Sistemas de Suporte a Decisão Roberta Pontes rsap@di.ufpe.br UFPE - Centro de Informática Programa de Doutorado em Info

1. Sistemas de Suporte a DecisãoRoberta Pontes rsap@di.ufpe.br UFPE - Centro de Informática Programa de Doutorado em Informática Profa. Flávia

2. Plano de Aula • 1. Introdução • 2. Tomada de Decisão, Modelagem e Suporte • 3. Componentes de um Decision Support System -DSS • 4. Data Warehousing - DW • 5. Data Mining • 6. DSS Inteligentes • 7. DW com Agentes Inteligentes

3. 1 Introdução • Em 1970: Decision Support Systems - DSS - SI projetados para auxiliar gerentes em fazer escolhas • No início dos anos 80: Executive Information Systems - EIS

4. 1 Introdução • EIS (continuação): • os primeiros não tinham capacidade analíticas • acabou sendo usada por “sêniores” para encontrar problemas • DSS são usadas por pessoas de apoio para solucionar problemas • Embora úteis DSS e EIS os BD usados trabalhavam com dados transacionais • não havia uma considerações sobre presente, passado para se prevê o futuro • início dos anos 90, datawarehouse e OLAP iniciaram a expansão dos domínios do DSS • De DSS Pessoal para Organizacional

5. 1 Introdução • Com o crescente desenvolvimento de sistemas distribuídos • acesso a dados de múltiplas localizações • colaboração e comunicação via web • Ferramentas DSS atuais familiarizadas com padrões da web • flexibilidade, eficiência e uso • migração de sistemas para desktop • Pode-se obter a integração crescente de vários SI • melhores decisões - muitas informações

6. 1.1 Suporte Computadorizado a Tomada de Decisão • Management Support Systems (MSS)Coleção de tecnologias computadorizadas • Objectivos • suportar trabalho gerencial • suportar tomadas de decisão

7. 1.2 Porquê Suporte de Decisões Computadorizado? • Competição • Facilidade de uso por usuários-finais • Facilidade de análise - dados especiais ( data warehouse) • 2 maiores tecnologias • DSS (suportam decisões de gerentes e de analistas) • EIS (ajudam grandes executivos na identificação de problemas e oportunidades) • Suporte a decisões é baseado numa diversidade de dados internos e externos • Aplicações DSS separadas de Sistemas de processamento de transações (TPS), e usam dados transacionais. • DSS usam infinidade de modelos estatísticos e outros • Os gerentes são os responsáveis por todas as decisões

8. Todas as atividades gerenciais giram em torno o suporte a decisão • O gerente é o tomador de decisão • Tomar decisão é uma arte (de puro talento) • Estilos individuais são usados, não métodos científicos sistemáticos • Decisões devem ser rápidas • Evitar abordagem de gerenciamento “Tentiva-Erro”

9. 1.4 Outros Sistemas de Suporte Management Support Systems (MSS) • Decision Support Systems (DSS) • Group Support Systems (GSS), including Group DSS (GDSS) • Executive Information Systems (EIS) • Expert Systems (ES) • Artificial Neural Networks (ANN) • Hybrid Support Systems • Cutting Edge Intelligent Systems (Genetic Algorithms, Fuzzy Logic, Intelligent Agents, ...)

10. 1.5 Arquitetura Clássica para Suporte a Decisão[Simon 71, [Anthony 65]

11. 1.5.1 Natureza de Decisões em Ambientes de Suporte a Decisão • Arquitetura proposta por [Gorry and Scott Morton 71]+ [Simmon 77] + [Anthony 65] Decisões Altamente Estruturadas Decisões Altamente desestruturadas Estratégico Tático Operacional Semi-estruturadas

12. Simon: Três fases do processo de Tomada de Decisão • Compreensão -busca por condições solicitadas nas decisões • Projeto--projetos, desenvolvimentos, e possíveis análises das ações • Escolha--seleção de uma ação das disponíveis

13. Problemas Desestruturados, normalmente, são resolvidos com o julgamento humano • Problemas semi-estruturados necessitam de ambos rotinas automáticas de solução e julgamento humano • Um Sistema de Suporte a Decisão , além de fornecer soluções pode auxiliar gerentes a entender probemas • Meta do DSS:Aumentar a eficácia da Tomada de Decisão

14. 1.5.2 Suporte a Computador para Decisões Estruturadas • Suportadas desde 1960 • São de natureza repetitiva • possuem alto nível de estruturação • podem ser abstraídas, analisadas e classificadas em protótipos • Solucionadas por modelos ou fórmulas quantitativas • Método conhecido como: • Management Science (MS) ou • Operations Research (OR)

15. 1.6 Conceitos de (DSS) Scott Morton [1971] • [Gory and Scott Morton 71] - sistema interativo baseado-computador, que ajudam tomadores de decisão na utilização de modelos e dados para solucionar problemas não estruturados Keen and Scott Morton [1978] • Keen and Scott Morton 78] - DSS acoplam recursos intelectuais individuais com capacidades do computador para melhorar a qualidade de decisões • DSS: Expressão livre de contexto, i.é. • Significados diferentes para pessoas diferentes • Não sendo aceita uma definição universal

16. O que é um DSS? • Usado algumas vezes como um termo guarda-chuva • todo e qualquer sistema computadorizado usado no suporte a tomada de decisões numa organização • Definição de Trabalho: • Sistema de Informação Baseado em Computador- CBIS • interativo, flexível e adaptável, • que suporta soluções de gerenciamento • de problemas não-estruturados • e provê tomada de decisão.

17. 1.6.1 Características e Capacidades do DSS • Projetado para suportar problemas gerenciais complexos que outras técnicas computadorizadas não suportam • é orientado a usuário, • usa dados e modelo • fornece suporte para níveis gerenciais e executivos • suporta todas as fases do processo de tomada de decisão • Suporta vários estilos/processos para tomada de decisão • são adaptativos no tempo

18. 1.6.1 Características e Capacidades do DSS • Tentam melhorar a eficácia da tomada de decisão • (exata, tempo mínimo e qualidade) • o tomador de decisão tem o controle completo sobre todos os passos do processo TD na resolução do problema • fornece acesso a diferentes tipos de dados ...

19. 1.6.2 Por qûe usar DSS? • Os benefícios são [Udo and Guimarães 94]: • alta qualidade nas decisões • melhoria na comunicação • redução de custo • aumento de produtividade • economia de tempo • melhoria da satisfação de clientes e empregados.

20. 1.7 Group Support Systems (GSS) • Várias formas de trabalho em grupo: • Groupware • Electronic meeting systems • Collaborative systems • Group Decision Support Systems (GDSS)

21. 1.8 Executive Information (Support) Systems (EIS, ESS) Usado estritamente por executivos ! • Fornece uma visão organizacional • Satisfaz as necessidades de informções a executivos e a outros gerentes • Fornece uma interface de uso fácil (usuário seduzido) • Interface customizada aos estilos individuais de decisão • Possibilita o controle e acompanhamento rápido e efetivo • Fornece acesso rápido a informações escondidas (Drill Down) • Filtra, extrai e acompanha dados e informações críticos • Identifica problemas (oportunidades)

22. 2. Tomada de Decisão, Modelagem e Suporte • Um exemplo problema • O papel do SI em uma organização • O Processo de Modelagem • Decison Making versus Problem Solving

23. 2.1 Um exemplo de Problema • Como investir $ 1.000,000,00 ?

24. 2.1.1 Aspectos Típicos de uma Decisão • Decisões podem ser tomadas em grupo • Possivelmente com objetivos contraditórios • Existem centenas de alternativas • resultados podem ocorrer no futuro • atitudes envolvem risco • existem cenários “What- If” • método “tentativa-erro” podem resultar em perdas • experimentos reais só podem ser feitos uma vez • mudanças no ambiente podem ocorrer continuamente

25. 2.3 Tomada de Decisão versus Problem Solving • Segundo Simon o Processo de Tomada de Decisão é composto de 4 fases: 1. Compreensão 2. Projeto 3. Escolha 4. Implementação Def. Livro: Decision making e Problem Solving podem sinônimos Def. Jacques Robin: DM - fase 1

26. 2.4 O Processo de Modelagem • Modelos • Maior componente do DSS • Permitem simular a realidade • É uma representação ou abstração simplificada da realidade • Realidade é muito complexa, difícil de ser copiada • Benefícios • Economia de Tempo • Facilidade de manipulação • Baixo custo nas construções, execuções • Podem modelar riscos e incertezas • Simulação visual, • ...

27. Processo de Modelagem de Suporte a Decisão Fase Compreensão • Examina a realidade • Identifica e define problema Suposições Simplificações realidade Declarações do problema Validação do modelo Fase do Projeto Formula um modelo Seta critérios de escolha e busca por alternativas Verificação de Solução proposta Alternativas Sucesso Fase da Escolha Solução para o modelo Seleção da melhor alternativas Plano para Implement. Implementação Solução Solução Fracasso

28. 2.5 Como Decisões são Suportadas As diversas tecnologias que auxiliam o processo de modelagem nas suas diferentes fases: • Compreensão:DSS, ES, MIS, Data Mining, OLAP, EIS GDSS • Projeto e Escolha:DSS, ES, GDSS, Management Science • Implementação: DSS, ES, GDSS

29. 3. Componentes de um DSS • Data management subsystem: • Model management subsystem • Knowlwdge management subsystem • User interface subsystem • O Usuário é considerado parte do sistema

30. 3.1 Visão Esquemática do DSS Other Computer-Bases systems Data Manag Mod. Manag Knowledge Manag. User Interface Manager (User) O usuário é considerado parte do sistema

31. 3.1.1 Data managent subsystem • inclui o banco de dados que contém dados relevantes a resolução do problema • conhecido como DBMS • é composto de • DSS database • Database management system • Data directory • Query facility

32. Fontes internas de dados Fontes de dados externas Finanças, Marketing, Produção, ... Dados pessoais Extraçao BD-DSS ou DW User Interface Facilidade consultas SGBD Manag. Mod. Knowledge manag. Diretório de dados A Estrutura do Data Management Subsystem

33. 3.1.2 Model managment subsystem • Pacote de software que inclui: • Model base management • contém rotinas estatísticas, de finanças, marketing ... • 4 categorias: estratégico, tático, operacional e blocos de contrução de modelos • Modeling language • Model directory • Model execution, integration, and comand processor

34. 3.1.2 .1 Model Base - Estratégico • Usados para suportar planejamentos estratégicos • gerenciamentos de alto nível, de longo prazo • gerenciamentos de objetivos corporativos • Ex: • análise de impacto ambiental • fusões, novas aquisições

35. 3.1.2 .2 Model Base - Tático • Usados para suportar gerenciamentos de nível médio. • Usados para auxiliar no controle e recursos da organização • Ex de decisões: • planejamentos de necessidades para o trabalho • determinação de layouts, de orçamentos

36. 3.1.2 .3 Model Base - Operacional • Usados para suportar atividades do trabalho do dia-a-dia • Ex de decisões: • squeduling da produção • controle de inventário, • controle de qualidade...

37. Modelo Base Diretório do Modelo Gerenciamento do Modelo Base Modelo de execução, integração Gerenciamentos de dados, de interface e de conhecimento A Estrutura do Model Management System

38. 3.1.3 Knowledge managent subsystem • Fornecem expertise para auxiliar na resolução de problemas não estruturados ou semi-estruturados

39. Subsistemas de gerenciamento conhecimento, do modelo e do banco de dados Sistema User Interface Management Processador de Linguagem Natural Entradas/Saídas Terminal Impressoras, Plotters Usuário Estrutura do User Interface System

40. Knowledge Management Classificação Silverman[95] • knowledge-based aids (decisões endereçadas pela matemática) • intelligent decision modeling system (ajuda aos usuários a construir, aplicar e gerenciar bibliotecas ) • decision analytic expert systems (métodos de incerteza) DSS Inteligente ou DSS/ES ou KB-DSS

41. 3.1.4 User interface subsystem • Permite a comunicação entre usuários e Subsistema de gerenciamento do modelo • inclui hardware, software, interações homem-máquina, acessabilidade, ... • Spraque e Watson [96] - componente mais importante • Whitten e Bentley [97] - consideram ser o próprio sistema

42. 3.1.4.1 Capacidade do User interface subsystem • Fornece interface gráfica • apresenta diferentes formatos e saída para dados • capacidades de ajuda, de diagnóstico, rotinas de sugestões... • Armazena entrada e saída de dados • fornece treinamentos • captura, armazena e realiza análise de diálogos entre usuários...

43. 3.2 Classificação dos DSS • Halsapple and Winhston’s Classification [96] • Text-oriented DSS • Database-oriented DSS • Spreadsheet-oriented DSS • Solver-oriented DSS • Rule-oriented DSS • Compound DSS

44. 4. Data Warehousing • É muito apropriado para organizações onde: • dados armazenados em sistemas diferentes • existem várias bases de dados diferentes • o mesmo dado é apresentado de formas diferentes em vários sistemas • dados são difíceis de decifrar - formato muito técnico

45. 4.1 Característica de Data Warehousing • Dados organizados por assunto • Integração de dados (Ex: sexo) • Variante no tempo - dados históricos 5-10 anos para indicar tendências, fazer comparações, previsões. • Banco de dados read-only

46. 4.2 OLTP versus OLAP • On-Line Analytical Processing • processamento informacional ou de suporte a decisão • usados pelos usuários finais em DSS e EIS • trabalha com data warehouse • On-Line Transaction Processing • processamento operacional ou de missão crítica • usado por especialistas • trabalha com dados volumosos

47. 4.2.2 Funções de um DW • coleta e armazenamento de dados de várias bases de dados, • armazenamento de dados resumidos, • fornecimento de respostas à consultas OLAP, • fornecimento de cópia estável dos dados para consultas de suporte a decisão.

48. Sof. Cons. & atual C&A c &a Data mart Data mart DW Software de Integração Data extractor Data extractor Data extractor BD legados BD legados Sistema de Arquivos 4.2.3 Arquitetura de um DW

49. A Multidimensionalidade • Planilhas são tabelas de 2 dimensões • Em DSS cruzamentos são necessários • Multimensionalidade permite o tomador de decisão organizar informações com 3 ou mais dimensões • Exemplo de um modelo multidimencional no slide seguinte

50. FatosVenda ChaveTempo ChaveCliente ChaveProduto ChaveCanal PreçoCheio Desconto Comissão RedeProcedência Produto Tempo ChaveProduto Nome Tipo Ocasião VidaÚtil Estação PreçoArranjo DateAvailableFrom DateAvailableTo Descrição Cliente ChaveCliente PrimeiroNome ÚltimoNome FaturaEndereço FaturaCidade FaturaOutraEstado FaturaPaís Idade Gênero MantalStatus RendaFamiliar Canal ChaveCanal Tipo; Nome Matriz; Região Localização: Cidade, Estado, País; AnoContrato