Читать онлайн «Методы и алгоритмы принятия решений в управлении учебным процессом в условиях неопределенности»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Восточно-Сибирский государственный технологический университет Л. В. Найханова, С. В. Дамбаева МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УПРАВЛЕНИИ УЧЕБНЫМ ПРОЦЕССОМ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ Издательство ВСГТУ Улан-Удэ – 2004 УДК 004. 02:519. 816 ББК 32. 81 Н20 Л. В. Найханова, С. В. Дамбаева. Н20 Методы и алгоритмы принятия решений в управлении учебным процессом в условиях неопределенности: Монография. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2004. – 164 с. : ил. Монография посвящена исследованию методов принятия решений в задачах управления учебным процессом вуза. Не претендуя на полноту раскрытия проблемы, авторами предпринята попытка разработки подхода решения слабослабоформализованных, слабоструктурированных задач управления учебным процессом вуза, характеризующихся расплывчатыми ограничениями, неполными и нечеткими данными, сильно зависящими от изменений внешней среды и субъективных предпочтений лица, принимающего решение. Разработана двухкомпонентная модель принятия решений для информационно сложных и информационно несложных задач принятия решений. Описаны методы, входящие в двухкомпонентную модель и необходимые для решения задач управления учебным процессом вуза. Достоверность основных положений работы показывается на примере решения задачи формирования учебного плана специальности/направления технического вуза. Ключевые слова: принятие решений, информационно сложные задачи, модель принятия решений, методы и алгоритмы принятия решений, методы и алгоритмы генерации, оценки альтернатив, экспертный опрос, экспертная оценка альтернатив, задачи распределения в управлении учебным процессом вуза, нечеткое регулирование, управление учебным процессом в вузе, формирование учебного плана специальности, формирование национально-регионального компонента, базовая таксономия учебного плана. Рецензенты Г. А. Доррер, д. т. н. , проф. СибГТУ (г. Красноярск), Д. Ш. Ширапов, д. ф-м. н. , проф. ВСГТУ Печатается по решению редакционно-издательского совета ВСГТУ ББК 32. 81  Найханова Л. В. , Дамбаева С. В. , 2004 г.  ВСГТУ, 2004 г. 2  Содержание Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5 1 Описание проблемы и обзор методов принятия решений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 7 1. 1 Описание проблемы... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 7 1. 1. 1 Обзор задач управления учебным процессом вуза... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 7 1. 1. 2 Содержательное описание задачи формирования учебного плана специальности ... 9 1. 1. 2. 1 Основные термины предметной области... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 9 1. 1. 2. 2 Методические указания к разработке учебных планов... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 10 1. 2 Обзор существующих подходов к формированию учебного плана специальности... ... . 13 1. 2. 1 Формирование учебного плана специальности на основе дерева целей подготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13 1. 2. 2 Организация модульного обучения и формирование учебного плана на основе связей между модулями ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15 1. 2. 3 Анализ исследований, посвященных методикам формирования учебного плана специальности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 15 1. 3 Обзор моделей и методов принятия решений... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 1. 3. 1 Модели принятия решений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 16 1. 3. 2 Обзор методов генерации альтернатив... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 18 1. 3. 2. 1 Подход формирования альтернатив с помощью экспертного опроса... ... ... ... ... . 18 1. 3. 2. 2 Подходы к генерации альтернатив на основе применения эвристик ... ... ... ... ... . . 19 1. 3. 3 Обзор методов оценки и выбора альтернатив... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 21 1. 4 Модели принятия решений в задачах управления учебным процессом ... ... ... ... ... ... ... ... . . 23 1. 5 Выводы по главе и постановка задачи... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24 2 Методы и алгоритмы принятия решений слабоформализованных задач в условиях неопределенности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 26 2. 1 Методы извлечения знаний... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27 2. 1. 1 Основные аспекты составления анкеты... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28 2. 1. 2 Формальное представление вопросно-ответных отношений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 29 2. 2 Методы генерации альтернатив ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 31 2. 2. 1 Интерактивный метод экспертного опроса с применением метода анкетирования 32 2. 2. 2 Метод генерации альтернатив-распределений с применением стратегии направленного перебора... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 33 2. 3 Методы экспертной оценки и ранжирования альтернатив... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 37 2. 3. 1 Экспертная оценка и ранжирование альтернатив на основе метода парных сравнений... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 38 2. 3. 2 Метод упорядочивания многокритериальных альтернатив ЗАПРОС... ... ... ... ... ... ... . . 41 2. 3. 3 Экспертная оценка и ранжирование альтернатив на основе метода анкетирования ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 47 2. 4 Методы нечеткого регулирования в задачах управления учебным процессом... ... ... ... ... 50 2. 4. 1 Методы введения в нечеткость... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 51 2. 4. 1. 1 Формирование терм-множества ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 52 2. 4. 1. 2 Формирование универсального множества лингвистической переменной нечеткого регулятора... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 56 2. 4. 2.