Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ТЕМА. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ
ФОРМИРОВАНИЯ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
Пример 1.
Рассмотрим процесс формирования решений с помощью экспертной системы. Необходимо создать элемент экспертной системы, ориентированной на прогнозирование снижения цены на товары.
Решение
Сформулируем гипотезу следующим образом: «Ожидается снижение цены на товар». Тогда задача состоит в расчете коэффициента определенности данной гипотезы от 0 до 1.
Следующим этапом является сбор необходимых знаний по данной экономической ситуации. Результатом данного этапа является логически выстроенные знания с помощью метода сценариев.
Сценарий:
Ожидается снижение цены на товар в случае, если наблюдается снижение спроса на товар или снижение себестоимости товара, или снижение качества товара. При этом снижение спроса на товар происходит, если появляются новые конкуренты на рынке и срок годности товара приближается к концу и в наличии имеется поврежденный товар. Снижение себестоимости товара наблюдается при смене сезона или заключении выгодных договоров с поставщиками, или приобретении нового оборудования.
Метод сценариев помогает составить представление о проблеме, а затем приступить к более формализованному представлению системы в виде графиков, таблиц и т. д. В данном случае полученная система взаимосвязанных фактов формализуется с помощью метода дерева проблем в виде графа.
Таким образом, результатом этапа формализации является дерево вывода (рис. 1), которое имеет два уровня и объединяет ряд закономерностей, представленных в виде трех правил «ЕСЛИ-ТО» продукционной модели знаний (табл. 1).
Рис. 1. Фрагмент дерева вывода
Таблица 1
Правила дерева вывода
|
Уровень дерева |
Номер правила |
Содержание правила |
Коэффициент определенности |
|
1 |
1 |
ЕСЛИ С1 ИЛИ С2, ИЛИ Е2, ТО Г |
0,8 |
|
2 |
2 |
ЕСЛИ С3 И С4, И С5, ТО С1 |
0,6 |
|
3 |
ЕСЛИ Е8 ИЛИ Е9, ИЛИ Е10, ТО С2 |
0,7 |
Теперь необходимо «снять» неопределенность. Как известно, существует измеримая определенность, т. е. риск, и неизмеримая – собственно неопределенность. Риск вычисляется на основе статистических данных, а неопределенность не вычисляется. Ее величина, принадлежащая числовой шкале [0; 1], устанавливается на основе субъективных знаний лица, принимающего решение с использованием метода экспертных оценок, предназначенного для организации работы со специалистами-экспертами и обработки мнений экспертов. Эти мнения обычно выражены частично в количественной, а частично в качественной форме. Для отображения степени значимости используется совокупность нечётких (или лингвистических) переменных типа «сильно», «умеренно», «слабо» и т. п., которым соответствует числовая шкала [0; 1]. Коэффициенты определенности правил и условий С3, С4, С5, Е8, Е9 и Е10 ставятся лицом, принимающим решение (табл. 1 и табл. 2), а Г, С1 и С2 вычисляются (табл. 2).
Таблица 2
Расшифровка обозначений в дереве вывода
|
Имя узла |
Содержание узла |
Коэффициент определенности |
|
Г |
Снижение цены на товар |
? |
|
С1 |
Снижение спроса на товар |
? |
|
С2 |
Снижение себестоимости товара |
? |
|
Е2 |
Снижение качества товара |
0,5 |
|
С3 |
Появление новых конкурентов на рынке |
0,6 |
|
С4 |
Приближение окончания срока годности товара |
0,5 |
|
С5 |
Уценка из-за повреждения товара |
0,6 |
|
Е8 |
Смена сезона |
0,2 |
|
Е9 |
Заключение выгодных договоров с поставщиками |
0,8 |
|
Е10 |
Приобретение нового оборудования |
0,5 |
Рассчитаем коэффициент определенности для гипотезы, используя табличный процессор MS Excel. В дереве вывода имеются два правила с союзом «ИЛИ» и одно правило с союзом «И». Коэффициенты определенности k для заключения C1, C2 и Г равны:
k(C1)=0,6*0,5=0,3; k(C2)=0,7*0,8=0,56; k(Г)=0,56*0,8=0,45.
Таким образом, коэффициент определенности гипотезы «ожидается снижение цены на товар» довольно низкий, так как равен лишь 0,45 в диапазоне от 0 до 1. Это дает основание полагать, что в ближайшее время исполнение данного предположения маловероятно.
Технология решения подобных задач в табличном процессоре MS Excel основана на компонентной структуре экспертной системы: база знаний, факты, пользовательский интерфейс и логический механизм вывода.
Технология выполнения
1. Откройте табличный процессор MS Excel. Переименуйте Лист 1 «Правила» и постройте на нем таблицу как на рисунке 2, представляющей базу знаний.
Рис. 2. Правила дерева вывода
2. Переименуйте Лист 2 «Факты» и постройте таблицу, отражающую факты по исследуемой проблеме (табл. 2). Таким образом, будет создана база фактов (рис. 3).
Рис. 3. Расшифровка обозначений в дереве вывода
2. На листе «Правила» задайте имена ячейкам, содержащим коэффициенты определенности для правил 1, 2 и 3, используя команду Формулы\Присвоить имя: ячейке D2 – пр1, ячейке D3 – пр2, ячейке D4 – пр3.
3. Далее на листе «Факты» рассчитывается коэффициент определенности для гипотезы с использованием соответствующих формул.
В ячейках C3 и C4 рассчитываются коэффициенты определенности для заключений C1 и C2. Для этого в соответствующие ячейки вводятся формулы:
ячейка С3 содержит формулу = пр2*МИН(C6;C7;C8);
ячейка С4 содержит формулу = пр3*МАКС(C9;C10;C11).
Коэффициенты определенности для заключений C1 и C2 равны:
k(C1)=0,3; k(C2)=0,56.
Для расчета коэффициента определенности гипотезы Г в ячейку С2 необходимо ввести следующую формулу: = пр1*МАКС(C3;C4;C5).
Коэффициент определенности гипотезы k(Г)=0,448. Используя математическую функцию ОКРУГЛ(), получим k(Г)=0,45.
4. Следующим этапом является получение текстовой интерпретации полученного числового значения, для этого используется передаточная функция, основанная на использовании логической функции ЕСЛИ(). Таким образом реализуется логический механизм вывода.
Ожидается снижение цены на товар, если значение коэффициента определенности принадлежит диапазону [0,75; 1]. Ожидается незначительное снижение цены на товар, если значение коэффициента определенности принадлежит диапазону [0,74; 0,55]. Снижение цены на товар является маловероятным, если значение коэффициента определенности меньше 0,55.
Представим данную интерпретацию полученного результата: для этого в ячейке F7 необходимо ввести следующую формулу: =ЕСЛИ(И(D2>=G2;D2<=H2);F2;ЕСЛИ(И(D2>H3;D2<=G3);F3;ЕСЛИ(И(D2>=H4;D2<=G4);F4;0)))
Окончательное решение данной задачи представлено на рисунке 4.
Рис. 4. Экспертная система, ориентированная на прогнозирование снижения
цены на товары
Работоспособность экспертной системы, ориентированной на прогнозирование снижения цены на товары можно проверить, изменяя исходные значения.
Задание:
Создайте элемент экспертной системы по соответствующему варианту.
Сформулируйте гипотезу и рассчитайте коэффициент определенности данной гипотезы от 0 до 1. Создайте дерево вывода и разработайте систему интерпретации полученного коэффициента определенности гипотезы для поддержки принятия решения.
Варианты заданий
Вариант 1
Оценка финансового состояния фирмы.
Вариант 2
Оценка кредитоспособности фирмы.
Вариант 3
Консультант по выбору коммерческого банка.
Вариант 4
Консультант по выбору стратегии производства.
Вариант 5
Оценка уровня рентабельности предприятия.
Вариант 6
Консультант по инвестициям.
Вариант 7
Консультант по налогообложению.
Вариант 8
Консультант по выбору поставщика продукции.
PAGE 1