Приобретенная экспертными системами популярность объясняется их способностью воспринимать знания от человека – эксперта в определенной предметной области и обеспечивать доступ к ним, без чего становится трудно обойтись при принятии решений в сложных ситуациях, например при управлении сложными объектами, решении задач оптимального размещения финансовых средств и т. д.
Группа по экспертным системам при Комитете British Computer Society определила экспертную систему как «воплощение в ЭВМ компоненты опыта эксперта, основанной на знании, в такой форме, что машина может дать интеллектуальный совет или принять интеллектуальное решение относительно обрабатываемой функции. Желательно дополнительное свойство (которое многие считают главным) – способность системы по требованию объяснять ход своих рассуждений понятным для пользователя образом. Обеспечиваются эти свойства в результате программирования, основанного на формальных правилах».
Знания в виде набора фактов (предметное знание) и эвристических приемов (их можно назвать эмпирическими правилами) вводятся в базу знаний. Программа применяет эти эвристические приемы для выработки решений, и ход рассуждений системы может быть раскрыт пользователю с тем, чтобы показать, как она пришла к конкретному выводу [4, c.112].
Существующие экспертные системы способны действовать в качестве экспертов (или имитировать их деятельность) в различных предметных областях, выполняя такие функции, как установление диагноза, анализ данных и планирование.
При построении экспертных систем соблюдают следующие отправные принципы [4, c.112]:
• отделить механизм вывода от базы знаний,
• использовать по возможности единообразное представление знаний, предпочтительнее в форме правил продукций,
• стремиться сохранить механизм логического вывода (управляющую структуру) как можно более простым.
• разработать средства, с помощью которых система могла бы разъяснять пользователю свои заключения,
• предпочитать задачи, требующие применения значительных объемов эмпирических ассоциативных знаний, тем, что могут быть решены с применением каузальных или математических знаний
Перечисленные принципы могут служить в качестве отправных построении экспертных систем. Представление знаний на основе правил, например, позволяет расширять знания по мере развития системы и не накладывает значительных ограничений на их содержание. В результате этого при создании экспертных систем появляется возможность объединять знания, требующие «глубокого» теоретического уровня понимания, с чисто эмпирическими примитивными правилами.
Применение относительно простой управляющей структуры также имеет свои преимущества. Выбор простого дедуктивного механизма во многих системах приводит к упрощению реализации «средств разъяснения», с помощью которых системорешатель задач может объяснить пользователю ход своих рассуждений. Подобные средства делают систему более приятной в общении, снижают скрытность ее заключений и облегчают модификацию и отладку базы знаний.
При решении практических задач с использованием экспертных систем рекомендуется соблюдать следующие принципы:
1. Сосредоточиться на узкой предметной области, для которой характерен небольшой объем знаний, основанных на здравом смысле
2. Выбрать задачу, которая не очень проста и не слишком трудна для эксперта-человека
3. Сформулировать четко задачу
4. Использовать знания эксперта, умеющего четко выражать свои мысли.
5. Ограничить пространство поиска знаний
6. Обратить внимание на достоверность знаний в предметной области (они не должны содержать ошибок и противоречий)
Задание 1. По полученным данным стандартизированных рангов (табл. 1.) спрогнозировать степень влияния девяти факторов на рост производительности труда рабочих коопзаготпрома.
Таблица 1. Стандартизированные ранги
| № объекта | Ранг | Стандартизированный ранг |
| 1 | 8 | 9 |
| 2 | 8 | 9 |
| 3 | 4 | 3,5 |
| 4 | 3 | 2 |
| 5 | 4 | 3,5 |
| 6 | 2 | 1 |
| 7 | 5 | 5 |
| 8 | 6 | 6 |
| 9 | 7 | 7 |
| 10 | 8 | 9 |
Решение.
Пяти экспертам было предложено проранжировать 9 факторов (n = 9) по степени их влияния на производительность труда рабочих коопзаготпрома. Набор этих факторов включает:
Х1 – коэффициент напряженности норм;
Х2 – условия труда рабочего;
Х3 – стаж работы по специальности;
Х4 – состояние тарифной системы;
Х5 – состояние оборудования;
Х6 – коэффициент ритмичности поставок животноводческого сырья;
Х7 – сбыт продукции;
Х8 – социально-психологические факторы;
Х9 – организация работы в цехе по обеспечению рабочих мест инструментом и т.д.
Номер заданий: 4, 7, 13, 11, 20.
Таблица 2. Исходные данные для прогнозирования степени влияния факторов производства на рост производительности труда
| Эксперты, I | Факторы (объекты), j | Si = ∑Xij | ||||||||
| Х1 | Х2 | Х3 | Х4 | Х5 | Х6 | Х7 | Х8 | Х9 | ||
| 1 | 3 | 3 | 3 | 5 | 1 | 6 | 7 | 1 | 2 | 31 |
| 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 2 | 1 | 3 | 5 | 7 | 31 |
| 3 | 3 | 3 | 2 | 4 | 4 | 3 | 3 | 5 | 7 | 34 |
| 4 | 5 | 4 | 6 | 7 | 3 | 4 | 2 | 2 | 2 | 35 |
| 5 | 3 | 8 | 1 | 7 | 2 | 4 | 5 | 2 | 4 | 36 |
Для расчета влияния факторов необходимо провести переранжировку и каждому фактору приписать стандартизированный ранг (табл. 3.).
Таблица 3. Прогноз степени влияния факторов производства на рост производительности труда
| Эксперты, I | Факторы (объекты), j | Si = ∑Xij | ||||||||
| Х1 | Х2 | Х3 | Х4 | Х5 | Х6 | Х7 | Х8 | Х9 | ||
| 1 | 5 | 5 | 5 | 7 | 1,5 | 8 | 9 | 1,5 | 3 | 45 |
| 2 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 7 | 2 | 1 | 4,5 | 8 | 9 | 45 |
| 3 | 3,5 | 3,5 | 1 | 6,5 | 6,5 | 3,5 | 3,5 | 8 | 9 | 45 |
| 4 | 7 | 5,5 | 8 | 9 | 4 | 5,5 | 2 | 2 | 2 | 45 |
| 5 | 4 | 9 | 1 | 8 | 2,5 | 5,5 | 7 | 2,5 | 5,5 | 45 |
| Si = ∑Xij | 24 | 27,5 | 19,5 | 37,5 | 16,5 | 23,5 | 26 | 22 | 28,5 | 225 |
| Результирующий ранг | 5 | 7 | 2 | 9 | 1 | 4 | 6 | 3 | 8 | |
| Sj – xср | -1 | 2,5 | -5,5 | 12,5 | -8,5 | -1,5 | 1 | -3 | 3,5 | |
| (Sj – xср)2 | 1 | 6,25 | 30,25 | 156,25 | 72,25 | 2,25 | 1 | 9 | 12,25 | 290,5 |
Для наименьшей величины Sj= 16,5 присваивается результирующий ранг 1, для наименьшей из оставшихся Sj = 19,5 – 2 и т.д.
Хср = 225 / 9 = 25
Для выявления степени влияния факторов необходимо рассчитать коэффициент конкордации.
Прежде всего, рассчитаем показатели связанных рангов для каждого эксперта. Так, для первого эксперта имеем три равных фактора с рангом 5 и 2 равных фактора с рангом 1,5, получаем Т1:
Т1 = 1/12 *((33 – 3) + (23 – 2)) = 2,5
Аналогично для остальных экспертов:
Т2 = (43 – 4) / 12 = 5
Т3 = ((43 – 4) + (23 – 2)) / 12 = 5,5
Т4 = ((23 – 2) + (33 – 3)) / 12 = 2,5
Т5 = ((23 – 2) + (23 – 2)) / 12 = 1.
∑Т = 16,5.
Коэффициент конкордации составит [4, c.47]:
W = = 290.5 / (1/12 * 52 * (93-9) – 5*16.5) = 290.5 / 1417.5 = 0.20.
Значимость коэффициента проверяется по критерию χ2 Пирсона [4, c.47]:
χ2 рас = 290,5 / (1/12 * 5 * 9 * (9-1) – (16,5/9-1)) = 290,5 / 27,9375 = 10,39.
Расчетное значение сравнивается с табличным. Табличное значение при числе степеней свободы n-1 = 9-1 = 8 и уровне значимости α = 0,05 равно 15,51.
10,39< 15,51.
Таким образом, согласованность экспертов относительно факторов, оказывающих влияние на рост производительности труда, на 95% является случайной и достаточно неполной (0,2 близко к 0). По мнению экспертов, у целом, производительность труда в наибольшей степени зависит от состояния оборудования, тарифной системы и стажа работы по специальности, в наименьшей степени от сбыта продукции и напряженности норм. Можно также предположить, что социально-психологические условия, организация работы в цехе по обеспечению рабочих инструментом и т.п. и условия труда устраивают коллектив трудящихся.
Задание 2. Для финансирования инвестиционного проекта банк выдал кредит сроком на 1 год в размере 15,0 млн. руб. Требуемая реальная доходность операций составляет 5% годовых. Ожидаемый годовой уровень инфляции принимается равным 30%.
Определить:
Ставку процентов по кредиту.
Погашаемую сумму.
Сумму полученных процентов.
Решение.
Ставка процентов по кредиту рассчитывается по формуле [9, c.30]:
Ir = (Ni + r + Nir) / N;
где I – реальная доходность кредитной операции;
r – уровень инфляции за срок кредита;
N – количество лет.
Таким образом, ставка по кредиту составит:
Ir = (1*5% + 30% + 1*5%*30%) / 1 = 185%.
Погашаемая сумма определяется по формуле [9, c.30]:
Sp = P* (I + N*Ir).
Погашаемая сумма составит 27,75 млн. руб.
Sp = 15,0 * ( 5% + 1*185%) = 27,75 млн. руб.
Сумма полученных процентов составит 27,75 – 15,0 = 12,75 млн. руб.
Список литературы
Акбашев Б. Управление, собственность и государственное регулирование экономики. // Российский экономический журнал. –1993г. -№4. –с.56-61.
Андрианов В. Государственное регулирование и механизмы саморегуляции в рыночной экономике. // Экономист. –1996г. -№5. –с.22-30.
Владимирова Л.П. Планирование и прогнозирование в условиях рынка. –М.: Дашков и К, 2000г. –303с.
Герасенко В.П. Прогностические методы управления рыночной экономикой.Ч1. –Гомель: Альтаир, 1997г. –320с.
Губанов С. Макроэкономическое планирование: новые подходы. // Экономист. –1996г. -№11. –с.37-52.
Ковтуненко А.Н. Возможные пути обеспечения трансформации и эффективного развития экономики РБ. // Белорусская экономика: анализ, прогноз, регулирование. –2003г. -№8. –с.13-14.
Мысливченко А. Шведская модель общественного развития и современность. // www.newgen.org
О модели экономики Беларуси. // Белорусский банковский бюллетень. –2003г. -№17. –с.38-47.
Прогнозирование и планирование в экономике. / Герасенко В.П. –Гомель: ГКИ, 2001г. –52с.
Прогнозирование и планирование экономики. / Под ред. В.И. Борисевича. –Мн.: Экоперспектива, 2001г. –380с.
Прогнозирование и планирование экономики. / Под ред. Г.А. Кандауровой. –Мн.: БГЭУ, 2003г. –184с.