Слайд 1ТЕОРИЯ
принятиЯ решений
Тихомирова Анна Николаевна
anna@butovo.com
Слайд 2Формирование оценки за семестр
Посещение лекций – 10 баллов
Лабораторные работы –
60 баллов
Экзамен (зачет) – 30 баллов
Слайд 3Занятие 1.
Анализ задач и методов теории принятия решений.
Основные определения.
Слайд 4Введение
Теория принятия решений
Самостоятельная дисциплина
Начало 60-х гг XX века
Основная цель
рационализировать
процесс принятия решений
Слайд 5Введение
Задача принятия
решения
Альтернативы
1
2
…
n
ЦЕЛЬ
Критерии / показатели качества
1
2
…
к
Слайд 9Дескриптивные методы принятия решений — это оценочно-описательный метод исследования, направленный на
эмпирическое исследование и описания поведения отдельных лиц и групп людей
в процессе принятия решений. Она носит ярко выраженный объясняющий, а не предписывающий характер.
Дескриптивный подход основан на том утверждении, что в конфликте чувства и разума всегда побеждает чувство, поэтому процесс принятия решения венчает неформальный аспект. Оставаться беспристрастным к содержанию и качеству решений менеджеру не позволяет социальная среда, в которой осуществляется процесс управления. Чем менее определенно происходящее, хуже количественные представления о проблемной ситуации, тем больше доля творчества людей.
Данный подход позволяет принимать два типа решений:
○ интуитивные решения (выбор, сделанный только на основе ощущения того, что он правилен, при полном отсутствии сознательного взвешивания «за» и «против» по каждой альтернативе, нет необходимости даже в понимании проблемной ситуации);
○ решения, основанные на суждениях (выбор, обусловленный знаниями или накопленным опытом, при этом логика принятия не очевидна, главное, чтобы аналогичное решение принесло успех в прошлом при сходных обстоятельствах).
Дескриптивный подход
Слайд 10Нормативный подход
Принятие решений в рамках нормативного подхода –
это совокупность
рационально обусловленных действий и процедур, последовательное применение которых способствует выдвижению
оптимальных целей и средств их реализации.
Такая идеология исходит из понимания человека как рационального существа, самодостаточного для выработки устраивающих его оптимальных и в конечном счете эффективных решений.
С процессуальной точки зрения таким образом понимаемое принятие решений представляет собой совокупность действий, жестко связывающих оценку проблемы, выбор решения и планируемый позитивный результат.
Нормативный подход основан на дедуктивной логике, рассчитанной на то, как мы должны думать, а не на то, что мы думаем на самом деле.
Чем больше количественной определенности изучаемого явления, тем больше доля формальной стороны при разработке и принятии решений.
Данный подход позволяет принимать рациональные решения, в которых не учитывается прошлый опыт, а лишь объективный аналитический процесс.
Слайд 11Прескриптивный подход
Прескриптивный подход предписывает, как должен поступать человек с
нормальным интеллектом, желающий напряженно и систематизированно обдумывать все аспекты своей
задачи.
Прескриптивный подход не гарантирует нахождения оптимального решения в любой ситуации, но обеспечивает выбор такого решения, которое не обременено противоречиями и непоследовательностями.
Данный подход предъявляет к человеку серьезные требования по освоению методов и приемов теории принятия решений, а также предписывает проведение многочисленных вычислений, связанных с реализацией этих методов.
Слайд 13Этапы применения ЭВМ
Первоначальным импульсом для применения ЭВМ в процессе принятия
решений явилась необходимость проведения большого объема вычислений для получения обобщенной
оценки путем синтеза всех плюсов и минусов по каждой альтернативе.
На этом шаге решением ЗПР занимались специалисты, имеющие широкие знания как в области методов принятия решений, так и в программировании на ЭВМ.
Слайд 14Этапы применения ЭВМ
Поскольку на практике указанное сочетание знаний является редким,
возникла новая категория специалистов — аналитиков в области принятия решений.
Аналитики владели методами принятия решений и навыками программирования и выступали в роли посредников между лицом, принимающим решение (ЛПР), и ЭВМ.
Аналитик выполнял следующие функции: уточнял совместно с ЛПР постановку задачи, выбирал метод принятия решений, адекватный задаче, собирал необходимую статистическую и экспертную информацию, строил модель задачи, организовывал обработку накопленной информации на ЭВМ, представлял полученные результаты ЛПР и их интерпретировал.
Слайд 15Этапы применения ЭВМ
Следующий шаг в применении ЭВМ для принятия решений
был связан с созданием диалоговых систем, позволявших менять интересующие исследователя
параметры заложенной в память ЭВМ модели задачи принятия решений, выбирать алгоритм поиска решения или его параметров, исследовать чувствительность полученного решения.
Такие системы позволяли получать исчерпывающую информацию для всестороннего обоснования выбираемых решений.
В настоящее время в связи с возросшими возможностями современных ЭВМ разработаны программные информационные системы, обеспечивающие поддержку процесса принятия решений на всех его фазах. Большинство систем принятия решений реализовано на персональных ЭВМ.
Слайд 16Основные определения теории принятия решений
Принятие решений – выбор наиболее предпочтительного
решения из множества допустимых альтернатив;
Лицо, принимающее решение (ЛПР) – человек,
фактически осуществляющий выбор наилучшего варианта действий;
Владелец проблемы – человек, который, по мнению окружающих, должен ее решать и несет ответственность за принятые решения;
Слайд 17Основные определения теории принятия решений
Эксперт – профессионал той или иной
области, к которому обращаются за оценками и рекомендациями все люди,
включенные в этот процесс.
Альтернативы – исключающие друг друга возможности..
Альтернативы – это неотъемлемая часть проблемы принятия решений: если не из чего выбирать, то нет и задачи (проблемы) выбора.
Слайд 18Альтернативы
независимые
зависимые
Для выбора необходимо не менее 2-х альтернатив.
Основные определения теории принятия
решений
Независимыми являются те альтернативы, любые действия с которыми (удаление из
рассмотрения, выделение в качестве единственно лучшей) не влияют на качество других альтернатив.
При зависимых альтернативах оценки одних из них оказывают влияние на качество других.
Слайд 19Критерии оценки альтернатив
Критерии оценки альтернатив – показатели привлекательности (или непривлекательности)
альтернатив для участников процесса выбора решения, в частности, для ЛПР.
Критерии
количественные
качественные
Если показатель привлекательности можно точно оценить численным значением пропорциональным показателю, то он является количественным
Если показатели критериев нельзя точно связать с каким- либо числом. В этом случае он является качественным и характеризуется терминами сравнения: «лучше – хуже», «дальше – ближе», «больше – меньше».
Слайд 20Критерии оценки альтернатив
Если улучшение одного критерия приводит к улучшению другого,
то критерии однонаправленные, например объемы продаж и прибыль.
Если нельзя
одновременно улучшить оба критерия (улучшая один, второй ухудшается), то критерии противоречивые, например цена и спрос.
Если критерии никак не влияют друг на друга и для одной группы альтернатив одновременно улучшаются, а для другой - изменяются в разных направлениях, такие критерии независимые.
Слайд 22Схема процесса принятия решений
Этап 1. Предварительный анализ проблемы
На этом этапе
определяются:
• главные цели;
• уровни рассмотрения, элементы и структура системы (процесса),
типы связей;
• подсистемы, используемые ими основные ресурсы и критерии качества функционирования подсистем;
• основные противоречия, узкие места и ограничения.
Слайд 23Схема процесса принятия решений
Этап 2. Постановка задачи
Постановка конкретной ЗПР включает:
•
формулирование задачи;
• определение типа задачи;
• определение множества альтернативных вариантов и
основных критериев для выбора из них наилучших;
• выбор метода решения ЗПР.
Слайд 24Схема процесса принятия решений
Этап 3. Получение исходных данных
На данном этапе
устанавливаются способы измерения альтернатив:
сбор количественных (статистических) данных
методы математического или
имитационного моделирования
методы экспертной оценки.
В последнем случае необходимо решить задачи формирования группы экспертов, проведения экспертных опросов, предварительного анализа экспертных оценок.
Слайд 25Схема процесса принятия решений
Этап 4. Решение ЗПР с привлечением математических
методов и вычислительной техники, экспертов и лица, принимающего решение.
На этом
этапе производятся:
математическая обработка исходной информации,
уточнение и модификация в случае необходимости.
Обработка информации может оказаться достаточно трудоемкой, при этом может возникнуть необходимость совершения нескольких итераций и желание применить различные методы для решения задачи.
Поэтому именно на этом этапе возникает потребность в компьютерной поддержке процесса принятия решений, которая выполняется с помощью автоматизированных систем принятия решений.
Слайд 26Схема процесса принятия решений
Этап 5. Анализ и интерпретация полученных результатов
Полученные
результаты могут оказаться неудовлетворительными и потребовать изменений в постановке ЗПР.
В этом случае необходимо будет возвратиться на этап 2 или этап 1 и пройти заново весь путь.
Решение ЗПР может занимать достаточно длительный промежуток времени, в течение которого окружение задачи может измениться и потребовать корректировок в постановке задачи, а также в исходных данных (например, могут появиться новые альтернативы, требующие введения новых критериев).
Слайд 27Задачи принятия решения
Задачи принятия решений
СТАТИЧЕСКИЕ
ДИНАМИЧЕСКИЕ
задачи, которые не требуют многократного решения
через короткие интервалы времени
задачи, которые возникают достаточно часто
Итерационный характер процесса
принятия решений можно считать закономерным, что подтверждает необходимость создания и использования эффективных систем компьютерной поддержки.
ЗПР, требующие одного цикла,
можно скорее считать исключением, чем правилом.
Слайд 28Формальная модель задачи ПР
В общем случае:
F, G, D>
Т— постановка задачи (например, выбрать лучшую альтернативу или
упорядочить весь набор);
А — множество допустимых альтернативных вариантов;
К— множество критериев выбора;
Х— множество методов измерения предпочтений (например, использование различных шкал);
F— отображение множества допустимых альтернатив в множество критериальных оценок (исходы);
G — система предпочтений эксперта;
D — решающее правило, отражающее систему предпочтений.
Слайд 29Формальная модель задачи ПР
Мощность множества К
Множество критериев выбора может
содержать один элемент или несколько. В соответствии с этим задачи
принятия решений можно разделить на задачи со скалярным критерием и задачи с векторным критерием (многокритериальное принятие решений).
Слайд 30Формальная модель задачи ПР
Тип системы G
Предпочтения могут формироваться одним
лицом или коллективом, в зависимости от этого задачи принятия решений
можно классифицировать на задачи индивидуального принятия решений и задачи коллективного принятия решений.
Слайд 31Формальная модель задачи ПР
Вид отображения F
Отображение множества А и К
может иметь детерминированный характер, вероятностный или неопределенный вид, в соответствии
с которым задачи принятия решений можно разделить на задачи в условиях определенности, риска и задачи в условиях неопределенности.
Слайд 32Классификация задач принятия решений
Слайд 33Задачи принятия решений в условиях определенности
К этому классу относятся задачи,
для решения которых имеется достаточная и достоверная количественная информация.
Основные
условия применимости методов математического программирования следующие:
Задача должна быть хорошо формализована, т. е. имеется адекватная математическая модель реального объекта.
Существует некоторая единственная целевая функция (критерий оптимизации), позволяющая судить о качестве рассматриваемых альтернативных вариантов.
Имеется возможность количественной оценки значений целевой функции.
Задача имеет определенные степени свободы (ресурсы оптимизации), т. е. некоторые параметры функционирования системы, которые можно произвольно изменять в некоторых пределах в целях улучшения значений целевой функции.
Слайд 34Задачи в условиях риска
В тех случаях, когда возможные исходы можно
описать с помощью некоторого вероятностного распределения, получаем задачи принятия решений
в условиях риска.
Для построения распределения вероятностей необходимо либо иметь в распоряжении статистические данные, либо привлекать знания экспертов.
Обычно для решения задач этого типа применяются методы теории одномерной или многомерной полезности.
Эти задачи занимают место на границе между задачами принятия решений в условиях определенности и неопределенности. Для решения этих задач привлекается вся доступная информация (количественная и качественная).
Слайд 35Задачи в условиях неопределенности
Эти задачи имеют место тогда, когда информация,
необходимая для принятия решений, является неточной, неполной, неколичественной, а формальные
модели исследуемой системы либо слишком сложны, либо отсутствуют.
В таких случаях для решения задачи обычно привлекаются знания экспертов.
В отличие от подхода, принятого в экспертных системах, для решения ЗПР знания экспертов обычно выражены в виде некоторых количественных данных, называемых предпочтениями.
Слайд 36Классификация задач принятия решений
Слайд 37Классификация задач принятия решений
Задача принятия решений называется тривиальной, если она
характеризуется исключительно одним критерием К и всем альтернативам Аi приписаны
конкретные числовые оценки в соответствии со значениями указанного критерия
Слайд 38Классификация задач принятия решений
Задача принятия решений перестает быть тривиальной даже
при одном критерии К, если каждой альтернативе Аi соответствует не
точная оценка, а интервал возможных оценок
или распределение
f(К/А) на значениях
указанного
критерия.
Слайд 39Классификация задач принятия решений
Нетривиальной считается задача при наличии нескольких критериев
принятия решений независимо от вида отображения множества альтернатив в множество
критериальных оценок их последствий.
Следовательно, при наличии ситуации выбора, в случае многокритериальности и/или осуществлении выбора в условиях неопределенности или риска задача принятия решений является нетривиальной.
Слайд 40Классификация задач принятия решений