Классификация неопределенностей.

Проблема принятия решения в условиях неопределенности. Ситуация неопределенности характеризуется тем, что выбор конкретного плана может привести к любому результату из определенного множества вариантов, но вероятность влияния случайных факторов неизвестна. Различают два случая: вероятности неизвестны в следствие отсутствия необходимой статистической информации; ситуация не статистическая и об объективных вероятностях говорить вообще не имеет смысла (ситуации «совершенной» неопределенности).

Именно «совершенная» неопределенность чаще всего встречается, поскольку решения (особенно стратегические) принимаются каждой конкретной особой в уникальных условиях.

Понятия и источники неопределенности. Основными источниками неопределенности являются: экономическая среда; нормативно законодательная среда; технико-технологическая среда; внутренняя среда.

С точки зрения времени различают перспективную неопределенность (появление непредвиденных факторов) и ретроспективную неопределенность (отсутствие информации о поведении объекта в прошлом, и в этом случае возможны три варианта: информации можно восстановить; информацию можно заполнить перспективной; информацию не возможно ни восстановить, ни заполнить).

Не имеет смысла получать очень точную информацию, если она будет стоить больше возможного ущерба или пытаться получить полную информацию, если момент для принятия решения будет утрачен. Одновременно и сама стратегия реализации решения позволяет уменьшить субъективную неопределенность, поскольку во время ее формирования определяются цели, критерии и мотивы деятельности ЛПР.

С удалением предполагаемого события во времени увеличивается уровень неопределенности. А поскольку все что относится к стратегии, принадлежит к длительному интервалу времени, то условия неопределенности относительно стратегии приобретают исключительно важное значение.

Качественный анализ альтернатив позволяет резко сузить границы выбора. При выборе альтернативы используются следующие подходы: учет прошлого опыта; проведение экспериментов; исследование и анализ.

Самый общий и возможно самый эффективный метод – метод исследования и анализа. Он предусматривает решение проблемы на основе поиска взаимных связей между вероятнейшими ее переменными, ограничениями и обоснованием, которые рассматриваются с точки зрения поставленной цели.

В общем анализ задачи принятия решения в условиях неопределенности выполняется в следующей последовательности:

1. Составление списка доступных возможностей сбора информации, выполнения экспериментов и выполнения действий.

2. Составление списка событий, которые скорее всего могут произойти.

3. Определение, в какой последовательности во времени находятся события, которые поставляют доступную информацию, и те последовательные действия, которые возможно выполнить.

4. Принятие решения, насколько устраивают последствия различных действий.

5. Оценка шанса каждого конкретного неопределенного события.

Неопределенность в задачах исследования операций. В исследовании операций различают три типа неопределенностей: неопределенность целей; неопределенность знаний об окружающем и действующие в данном случае факторы (неопределенность природы); неопределенность действий активного или пассивного партнера или противника.

В этих случаях на результат операции действуют неконтролируемые факторы, то есть имеет место выбор в условиях частичной или полной неопределенности. Критерий эффективности операции имеет в этом случае вид Q(a,x,y) где y – неизвестные факторы, a – детерминированные параметры, x – управляемые переменные.

Рассматриваются два основные вида неопределенности: «доброкачественная» (стохастическая) – когда неизвестные факторы подчиняются законам теории вероятности и исследователям известны значения и виды законов распределения этих факторов; «совершенная» - когда факторы не подчиняются законам вероятности, или параметры законов неизвестны.

Пути решения стохастических задач: замена случайных факторов значениями их математических ожиданий или (в случае экспериментального определения) – средних значений и решение задачи как детерминированной: , где - вектор математических ожиданий случайных факторов; поиск экстремума математических ожиданий критерия качества: , где - математическое ожидание критерия качества; введение стохастических ограничений.

При решении задач с неопределенностью в ряде случаев рассматривается ситуация с позиции «крайнего пессимизма», то есть решение принимается с расчетом худшего варианта, и решений, которые возможны при худших условиях, выбирается лучший – используется принцип «гарантированного результата».

Энтропия и неопределенность. Энтропия в смысле Клода Шенона, основоположника теории информации, нашла широкое применение в технике, особенно в проектировании каналов связи и расчета их пропускной способности. В теории принятия решений энтропия используется как мера неопределенности. Если параметр xl может принимать nl разных значений, каждое из которых имеет вероятность проявления qlj, j=1,…,nl то в этом случае мерой его неопределенности будет энтропия

.

В связи с тем, что для всех j=1,…,nl справедливо неравенство 0 , Нl всегда является неотъемлемой величиной. В особом случае, когда одно из значений xlj имеет вероятность появления qlj=1, величина Hl=0, потому что для вероятностей справедливо соотношение

и все остальные значения равны нулю, то есть неопределенности не существует- ситуация является детерминированной. С другой стороны, Hl будет иметь максимальное значение, когда все nl значения параметра xl равновероятны: qlj=1/nl, где j=1,…,nl. В этом случае ни одно из возможных значений параметра не имеет приоритета по отношению к другим, и таким образом речь идет о полной неопределенности.

Если для параметра xl с конечной областью изменения значений [xljmin, xljmax] эта область разбивается на nl интервалов длинной Δl и каждому j- интервалу соответственно плотности вероятностей соответствует определенная вероятность попадания в его реализации qlj значения параметра с соотношением приведенным выше, то выполняется соотношение

И после такой дискретизации можно определить соответствующую величину энтропиии по следующей формуле:

На рисунке приведен график смены энтропии нормального распределения дискретизированного параметра в зависимости от величины интервала дискретизации при разных значениях среднеквадратического отклонения σ.

(вставить рисунок 4.8)

Классификация неопределенностей. Самые важные виды неопределенностей, которые возникают в задачах принятия решений, приведены на рисунке в виде дерева классификаций.

(вставить рисунок 4.10)

Риски в принятии решений. Понятия риска. Принятие решений в условиях неопределенности неразрывно связанно с риском. Понятие риска в различных источниках трактуется по разному. Часто термин риск используется как тождественный термину опасность, например, «риск – опасность будущего ущерба», «риск – опасность возникновения неблагоприятных последствий определенного события». В словаре «Webster» риск определяется как «опасность, возможности ущерба или ущерб»; французский энциклопедический словарь «Grand Larousse» определяет риск как «возможность или вероятность факта или события, которое рассматривается как зло или ущерб».

В данный момент все больше склоняются к определению риска – «неблагоприятное событие, учитывающий не только вероятность этого события но и последствия (ущерб от реализации этого события).

Существует подход к определению риска – многоуровневый (многомерный). Он основывается на числовых показателях, ответственных за восприятие риска и таких, которые воздействуют на принятие связанных с риском решений.

Пример иллюстрирующий различия между риском и опасностью. Вождение автомобилем- это опасность, ее можно отобразить с помощью той части, которую составляет гибель людей в автомобильных авариях в общем количестве смертей, которые фиксируются ежегодно в конкретной стране. Необходимо учесть еще и убыток, связанный с аварийным состоянием автомобиля, ущерб страховой компании, затраты на похороны, моральный ущерб родственников и т.д. Риск в этом случае является количественной мерой, которая учитывает не только вероятность опасности, но и конкретные последствия ее проявления.

Опасность – угроза людям и всему тому, что для них является ценностью. Опасность является категорией вероятности, которая может изменятся в пространстве и времени. Под характеристикой опасности, связанной с конкретным событием или процессом, следует понимать вероятность проявления этого события или процесса в определенном месте и в заданное время. Опасность разных событий или процессов сравнивают путем усреднения вероятности их проявления по пространственным и временным параметрам.

Таким образом риск в отличие от опасности, нельзя рассматривать отдельно от возможных последствий проявления данной опасности. Риск является количественной мерой опасности с учетом ее последствий. Последствия опасности всегда наносят ущерб, который может быть экономическим, социальным, экологическим и т.д. Таким образом оценка риска должна быть связана с оценкой ущерба. Чем больше ожидаемый ущерб, тем серьезней риск. Кроме этого риск будет больше, если вероятность его проявления велика. Таким образом понятие риск объединяет два понятия – «вероятность опасности» и «ущерб».

Социологическая теория «общества риска». В средине 1980-х годов появилась социологическая теория современного общества, автором которой является немецкий ученый Ульрих Бек. Согласно этой теории, в последней трети 20 столетия человечество вступило в новую фазу своего развития, которую следует называть обществом риска. Общество риска – постиндустриальная формация, от индустриального общества оно отличается рядом определяющих особенностей. Главное отличие состоит в том, что если для индустриального общества характерно распределение благ, то для общества риска – распределение опасностей и обусловленных ими рисков.

Согласно концепции Бека, для того, чтобы появилось общество риска, необходимы два объективных условия. Первое, оно возникает там, где материальные потребности людей могут быть большей частью удовлетворены (создано «общество употребления»), как в результате науко-технического прогресса, так и в следствии реализации средств социальной защиты. Второе, темпы и степень развития продуктивных сил должна быть такой, что наработка и и активизация побочных, существенно негативных явлений и процессов недостигаемых до этого масштабов. Для индустриального общества характерно главное противоречие - между работой и капиталом, оно отображается в неравномерном распределении благ.

Обществу риска приходится решать другие проблемы, которые сводятся к поиску ответов на следующие вопросы:

- Как предупредить, ограничить или свести к минимуму опасность и риск, которые все больше сопровождают постиндустриальное развитие?

- Где, когда и как определяются до сих пор спрятанные негативные эффекты?

- Каким образом реализовать управление рисками с целью такого их распределения, чтобы с одной стороны, не тормозился научно-технический прогресс, а с другого – придерживались бы условия (экологические, медицинские, психологические и социальные) приемлемости рисков?