Алтернатива (вземане на решения)

From Systems analysis wiki
Jump to navigation Jump to search

Алтернатива в контекста на теорията за вземане на решения – това е един от възможните варианти на действие, достъпни за лицето, вземащо решението, за постигане на цел или решаване на проблем. С други думи, алтернативата представлява отделно решение, което може да бъде избрано от дадено множество. Наличието на поне две алтернативи е необходимо условие за смислен избор.

Алтернативи в класическата теория за вземане на решения

Класическата теория за вземане на решения изхожда от предположението за напълно рационален избор. При такава постановка задачата за вземане на решения се формализира чрез множество от алтернативи, сред които рационалният агент трябва да избере най-добрата. Всяка алтернатива представлява конкретно решение, което може да осъществи лицето, вземащо решението. Класическата теория обикновено приема, че множеството от алтернативи е зададено предварително и е известно на ЛВР, и че ЛВР е способно да идентифицира всички алтернативи и да оцени последствията от всеки вариант.

При условия на определеност всяка алтернатива води до единствен, известен изход; при условия на неопределеност резултатът зависи от външни фактори (състояния на природата). Рационалната стратегия се основава на критерии за оптималност: по критерия за максимум на математическото очакване се избира алтернативата с най-висока очаквана стойност; по-сложният подход е максимизирането на очакваната полезност.

Алтернативи в многокритериалния анализ на решения

Многокритериалният анализ на решения (МКР) оценява алтернативите по набор от критерии. При наличие на множество алтернативи и критерии задачата е да се наредят алтернативите по ранг или да се избере най-добрата.

Основа на МКР е матрицата за оценка на алтернативите, където редовете са алтернативи, колоните – критерии, а в клетките са посочени стойностите Kj​(ai​).

Ключово понятие е доминирането по Парето: алтернатива X доминира Y, ако не е по-лоша по всички критерии и превъзхожда поне по един. Доминираните алтернативи се изключват. При конфликт на критерии (когато даден вариант е по-добър по едни показатели, но по-лош по други) се образува множество от Парето-оптимални решения.

Методите за сравнение на многокритериални алтернативи включват:

  • Изграждане на единна функция на полезността (например, претеглена сума от оценките)
  • Двойни сравнения (методът AHP на Саати)
  • Аутранкинг подходи (ELECTRE, PROMETHEE)

МКР често се интегрира с отчитане на неопределеността, когато критериите имат вероятностен характер или оценките са изразени нечетко, съчетавайки елементи на теорията на решенията при риск.

Класификация на алтернативите

  • Дискретни и непрекъснати алтернативи. Множеството от алтернативи може да бъде крайно и дискретно или безкрайно (континуално). При непрекъснати параметри задачата се превръща в математическа оптимизация.
  • Взаимоизключващи се и съвместими алтернативи. Обикновено алтернативите са взаимоизключващи се (избира се една). Понякога се допуска избор на няколко варианта или техни комбинации, образувайки алтернатива от по-високо ниво като набор от прости.
  • Доминиращи и доминирани алтернативи. Съгласно принципа на доминиране, алтернатива A доминира B, ако по всички критерии резултатът на A не е по-лош от B, а по някои – е по-добър. Доминираните алтернативи се изключват от разглеждане. Недоминираните алтернативи се считат за ефективни и образуват множество от Парето-оптимални решения.
  • Статични и динамични алтернативи. В простите модели се прави еднократен избор, а в сложните многоетапни задачи алтернативите се разглеждат на всеки етап с използване на модела на дървото на решенията.

Методи за представяне и сравнение на алтернативи

За анализ на решенията се използват следните инструменти:

Матрица на решенията – таблица, където редовете са алтернативи, колоните – фактори за оценка. Основни видове:

  • Матрица „алтернативи × изходи" (payoff-матрица) за задачи с неопределеност
  • Матрица „алтернативи × критерии" за многокритериални задачи

Дърво на решенията – графична схема на последователността от решения и събития. Съдържа: Решаващи възли (квадрати) – избор на алтернативи, вероятностни възли (кръгове) – случайни изходи; клонове и крайни изходи с резултати. Дървото позволява изчисляване на стойността на всяка стратегия чрез метода на „свиване", особено полезен за поетапни решения.

Функции на предпочитанията и полезността присвояват на всеки вариант число, отразяващо степента на предпочитание. Прилагат се за:

  • Преобразуване на критерии с различна размерност в единна скала
  • Математическа оптимизация на избора
  • Наредба по ранг на алтернативите и анализ „какво-ако"

Други средства включват диаграми на решенията, граници на ефективност и интерактивни системи за поддръжка на решения.

Ограничена рационалност и поведенчески аспекти на избора на алтернативи

Ограничената рационалност (концепцията на Хърбърт Саймън) описва ситуации с недостиг на ресурси за намиране на оптималното решение. Вместо максимизиране се прилага стратегията satisficing – търсене на „достатъчно добро" решение, при което човек избира първата задоволителна алтернатива, без да анализира всички възможни варианти.

Евристичните стратегии за избор показват, че хората използват опростени правила:

  • Елиминиране по аспекти: последователно отсяване на алтернативи по важни критерии
  • Лексикографски избор: предпочитание се дава на алтернативата, която е най-добра по главния критерий

Влиянието на контекста и представянето на алтернативите се проявява в следните ефекти:

  • Ефект на примамката: добавянето на доминирана алтернатива променя предпочитанията между основните опции
  • Парадокс на избора: излишъкът от варианти затруднява вземането на решение
  • Ефект на фреймирането: различното представяне на една и съща алтернатива влияе върху избора