Критерий оптимального уровня не дает оптимального решения, максимизирующего, например, прибыль или минимизирующего затраты. Он соответствует определению приемлемого способа действий.
Пример. Пусть величина спроса х в единицу времени (интенсивность спроса) на некоторый товар задается непрерывной функцией распределения f(x). Если запасы в начальный момент невелики, в дальнейшем возможен дефицит товара. В противном случае к концу рассматриваемого периода запасы нереализованного товара могут оказаться очень большими. В обоих случаях неизбежны потери. В первом случае уменьшается потенциальная прибыль и наблюдается потеря клиентов; во втором случае увеличиваются издержки, связанные с потреблением товара, и затраты на складирование.
Возможный компромисс состоит в выборе решения, балансирующего два вида указанных потерь. Так как определить потери от дефицита очень трудно, лицо, принимающее решение, может установить необходимый уровень запасов таким образом, чтобы величина ожидаемого дефицита не превышала А1 единиц, а величина ожидаемых излишков не превышала А2 единиц. Выразим математически эти условия.
Обозначим через I – определяемый уровень запасов. Тогда

При произвольном выборе А
1 и А2 указанные условия могут оказаться противоречивыми. В этом случае необходимо ослабить одно из ограничений, чтобы обеспечить допустимость.

Значение
I должно находиться между 10 и 20, так как именно в этих пределах изменяется спрос. Приведенная таблица показывает, что оба условия выполняются для значений I, принадлежащих интервалу [13, 17]|
I |
ln I – I/20 |
ln I – I/10 |
|
10 |
1.8 |
1.3 |
|
11 |
1.84 |
1.29 |
|
12 |
1.88 |
1.28 |
|
13 |
1.91 |
1.26 |
|
14 |
1.94 |
1.24 |
|
15 |
1.96 |
1.21 |
|
16 |
1.97 |
1.17 |
|
17 |
1.98 |
1.13 |
|
18 |
1.99 |
1.09 |
|
19 |
1.99 |
1.04 |
|
20 |
1.99 |
0.99 |
Критерий наиболее вероятного исхода.
Этот критерий основан на преобразовании случайной ситуации в детерминированную путем замены случайной величины единственным значением, имеющим наибольшую вероятность реализации.
Предположим, что доход от изделия
j равен cj и pj – дискретная плотность распределения сj. Пусть cj* выбрано так, что pj (cj*)=max pj(cj) для всех cj. Тогда cj* можно рассматривать как детерминированное значение дохода от изделия j.Этот критерий можно считать упрощением более сложного правила принятия решения в условиях риска. Такое упрощение проводится исходя из того, что с практической точки зрения знание наиболее вероятного исхода обеспечивает необходимую информацию для принятия решения. Например, всегда существует положительная (хотя и очень малая) вероятность того, что самолет может потерпеть аварию, но несмотря на это, большинство пассажиров предполагают, что полет пройдет успешно.
Когда нельзя применять критерий наиболее вероятного исхода
.Деревья решений.
Нами были рассмотрены критерии, позволяющие делать выбор из совокупности “одноэтапных” альтернатив. При этом подразумевалось, что решения, принимаемые в будущем, не зависят от решений, принимаемых в текущий момент.
Теперь рассмотрим “многоэтапный” процесс принятия решений, в котором взаимозависимые решения принимаются последовательно. Графически такие процессы могут быть представлены с помощью дерева решений.
Пример. Фирма должна принять решение о строительстве крупного или небольшого предприятия. Небольшое предприятие впоследствии можно расширить. Решение определяется будущим спросом на продукцию, которую предполагается выпускать. Строительство крупного предприятия экономически оправдано при высоком уровне спроса. С другой стороны, можно построить небольшое предприятие и через два года принять решение о его расширении.
Поставленная задача является многоэтапной, так как если фирма решит строить небольшое предприятие, то через два года она должна будет принять решение о его расширении.
Процесс принятия решения состоит из двух этапов:
Данную задачу представим в виде дерева решений.

Начиная с вершины 1 (решающей), необходимо принять решение относительно размера предприятия.
Вершина 2 является случайной, из нее выходя две ветви, соответствующие низкому и высокому уровням спроса в зависимости от сложившейся ситуации на рынке. Каждая из этих ситуаций представлена соответствующим значением вероятности ее реализации.
Вершина 3 также является случайной, из нее выходят две ветви, соответствующие разным уровням спроса.
Фирма будет рассматривать возможность расширения небольшого предприятия только в том случае, если спрос по истечении двух первых лет установился на высоком уровне.
В
вершине 4 принимается решение, из нее выходя две ветви, соответствующие решениям: расширять или не расширять.Вершины 5 и 6 будут случайными с двумя выходящими ветвями из каждой, соответствующими двум уровням спроса.
Данные для поиска решения должны включать:
Предположим, что фирма рассматривает задачу на 10 период. Анализ рыночной ситуации показывает, что вероятности высокого и низкого спроса равны соответственно 0.75 и 0.25. Строительство крупного предприятия обойдется фирме в 5 млн. долларов, а небольшого
– 1 млн. долларов. Затраты на расширение через два года небольшого предприятия оцениваются в 4,2 млн. долларов.Ежегодные доходы для каждой из возможных альтернатив.
Оценим результаты для каждой из альтернатив, для этого воспользуемся критерием ожидаемого значения. Окончательный результат должен показать, какие решения необходимо выбирать в вершинах 1 и 4.
Начнем вычисления с этапа 2, а затем перейдем к этапу 1.
Для последних 8 лет альтернативы, относящиеся к вершине 4, оцениваются следующим образом:М
{чистая прибыль | расширение}=(900000* 0.75+ 200000* 0.25 * 8- 420000 = 1600000 долл.М
{чистая прибыль | без расширения}= (250000* 0.75+200000*0.25 )*8 = 1 900 000 долл.Таким образом, в вершине 4 выгоднее не проводить расширения предприятия.
Теперь оставляем одну ветвь, выходящую из вершины 4, которой соответствует чистая прибыль в 1 900 000 долларов за остальные восемь лет.Перейдем к вычислениям на этапе 1 для вершины 1.
М
{чистая прибыль | крупное предприятие}= (1 000 000*0.75 + 300 000*0.25 )*10 -5 000 000 = 3 250 000 долл.
М
{чистая прибыль | небольшое предприятие}= (1 900 000 + 500 000*0.75 +2 000 000*0.25 - 1 000 000 = 1 300 000 долл.
Таким образом, оптимальное решение в вершине 1 является решение о строительстве крупного предприятия. Это решение исключает необходимость рассмотрения альтернатив в вершине 4.
Принятие решений в условиях неопределенности.
Рассмотрим 4 критерия принятия решений в условиях неопределенности, когда никакие вероятностные характеристики не известны.
Основное различие между этими критериями определяется стратегией лица, принимающего решения. Критерий Лапласа основан на более оптимистичных предположениях, чем минимаксный критерий. Критерий Гурвица можно использовать при различных подходах – от наиболее оптимистичного до наиболее пессимистичного. Все эти критерии отражают субъективную оценку ситуации, в которой приходится принимать решение. При этом не существует общих правил применимости того или иного критерия, так как поведение лица, принимающего решение в условиях неопределенности, является наиболее важным фактором при выборе подходящего критерия.
Перечисленные критерии базируются на том, что лицу, принимающему решение, не противостоит разумный противник. В случае, когда в роли противника выступает природа, нет оснований предполагать, что она стремится причинить вред лицу, принимающему решение.
При наличии разумного противника, интересы которого противоречат интересам лица, принимающего решения (например, в военных действиях противоборствующие армии являются разумными противниками), для построения подходящего критерия требуется специальный подход. Эти вопросы рассматриваются в теории игр.
Данные, необходимые для принятия решений в условиях неопределенности, задаются в форме матрицы, строки которой соответствуют действиям, а столбцы - возможным состояниям системы.
Каждому действию и каждому возможному состоянию системы соответствует результат (исход), определяющий выигрыш (или потери) при выборе данного действия и реализации данного состояния.
Пусть ai (i=1,2, ... , m)
и q
j представляет возможное состояние j ( j=1,2, ... ,n),n ( ai , q j ) -
описывает соответствующий результат.В общем случае n
( ai , q j ) может быть непрерывной функцией ai и q j .В дискретном случае указанные данные представляются в форме матрицы.
|
q 1 |
q 2 |
... |
q n |
|
|
a1 |
n (a1 ,q 1) |
n (a1 ,q 2) |
n (a1 ,q n) |
|
|
a2 |
n (a2 ,q 1) |
n (a2 ,q 2) |
... |
n (a2 ,q n) |
|
... |
... |
... |
... |
... |
|
am |
n (am ,q 1) |
n (am ,q 2) |
n (am ,q n) |
Критерий Лапласа
Этот критерий опирается на известный принцип недостаточного обоснования. Поскольку вероятности состояний q 1, q 2, ... ,q n не известны, необходимая информация для вывода, что эти вероятности различны, отсутствует. В противном случае можно было бы определить эти вероятности и ситуацию уже не следовало рассматривать как принятие решения в условиях неопределенности. Так как принцип недостаточного обоснования утверждает противоположное, то состояния q 1, q 2, ...,q n имеют равные вероятности. Если согласиться с приведенными доводами, то исходную задачу можно рассматривать как задачу принятия решений в условиях риска, когда выбирается действие ai , дающее ожидаемый выигрыш.
Другими словами, находится действие ai* , соответствующее

- вероятность реализации состояния q
j ( j=1,2, ... ,n),
Пример.
Одно из предприятий должно определить уровень предложения услуг так, чтобы удовлетворить потребности клиентов в течение предстоящих праздников. Точное число клиентов не известно, но ожидается, что оно может принять одно из четырех значений: 200, 250, 300 или 350 клиентов. Для каждого из этих возможных значений существует наилучший уровень предложения (с точки зрения возможных затрат). Отклонения от этих уровней приводят к дополнительным затратам либо из-за превышения предложения над спросом, либо из-за неполного удовлетворения спроса.Приведем таблицу, определяющую потери в тысячах долларов.
Клиенты
|
q 1 |
q 2 |
q 3 |
q 4 |
|
|
a1 |
5 |
10 |
18 |
25 |
|
a2 |
8 |
7 |
8 |
23 |
|
a3 |
21 |
18 |
12 |
21 |
|
a4 |
30 |
22 |
19 |
15 |
Принцип Лапласа предполагает, что q
1, q 2, q 3, q 4 равновероятны.Следовательно,
P{q =q j } =1/4, j= 1, 2, 3, 4, и ожидаемые потери при различных действиях a1, a2, a3, a4 составляютE{a1}= (1/4)(5+10+18+25)=14,5
E{a2}= (1/4)(8+7+8+23)=11,5
E{a3}= (1/4)(21+18+12+21)=18,0
E{a4}= (1/4)(30+22+19+15)=21,5
Таким образом, наилучшим уровнем предложения в соответствии с критерием Лапласа будет
a2.Минимаксный (максиминный) критерий
Является наиболее осторожным, поскольку основывается на выборе наилучшей из наихудших возможностей. Если результат n (ai , q j) представляет потери лица, принимающего решение, для действия ai наибольшие потери независимо от возможного состояния q j будут равны

В этом случае критерий называется максиминным
.Пример.
Рассмотрим предыдущий пример. Так как n (ai , q j) представляют потери, применим минимаксный критерий. Результаты вычислений представим в виде следующей таблицы.|
q 1 |
q 2 |
q 3 |
q 4 |
|
|
|
a1 |
5 |
10 |
18 |
25 |
25 |
|
a2 |
8 |
7 |
8 |
23 |
23 |
|
a3 |
21 |
18 |
12 |
21 |
21 |
|
a4 |
30 |
22 |
19 |
15 |
30 |
Минимаксной стратегией будет
a3 .