Sistemas de ayuda a la decisión Software para Sistemas de ayuda a la decisión

1. Sistemas de ayuda a la decisión Software para Sistemas de ayuda a la decisión • Indice • Software para SAD • Introducción • Entorno Software: Dominios y Problemas • Naturaleza, Prestaciones y Evaluación del Software • Aplicaciones • 1)DPL • 2)GeNie • 3)Elvira

2. Para esta toma de decisiones no basta • la experiencia, • sentido común o • intuición de los expertos, • ya que, frecuentemente • intervienen • múltiples criterios, • varios decisores, • diversas etapas, • conflictividad, • incertidumbre,... Software para SAD Introducción • En la realidad • económica, • social, • política,... • se presentan continuamente • situaciones complejas en que • se ha de elegir entre varios • cursos de acción posibles para • seguir el óptimo o uno satisfactorio. La versatilidad de los problemas reales de decisión humana ha hecho necesarios los esfuerzos de científicos de múltiples áreas, para ir construyendo esquemas metodológicos coherentes y técnicas, cada vez más amplios para abordar correctamente los problemas de decisión.

3. Software para SAD Introducción • Esta lección expone las ideas básicas sobre las principales líneas de desarrollo • actual de algunas de las herramientas software (DPL, GeNie, Elvira, Hugin, deal.....) • que han surgido en estos últimos años para la • modelización de preferencias y su estructuración, • tanto en problemas en ambiente de certidumbre • como de incertidumbre. • Esta clase de software supone una implementación de partes de la Teoría • de los Procesos de Decisión que facilita la realización de las diferentes tareas ( • conceptualización, cuantificación, evaluación, análisis de sensibilidad, • consultas, explicación,…) asociadas a: • las metodologías de representación de los problemas, • la evaluación de los modelos y • la explotación de los resultados

4. Software para SAD Entorno Software • Entorno Software. • Introducción. • Dominios de aplicación (marketing, medicina, logística, • planificación, investigación,...) y • Tipos de problemas (diagnóstico, control inteligente, • diseño, predicción, optimización, monitorización, entrenamiento,....) • Problema --- Análisis y Toma de Decisiones: Soluciones Software. • *Opciones • *Organización • *Conclusiones

5. Software para SAD Entorno Software. Introducción • Software para Análisis de Decisiones. • Las aplicaciones utilizan normalmente como plataforma software genérico: • hojas de cálculo (complementos para árboles de decisiones, simulación MC,…), • paquetes estadísticos y • lenguajes de modelado orientado a problemas (financieros, médicos,…) • Para la modelización de problemas de decisión también está disponible • software especializado que implementa: • árboles de decisión, • diagramas de influencia, • redes bayesianas, • funciones de utilidad multiatributo, • estructuras de valor jerárquicas, • simulaciones Monte Carlo y • óptimización multicriterio.

6. Software para SAD Entorno Software. Dominios • El software es para modelizar y • evaluar el problema: • un analista finaciero, estudia opciones de negocio, • el ingeniero, diseña nuevos productos, • el cientifico, investiga el comportamiento de un fenómeno fisico. • Especialmente hecho a medida • para usuarios en campos diversos: • consultoria, • médicina, • ciencias medioambientales, • aeroespacial, • energía, • construcción, • manufacturas, • logística y distribución, • servicios de inversión y financieros.

7. Software para SAD Entorno Software. Problemas • Problema - Análisis y Toma de Decisiones: Solución - Software. • Metodología: Análisis de Decisiones. • Técnicas (IA): Tª Probabilidad, Tª Utilidad, AHP, OR, SIMU,.... • Herramientas (*SW, +/-SW, ¬SW): SS, BN, ID, DT, NN, .... • Soluciones: profesionales del dominio + análistas de decisiones. • Metodología = • {Modelo, Resultados, Análisis de Sensibilidad} • + • {Informe, Implementación del Resultado, Evaluación Crítica}

8. Software para SAD Entorno Software. Problemas • Nivel de conocimiento • Nivel de conocimiento de problema, 2 niveles: • Profesional • (explotación del software en su area de conocimiento). • Experto • (construcción y explotación del software idem). • Nivel de conocimento del software de análisis, 3 niveles: • Consultoria comercial (general): • implantar soluciones. • Consultoria técnica (experto): • explotación de aplicaciones. • Básico (informático + matemático): I+D.

9. Software para SAD Entorno Software. Problemas • Análisis de Decisiones para comprender problemas: • ObjetivoS (beneficios, costes, daño, satisfacción, jerarquía, ) • Elementos (costes, recursos, tiempo, decisiones, información, ) • Agentes (externos, pasivos, afectados, intereses, ) • Interrelaciones ((in)dependencias, causa-efecto, ) • Limitaciones (legales, éticas, ) • Estructura (decisiones, subproblemas, ) • AlternativaS (restricciones, dependencias, ) • Consecuencias (alcance, utilidad, ) • Riesgos (aversión, indiferencia, tendencia, ) • Incertidumbres (distribuciones de probabilidad, dependencias, )

10. Software para SAD Entorno Software. Problemas Es necesario responder mediante un MODELO(S), que represente el conocimiento relativo a las cuestiones anteriores, para utilizar software y obtener resultados de interés. Que software necesito para mi problema ?

11. Software para SAD Entorno Software. Opciones • Software de Análisis de Decisiones / • Software estándar • Estadístico: MINITAB, SAS, SPSS, S-PLUS, R, • Investigación operativa, simulación,.... (paquetes software) • Software para tomar decisiones • Sistemas de ayuda a la decisión (ad hoc) • Software para analizar datos (descriptiva, what-if, ....). • Paquetes estadísticos, Hoja de cálculo, Gestor de base de datos • Software para modelado de datos (reglas, patrones, predicción,....) • KDD: data warehouse, data mining, data mart.... • Software avanzado (SAS, CLEMENTINE, INTELLIGENT MINER), • Software a medida versus software comercial de propósito especial

12. Software para SAD Entorno Software. Organización • Entorno de explotación del software de análisis. • Información • BBDD Operativas: • BD Corporativa y BBDD DataWarehouse • Conocimiento Experto, • Encuestas e Investigación de Mercados. • Infraestructura • Sistema de Información, • Sistema Informático y • Herramientas Software • (Modulos: Acceso, Análisis, Informes)

13. Software para SAD Entorno Software. Organización • Entorno de explotación del software de análisis. • Proceso de análisis y toma de decisiones. • Profesionales + Análistas • Modelado • (modelo + datos + conocimiento), • Evaluación • (datos + conocimiento), • Análisis de sensibilidad • (resultados + conocimiento), • Revisión del modelo • (simplificar, corregir, ampliar) e • Informe final a la Dirección • Implementación de las Decisiones

14. Software para SAD Entorno Software. Conclusiones • Diversidad: Problemas, Modelos, Herramientas y Software (SW) • Selección modelos, herramientas y SW para un problemas concretos • Necesidad de conocimiento profundo de los Problemas previo a la • explotación del SW. El SW útil para estudiar un problema o solución • El SW permite abordar problemas muy complejos para las personas • aunque se hacen importantes simplificaciones en los modelos para • poder obtener resultados • El SW condiciona el modelo (+/- flexible) • El SW implementa parcialmente una metodología y un modelo • El SW favorece el acceso a grandes másas de datos útiles, • la productividad de los análistas y la creatividad de los expertos • Las decisiones las toman las personas con ayuda del SW

15. Software para SAD Naturaleza, Prestaciones y Evaluación del Software • Clasificación de software de Análisis de Decisiones. • 25 características que definen la naturaleza y • prestaciones del software. • http://lionhrtpub.com/orms/surveys/das/das.html • 6 Criterios de evaluación del software Improving Hard DecisionsBiennial survey of decision analysis software offers side-by-side comparison of critical O.R. tools.By Daniel T. Maxwell

16. Software para SAD Naturaleza y Prestaciones • 25 características que definen la naturaleza y prestaciones del software. • Plataforma (SO), Windows, Unix, Otros. • Contexto de aplicación. • (1) Multiobjetivo • (2) Análisis de incertidumbre • (3) Dependencias probabilísticas • (4) Aversión al riesgo • (5) Toma de decisiones secuencial • (6) Todo lo anterior en un solo modelo • Interfaz de usuario. • (7) Interfaz de aplicación estandar • (8) Copia de submodelos • (9) Mover submodelos • (10) Visualiza la estructura del modelo • (11) Imprime la estructutra del modelo • (12) Seguridad de datos

17. Software para SAD Naturaleza y Prestaciones • Precio. • Commercial Distribuciones • Education • Funciones y prestaciones. • (13) Identificación y definición del problema • (14) Técnica de tormenta de ideas • (15) Restricciones Alternativas • (16) Restricciones por niveles • (17) Restricciones por nodos • (18) Elicitación para probabilidades • (19) “ funciones de valor/puntuac. • (20) “ pesos de valores • (21) “ preferencias frente al riesgo • (22) Definido como variable • (23) Análisis sensibilidad gráfico • (24) Presentación gráfica • (25) Documentación con texto

18. El software desarrollado a medida con ayuda de un análista de decisiones consigue soluciones que interfieren menos con los requisitos/restricciones del problema Software para SAD Evaluación del Software • El uso eficaz de cualquier software requiere un conocimiento básico y • comprensión de los métodos y teoría del Análisis de Decisiones: • El software siempre implementa parte de la teoría • Se pueden cometer errores graves en la modelizacion que el software no detecta • Siempre hay aspectos del modelo que el software no puede explicar • Evaluación del software: • En el contexto de la organización y del tipo de problemas • Debe servir de ayuda para comprender las areas de consenso y • discrepancia y añadir rigor al análisis y la toma de decisiones • Siempre requiere aprendizaje del usuario y explicación del resultado

19. Software para SAD Evaluación del Software El software es una ayuda necesaria pero su uso tiene riesgos: - El proceso de decisión NO debe ser conducido por el software -La estructura del problema (medios/fines,…) y sus aspectos clave (pesos/ objetivos,…) NO deben estar condicionados por la herramienta software -La agregación de juicios NO debe ser trivial (promedios) porque el software no la contemple -La estimación de pesos NO debe realizarse mediante un solo método -Centrarse en un software puede mostrar políticas NO óptimas como tales -La naturaleza del proceso de decisión puede NO ajustarse al marco teorico del software -En general, NO hay un software que responda a todos los requisitos que se presentan a lo largo del proceso de decisión.

20. Software para SAD Evaluación del Software La evaluación la realizan análistas de decisiones con la colaboración de los desarrolladores, los potenciales usuarios y los expertos en el problema Criterios: 1) Estructura del problema: diagrama de influencia, jerarquías/árboles de decision,… Alcance 2) Estudio y Desarrollo de alternativas de decisión 3) Análisis: probabilidad, secuencias de decisión, objetivos 4) Tecnología: soporte y fiabilidad 5) Interactividad: comunicaciones, gráficos, trabajo en grupo,… 6) Facilidad de uso: intuitivo, claro, comprensible

21. decision P.{hacer,no_hacer}; decision C.{c,no_c}; chance E.{e1,e2,e3}={.3,.4,.3}; value v|P,C,E= //P.hacer,C.c .85, //E.e1 .43, //E.e2 0, //E.e3 //P.hacer,C.no_c .25, //E.e1 .25, //E.e2 .25, //E.e3 //P.no_hacer,C.c .86, //E.e1 .44, //E.e2 .01, //E.e3 //P.no_hacer,C.no_c .26, //E.e1 .26, //E.e2 .26; //E.e3 chance R.{ra,rn}|E= {.9,.1}, //E.e1 {.65,.35}, //E.e2 {.15,.85}; //E.e3 sequence: decide to P.hacer then gamble on R then a: decide to C.c then gamble on E and get v to C.no_c and get v~ to P.no_hacer then perform a Software para SAD DPL Construcción (diagrama) del modelo Evaluación de las politicas óptimas Análisis de sensibilidad

22. Software para SAD DPL http://www.syncopationsoftware.com/dpl.html

23. Software para SAD DPL

24. Software para SAD DPL

25. Construcción (diagrama) del modelo) Evaluación de politicas óptimas Análisis de sensibilidad (sólo redes bayesianas) Propagación de evidencia Estudio del grado de las influencias Software para SAD GeNie http://genie.sis.pitt.edu/

26. Software para SAD GeNie <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <smile version="1.0" id="Network2" numsamples="1000"> <nodes><decision id="P"><state id="hacer" /><state id="no_hacer" /></decision> <cpt id="E"><state id="e1" /><state id="e2" /><state id="e3" /> <probabilities>0.3 0.4 0.3</probabilities></cpt> <cpt id="R"><state id="ra" /><state id="rn" /><state id="no_r" /><parents>P E</parents> <probabilities>0.9 0.1 0 0.65 0.35 0 0.15 0.85 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1</probabilities></cpt> <decision id="C"><state id="comprar" /><state id="no_comprar" /><parents>R P</parents></decision> <utility id="v"><parents>P C E</parents> <utilities>0.85 0.43 0 0.25 0.25 0.25 0.86 0.44 0.01 0.26 0.26 0.26</utilities></utility> </nodes> <extensions><genie version="1.0" name="Network2" faultnameformat="nodestate"> <node id="P"></genie></extensions></smile>

27. Software para SAD Elvira Construcción (diagrama) del modelo Evaluación de politicas óptimas Explicación de la inferencia (razonamiento) Análisis de sensibilidad Inferencia parametrizable http://leo.ugr.es/elvira/devel/