Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Кулик Елементы теории принятия решений 2010

.pdf
Скачиваний:
77
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
1.79 Mб
Скачать

3). Запишем полученные минимумы по каждой строке в дополнительный столбец с правой стороны платёжной матрицы. Полу-

чим следующуютаблицу

:

 

 

 

 

 

Матрицавыигрышей 4 ×3

 

 

Варианты

Предположения

 

Минимум

 

решенийдля ЛПР

(ситуацияПj)

 

в i-йстроке

 

(стратегияA i)

П1

П2

П3

 

Mi

 

A1

20

30

15

 

15

 

A2

75

20

35

 

20

 

A3

25

25

25

 

25

 

A4

85

5

45

 

5

4). Средиуже найденныхминимумов Mi выберемтот

из них, кото-

рыймаксимален.

={a31, a32 , a33} ,так как

 

 

 

 

Получаем,что

ai* j*

 

 

 

 

 

R = max{15,20, 25, 5} = 25 .

5). Запишем полученный результат R

в дополнительную строку

внизуплатёжной матрицы.Получим следующую таблицу:

 

 

Матрицавыигрышей 4 ×3

 

 

 

Варианты

 

Предположения

 

 

Минимум

 

 

решенийдля ЛПР

 

(ситуацияПj)

 

 

в i-йстроке

 

 

(стратегия Ai)

 

П1

П2

П3

 

 

Mi

 

 

A1

 

 

20

30

15

 

 

15

 

 

A2

 

 

75

20

35

 

 

20

 

A3

 

 

25

25

25

 

 

25

 

 

A4

 

 

85

5

45

 

 

5

 

 

Максимумсреди

минимумов (R)

 

 

25

 

6). Определимоптимальную стратегию,

соответствующуюR.

Максимумусреди минимумов (R) соответствует стратегия A3.

В строке для A3 имеется 3 значения 25одно(

для П1, следующее

для П2, а ещё одно для П3). Наличие трёх значений 25 не влияет на конечный выбор стратегии A3, так как собственно сам выбор выполняетсяименно по столбцу Mi со значением в нём25.

7). Итем самым задача решена▄

71

минимума (т.е. ai* j*

Пример 1.4 (см.и ср. [2, с. 202-203])

Используя критерий Вальда, принять решение (выбрать стратегию) в случае следующей платёжной матрицы |aij| (матрицы выигрышей ЛПР):

Матрицавыигрышей 4 ×3

Варианты

Предположения

 

решенийдля ЛПР

 

(ситуацияП j)

 

(стратегияA i)

П1

 

П2

 

П3

A1

90

 

30

 

25

A2

75

 

20

 

35

A3

27

 

80

 

25

A4

85

 

5

 

45

Решение

1). Требуется применитькритерий Вальда, длякоторого (по определению) справедливоследующее выражение:

 

 

 

 

 

= ai* j* ,

V = max min aij

 

 

 

1im 1jn

 

 

где в каждой строке матрицы |aij| выбирается минимальное значение. Оптимальному решению соответствует такое решение (т.е. стратегия Ai при i =i*), которому соответствует максимум этого

). В данной задачеn=3 и m=4.

2). Вычислимминимум Mi по каждой строке платёжной матрицы. Для1йстроки:

M1= min{90,30, 25} = 25 .

Для2йстроки:

M2= min{75, 20, 35} = 20 .

Для3йстроки:

M3= min{27,80, 25} = 25 .

Для4йстроки:

M4= min{85, 5, 45} = 5 .

72

3). Запишем полученные минимумы по каждой строке в дополнительный столбец с правой стороны платёжной матрицы. Получим следующуютаблицу:

Матрицавыигрышей 4 × 3

Варианты

Предположения

Минимум

решенийдля ЛПР

(ситуацияПj)

в i-йстроке

(стратегияA i)

П1

П2

П3

Mi

A1

90

30

25

25

A2

75

20

35

20

A3

27

80

25

25

A4

85

5

45

5

4). Среди уже найденных минимумов Mi выберем тот из них, которыймаксимален.

Получаем,что ai* j* ={a13 , a33}, таккак

R = max{25,20, 25, 5} = 25 .

5). Запишем полученный результат R в дополнительную строку внизуплатёжной матрицы.Получим следующую таблицу:

 

Матрицавыигрышей 4 ×3

 

 

Варианты

Предположения

 

Минимум

 

решенийдля ЛПР

(ситуацияПj)

 

в i-йстроке

 

(стратегия Ai)

П1

П2

П3

 

Mi

A1

90

30

25

 

25

 

A2

75

20

35

 

20

A3

27

80

25

 

25

 

A4

85

5

45

 

5

 

Максимумсреди

минимумов (R)

 

25

6). Определимоптимальную стратегию,

соответствующуюR.

Значению R=25 соответствуютуже 2 стратегии —A 1 и A3.

Согласно критерию Вальда стратегии A1 и A3 равноценны. Этот критерий очень осторожен, так как ориентирован на наихудшие условия, среди которых отыскивается наилучший и гарантированный результат.

7). Итем самым задача решена▄

73

rij = Dj aij . Оптимальному

Пример 1.5 (см.и ср. [2, с. 202-203])

Используя критерий Сэвиджа, принять решение (выбрать стратегию) в случае следующей платёжной матрицы |aij| (матрицы выигрышей ЛПР):

Матрицавыигрышей 4 ×3

Варианты

Предположения

 

решенийдля ЛПР

 

(ситуацияП j)

 

(стратегияA i)

П1

 

П2

 

П3

A1

20

 

30

 

15

A2

75

 

20

 

35

A3

25

 

80

 

25

A4

85

 

5

 

45

Решение

1). Требуется применитькритерий Сэвиджа, длякоторого (по определению) справедливоследующее выражение:

 

 

 

 

rij = max{akj }aij ,

S = min max rij

,

1jn

1im

 

 

1km

т.е. в каждом столбце матрицы |aij| выбирается максимальное значение Dj, затем вычисляется значение

решению соответствует такое решение (т.е. стратегия Ai при i =i*), которому соответствует минимум этого максимума (т.е. ai* j* ). В

даннойзадаче n=3 иm=4.

2). Вычислим максимумы Dj по каждому j-му столбцу платёжной

матрицы,т.е. Dj = max{akj }.

1km=4

Для1гостолбца:

D1= max{20, 75, 25, 85} = 85 .

Для2гостолбца:

D2= max{30, 20, 80, 5} = 80 .

Для3гостолбца:

D3= max{15, 35, 25, 45}= 45 .

74

3). Запишем полученные максимумы Dj по каждому j-му столбцу в дополнительную строку снизу платёжной матрицы. Получим следующую таблицу:

Матрицавыигрышей 4 ×3

Варианты

Предположения

 

решенийдля ЛПР

 

(ситуацияП j)

 

(стратегияA i)

П1

 

П2

 

П3

A1

20

 

30

 

15

A2

75

 

20

 

35

A3

25

 

80

 

25

A4

85

 

5

 

45

МаксимумыDj по каж-

85

 

80

 

45

домуj-мустолбцу

 

 

 

 

 

4). Перейдём от матрицы выигрышей к матрице рисков. Для этого вычислимвсе элементыматрицы рисков по формуле

rij = Dj aij

иполучим следующую матрицурисков:

Матрицарисков 4 ×3

Варианты

Предположения

решений дляЛПР

(ситуацияП j)

(стратегия Ai)

П1

П2

П3

A1

65

50

30

A2

10

60

10

A3

60

0

20

A4

0

75

0

5). Вычислиммаксимумы Wi покаждой строке матрицы рисков. Для1йстроки:

W1= max{65,50, 30} = 65 .

75

Варианты решенийдля ЛПР (стратегияA i)
A1
A2
A3
A4

Для2йстроки:

W2= max{10,60,10}= 60 .

Для3йстроки:

W3= max{60, 0, 20 } = 60 .

Для4йстроки:

W4= max{0, 75, 0} = 75 .

6). Запишем полученный результат W i в дополнительный столбец с правой стороны матрицы рисков. Получим следующую таблицу:

Матрицарисков 4 ×3

 

Предположения

Максимумы

 

(ситуацияПj)

в i-йстроке

 

П1

П2

П3

Wi

 

65

50

30

65

 

10

60

10

60

 

60

0

20

60

 

0

75

0

75

7). Среди уже найденных максимумов Wi выберем тот из них, которыйминимален.

Получаем,что

Q = min{65,60, 60, 75} = 60.

8). Определимоптимальную стратегию, соответствующуюQ.

Значению Q=60 соответствуют2

стратегии —A 2 и A3.

В соответствии с критерием Сэвиджа обе стратегии A2 и A3 являются оптимальными. Таким образом, выбрано такое решение (стратегия A2 и A3), при котором величина риска принимает наименьшее значение в самой неблагоприятной (т.е. когда максимален риск) ситуации.

9). Итем самым задача решена▄

76

Пример 1.6 (см.и ср. [2, с. 203])

Используя критерий Гурвица (при χ=0.6 ), принять решение

(выбрать стратегию) в случае следующей платёжной матрицы |aij| (матрицы выигрышей ЛПР):

Матрица выигрышей 4 ×3

Варианты

Предположения

 

решенийдля ЛПР

 

(ситуацияП j)

 

(стратегияA i)

П1

 

П2

 

П3

A1

20

 

30

 

15

A2

75

 

20

 

35

A3

25

 

80

 

25

A4

85

 

5

 

45

Решение

1). Требуется применитькритерий Гурвица, длякоторого (по опре-

делению) справедливоследующее выражение ( χ=0.6 ):

 

 

χ minaij +(1

 

 

,

H = max

χ) maxaij

1im

 

1jn

1jn

 

 

т.е. в каждом столбце |aij| выбирают минимальное значение Mi и

максимальное значение Ei,

затем вычисляют значение

hi = χ Mi +(1χ) Ei . Оптимальному решению соответствует то

решение (т.е. стратегия Ai приi

=i* и ai* j* ), которому соответству-

етминимум hi . Вданной задаче n=3 иm=4.

2). Вычислимминимум Mi по каждой строке платёжной матрицы. Для1йстроки:

M1= min{20,30, 15} =15 .

Для2йстроки:

M2= min{75, 20, 35}= 20 .

Для3йстроки:

M3= min{25,80, 25}= 25 .

Для4йстроки:

M4= min{85, 5, 45} = 5 .

77

3). Запишем полученные минимумы Mi по каждой строке в дополнительный столбец справа платёжной матрицы. Получим следующуютаблицу:

Матрицавыигрышей 4 ×3

Варианты

Предположения

Минимум

решенийдля ЛПР

(ситуацияПj)

в i-й строке

(стратегияA i)

П1

П2

П3

Mi

A1

20

30

15

15

A2

75

20

35

20

A3

25

80

25

25

A4

85

5

45

5

4). ВычислиммаксимумыEi покаждойстрокеплатёжнойматрицы. Для1йстроки:

E1= max{20, 30,15} = 30 .

Для2йстроки:

E2= max{75,20, 35} = 75 .

Для3йстроки:

E3= max{25,80, 25} = 80 .

Для4йстроки:

E4= max{85, 5, 45} = 85 .

5). Запишем полученные максимумы Ei по каждой строке в ещё один дополнительный столбец справа платёжной матрицы. Получимследующую таблицу:

Матрицавыигрышей 4 ×3

Варианты

Предположения

Min

Max

решенийдля

(ситуацияП j)

 

 

ЛПР (стратегия

П1

 

П2

П3

Mi

Ei

Ai)

 

 

 

 

 

 

A1

20

 

30

15

15

30

A2

75

 

20

35

20

75

A3

25

 

80

25

25

80

A4

85

 

5

45

5

85

 

 

78

 

 

 

6). Вычислим( при χ=0.6 ) значения hi для каждой строкиплатёж-

нойматрицы ( hi = 0.6 Mi +(10.6) Ei ). Для1йстроки:

h1 = 0.6 15 +(10.6) 30 = 9 +12 = 21 .

Для2йстроки:

h2 = 0.6 20 +(10.6) 75 =12 +30 = 42 .

Для3йстроки:

h3 = 0.6 25 +(10.6) 80 =15 +32 = 47 .

Для4йстроки:

h4 = 0.6 5 +(10.6) 85 = 3 +34 = 37 .

7). Запишем полученные значения hi для каждой строки в ещё

один дополнительный столбец справа платёжной матрицы. Получимследующую таблицу:

Матрицавыигрышей 4 ×3

 

Варианты

Предположения

Min

Max

 

hi

 

 

решенийдля

(ситуация Пj)

 

 

 

 

 

ЛПР (стратегия

П1

 

П2

П3

Mi

Ei

 

 

 

 

 

Ai)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

20

 

30

15

15

30

 

21

 

 

 

A2

75

 

20

35

20

75

 

42

 

 

A3

25

 

80

25

25

80

 

47

 

 

 

A4

85

 

5

45

5

85

 

37

 

8). Среди уже найденных значений hi выберем тот из них,

который

максимален.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получаем,что

H = max{21,42, 47, 37}= 47.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9). Определимоптимальную стратегию,

соответствующуюH.

Значению H = 47 соответствует только однастратегия—

 

A3.

В соответствии с критерием Гурвица стратегия A3 является оп-

тимальной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10). И темсамым

задачарешена▄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.7 (см.и ср. [2, с. 204-205])

Используя критерии Вальда, Сэвиджа, Гурвица (при χ=0.6 ),

принять решение (выбрать стратегию) по каждому из этих критериев в случае следующей платёжной матрицы |aij| (матрицы выигрышей ЛПР):

Матрицавыигрышей 3 ×4

Варианты

 

Предположения

 

решений дляЛПР

 

 

(ситуация Пj)

 

(стратегияA i)

П1

 

П2

П3

 

П4

A1

19

 

30

41

 

49

A2

50

 

38

10

 

20

A3

73

 

18

81

 

11

Решение

1). Требуется применитькритерий Вальда, длякоторого (по определению) справедливоследующее выражение:

 

 

 

 

 

= ai* j* ,

V = max min aij

 

 

 

1im 1jn

 

 

где в каждой строке матрицы |aij| выбирается минимальное значение. Оптимальному решению соответствует такое решение (т.е. стратегия Ai при i =i*), которому соответствует максимум этого

минимума (т.е. ai* j* ). В данной задачеn=4 и m=3.

Требуетсяприменить критерийСэвиджа, для которого( поопределению) справедливоследующее выражение:

 

 

 

 

rij = max{akj }aij ,

S = min max rij

,

1jn

1im

 

 

1km

т.е. в каждом столбце матрицы |aij| выбирается максимальное значение Dj, затем вычисляется значение rij = Dj aij . Оптимальному

решению соответствует такое решение (т.е. стратегия Ai при i =i*), которому соответствует минимум этого максимума (т.е. ai* j* ). В

даннойзадаче n=4 иm=3.

80