Проблематика принятия решений

При постановке и исследовании проблем принятия решений исключительно продуктивно использовать методологию системного анализа, которая предполагает: представление объекта исследования в виде системы; декомпозицию сложных проблем принятия решений на ряд более простых; решение проблем последовательно, в порядке их возникновения; декомпозицию цели экономической системы до уровня элементарных ее свойств и атрибутов; анализ решений в пространстве их свойств; выбор и реализация наилучших, с точки зрения цели функционирования экономической системы, решений.

Проблемы принятия решений постоянно возникают в различных областях человеческой деятельности как необходимость разрешения фундаментального противоречия между реальным (действительным) и желаемым (целевым) состояниями среды обитания человека. Они являются основой целенаправленной деятельности человека по преобразованию внешней среды, т.е. его трудовой активности.

Обычно принятие решений связывают со свободой выбора субъектом одной из нескольких возможностей. Причем центром проблемы является относительность свободы выбора, которая ограничена объективными законами движения неживой (законы сохранения), живой (рефлексные обратные связи) и мыслящей, познающей себя (общество), материи. При функционировании экономических систем данное положение можно конкретизировать, с одной стороны, принципиальной ограниченностью доступа к различным видам ресурсов (материальных, энергетических, финансовых, трудовых, информационно-интеллектуальных) при локализации проблемы в пространстве и во времени в процессе производства, распределения, перераспределения, обмена и потребления продукции (удовлетворения потребностей субъекта), и, с другой стороны, различием (противоречивостью) интересов субъектов хозяйственной деятельности, обусловленным общественным ее характером, в частности, различными формами отношения собственности на производственные ресурсы (собственник, владелец, распорядитель, пользователь). Кстати, последнее можно также формально представить как следствие ограниченности ресурсов, т.к. в противном (идеальном) случае проблема удовлетворения любых интересов (потребностей) субъектов возникнуть не может. Именно поэтому стержнем любой экономической теории являются проблемы экономического выбора, а теорию принятия решений, как правило, определяет как теорию выбора.

Проблема многовариантности альтернатив практически обеспечивает свободу выбора и необходимость классификации. Принятие решений имеет смысл при условии, что мощность множества допустимых альтернатив больше единицы ( ) для выбора или больше двух ( ) для классификации. В противном случае проблема принятия решений не возникает. Допустимость альтернатив в экономических приложениях определяется ресурсными и технологическими ограничениями функционирования экономической системы (ЭС). Поэтому множество детерминировано и по крайней мере счетно. Преобразовать счетное множество в конечное можно посредством операции классификации, которая предполагает объединение альтернатив из в классы , , , внутри которых альтернативы неразличимы с точки зрения цели функционирования ЭС. Таким образом, без снижения общности, допустимое множество альтернатив можно считать конечным, что позволяет задавать его простым перечислением элементов. При генерации (определении) множества допустимых альтернатив необходимо обеспечить его полноту, т.е. это множество обязательно должно содержать цель поиска - подмножество наилучших (оптимальных) альтернатив. Альтернатива, как объект принятия решений, может иметь сложную временную и (или) пространственную структуру, т.е. состоять из нескольких элементарных решений, каждое из которых принимается поэтапно. В этом случае альтернатива представляется кортежем (упорядоченной последовательностью) элементарных решений, а множество допустимых альтернатив является подмножеством множества всех подмножеств на универсальном множестве элементарных альтернатив . Оптимальная альтернатива может формироваться последовательно из элементарных решений, т.е. иметь последовательную структуру. Другой возможный случай структуры альтернативы - это параллельная структура вида “решение - множество исходов”. Исход представляет результат решения и зависит от состояния внешней среды, которое оказывает существенное влияние на последствия принятого решения. В частности, если решению соответствует единственный исход (между множеством решений и исходов установлено взаимно однозначное соответствие), то альтернатива отождествляется с соответствующим решением и исходом. В общем случае возможна комбинация временной и пространственных структур для каждой из допустимых альтернатив, что предполагает конструирование оптимальной альтернативы в ходе некоторой последовательности актов детерминированного (сознательного) и случайного выбора.

Проблема целеполагания - определение, структуризация и формализация цели принятия решений. Носителем информации о цели ЭС является лицо, принимающее решение (ЛПР). Оно определяет цель, исходя из контекста проблемной области ЭС, своих интересов и потребностей, а также несет ответственность (экономическую, юридическую, моральную) за последствия принятого решения.

Структуризация цели осуществляется посредством ее декомпозиции по ряду признаков:

• временному - декомпозиция стратегической цели ЭС на упорядоченную во времени последовательность тактических целей;

• пространственному - декомпозиция глобальной цели ЭС на локальные цели ее активных элементов (подсистем);

• атрибутивному - декомпозиция цели ЭС по свойствам (качественным аспектам).

Декомпозиция цели по временному признаку представляется в виде временного дерева целей, по пространственному - в виде пространственного дерева целей, по аспектному - в виде дерева свойств эффективности решения. В общем случае структура цели является комбинацией декомпозиций по данным трем признакам и представляется в виде полииерархической структуры.

Формализация цели заключается в измерении каждого свойства нижнего уровня иерархии соответствующим оценочным технико-экономическим показателем (критерием) в одной из шкал не ниже ранговой (порядковой).

Проблема многокритериальности. Каждой альтернативе ставится в соответствие векторная оценка ее эффективности (полезности), т.е. она отображается как точка в -мерном пространстве критериев, . Система критериев, объективно описывающая цель ЭС, обладает следующими свойствами.

Противоречивость - на множестве допустимых альтернатив не существует альтернативы лучшей по всем критериям. Другими словами, можно выделить подмножество так называемых недоминируемых (эффективных) альтернатив по признаку противоречивости их внутреннего описания. Данное свойство является следствием ресурсно-технологических и социально-экономических ограничений на достижении цели ЭС.

Полнота - система критериев должна описывать все существенные для принятия решений аспекты (свойства) цели ЭС. Набор критериев является полным, если он описывает степень достижения общей (глобальной, стратегической) цели. Это свойство обеспечивается иерархической структурой цели. Неполнота приводит к принятию объективно неоптимальных, а с позиции ЛПР, нерациональных решений.

Неизбыточность - система критериев не должна включать несущественные или дублирующие описания одних и тех же свойств (атрибутов) цели ЭС.

Измеримость - установление шкал измерения выделенных свойств цели ЭС, унификация единиц измерения и условий экстремальности критериев, что позволяет определить уровни метризации пространства критериев и выделить, адекватные исходной информации о цели, методы обработки.

Интерпретируемость - сохранение физического (социально-экономического) смысла каждого из критериев. Например, для ЭС - это представление системы критериев в виде набора технико-экономических показателей (ТЭП) и выделение лингвистического (вербально-понятийного) уровня в иерархии целей.

Структурированность - определение соотношения по значимости в системе критериев, условий уступок, замещений, группировок критериев. Формально обеспечивается доопределением дерева целей до, взвешенного значимостями целей, графа.

Независимость - отсутствие функциональной или корреляционной зависимости между отдельными критериями или их подмножествами в системе. В теории принятии решений выделяют независимость (взаимонезависимость) по предпочтению или полезности (в случае параллельной структуры альтернативы: решение - исходы). Различным условиям независимости соответствуют различные механизмы принятия решения. На практике полностью удовлетворить все выделенные свойства многокритериальности оказывается принципиально невозможным, что существенно затрудняет выбор метода принятия решений.

Проблема общения (диалога) - это проблема взаимодействия ЛПР, как источника информации и конечного пользователя, с системой принятия решений (СПР.). Она предполагает определение: порядка представления и уточнения (корректировки) информации о проблемной ситуации, формы представления и механизма трансляции информации из вида, удобного для пользователя в вид, удобный для обработки и наоборот.

Проблема механизма принятия решений. Механизм принятия решений должен быть адекватным уровню полноты и непротиворечивости исходной информации, т.е. выход (результат) должен соответствовать входу. Добавление фиктивной (навязанной механизмом) точности решения, или недостаточная точность (погрешность механизма) одинаково вредны для процесса принятия решения. Конкретная реализация механизма (в исследовании операций - принципа оптимальности) зависит от количества исходной информации и формы ее регистрации, режима и типа задачи принятия решений и других факторов. С технологической точки зрения можно выделить формальный, диалоговый и интеллектуальный типы механизмов принятия решений.

Проблема технологии решения определяет режим и вид принимаемого решения. Можно выделить два режима принятия решений - однократный (разовый), при котором принимается уникальное решение, и повторяющийся (регулярный). В первом случае последствия принятого решения неисправимы и цена ошибок очень велика (высокая ответственность). Во втором случае существует принципиальная возможность совершенствования процесса принятия решений за счет накопления знаний о последствиях, их анализа и обучения.

Выделяют следующие виды (типы) задач принятия решений:

• задача ранжирования - упорядочение альтернатив по степени достижения цели ЭС;

• задача оптимизации - выделение одной наилучшей (наихудшей или осредненной) альтернативы;

• задача классификации - разбиение множества альтернатив на классы эквивалентности;

• задача группировки - выделение множеств однородных в смысле нормального закона распределения классов альтернатив;

• задача ранжирования классов - упорядочение классов альтернатив по степени достижения цели ЭС;

• задача выбора - выделение одного наилучшего (наихудшего, осредненного) класса альтернатив;

• задача сжатия информации - замена разбиения множества альтернатив на классы осредненными альтернативами (“центрами тяжести”) каждого класса;

• задача распознавания - отнесение альтернативы к определенному классу эквивалентности альтернатив.

Иерархия проблем принятия решений представлена на рис.1.

Опорный конспект лекций