
- •Тема 3. Ухвалення рішень в умовах часткової невизначеності. Теорія статистичних рішень
- •3.1. Ігри з природою в умовах визначеності
- •3.2. Ігри з природою в умовах невизначеності
- •1) Розглянутий спосіб пошуку оптимального рішення називається критерієм Вальда (максимінний критерій ухвалення рішення)
- •2) Максимаксний критерій
- •3) Критерій песимізму-оптимізму Гурвиця
- •4) Критерій Севіджа (критерій мінімаксу ризику)
- •5) Критерій Лапласа
- •6) Критерий Байєса-Лапласа
5) Критерій Лапласа
У низці випадків видаються правдоподібними наступні міркування: наскільки майбутні стани природи є невідомі, настільки їх можна вважати рівноймовірними. Цей підхід до рішення використовується в критерії "недостатньої основи" Лапласа.
Розв'язуючи задачу, для кожного рішення розраховується математичне очікування виграшу (імовірність станів природи вважаються однаковими yj = 1/n, j=1:n), і вибирається те рішення, для якого величина цього виграшу є максимальною:
vL = maxi j ( 1/n aij ) = 1/n maxi j aij.
Рішенням гри "Постачальник" за критерієм Лапласа є друга стратегія:
|
max |
-250 |
|
-225 |
-225 |
-230 |
|
-265 |
|
Гіпотеза про рівноймовірності станів природи є досить штучною, тому принципом Лапласа можна користуватися лише в обмеженій кількості випадків. У загальнішому випадку слід вважати, що стани природи не є рівноймовірні, і використовувати їх для вирішення критерій Байєса-Лапласа.
6) Критерий Байєса-Лапласа
Цей критерій відступає від умов повної невизначеності – він припускає, що можливим станам природи можна приписати певну вірогідність їхнього настання і, визначивши математичне очікування виграшу для кожного рішення, вибрати те, яке забезпечує найбільше значення виграшу:
vBL = maxi aij yj.
Цей метод припускає можливість використання якої-небудь попередньої інформації про стани природи. При цьому передбачається як повторюваність станів природи, так і повторюваність рішень, і передусім, наявність досить достовірних даних про минулі стани природи. Тобто ґрунтуючись на попередніх спостереженнях, прогнозувати майбутній стан природи (статистичний принцип).
Повертаючись до нашої гри "Постачальник", припустимо, що керівники фірми-споживача, перш ніж прийняти рішення, проаналізували, наскільки точно постачальник раніше виконував терміни постачань, і з'ясували, що в 25 випадках з 100 сировина поступала із запізненням.
Виходячи з цього, можна приписати вірогідність настання першого стану природи вірогідність y2 = 0,75 = (1–0,25), другого – y1 = 0,25. Тоді згідно з критерієм Байєса-Лапласа оптимальним є рішення А1.
Стратегії |
aij yj |
А1 |
- 175* |
А2 |
-187,5 |
А3 |
- 215 |
А4 |
- 297,5 |
Перелічені критерії не вичерпують усього розмаїття критеріїв вибору рішення в умовах невизначеності, зокрема, критеріїв вибору найкращих змішаних стратегій, проте і цього достатньо, щоб проблема вибору рішення стала неоднозначною:
Рішення |
Критерії |
|||||
Стратегії |
Вальда |
Maxmax |
Гурвиця |
Севіджа |
Лапласа |
Байєса-Лапласа |
А1 |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
А2 |
|
|
+ |
+ |
+ |
|
А3 |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
А4 |
|
|
|
|
|
|
З таблиці видно, що від вибраного критерію (а кінець кінцем – від припущень) залежить і вибір оптимального рішення.
Вибір критерію (як і вибір принципу оптимальності) є найбільш складним і відповідальним завданням в теорії прийняття рішень. Проте конкретна ситуація ніколи не буває настільки невизначеною, щоб не можна було отримати хоча б часткової інформації стосовно ймовірнісного розподілу станів природи. У цьому випадку, оцінивши розподіл ймовірностей станів природи, застосовують метод Байєса-Лапласа, або проводять експеримент, який дозволяє уточнити поведінку природи.