- •Технології підтримки прийняття рішень Конспект лекцій
- •Розділ 1. Теоретичні основи вибору альтернатив
- •1. Загальні аспекти прийняття рішень
- •1.1. Концепція прийняття рішень. Основні поняття і визначення.
- •1.1. Концепція прийняття рішень. Основні поняття і визначення
- •1.2. Класифікація задач прийняття рішень
- •1.3. Задачі прийняття рішень в умовах визначеності
- •1.4. Задачі прийняття рішень в умовах ризику
- •1.6. Методи теорії дослідження операцій при прийнятті рішень
- •1.5. Задачі прийняття рішень в умовах невизначеності
- •Питання для самоперевірки
- •Контрольні запитання і задачі
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •2. Бінарні відношення та механізми прийняття рішень
- •2.1. Вибір і нетривіальність задач прийняття рішень.
- •2.2. Загальні принципи структуризації альтернатив.
- •2.3. Некритеріальне структурування альтернатив.
- •2.1. Вибір і нетривіальність задач прийняття рішень
- •2.2. Загальні принципи структуризації альтернатив
- •2.3. Некритеріальне структурування альтернатив
- •2.3.1. Метод "порівняльної переваги" елементів
- •Приклад нестрогого ранжування
- •2.3.2. Метод "рядкових сум", матриця парних порівнянь
- •Ранжирування альтернатив за рядковою сумою
- •2.3.2.1. Приклад прийняття рішення про вибір виду транспорту в місті
- •2.3.3. Метод безпосередньої оцінки альтернатив
- •Ранги проектів
- •Питання для самоперевірки
- •Контрольні запитання і задачі
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •3. Метризовані відношення й експертні оцінювання
- •3.1. Кваліметрія в системі переваг якості альтернатив
- •3.2. Шкала найменувань
- •3.3. Шкала порядку (рангова шкала)
- •3.4. Шкала інтервалів
- •3.5. Шкала відношень
- •3.6. Абсолютна шкала
- •3.7. Психометрична шкала Сааті (шкала експертного оцінювання пріоритетів або переваг)
- •Шкала Сааті
- •3.8. Експертне оцінювання. Основні поняття методу експертних оцінок
- •3.8.1. Основні форми проведення експертизи
- •3.8.2. Етапи підготовки і проведення експертизи
- •Питання для самоперевірки
- •Контрольні запитання і задачі
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •Розділ 2. Моделі, методи та алгоритми прийняття рішень
- •4. Моделі та методи прийняття рішень за умов багатокритеріальності
- •4.1. Структурування альтернатив з використанням критеріїв.
- •4.2. Недомінуючі альтернативи Еджворта – Парето.
- •4.3. Моделі і методи прийняття рішень в умовах багатокритеріальності.
- •4.1. Структурування альтернатив з використанням критеріїв
- •Критеріальна таблиця
- •4.2. Недомінуючі альтернативи Еджворта – Парето
- •Оцінка трьох альтернатив за двома критеріями
- •4.3. Моделі і методи прийняття рішень в умовах багатокритеріальності
- •4.3.1. Парне порівняння на основі єдиної порядкової шкали
- •Єдина порядкова шкала для ранжирування студентів
- •Ранжирування студентів за результатами здачі двох екзаменів
- •4.3.2. Методи прийняття рішень на основі згортки критеріїв
- •4.3.2.1. Метод головного критерію
- •Критеріальна таблиця вибору кандидатів на посаду
- •4.3.2.2. Лінійна (адитивна) згортка як метод упорядкування альтернатив
- •4.3.2.3. Максимінна згортка
- •4.3.2.4. Мультиплікативна згортка
- •Питання для самоперевірки
- •Контрольні запитання і задачі
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •5. Прийняття рішень методом аналітичної ієрархії (маі)
- •5.1. Загальні відомості про метод аналізу ієрархій
- •5.2. Терміни, що використовуються при практичній роботі з маі
- •Рівні ієрархії в маі
- •5.3. Метод парних порівнянь у маі. Міра узгодженості. Вектор пріоритетів
- •5.3.1. Індекс узгодженості (іс) і відношення узгодженості (ву)
- •Значення випадкового індексу
- •5.4. Узагальнена математична модель оцінки локальних і глобальних пріоритетів елементів ієрархічної структури
- •5.5. Адекватність моделі, яка побудована за методом маі
- •5.6. Рекомендації до побудови ієрархій
- •Питання для самоперевірки
- •Контрольні запитання
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •6. Концепція корисності та раціональний вибір
- •6.1. Концепції раціонального вибору і ефективного рішення.
- •6.2. Теорія корисності в прийнятті рішень.
- •6.3. Функція корисності.
- •6.1. Концепції раціонального вибору і ефективного рішення
- •6.2. Теорія корисності в прийнятті рішень
- •6.3. Функція корисності
- •6.4. Задачі прийняття рішень з точки зору корисності та імовірності
- •6.5. Деякі положення з теорії імовірності
- •Питання для самоперевірки
- •Контрольні запитання та задачі
- •Резюме за темою
- •7.1. Виграш і ризик при прийнятті рішень в умовах невизначеності.
- •7.2. Прийняття рішень в умовах ризику.
- •7.3. Дерево рішень як метод прийняття рішень в умовах стохастичної невизначеності (в умовах ризику).
- •7.1. Виграш і ризик при прийнятті рішень в умовах невизначеності
- •Словник термінів
- •7. Моделі та методи прийняття рішень в умовах нечіткої інформації, невизначеності та ризику
- •7.2. Прийняття рішень в умовах ризику
- •7.3. Дерево рішень як метод прийняття рішень в умовах стохастичної невизначеності (в умовах ризику)
- •Питання для самоперевірки
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •8. Моделі та методи багатоособового прийняття рішень
- •8.2. Формування узагальненої оцінки.
- •8.4. Оцінювання альтернатив і встановлення ступеня узгодженості думок експертів.
- •8.1. Отримання узагальненої інформації про рішення на підставі думок множини експертів
- •1) Формування узагальненої оцінки;
- •8.2. Формування узагальненої оцінки
- •8.3. Визначення відносної ваги об'єктів (альтернатив)
- •8.4. Оцінювання альтернатив і встановлення ступеня узгодженості думок експертів
- •8.4.1. Варіаційний розмах і коефіцієнт варіації
- •8.4.2. Оцінювання альтернатив безпосереднім призначенням їм ваги і встановленням ступеня узгодженості думок експертів
- •8.4.3. Оцінювання альтернатив у балах і встановлення ступеня узгодженості думок експертів
- •8.4.4. Оцінювання альтернатив методом парних порівнянь і встановлення ступеня узгодженості думок експертів
- •8.5. Перевірка узгодженості думок експертів при оцінці об'єктів методом ранжування (перевірка узгодженості обчисленням коефіцієнта Спірмена і коефіцієнта конкордації)
- •Питання для самоперевірки
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •Розділ 3. Теорія ігор
- •9. Теорія ігор, стратегічні та статистичні ігри
- •9.1. Теорія ігор і теорія статистичних рішень у моделях теорії прийняття рішень.
- •9.2. Теорія статистичних рішень.
- •9.1. Теорія ігор і теорія статистичних рішень у моделях теорії прийняття рішень
- •9.1.1. Ігрові методи прийняття рішень
- •9.1.1.1. Матричні ігри антагоністів
- •Стратегії гравців і значення аij
- •Стратегії гравців і значення аij
- •Стратегії гравців і значення аij
- •Стратегії гравців і значення аij
- •9.1.1.2. Методи рішення кінцевих ігор
- •Матриця гри 5 5
- •Матриця гри 3 х 5
- •Матриця гри 3 х 2
- •Матриця гри 2 х 2
- •Матриця гри 3 3
- •Матриця гри 3 3 із нижньою і верхньою ціною гри
- •9.2. Теорія статистичних рішень
- •9.2.1. Класичні критерії прийняття рішень в іграх з природою в умовах повної невизначеності
- •9.2.1.1. Критерій Лапласа
- •9.2.1.2. Критерій Вальда
- •9.2.1.3. Критерій Севіджа
- •9.2.1.4. Критерій Гурвіца
- •Питання для самоперевірки
- •Резюме за темою
- •Словник термінів
- •Література
9.2.1.2. Критерій Вальда
Згідно з цим критерієм гра ведеться з розумним, причому агресивним, гравцем, що робить усе для того, щоб перешкодити ОПР досягти успіху.
Критерій Вальда забезпечує вибір обережної, песимістичної стратегії або вибір якнайкращої з якнайгірших стратегій.
Оптимальною вважається стратегія, при якій гарантується виграш у будь-якому випадку не менший, ніж "нижня ціна гри з природою". Орієнтир при цьому на гірші умови.
Це "перестраховочний варіант" вирішення [7; 77; 78].
Оціночна функція в умовах крайнього песимізму розраховується таким чином:
(9.8)
9.2.1.3. Критерій Севіджа
Суть критерію полягає в мінімізації ризику. Даний критерій використовує матрицю ризиків. У цьому випадку вибирають ту стратегію, при якій в якнайгірших умовах величина ризику приймає якнайменше значення [7; 77; 78]. Інакше кажучи, даний критерій рекомендує в умовах невизначеності вибирати ту стратегію, при якій величина ризику приймає якнайменше значення в найсприятливішій ситуації (коли ризик максимальний).
(9.9)
При цьому складається матриця R втрат з елементами rij, які відображають збитки від помилкового вибору i-го вирішення в j-му стані.
Для цього в матриці знаходять максимальні елементи в кожному стовпчику.
Потім від цих елементів віднімають елементи в стовпцях матриці
У кожному рядку R знаходять максимальний елемент і, потім, у векторі максимальних елементів знаходять мінімальне значення.
9.2.1.4. Критерій Гурвіца
Критерій Гурвіца пропонує деякий компроміс між зайвим оптимізмом і зайвим песимізмом [7; 78]. Тобто встановлює баланс між випадками крайнього песимізму і крайнього оптимізму шляхом введення деякого вагового коефіцієнта песимізму α.
Критерій рекомендує при виборі вирішення не керуватися ні крайнім песимізмом ("завжди розраховуй на гірше"), ні крайнім оптимізмом ("можливо повезе"). Згідно цим критерієм стратегія вибирається з умови:
(9.10)
де α – 1 коефіцієнт песимізму (0<α <1).
При α= 1 критерій Гурвіца перетворюється на критерій Вальда, при α= 0 – у критерій "крайнього оптимізму", що рекомендує вибрати ту стратегію, при якій найбільший виграш у рядку максимальний. Коефіцієнт α вибирається з суб'єктивних міркувань – чим небезпечніше ситуація, і чим більше ОПР хоче "підстрахуватися", тим менше його схильність до ризику, і тим ближче до одиниці вибирається значення α.
Згідно з критерієм Гурвіца при α=0,5 є рівноймовірних шанс на успіх і невдачу.
Наприклад, при завищеному оптимізмі (при α=0,1) можна отримати високий прибуток, при заниженому оптимізмі (при α=0,9) можна сподіватися на мінімальні втрати прибутку.
Таким чином, наслідком відсутності інформації про вірогідність настання тієї або іншої події може бути невизначеність в результатах рішення ОПР. Різні критерії прийняття рішень в умовах повної невизначеності часто дають різні рішення.
Вибір і критерію, і коефіцієнта α завжди суб'єктивний, тому теорія прийняття рішень не дає незаперечних рекомендацій. Проте, математичні методи корисні, оскільки дозволяють гру з природою звести до матричної форми і виконати послідовний чисельний аналіз ситуації з різних точок зору. Вибір критерію в цих умовах залежить від важливості вирішуваних задач, від кваліфікації і відповідальності експертів.
Для будь-якої економічної задачі, вирішуваної за допомогою теорії статистичних ігор (ігор з природою), може бути визначено абсолютно мінімальне значення виграшу, який ОПР отримає в якнайгіршій для себе ситуації. Ця величина може дорівнювати, наприклад, сумі витрат на виробництво продукції при нульовій виручці від її реалізації, максимально можливим втратам, що виникли внаслідок прийнятого рішення і т. д. У процесі прийняття рішення для визначення найвигіднішої стратегії ОПР необхідна інформація про імовірність стану природи (навколишнього середовища).
Зокрема, підвищення рівня інформованості може бути досягнутим при зверненні ОПР до послуг консультаційної служби, здатної скласти добре обґрунтований прогноз розвитку ситуації. Можна розглядати дану дію як свого роду "експеримент", проведення якого, поза сумнівом, вимагає витрати певних засобів.
З економічної точки зору експеримент доцільно проводити в тому випадку, якщо витрати на його проведення не перевищують виграш, який можна отримати при більш точному знанні стратегії природи. Реалізація такого експерименту можлива за допомогою імітаційного моделювання.
