Интеллектуальная информационная поддержка управления деловыми процессами на основе гипертекстовой базы знаний

Актуальность. В современных условиях переходной экономики и конкурентного рынка успешное функционирование любого предприятия требует постоянного совершенствования системы управления, способной обеспечить адекватную и своевременную реакцию на постоянные изменения внутренних и внешних условий. Важным направлением совершенствования процессов управления производственными системами в последние годы является повышение эффективности функций управленческого менеджмента и, в первую очередь, повышение качественных характеристик информации, используемой управляющими различных уровней в процессе принятия решений.

Вопросами повышения эффективности управления и принятия решений занимались ведущие российские ученые — Д. А. Поспелов, В. М. Глушков, А. Г. Мамиконов, В. Н. Вагин, Э. В. Попов, И. Ю. Юсупов и др. Развитие отечественных автоматизированных систем управления достигло значительных результатов в области разработки технологий хранения и обработки структурированной информации, в частности происходит активное развитие систем поддержки принятия решений на основе производственных баз данных и систем электронного документооборота. Вместе с тем, наблюдается некоторое отставание в развитии другого класса систем — ориентированных на автоматизированную обработку и управление слабоструктурированной, естественно-языковой информацией. Значительная часть слабоструктурированных корпоративных знаний представлена в виде различных регламентирующих документов (инструкций, положений, стандартов, нормативов, методических рекомендаций и т. д.), представляющих собой естественно-языковое описание правил реализации различных деловых процедур и функций принятия решений. Эффективное использование накопленного десятилетиями ценнейшего опыта и знаний в области организационного и производственного управления, отраженного в регламентирующих документах, является сегодня необходимым условием совершенствования системы управления предприятиями. Его реализация требует выработки новых подходов, методов и технологий управления корпоративными знаниями, способными одновременно обеспечить оперативность, полноту и точность информационной поддержки процессов принятия решений. Поэтому разработка методики создания информационной системы поддержки принятия решений (ППР) на основе гипертекстовой базы знаний (ГБЗ) и реализация интеллектуальной информационной поддержки пользователей с использованием регламентирующих документов является новой и актуальной задачей.

Диссертация является результатом исследований, выполненных по НИР №ИФ-РЭ-56−00-ПГ, №ИФ-РЭ-26−01-ПГ, проведенных в Уфимском государственном авиационном техническом университете по заказу Минобразования РФ в рамках реализации целевой программы «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» на тему «Модели системного анализа деятельности предприятий Республики Башкортостан с целью их реформирования на новой экономической и технологической основе».

Цель и задачи исследования

Организация поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами с использованием регламентирующих документов на основе гипертекстовой базы знаний.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Определить подход к организации поддержки принятия решений с использованием регламентирующих документов по управлению деловыми процессами на основе гипертекстовой базы знаний.

2. Разработать модель семантического анализа знаний по управлению деловыми процессами на основе структурного моделирования предметной области.

3. Разработать алгоритм формирования тезауруса гипертекстовой базы знаний на основе семантического анализа результатов структурного моделирования деловых процессов.

4. Разработать модель поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами на основе интеллектуального информационного поиска регламентирующих документов с использованием гипертекстовой базы знаний.

5. Разработать методику создания системы поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами на основе гипертекстовой базы знаний.

6. Исследовать эффективность использования предложенной системы поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами.

Методика исследования. Результаты исследований базируются на методах системного анализа, методологии структурного анализа и проектирования информационных систем, методах классификации и кластерного анализа, теории принятия решений, теории прикладной лингвистики, теории графов, теории искусственных нейронных сетей, теории нечетких множеств.

На защиту выносятся: 1. Модель семантического анализа знаний по управлению деловыми процессами на основе структурного моделирования предметной области.

2. Алгоритм формирования тезауруса гипертекстовой базы знаний на основе семантического анализа результатов структурного моделирования деловых процессов.

3. Модель поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами на основе интеллектуального информационного поиска регламентирующих документов с использованием гипертекстовой базы знаний.

4. Методика создания системы поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами на основе гипертекстовой базы знаний.

Научная новизна. Новизна предложенной модели семантического анализа знаний по управлению деловыми процессами состоит в формировании семантических отношений терминов предметной области на основе структурного моделирования деловых процессов.

Новизна разработанного алгоритм формирования тезауруса гипертекстовой базы знаний состоит в совместном использовании предложенной модели семантического анализа и методов лингвистического анализа регламентирующих документов.

Новизна предложенной модели поддержки принятия решений состоит в реализации механизма 2-уровневого интеллектуального поиска регламентирующих документов с использованием тезауруса гипертекстовой базы знаний.

Предложена новая методика создания системы поддержки принятия решений, включающая этап формирования семантических категорий.

U С" U U 1 гипертекстовой базы знаний на основе нейросетевой классификации регламентирующих документов.

Практическая значимость Практическую значимость имеют:

— инженерная методика создания системы поддержки принятия решений (СППР) при управлении деловыми процессами на основе гипертекстовой базы знаний, которая позволяет автоматизировать разработку СППР с использованием современных средств моделирования и проектирования информационньк систем.

— разработанный тезаурус в области оценки инвестиционных проектов, который позволяет осуществлять процесс поддержки принятия решений в едином информационном пространстве с учетом специфики знаний о предметной области.

— программное обеспечение для реализации СППР, которое позволяет повысить оперативность, полноту и точность информационной поддержки пользователей в процессе принятия решений;

Основные результаты диссертационной работы внедрены в Министерстве экономики Республики Башкортостан в виде программного обеспечения для реализации поддержки принятия решений в процессе анализа и оценки инвестиционных проектов. Кроме того, результаты работы внедрены в учебный процесс на базе Уфимского государственного авиационного технического университета и изложены в учебном пособии «Информационная поддержка процессов анализа и оценки инвестиционных проектов» для студентов специальности 61 800 «Математические методы и исследование операций в экономике».

Апробация работы Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 8 научно — технических конференциях, в том числе на XI Международном симпозиуме «Large Scale Systems'2001», г. Бухарест, Румыния, 2001 г., III — Международной конференции «Computer Science and Information Technologies' 2001», г. Уфа, 2001 г., VIII международной конференции «Neural Information Processing'2001», Шанхай, Китай, 2001 г., Международной научно-технической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», г. Санкт-Петербург, 2001 г. Всероссийской научно-технической конференции «Интернет технологии и современное информационное общество», г. Санкт-Петербург, 2000 г. Международной молодежной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы управления и обработки информации», г. Уфа, 1999 г. Международной научно-технической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», г. Санкт-Петербург, 1999 г., Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'99», г. Санкт-Петербург, 1999 г.

Публикации Основные результаты исследования по теме диссертации опубликованы в 16 работах — в том числе 8 статей, 1 свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ, 1 учебное пособие для студентов специальности 61 800 «Математические методы и исследование операций в экономике».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Предложен подход к организации поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами на основе гипертекстовой базы знаний, который позволяет автоматизировать управление регламентирующими документами на предприятии и реализовать проблемно-ориентированную информационную поддержку пользователей в процессе принятия решений.

2. Разработана модель семантического анализа и извлечения знаний по управлению деловыми процессами, позволяющая формировать различные типы семантических отношений терминов тезауруса ГБЗ на основе результатов структурного моделирования деловых процессов.

3. Разработан алгоритм формирования тезауруса ГБЗ на основе объединения результатов семантического анализа структурной Модели деловых процессов и лингвистического анализа содержания регламентирующих документов. В соответствии с предложенным алгоритмом разработан информационно-поисковый тезаурус в области оценки инвестиционных проектов, который позволяет осуществлять процесс ППР в едином информационном пространстве терминов предметной области.

4. Разработана модель ППР при управлении деловыми процессами на основе интеллектуального информационного поиска регламентирующих документов с использованием гипертекстовой базы знаний. В соответствии с предложенной моделью разработаны алгоритм и программное обеспечение для реализации интеллектуальной информационной поддержки пользователей в процессе принятия решений при управлении деловыми процессами.

5. Предложена методика создания системы ППР при управлении деловыми процессами на основе ГБЗ, которая позволяет автоматизировать процесс ее разработки с использованием современных СА8Е-средств моделирования и проектирования информационных систем. Предложенная методики реализована на примере создания система ППР в области оценки инвестиционных проектов.

140 б. Экспериментально установлено, что созданная на основе предложенной методики система ППР позволяет повысить качественное соотношение полноты и точности реализуемой информационной поддержки и сокращает время подготовки принятия решений в среднем на 40%.