- •Тема 5. Принятие решений в условиях неопределенности 1
- •Тема 5. Принятие решений в условиях неопределенности Постановка задачи
- •Критерии принятия решений в условиях неопределенности Критерий Лапласа
- •Максиминный критерий
- •Критерий Сэвиджа
- •Критерий Гурвица
- •Примеры
- •Принцип Парето в условиях неопределенности
Критерий Сэвиджа
Однако максиминные и минимаксные критерии являются крайне осторожными, «пессимистичными», что может иногда приводить к результатам, противоречащим здравому смыслу.
Пример 3.6. Пусть функция задана с помощью таблицы 5.4, где элементы матрицы имеют смысл «потерь», которые следует минимизировать. Вероятности реализации состояний среды неизвестны.
Таблица 5.4. Матрица потерь
Альтернативы |
Состояние среды |
Максимум строк |
|
|
|
||
|
10 100 |
100 |
10 100 |
|
10 000 |
10 000 |
10 000 |
Применение минимаксного критерия приводит к выбору альтернативы . Но здравый смысл подсказывает, что лучше выбрать альтернативу , поскольку совсем не исключено, что реализуется «состояние среды» и потери составят лишь 100 единиц, что на 10 000 единиц меньше гарантированных потерь при выборе альтернативы .
Критерий Сэвиджа позволяет смягчить
консерватизм минимаксного (максиминного)
критерия путем замены матрицы выигрышей
или проигрышей
,
где
новой матрицей
,
которая определяется следующим образом:
где
.
Таким образом,
есть разность между наилучшим значением
в столбце
и значением
.
Построенная таким способом матрица
называется матрицей сожалений.
Критерий минимального сожаления, предложенный Сэвиджем, состоит в применении минимаксного критерия к матрице сожалений, независимо от того доходы или потери были заданы исходной матрицей (числа всегда имеют характер потерь и их необходимо минимизировать).
.
Чтобы показать, как критерий Сэвиджа «смягчает» минимаксный критерий, построим матрицу сожалений для последнего примера и посмотрим, какой результат получится, если применить минимаксный критерий вместо матрицы платежей к матрице потерь :
|
|
|
Максимум строк |
|
100 |
0 |
100 |
|
0 |
9900 |
9900 |
Как видим, минимаксный критерий, применяемый к матрице потерь, приводит к выбору решения , в качестве предпочтительного.
Для случая, когда множества альтернатив
и состояний среды
непрерывны,
предполагая, что функционал
требуется максимизировать, имеем:
.
Критерий Гурвица
Рассмотрим теперь критерий Гурвица. Этот критерий охватывает ряд различных подходов к принятию решений – от наиболее оптимистичного до наиболее пессимистичного (консервативного).
Пусть
и величины
представляют доходы. Решению, выбранному
по критерию Гурвица, соответствует
Параметр
называется показателем оптимизма.
Если
,
то критерий Гурвица становится
консервативным, так как его применение
эквивалентно применению обычного
максиминного критерия.
Если
,
то критерий Гурвица становится слишком
оптимистичным, ибо рассчитывает на
наилучшие из наилучших условий.
Критерий Гурвица сводится к взвешенной комбинации обоих способов, устанавливая баланс между случаями предельного оптимизма и крайнего пессимизма.
Мы можем конкретизировать степень
оптимизма (или пессимизма) надлежащим
выбором величины
из интервала [0,1]. При отсутствии ярко
выраженной склонности к оптимизму или
пессимизму выбор
представляется наиболее разумным.
Если величины представляют потери, то критерий Гурвица принимает следующий вид:
.
В непрерывном случае, когда аргументы функционала не принадлежат конечным множествам, имеем:
