Разработка и реализация методов и моделей информационной системы поддержки принятия решений на уровне предприятия

Системы поддержки принятия решения (СППР или DSS) возникли как естественное развитие и обобщение управленческих информационных систем и систем управления базами данных (СУБД) в направлении их большей пригодности и приспособленности к задачам повседневной управленческой деятельности.

С самых первых определений СППР определился круг решаемых с их помощью задач: неструктурированные и слабоструктурированные. Существенное влияние на такую направленность СППР оказала классификация проблем, согласно которой, неструктурированные задачи имеют лишь качественное описание, основанное на суждениях ЛПР, а количественные зависимости между основными характеристиками задачи не известны. В хорошо структурированных задачах существенные зависимости могут быть выражены количественно. Промежуточное положение занимают слабоструктурированные задачи, «сочетающие количественные и качественные зависимости, причём малоизвестные и неопределённые стороны задачи имеют тенденцию доминировать» [57].

Существует точка зрения на СППР, как управленческую информационную систему. Такой подход близок к представлению СППР в виде традиционной автоматизированной информационной системы, но ориентированной на решение задач управления [27].

В основе современного подхода к информационному обеспечению СППР лежит идея интегрированного хранилища данных, обеспечивающего единый логический взгляд и доступ к информации, разбросанной по разнообразным оперативным системам организации и поступающей из внешних источников. При этом существенно, что данные в хранилище имеют исторический характер, то есть обеспечивается интеграция не только разнородных источников, но и архивных данных, возникающих в процессе функционирования той или иной оперативной системы [43].

Аналитические приложения являются конечной целью создания СППР. Именно в них происходит анализ и выдача рекомендаций на основе данных, подготовленных на предыдущих этапах.

На данных момент существует достаточное количество аналитических приложений финансового анализа как отечественных, так и зарубежных разработчиков [i2, i9]. Обзор лучших программ российских разработчиков приведен в первой главе настоящего исследования. В качестве экспериментальной базы для исследования был выбран ограниченный круг предприятий — проблемные предприятия. Проблемными предприятиями в рамках настоящего исследования являются предприятия, которые являются или могут стать неплатежеспособными, то есть в соответствии с [8]: неспособными в полном объеме удовлетворить требования кредиторов по денежным обязательствам и (или) исполнить обязанность по уплате обязательных платежей. Об особенностях анализа указанного типа предприятий будет сказано отдельно в рамках настоящей работы.

Актуальность исследования заключается в том, что применяемые в настоящее время методы моделирования хранилищ данных в большинстве своем хоть и разработаны довольно давно и получили широкое распространение, как правило, не имеют достаточного математического обоснования. Таким образом, разработка математически обоснованного метода моделирования хранилищ данных представляется актуальной;

На данный момент существует достаточное количество аналитических приложений как отечественных, так и зарубежных разработчиков. Однако, заложенные в эти приложения алгоритмы, базирующиеся на методах финансового анализа, учитывают только некоторые аспекты деятельности предприятий. В связи с этим появляется обоснованная потребность разработки подходов, которые дополняли бы существующие алгоритмы аналитических приложений СППР.

В этой связи целью диссертационной работы является разработка подходов к проектированию программного комплекса СППР для задач мониторинга и анализа финансового состояния проблемных предприятий, который бы учитывал специфику процессов предметной области и был организован в соответствии с методами, принципами и подходами построения систем класса СППР. Использование в рамках настоящего исследования информационной технологии хранилищ данных обосновывается особенностью построения систем класса СППР, выбранных в качестве объекта настоящего исследования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи, имеющие важное прикладное значение для разработчиков и проектировщиков систем класса СППР: разработать метод проектирования хранилища данных, модель аналитического приложения СППР, а также поддерживающие их процессы и программные алгоритмы преобразования данных.

Решение задач разбивается на следующие этапы:

1. Исследование принципов построения систем класса СППР и анализ существующих аналитических приложений.

2. Анализ возможности разработки методов описания и оптимизации хранилища данных в соответствии с информационной потребностью пользователей предметной области.

3. Анализ области применения разрабатываемой СППР и недостатков моделей, применяемых в существующих аналитических приложениях, а также разработка модели, дополняющей существующие модели аналитических приложений СППР, и их адаптация к российским особенностям.

4. Создание типового программного комплекса, реализующего разработанные методы и модели средствами СППР.

Структура диссертационной работы соответствует последовательности решения поставленных задач.

В первой главе будут рассмотрены отличительные черты систем класса СППР, подходы и принципы их построения. Проанализированы современные аналитические приложения и их функциональность в применении к задачам мониторинга и анализа финансового состояния (проблемных предприятий).

Во второй главе будут предложены подходы к формальному (математическому) описанию информационного массива хранилища данных. Также во второй главе будет предложен метод оптимизации хранилища данных, основанный на информационной потребности пользователей.

В третьей главе будут сформулированы требования к аналитическому приложению СППР мониторинга и анализа финансового состояния проблемных предприятий в соответствии с процессами предметной области. Также в третьей главе будет указано на ряд недостатков алгоритмов существующих аналитических приложений и предложена модель, совершенствующая применяемые подходы, основанная на теории оптимального управления системами, для разработки алгоритмов аналитического приложения СППР.

В четвертой главе будет рассмотрен процесс от преобразования и загрузки данных в хранилище до получения выходной отчетной формы средствами разработанной СППР мониторинга и анализа финансового состояния проблемных предприятий с описанием всех обозначенных видов процессов.

Основные результаты диссертационной работы получены с использованием методов теории множеств, теории систем, математического моделирования экономических объектов, балансовых систем, теории оптимального управления системами, прикладной теории случайных процессов, теории множеств, линейного программирования и имитационного моделирования и опубликованы в пяти печатных работах.

Важность и новизна полученных в диссертационной работе результатов определяется следующими положениями:

• разработан метод моделирования хранилищ данных, основанный на теоретико-множественных моделях описания и оценки структуры хранилища;

• разработан подход к оптимизации структуры хранилищ данных, основанный на сопоставлении информационного массива хранилищ данных и информационной потребности пользователей, позволяющий осуществлять количественную оценку качества работы СППР по обеспечению информационной потребности пользователей;

• разработана модель аналитического приложения СППР, основанная на особенностях описания балансовых систем и на выводах теории оптимального управления системами, дополняющая существующие модели аналитических приложений;

• разработаны подходы к построению типового программного продукта для мониторинга и анализа финансового состояния проблемных предприятий, основанные на изучении и реинжиниринге процессов предметной области.

Положения, выносимые на защиту:

• метод моделирования хранилища данных СППР, основанный на теоретико-множественном описания информационного массива хранилища;

• методы построения и структура организации хранилища данных, основанные на сопоставлении информационного массива хранилищ данных и информационной потребности пользователей;

• модель аналитического приложения СППР в области мониторинга и анализа финансового состояния проблемных предприятий, совершенствующая и дополняющая существующие методы;

• подход к построению типового программного комплекса, основанный на разработанных методах, моделях и алгоритмах.

Отдельно следует отметить, что обозначения, используемые в работе, являются обособленные в рамках описания конкретных математических моделей.

Выводы, сделанные на основе результатов, полученных с помощью модели, разработанной в рамках построения аналитического приложения СППР, полностью подтверждаются нормативными документами и заключением суда по предприятиям, по данным которых проводились исследования.