Sistemas de Apoio à
Decisão
Teresa Romão
[email protected]
Departamento de Informática
Universidade de Évora
2006/2007
Introdução
Sistemas de Apoio à Decisão
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O que é uma decisão?
Sistemas de Apoio à Decisão
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O que é uma decisão?
• Uma decisão consiste na escolha de um modo de agir, entre
diversas alternativas possíveis, com a intenção de atingir um
objectivo.
Exemplo:
O planeamento envolve muitas decisões:
O que deve ser feito? Quando? Onde? Como? Por quem?
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Decisão - Dificuldades
A dificuldade de uma decisão pode dever-se a diversos factores:
• Complexidade - muitos factos a ter em conta;
• Incerteza - muitas vezes não se conhecem bem as
consequências de determinadas acções;
• Existência de múltiplos objectivos - o cumprimento de uns
pode atrasar o de outros;
• Diferentes perspectivas dão origem a diferentes conclusões pequenas diferenças nos inputs provocam grandes diferenças
nos resultados; mais do que uma pessoa está envolvidas na
decisão.
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Quem toma decisões?
Um gestor pode ser toda e qualquer pessoa que gere um projecto
ou um sistema e para isso necessita tomar decisões importantes.
Pode tratar-se de um gestor económico, de um engenheiro ou
mesmo de uma dona de casa.
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Tipos de problemas
• Estruturados - problemas rotineiros ou repetitivos para os quais
existem soluções estudadas (standard). São conhecidos
processos para obter uma solução óptima ou pelo menos boa
para o problema. Os objectivos estão claramente definidos e,
normalmente envolvem a minimização dos custos ou a
maximização dos lucros.
• Não estruturados - problemas complexos para os quais não
existe nenhuma receita para aplicar. A intuição humana serve
frequentemente de base para a tomada de decisão (exemplo:
planeamento de novos serviços).
• Semi-estruturados - possuem elementos estruturados e
elementos não estruturados. A resolução destes problemas
envolve a combinação entre processos de resolução standard e
o julgamento humano.
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Tipos de problemas
Problemas estruturados
Problemas não-estruturados
-
Rotineiros e repetitivos;
-
Novos e infrequentes;
-
Existe uma receita para a sua
resolução;
-
Não se conhecem procedimentos
standard para a sua resolução;
-
Os critérios de decisão estão bem
definidos;
-
Os critérios de decisão são
imprecisos;
-
O número de alternativas
possíveis
é
relativamente
pequeno e as consequências de
cada uma são fáceis de avaliar.
-
As alternativas são numerosas e
as consequências de cada uma
são dificeis de enumerar e
avaliar.
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Decomposição de problemas
Os problemas complexos podem muitas vezes ser decompostos
em subproblemas de mais fácil resolução. Assim, como
problemas
não-estruturados
podem
ser
decompostos
em
subproblemas estruturados.
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Processo de decisão
Identificação
Identificação do problema
Estruturação do problema
Definição dos objectivos
Aquisição de dados
Desenho
Geração de alternativas
Formulação do modelo
Selecção
Avaliação das alternativas
Selecção da melhor
alternativa
Falha
Implementação
Avaliação
Successo
Solução do
problema
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Identificação
Consiste, por um lado, na identificação do problema e na
definição clara do objectivo a atingir. Por outro lado, consiste na
aquisição da informação relevante relacionada com o nosso
problema. É muito importante não desprezar informação crítica e
saber distinguir entre o que é necessário e o que temos disponível.
Informação
necessária
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Informação
disponível
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Identificação
I
n
f
o
r
m
a
ç
ã
o
Tempo/Custo
Normalmente, conseguimos uma grande quantidade de informação
relevante num espaço de tempo relativamente curto e a um custo
relativamente pequeno. Mas, a partir de um dado momento
passamos a gastar tempo e mais recursos financeiros e a descobrir
menos informação relevante.
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Desenho
Consiste na formulação de um modelo e na geração de
alternativas possíveis a partir da informação obtida. É importante
usar a criatividade para gerar diversas soluções.
A geração de alternativas pode ser feita automaticamente pelo
modelo, mas em grande parte dos casos é feita manualmente.
Possibilidades
criativas
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Opções
possíveis
3 opções
2
alternativas
Selecção
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Desenho
Antes de procurar as alternativas possíveis deve-se primeiro
definir os critérios de selecção, pois isto pode reduzir a busca de
alternativas
Os critérios de selecção podem ser classificados em diferentes
níveis de prioridade.
TÊM
DEVEM
PODEM
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Selecção
Para podermos seleccionar uma alternativa de entre as alternativas
possíveis há que tentar prever as consequências resultantes dessa
escolha.
As consequências de uma determinada decisão podem tomar duas
formas: aparente e latente.
As consequências aparentes são as que são previsíveis e mais
facilmente identificáveis.
As consequências latentes são consequências indirectas e menos
prováveis de ocorrerem. Correspondem, normalmente, a efeitos
secundários (os sistemas computacionais podem ajudar-nos a
descobrir estas consequências).
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Selecção
Podemos classificar os ambientes de decisão em 3 categorias:
•
Certeza - existe um completo conhecimento das consequências
resultantes da selecção de cada uma das alternativas (ambiente
determinístico).
•
Risco - o decisor tem que considerar vários consequências
possíveis para cada alternativa, cada uma com uma
probabilidade de ocorrência, que é conhecida ou pode ser
estimada. Nestas condições o decisor pode avaliar o risco
associado a cada alternativa (análise de risco).
•
Incerteza - o decisor tem que considerar várias consequências
possíveis para cada alternativa, mas não sabe nem pode estimar
a probabilidade de ocorrência de cada uma. É a situação mais
dificil por falta de informação.
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Selecção
Conhecimento crescente
Certeza
Conhecimento
completo
Risco
Incerteza
Conhecimento decrescente
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Selecção
A fronteira entre a fase de desenho e a fase de selecção não é muito
clara. Algumas actividades podem ser desenvolvidas em ambas as
fases e podemos saltar entre essas duas fases. Além disso, na fase
de selecção podem surgir novas alternativas.
A fase de selecção envolve a comparação das alternativas de modo
a encontrar a melhor solução ou pelo menos uma solução
satisfatória.
A fase de selecção inclui a procura, avaliação e recomendação de
uma solução apropriada para o modelo. Só se essa solução for
implementada com sucesso é que o problema está resolvido.
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Selecção
No processo de selecção temos que:
•
listar as vantagens e desvantagens de cada alternativa;
•
examinar as consequências da escolha de cada alternativa;
•
avaliar cada alternativa em função do objectivo a atingir;
•
pesar os riscos em função dos ganhos esperados.
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Selecção
Dependendo dos critérios de selecção, existem várias técnicas
para a procura de soluções para o modelo.
Para os modelos normativos podem usar-se técnicas analíticas
ou proceder-se a uma completa e exaustiva enumeração de
todas as alternativas possíveis – processo de optimização.
Para os modelos descritivos pode-se proceder à comparação de
um número limitado de alternativas, usando heurísticas ou
aleatoriamente.
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Selecção
• Técnicas analíticas – usam fórmulas matemáticas para
alcançar uma solução óptima ou prever um determinado
resultado. São usadas principalmente para resolver problemas
estruturados.
• Procura aleatória – É uma procura arbitrária que pode passar
pela enumeração completa de todas as alternativas possíveis a
partir da qual é descoberta a solução óptima ou pela busca
parcial que prossegue até se chegar a uma solução satisfatória.
• Heurísticas – Muitas vezes é possível definir regras que
conduzam o processo de busca e reduzam o processamento
computacional envolvido no processo. Uma busca heurística é
um processo definido passo-a-passo que é repetido até se
encontrar uma solução satisfatória.
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Análise de sensibilidade
Os resultados dos modelos dependem das variáveis de entrada,
que muitas vezes correspondem apenas a previsões com um
determinado grau de incerteza.
A análise de sensibilidade permite-nos analisar o impacto
registado no resultado do modelo devido a uma mudança nas
variáveis de entrada ou parâmetros do modelo.
A análise de sensibilidade confere ao modelo flexibilidade e
capacidade de adaptação à mudança das condições inicialmnte
previstas, permitindo uma melhor compreensão do problema.
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Análise de sensibilidade - Tipos
• Automática - É fornecida com alguns modelos de decisão
quantitativos, tais como os modelos de programação linear.
Informa o decisor sobre o intervalo de variação de cada
variável de entrada ou parâmetro que não produza nenhum
impacto significativo na solução alcançada. Apenas é permitida
que uma variável seja alterada de cada vez.
• Tentativa e erro - Consiste na alteração de algumas variáveis de
entrada do modelo e na sua nova resolução.
• análise “what-if” que nos permite verificar o que acontece
em determinada situação (pode ser uma avaliação de
cenários)
• “goal seeking” que calcula os valores que as variáveis de
entrada deverão registar para que se verifique um
determinado resultado (ex: quantos empregados
precisamos para acabar esta tarefa até amanhã?).
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Implementação
Consiste em pôr em práctica a alternativa escolhida e na sua
subsequente avaliação.
Dado que o processo de decisão é um processo cíclico é
importante saber avaliar o ponto de não retorno (da aviação).
Durante a implementação da alternativa escolhida pode chegar-se
à conclusão que esta alternativa não satisfaz devidamente o nosso
objectivo e pode ser necessário regressar à fase de desenho ou
selecção novamente. O ponto de não retorno é o ponto a partir do
qual os custos de voltar atrás são maiores que os custos de seguir
até ao fim.
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Tipos de decisão
Estratégica
Objectivos a longo prazo;
Definição das políticas organizacionais;
Problemas não-estruturados;
Informação agregada proveniente de fontes externas.
Gestão
Objectivos a médio prazo;
Alocação de recursos de acordo a estratégia definida.
Operacional
Objectivos a curto prazo;
Controlo diário de tarefas e projectos;
Problemas estruturados (embora possam ser complexos);
Dados históricos precisos, detalhados e internos.
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Tomada de decisão/Resolução do
problema
Há quem considere todo o processo de decisão (as 4 fases) como a
resolução do problema, sendo a fase de selecção (3) a tomada de
decisão.
Outros consideram que as 3 primeiras fases de processo de decisão
constituem a tomada de decisão, que acaba com a produção de uma
recomendação, e que a resolução do problema culmina com a
implementação dessa recomendação na fase 4 do processo de
decisão.
Nós vamos usar os 2 termos indistintamente, embora saibamos que
tomar uma decisão não significa obrigatoriamente resolver um
problema.
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Sistemas de informação
computorizados
• Transactions Processing Systems (TPS)
• Management Information Systems (MIS)
• Executive Information Systems (EIS)
• Expert Systems (ES)
• Decision Support Systems (DSS)
• Redes Neuronais
• Group Decision Support Systems (GDSS)
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Evolução do papel dos computadores na tomada de
decisão
Descrição
Tempo
Exemplos
Cálculos, sumários
Cálculadoras;
modelos estatísticos
Busca, organização,
apresentação de
informação relevante
Sistemas de gestão de
bases de dados;
Interação com o
utilizador facilitando a
formulação e a execução
das diferentes fases do
processo de decisão
Folhas de cálculo;
modelos de investigação
operacional;
sistemas CAD;
sistemas de apoio à
decisão;
sistemas periciais;
sistemas de informação
para executivos
Visualização dos
resultados; interfaces
amigáveis; análise de
sensibilidade
Decisões colaborativas;
aprendizagem
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Sistemas de apoio à
decisão em grupo;
redes neuronais
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Um pouco de história
Durante anos, a capacidade de tomar boas decisões (não
confundir uma boa decisão com a sorte de ter um bom resultado)
foi considerada uma arte, um talento aperfeiçoado ao longo do
tempo com a experiência.
A criatividade, o julgamento, a intuição e a experiência
dominavam o processo de decisão, não havendo métodos
quantitativos e sistemáticos baseados no conhecimento científico.
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Um pouco de história
Na era da informação é mais dificil tomar decisões, porque:
• há mais alternativas disponíveis entre as quais podemos decidir,
mais informação a ter em conta (avanços tecnológicos);
• as consequências futuras das decisões são mais difíceis de prever
devido ao aumento da incerteza (mercados internacionais,
condições políticas);
• custos superiores dos erros devido à complexidade e magnitude das
operações, ao automatismo, às reacções em cadeia provocadas por
esse erro (Organizações maiores, maior complexidade estrutural)
(Y2K).
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Um pouco de história
Pelos motivos anteriores, o método de tentativa e erro não deve ser
utilizado.
Os gestores devem utilizar as ferramentas e técnicas que cada vez
mais são postas à sua disposição para os ajudar a tomar as decisões
mais apropriadas. Muitas desta técnicas usam métodos de análise
quantitativa e fazem parte de uma disciplina chamada investigação
operacional.
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Sistemas de Apoio à Decisão
Definição
"…interactive computer-based systems, which help decision makers
utilize data and models to solve unstructured problems."
Scott-Morton, 1970
"Decision support systems couple the intellectual resources of
individuals with the capacities of the computer to improve the quality
of decisions. It is a computer-based support system for management
decision makers who deal with semi-structured problems."
Keen and Scoot-Morton, 1978
Sistemas de Apoio à Decisão
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Sistema de Apoio à Decisão
Definição
“A DSS is an interactive, flexible, and adaptable CBIS, specially
developed for supporting the solution of a non-structured
management problem for improved decision making. It utilizes data,
it provides easy user interface, and it allows for the decision maker’s
own insights.”
DSS sometimes describes any computerized system used to support
decision making.
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Sistema de Apoio à Decisão
Definição
“A DSS is an interactive, flexible, and adaptable CBIS, specially
developed for supporting the solution of a non-structured
management problem for improved decision making. It utilizes data,
it provides easy user interface, and it allows for the decision maker’s
own insights.”
DSS sometimes describes any computerized system used to support
decision making.
Não existe nenhuma definição universalmente aceite para um
sistema de apoio à decisão.
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