biến môi trường và biến... không nhận ra * Quá trình mô phỏng: 31 - Định nghĩa bài toán: kiểm tra và phân lớp bài toán thực tế, nêu sự cần thiết của mô phỏng - Xây dựng mô hình mô phỏng: thu thập dữ liệu, xác định các biến, các mối quan hệ (có thể dùng biểu đồ để mô tả quá trình) Sau đó viết chương trình cho máy tính - Kiểm tra và xác định tính hợp lệ của mô hình: mô hình mô phỏng phải bắt chước một cách thật sự hệ thống đang... không đầy đủ thì việc ra quyết định khó khăn Do đó, cần phải cố gắng tránh sự không chắc chắn  Mô hình ra quyết định mạo hiểm: người ra quyết định phải sử dụng nhiều kỹ thuật để phân tích, đánh giá mức độ mạo hiểm cho mỗi giải pháp (ví dụ trong kinh doanh) - Các kỹ thuật: + Bảng quyết định, cây quyết định: tìm giải pháp tốt nhất trong một số ít các phương án chọn + Mô hình quy hoạch toán học, quy hoạch... nhất 100 sản phẩm A Yêu cầu ra quyết định: phải sản xuất bao nhiêu sản phẩm A và B trong 1 tháng để cho lợi nhuận lớn nhất 22 Mô hình toán học: Kết quả: X1=666, X2=0 Lợi nhuận Z=5328000đ * Mô hình hóa là thiết lập các mô hình cho một bài toán Trong bài toán ra quyết định, có thể có một số mô hình chuẩn, một số mô hình do người thực hiện tự thiết kế - Bước 1: Xây dựng mô hình định tính (đặc tả mô hình) . HỆ HỖTRỢ RA QUYẾT ĐỊNH HỆ HỖTRỢ RA QUYẾT ĐỊNH Tóm tắt nội dung: Môn học cung cấp cho sinh viên những khái niệm cơ bản, quá trình phát triển và các thành phần của Hệ hỗ trợ quyết định, . 1988 1 Nội dung Chương I - Nhập môn Hệ hỗ trợ quyết định Chương II - Ra quyết định và môi trường ra quyết định Chương III - Các thành phần của Hệ hỗ trợ quyết định Chương IV - Mô hình hóa và quản. đưa ra các mô hình tiêu biểu cho các bài toán ra quyết định với độ chắc chắn, quyết định mạo hiểm và quyết định không chắc chắn. Chương 5 trình bày giao diện, Chương 6 xây dựng Hệ hỗ trợ quyết