Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы поддержки принятия решений. Учебное пособие (курс лекций)
.pdf
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
—
способ (метод) расчета критериальной оценки, на основе
значения которой альтернативы либо отсеиваются, либо принимаются. Способ, в свою очередь, определяется выбранными
правилами предпочтения и позицией ЛПР.
Совокупность правил и действий, реализующих концепцию
принятия решений с использованием правил предпочтения альтернатив и критериальных оценок, рассчитываемых для альтернатив, определяет содержание стратегии принятия решений.
Определение. Под стратегией принятия решения понима-
ется совокупность правил и действий по отбору окончательного
формируемого решения, определяемая содержанием концепции
принятия решения, а также реализующими эту концепцию правилами предпочтения альтернатив и способами (методами) расчета критериальных оценок.
Заметим, что это определение является общим, используемым как в дескриптивных, так и в нормативных моделях принятия решений. Однако нормативные модели предполагают использование известных (нормативных) методов принятия решений, которые уже включают в себя правила предпочтения и способы расчета критериальных оценок, определяемых для каждой
из альтернатив.
Многокритериальные стратегии принятия решений.
Формирование и выбор правил предпочтения, заложенных в
стратегию принятия решений, остаются за лицами, принимающими решение, однако существуют дополнительные аспекты,
которые при этом необходимо учитывать.
К условиям, дополнительно учитываемым при формировании стратегии отбора альтернатив и выбора окончательной из
них, необходимо отнести, например, условие о принятии решений по многим критериям одновременно.
Стратегии многокритериального выбора. Потребность в
них возникает в том случае, когда альтернативы описываются
несколькими параметрами, которые имеют важность для ЛПР
при выборе альтернатив (например, прибыль, затраты, время).
Для оценки и сравнения альтернатив, т. е. для принятия решения по выбору альтернативы, требуется переработка большого объема информации, что заставляет упростить этот процесс.
31
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
Практика выделила две группы правил, обеспечивающих
переход от многокритериальной оценки альтернатив к однокритериальной, − стратегии компенсации и стратегии исключения.
Стратегии компенсации. Их особенностью является то,
что при построении общей критериальной оценки, рассчитанной
для альтернативы и полученной как свертка частных критериальных оценок, плохие значения частных критериальных оценок, отвечающих одним параметрам альтернативы, компенсируются хорошими значениями частных критериальных оценок
других параметров этой альтернативы. В зависимости от варианта компенсации выделяют аддитивные стратегии многокритериального выбора, стратегии аддитивных разностей и стратегии
идеальной точки. Рассмотрим эти стратегии.
Особенностью аддитивной стратегии является следующее:
при построении общей критериальной оценки, рассчитываемой
для каждой из альтернатив и учитывающей все используемые
частные критерии, отвечающие анализируемым параметрам
альтернативы, плохое значение одного из частных критериев
может быть компенсировано хорошим значением других частных критериев. Аддитивная стратегия предполагает, что для
каждой альтернативы определяется общая критериальная оценка как сумма частных критериальных оценок, вычисленных по
всем существенным параметрам альтернатив с учетом их относительной важности. При этом коэффициенты важности параметров выставляются субъективно либо вычисляются как некоторые масштабированные значения, выраженные в единой безразмерной шкале. Пример: выбор для покупки дачи по таким
важным для ЛПР параметрам, как цена, расстояние от дома,
наличие общественного транспорта, возраст постройки. Для
каждого из рассматриваемых вариантов (альтернатив) ЛПР рассчитывает общую критериальную оценку как сумму произведений фактических значений соответствующих параметров для
рассматриваемого варианта дачи (альтернативы) на коэффициенты их важности, установленные ЛПР едиными для всех рассматриваемых для покупки вариантов. Наилучшим в этом случае будет вариант (альтернатива), имеющий наибольшее значение аддитивной оценки, т. е. имеющий максимальную общую
полезность. Заметим, что не всегда ЛПР считает такую суммар-
32
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
ную оценку (общую критериальную оценку) по каждой из альтернатив. В общем случае способ (метод) расчета общей критериальной оценки может быть любым. Так, ЛПР может применять более простые оценки, например, суммируя по каждой из
альтернатив количество параметров, имеющих для ЛПР высокую важность. В этом случае выбрана будет альтернатива, имеющая наибольшее число параметров, важных для ЛПР.
Стратегия аддитивных разностей использует попарные
сравнения альтернатив. При этом из рассмотрения исключаются
те параметры альтернатив, которые имеют примерно одинаковые значения. Попарное сравнение альтернатив по оставшимся
параметрам идет следующим образом: сравниваются значения
общей критериальной оценки, рассчитанной только по оставшимся на рассмотрении параметрам. При этом из двух рассматриваемых альтернатив для дальнейшего выбора остается та из
них, которая имеет наибольшее значение рассчитанной общей
критериальной оценки. Способ расчета общей критериальной
оценки для каждой из альтернатив также остается компенсационным − в вычисленной обобщенной оценке «плохие значения»
оставшихся на рассмотрении частных критериев могут быть
компенсированы «хорошими значениями» оставшихся частных
критериев. Зачастую ЛПР также пренебрегает теми параметрами, по которым различие оценок альтернатив невелико. В рассмотренном выше примере с дачей для альтернатив, имеющих
одинаковые значения параметров «возраст постройки» и «наличие общественного транспорта», на рассмотрении остается
только один параметр − «цена». Сравнивая попарно все альтернативы по значению этого параметра, ЛПР в конце концов выберет наилучшую альтернативу или несколько, имеющих одинаковое, но лучшее значение цены. По существу ЛПР при такой
стратегии оценивает не общую полезность каждой из сравниваемых альтернатив, а разность их полезностей.
Стратегия идеальной точки схожа со стратегией аддитивных разностей, но отличается от нее тем, что все альтернативы
сравниваются не между собой, а с некоторым эталоном, т. е.
идеальным вариантом, существующим лишь в сознании, но
практически недостижимым. Тогда наилучшей считается альтернатива, наиболее близкая к «идеалу» по значению общей
33
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
критериальной оценки, вычисленной по тем параметрам, значения частных критериев по которым отличаются от значений
идеальной альтернативы. При этом способ расчета общей критериальной оценки для каждой из альтернатив также остается
компенсационным.
Заметим, что в зависимости от концепции принятия решения в рамках каждой из этих стратегий могут рассматриваться
все альтернативы (концепция максимизации полезности) или
только часть из них − до появления первой альтернативы, удовлетворяющей уровень притязаний ЛПР (концепция ограниченной рациональности).
Стратегии исключения. Их особенностью является отказ
от сравнения достоинств и недостатков всех альтернатив на основе значения рассчитываемых общих критериальных оценок и
применение простых эвристических правил. Цель отказа − исключение из рассмотрения большого числа бесперспективных,
неэффективных альтернатив с тем, чтобы исследовать лишь их
небольшое число и сделать разумный выбор. К этой группе
стратегий выбора относятся стратегия доминирования, конъюнктивная стратегия, дизъюнктивная стратегия, лексикографическая стратегия и стратегия удаления по аспектам. Рассмотрим
их подробнее.
Стратегия доминирования направлена на поиск такой альтернативы, которая по всем параметрам не хуже других альтернатив и хотя бы по одному параметру лучше, чем все остальные
варианты. Эта стратегия позволяет исключить из рассмотрения
некоторые альтернативы и сократить множество альтернатив,
оставшихся для рассмотрения. Так, в примере с покупкой дачи
во внимание принимается значение такого параметра, как «цена», но при условии, что значения параметров «возраст постройки», «наличие общественного транспорта» для оставшихся
на рассмотрении альтернатив будут устраивать ЛПР. Особенностью применения этой стратегии является то, что она позволяет
найти наилучшую альтернативу, но лишь в том случае, если таковая есть. Такими же возможностями наделены и стратегии
компенсации, однако преимуществом стратегии доминирования
является ее простота.
34
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
Конъюнктивная стратегия исключает альтернативы, которые не удовлетворяют минимальным требованиям по всем параметрам одновременно, и выбирает первую удовлетворительную альтернативу, если она существует. Например, принимая
решение о приобретении дачи, в соответствии с конъюнктивной
стратегией выбирается вариант дачи с приемлемым возрастом
постройки, но только среди альтернатив, имеющих приемлемую
цену и общественный транспорт. Альтернативы с отсутствием
общественного транспорта и с высокой ценой отбрасываются
заранее. Если же удовлетворительное решение не найдено, список альтернатив необходимо расширить за счет ослабления требований к отдельным параметрам альтернатив. Конъюнктивная
стратегия согласуется с концепцией ограниченной рациональности, в соответствии с которой уменьшение количества рассматриваемых альтернатив обеспечивается тем, что из числа всех
альтернатив отбираются те, которые в определенной мере удовлетворяют требованиям ЛПР. Дизъюнктивная стратегия оценивает каждую альтернативу по ее лучшим качествам независимо
от того, какие значения имеют остальные параметры альтернативы. Для выбора окончательного решения остаются только те
альтернативы, которые имеют наилучшие значения какого-либо
из ее параметров. Например, при покупке автомобиля сначала
находится лучшая альтернатива по цене (самая дешевая), потом
могут исследоваться альтернативы по престижности − находится самая престижная модель из всех; затем − по мощности двигателя и т. д. Выбор окончательного параметра, по которому
принимается конечный вариант, остается за ЛПР.
Лексикографическая стратегия схожа с дизъюнктивной, но
отличается от нее тем, что сначала отбираются альтернативы,
лучшие среди всех по самому важному параметру. Если таких
альтернатив несколько, то среди них снова определяются лучшие по самому важному параметру из оставшихся и т. д. до тех
пор, пока число вариантов не сократится до приемлемого.
Например, при покупке автомобиля находится лучшая альтернатива по мощности, затем, если таких альтернатив осталось
несколько, − по престижности и т. п.
Стратегия удаления по аспектам сравнима с лексикографической, но основана на принципе отказа от альтернатив. Сначала
35
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
удаляются альтернативы, не удовлетворяющие требованиям по
самому важному параметру, затем среди оставшихся исключаются альтернативы, не подходящие по менее важному параметру, и т. д., пока не останется один или несколько вариантов для
окончательного выбора. По аналогии с предыдущим примером,
вначале удаляются самые непрестижные модели автомобиля,
среди оставшихся, − самые неподходящие по мощности и т. д.
Заметим, что субъективный фактор поведения человека
особенно ярко проявляется при выборе метода свертки многих
критериев в один и при отборе метода расчета итоговой общей
критериальной оценки, что находит отражение в реализации
различных компенсационных стратегий многокритериального
выбора.
Вывод. Процесс принятия решения может быть описан
нормативной моделью, предполагающей наличие соответствующей информации и использование уже известных, заданных
правил (алгоритмов) принятия решений, и дескриптивной моделью, предполагающей дефицит или избыток информации и использование определенных правил предпочтения, обеспечивающих выбор окончательного решения (окончательной альтернативы) из числа возможных.
В рамках названных моделей могут быть реализованы разные
концепции принятия решений, в том числе концепция максимизации полезности и концепция ограниченной рациональности.
Концепция принятия решения, а также правила предпочтения и способы расчета критериальных оценок определяют стратегию принятия решения как совокупность правил и действий,
определяемых этими параметрами.
Вопросы для самопроверки
1. Какая основная концепция принятия решений использу-
ется в нормативных моделях принятия решений?
2. Какая основная концепция принятия решений использу-
ется в дескриптивных моделях принятия решений?
3. Что понимается под стратегией принятия решений?
4. Назовите стратегии многокритериального выбора, при-
меняемые в дескриптивных моделях принятия решений.
36
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
5. Какова причина возможных ошибок в дескриптивных
моделях принятия решений?
6. Каким образом обеспечивается упрощение процесса по-
иска окончательного решения в дескриптивных моделях, реализующих концепцию ограниченной рациональности?
Литература: 4, 6, 12, 16, 18, 20, 23, 27, 29, 30.
37
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
3. СУЩНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПРИНЯТИЯ
РЕШЕНИЯ. OLTP-СИСТЕМЫ И СППР
План
3.1. Проблема планирования деятельности фирмы.
3.2. Однокритериальные и многокритериальные методы выбора плано-
вых решений.
3.3. Предпосылки появления систем поддержки принятия решений
(СППР).
3.4. OLTP- и OLAP-технологии.
3.5. Структура СППР.
3.1. Проблема планирования деятельности фирмы
Проблема планирования деятельности фирмы заключается
в определении различных альтернатив действий и выборе оптимальной альтернативы, т. е. такой, которая позволяет получить
наилучший результат в достижении поставленной цели. В качестве альтернатив могут выступать новые целевые области (товарные рынки), виды выпускаемой продукции, инвестиции в
различные сферы деятельности фирмы и т. д. Как правило, они
не могут быть реализованы одновременно. Целенаправленный
выбор среди подобных альтернатив представляет собой принятие управленческого решения.
Реализация (осуществление) любой возможной альтернативы ведет к одному или нескольким последствиям (результатам).
Ожидаемыми результатами могут быть выручка от реализации
товаров, издержки производства, доля удовлетворения спроса,
прибыль, затраты на продвижение товара, доля рынка и др.
На значение результата обычно оказывают влияние разнообразные факторы, которые не подвержены или почти не подвержены влиянию со стороны ЛПР. Возможное положение дел,
не зависящее напрямую от воздействия руководства фирмы,
называется ситуацией внешней или окружающей среды. Состояние внешней среды складывается, как правило, в результате
имеющейся политической обстановки (стабильная, нестабильная), поведения конкурирующих фирм (реактивное, нереактивное поведение), социально-экономических условий (платеже-
38
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
Альтернативы, Ai
Состояния внешней среды (гипотезы)
Z1
Z2 … Zn
А
1
e11
e12 … e1n
А
2
e21
e22 … e2n
…
… … …
…
Am
em1
em2 … emn
Вероятности гипотез, pj
p1
p2 … pn
способного спроса, правительственного регулирования экономики и т. д.). Состояния внешней среды в теории принятия решений называют обычно гипотезами.
Каждой реализуемой альтернативе
ствуют некоторые состояния окружающей среды
соответ-
Ожидаемый результат eij при выборе альтернативы Ai и принятия гипотезы Zj получается, если применить функцию предпочтения или, как чаще всего говорят, функцию полезности f, т. е.:
e
f (Ai,Zj).
ij =
Предполагается, что ЛПР известны получаемые благодаря ей
закономерности. Значения функции f наглядно представляются в
виде так называемой матрицы ожидаемых результатов. При этом
могут задаваться вероятности появления ситуаций внешней сре-
ды (гипотез) , которые при принятии решений счи-
таются рисками. Таким образом, проблема планирования может
быть сведена к получению необходимой информации, размещению ее в виде таблиц, например в виде табл. 3.1, представляющих
собой по существу основные модели задач теории принятия решений, и выбору оптимальной альтернативы.
Таблица 3.1
Матрица описания задач принятия решений
.
Альтернатива Ai считается в общем случае доминирующей,
если не существует никакой другой альтернативы
) со значением и
альтернативы
(для наименьшей величины, соответствующей j).
Здесь
означает ожидаемый результат от применения
при наступлении состояния внешней среды Zj.
Если в матрице решений имеется доминирующая альтернатива,
то она и выбирается в качестве планового решения. Однако, как
правило, доминирующие альтернативы отсутствуют и, кроме
39
М Е Т О Д Ы П О Д Д Е Р Ж К И П Р И Н Я Т И Я Р Е Ш Е Н И Й
того, решение приходится принимать в условиях риска и неопределенности. Здесь нужны специальные принципы принятия
решений, или решающие правила, или критерии принятия решений, которые используются иногда как синонимы.
Итак, мы имеем задачу принятия решений (ПР). Все задачи
ПР группируются в зависимости от набора классификационных
признаков. Существует несколько подходов к классификации
задач принятия решений (ЗПР). Однако большинство из них
опирается на следующие признаки: характер субъекта (ЛПР),
содержание ЗПР, количество целей, влияние времени, значимость решений. Каждый из признаков включает несколько параметров классификации ЗПР.
Особый интерес представляет признак «характер субъекта
ПР», который описывает степень информированности ЛПР о
проблемной ситуации и указывает конкретный тип ЛПР. В следующих темах рассмотрим методы принятия решений:
а) в условиях полной определенности, когда известны все
составляющие и характеристики проблемы планирования;
б) в условиях вероятностной определенности (риска);
в) в условиях неопределенности.
На первом этапе планирования происходит упорядочение
имеющейся (полученной) информации, которая размещается в
соответствующих таблицах. Следует заметить, что для каждого
типа задач принятия решений создается своя система подготовки информации.
3.2. Однокритериальные и многокритериальные
методы выбора плановых решений
Рассмотрим, как различают однокритериальные и многокритериальные методы выбора плановых решений.
1. Однокритериальные методы выбора. Считается известным:
исходное множество альтернатив
оценка результатов выбираемых альтернатив f(
);
;
критерии выбора или .
Следовательно, выбор характеризуется однозначной связью
между принятым решением A
и его результатом f(
i
). В процес-
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]