Валерий Николаевич Ильин
Конспект лекций по курсу
Теория принятия инженерных решений
Москва, 2009 год
Глава 1. Описание задач принятия решения на содержательном уровне
1.1. Примеры задач принятия решения
Жизнь каждого человека — это цепь решений. Эти решения принимаются либо на бытовом уровне (куда пойти учится, как провести время), либо на инженерном уровне (выбрать тип компьютера, тип языка программирования, серию микросхем, вариант проекта) и т. д. Принятие решений на бытовом уровне специальных знаний не требует, так как оно основано на жизненном опыте и здравом смысле. Принятие решений на профессиональном уровне требует специальных знаний – теории принятия решений. Например, эта теория позволяет правильно ответить на вопрос, какой компьютер из двух предпочтительней: имеющий более высокое быстродействие, но меньший объём оперативной памяти, или наоборот? Или продажа какого вида товара из нескольких имеющихся на складе принесёт большую прибыль, если будущая конъюнктура (спрос на товар) заранее неизвестна – высокая или низкая? В данном курсе изучаются методы принятия решений на профессиональном уровне.
1.2. Основные требования к задачам принятия решения.
Не всякая задача может рассматриваться как задача принятия решений. Задача принятия решения – это задача выбора из нескольких имеющихся вариантов объекта, структуры или стратегии действий лучшего. Чтобы задача была задачей принятия решений, она должна удовлетворять двум основным требованиям.
1. В задаче должно быть не менее двух конфликтующих вариантов решения. Понятие конфликтности вариантов означает, что среди них нет явно предпочтительного. Например, при выборе лучшего компьютера из нескольких по критериям быстродействия и памяти не должно быть явно лучшего, имеющего наивысшее быстродействие и одновременно наибольший объём оперативной памяти, так как в этом случае выбор очевиден и знания теории не требует.
2. Необходимо иметь критерий, способ, правило для сравнения различных вариантов решения и выбора лучшего из них.
1.3. Типы критериев в задачах принятия решений.
Критерии, используемые в задачах принятия решений, классифицируются следующим образом:
1. Количественные, выражаемые числом, например объём памяти компьютера, и качественные, не поддающиеся числовому выражению, например дизайн, внешний вид компьютера.
2. Объективные, значения которых не зависят от того, кто принимает решение, и субъективные, с значением, зависящим от мнения принимающего решение.
Пример:
Даны следующие характеристики микросхемы:
y1 — потребляемая мощность;
y2 — быстродействие;
y3 — помехозащищенность.
Каждый из этих критериев – объективный. Объединим эти критерии в виде взвешенной суммы:
Этот критерий – субъективный, так как его численное значение зависит от субъективно задаваемых значений весовых коэффициентов ai, определяющих важность каждого из объективных критериев для того, кто принимет решение о выборе лучшей микросхемы..
3. Частные, характеризующие только одно свойство или параметр имеющегося объекта, и обобщённые, характеризующие совокупность нескольких свойств или параметров. Например, в предыдущем примере потребляемая мощность, быстродействие, помехозащищенность – частные критерии, а их взвешенная сумма Y – обобщённый. Обобщённые критерии могут быть сильными и слабыми, о чём подробнее сказано ниже и далее в разделе 3.2.1.
4. Сильные, позволяющие найти среди множества альтернатив одну лучшую, и слабые, позволяющие найти среди множества альтернатив подмножество, в котором каждая альтернатива в определённом смысле не хуже и не лучше остальных в этом подмножестве, то есть все альтернативы в заданном смысле равноценны.
5. «Хорошие» критерии (чем они больше, тем лучше, например, память и быстродействие компьютера), и «плохие» с обратной зависимостью, например, потребляемая прибором мощность.
6. Скалярные, выражаемые одним числом, и векторные, представляющие собой вектор – совокупность нескольких чисел. Например, обобщённый критерий или один частный критерий – скаляры, а совокупность частных критериев – вектор.
7. Детерминированные, не учитывающие статистические свойства критериев, и статистические, учитывающие разброс параметров.
В рамках приведенной классификации потребляемая мощность, быстродействие – это детерминированные, частные, числовые, скалярные, объективные критерии.