1.3. Процесс принятия решений

Альтернативное решение – это один из вариантов достижения поставленной цели. Последствия применения альтернативы в качестве управляющего воздействия называются исходами.

Внешней средой называют совокупность всех внешних факторов, влияющих на исход решения, т.е. условия, в которых осуществляется ПР и которые необходимо учитывать при формализации и решении задачи.

Решающее правило формулируется на основе выявления системы предпочтения лица, принимающего решения.

Содержательно ЗПР формулируется так [29]: есть множество вариантов решения (альтернатив), реализация каждой из них приводит к наступлению некоторого исхода, анализ и оценка которого по показателям эффективности (критериям) точно характеризует альтернативу. Нужно, изучив предпочтение ЛПР, построить лучшую в некотором смысле модель выбора альтернативы.

Однако система предпочтений лица, принимающего решение слабо структурировано, т.е. не позволяет полностью проанализировать все альтернативы, установить их существенность, сформулировать критерии выбора наилучшей альтернативы. Поэтому необходимо провести определенную структуризацию задачи принятия решения позволяющий уточнить систему предпочтений лица, принимающего решение, а уже затем осуществить выбор [30].

Процесс принятия решений с технологической точки зрения можно представить в виде последовательности этапов и процедур имеющих между собой прямые и обратные связи. Обратные связи отражают итеративный циклический характер зависимости между этапами и процедурами. Итерации в выполнении элементов 'процесса принятия решений обусловлены необходимостью уточнения и корректировки данных после выполнения последующих процедур.

С информационной точки зрения в процессе принятия решений происходит уменьшение неопределенности. Формулировка проблем­ной ситуации как бы порождает вопрос «что делать?». Последова­тельное выполнение процедур приводит к формированию ответа на этот вопрос в виде «что и как нужно делать».

Процедуры принятия решений могут выполняться путем мышления ЛПР и экспертов, т. е. творчески, неформальным образом, и с применением формальных средств — математических методов и ЭВМ. В процессе принятия решений решается задача поиска, распознавания, классификации, упорядочения и выбора. Для решения этих задач используются методы анализа и синтеза, индукции и дедукции, сравнения и обобщения.

Формальные процедуры заключаются в проведении расчетов по определенным алгоритмам с целью анализа вариантов решения, оценки необходимых ресурсов, сужения множества вариантов решения и т. п. Выполнение формальных процедур осуществляется ЛПР, экспертами, техническим персоналом и техническими сред­ствами.

Представление процесса принятия решений как логически упорядоченной совокупности неформальных и формальных процедур есть описание технологической схемы выполнения этого процесса. Такое описание позволяет структурно упорядочить процесс принятия решений и определить информационную модель процесса, на основе которой рационально организуется сбор, обработка и хранение необходимой информации.

В процессе принятия решений выделяют три этапа: постановка задачи, формирование решения и выбор решения. На этапе постановки задачи выполняются следующие процедуры:

выявление и описание проблемной ситуации;

определение времени, необходимого для принятия решения;

определение необходимых для принятия решения ресурсов.

Этап постановки задачи должен дать ответы на вопросы: какую проблему и в каких условиях нужно решать? когда нужно ее решать? какими силами и средствами будет решаться проблема?

На этапе формирования решений выполняются следующие процедуры:

• анализ проблемной ситуации;

• формирование ситуаций;

• формирование целей;

• определение ограничений;

• генерация решений;

• измерение предпочтений решений.

Основной целью второго этапа является формирование вариантов решений и оценка их предпочтений.

На этапе выбора решений выполняются следующие процедуры:

• определение допустимых (приемлемых) решений;

• формирование критериев выбора решения;

• определение эффективных (недоминируемых) решений;

• определение единственного решения.

.Парадигма анализа решения

Простая парадигма анализа решения, которую мы рассмотрим, может быть сведена к процессу из пяти ступеней.

Предварительный анализ. Мы предполагаем, что лицо, принимающее решение, это какой-то один конкретный человек, который еще не решил, какой курс действий ему следует принять применительно к рассматриваемой конкретной проблеме. Сама проблема определена и известны возможные альтернативы действий.

Структурный анализ. Лицо, принимающее решение, проводит качественную структуризацию проблемы. Что он может выбрать уже сейчас? Выбор чего он может пока отложить? Каким образом он может построить свой выбор, основываясь на информации, получаемой в процессе анализа проблемы? Какие эксперименты он может провести? Какую информацию он может получить, предпринимая для этого специальные шаги, и что он может узнать в ходе нормального течения событий без специального вмешательства? Эти вопросы расположены по порядку на дереве решений (рис. 1.1).

Дерево решений имеет два типа вершин: вершины-решения (они обозначены квадратиками) и вершины-случаи (обозначаются кружками). В вершинах первого типа выбор полностью осуществляется лицом, принимающим решение. В вершинах же второго типа выбор не находится под полным контролем со стороны принимающего решение.

Анализ неопределенности. Лицо, принимающее решение, устанавливает определенные значения вероятности для тех ветвей, которые начинаются в вершинах-случаях. Установление значений этих вероятностей осуществляется с помощью совокупности совместно используемых методов и процедур, основывающихся на прошлых эмпирических данных, на допущениях и результатах различных стохастических, динамических моделей, на мнениях экспертов (после соответствующей калибровки, необходимой для того, чтобы учесть черты характера экспертов и смещения оценок, проистекающие из противоречивости позиций экспертов и их интересов), а также на субъективных суждениях лица, принимающего решение. Полученные значения вероятности следует проверить на наличие их внутренней согласованности.

Рис. 1.1 Схематическое изображение дерева решений

Чтобы избежать недоразумений, связанных со специфическим видом дерева решений (см. рис. 1.1), мы сразу же укажем, что для некоторых вершин-случаев исходы могут представлять собой континуум в одно- или многомерном пространстве.

Анализ полезности или ценности. Следующим этапом является установление лицом, принимающим решение, численных значений полезности последствий, связанных с реализацией того или иного пути на дереве решений. На рис. 1.1 показан один возможный путь (от начала до точки С). Во всякой конкретной проблеме с каждым путем будут связаны различные экономические и психологические затраты и приобретения, которые существенны с точки зрения как лица, принимающего решение, так и других лиц, являющихся участниками решения проблемы. Всю совокупность подобных «затрат и приобретений», которые будут иметь место при реализации той или иной ветви, мы будем называть последствием, связанным с этой ветвью. Таким образом, каждая ветвь будет характеризоваться своим последствием. Затем предпочтительность этих последствий (со стороны лица, принимающего решение) должна быть представлена в виде чисел кардинальной полезности. Это представление не только отражает упорядочение (ранжирование) различных последствий с точки зрения предпочтений лица, принимающего решение (например, предпочитается С", которое, в свою очередь, предпочитается С"'), но и описывает его предпочтения относительно лотерей, построенных на этих последствиях. Допустим (рис. 1.2), что мы рассматриваем проблему выбора между действиями и , т.е. фактически между лотереями и . Принимающий решение должен поставить в соответствие последствиям такие числа ( для и для ), чтобы имело место соотношение

( предпочтительнее ) .

Другими словами, присваивание последствиям числовых значений полезности должно быть таким, чтобы для лица, принимающего решение, максимизация ожидаемой полезности соответствовала бы выбору им оптимального действия.

Процедуры оптимизации. После того как принимающий решение структуризирует свою проблему, установит соответствующие значения вероятности и полезности, оптимальная стратегия действий (оптимальная альтернатива) может быть найдена с помощью вычислений – оптимальной будет стратегия, которая максимизирует ожидаемую полезность. Этак стратегия указывает, что он должен делать в начале дерева решений и какой выбор должен произвести в каждому узле-решении, в котором он может оказаться на своем пути движения по дереву решений. Аналитик может применять различные методы для нахождения этой стратегии, но самыми простыми являются алгоритмы метода динамического программирования, и в частности алгоритм, основанный на «нахождении среднего и возвращения назад», с которым, как мы считаем, читатель уже знаком.

Рис. 1.2 Проблема выбора между двумя лотереями