Альтернатива

Материал из Systems analysis wiki
Перейти к навигации Перейти к поиску

Альтернатива в контексте теории принятия решений – это один из возможных вариантов действия, доступных лицу, принимающему решение, для достижения цели или решения проблемы. Иначе говоря, альтернатива представляет собой отдельное решение, которое может быть выбрано из некоторого множества. Наличие хотя бы двух альтернатив является необходимым условием осмысленного выбора.

Альтернативы в классической теории принятия решений

Классическая теория принятия решений исходит из предположения о полностью рациональном выборе. В такой постановке задача принятия решений формализуется через множество альтернатив, среди которых рациональный агент должен выбрать лучшую. Каждая альтернатива представляет конкретное решение, которое может осуществить лицо принимающее решение. Классическая теория обычно предполагает, что множество альтернатив задано заранее и известно ЛПР, и что ЛПР способен идентифицировать все альтернативы и оценить последствия каждого варианта.

В условиях определённости каждая альтернатива приводит к единственному, известному исходу; в условиях неопределённости результат зависит от внешних факторов (состояний природы). Рациональная стратегия основана на критериях оптимальности: по критерию максимума математического ожидания выбирают альтернативу с наибольшей ожидаемой ценностью; более сложный подход — максимизация ожидаемой полезности.

Альтернативы в многокритериальном анализе решений

Многокритериальный анализ решений (МКР) оценивает альтернативы по набору критериев. При наличии множества альтернатив и критериев​ задача — ранжировать альтернативы или выбрать наилучшую.

Основой МКР служит матрица оценок альтернатив, где строки — альтернативы, столбцы — критерии, а в ячейках указаны значения Kj​(ai​).

Ключевое понятие — доминирование по Парето: альтернатива X доминирует Y, если не хуже по всем критериям и превосходит хотя бы по одному. Доминируемые альтернативы исключаются. При конфликте критериев (когда вариант лучше по одним показателям, но хуже по другим) образуется множество Парето-оптимальных решений.

Методы сравнения многокритериальных альтернатив включают:

  • Построение единой функции полезности (например, взвешенная сумма оценок)
  • Попарные сравнения (метод AHP Саати)
  • Аутранкинг-подходы (ELECTRE, PROMETHEE)

МКР часто интегрируется с учётом неопределённости, когда критерии имеют вероятностный характер или оценки выражены нечётко, сочетая элементы теории решений под риском.

Классификация альтернатив

  • Дискретные и непрерывные альтернативы. Множество альтернатив может быть конечным и дискретным или бесконечным (континуальным). При непрерывных параметрах задача превращается в математическую оптимизацию.
  • Взаимоисключающие и совмещаемые альтернативы. Обычно альтернативы взаимоисключающие (выбирается одна). Иногда допускается выбор нескольких вариантов или их комбинаций, образуя альтернативу высшего уровня как набор простых.
  • Доминирующие и доминируемые альтернативы. Согласно принципу доминирования, альтернатива A доминирует B, если по всем критериям результат A не хуже B, а по некоторым — лучше. Доминируемые альтернативы исключаются из рассмотрения. Недоминируемые альтернативы считаются эффективными и образуют множество Парето-оптимальных решений.
  • Статические и динамические альтернативы. В простых моделях делается разовый выбор, в сложных многоэтапных задачах альтернативы рассматриваются на каждом этапе с использованием модели дерева решений.

Методы представления и сравнения альтернатив

Для анализа решений используются следующие инструменты:

Матрица решений – таблица, где строки – альтернативы, столбцы – факторы оценки. Основные виды:

  • Матрица «альтернативы × исходы» (payoff-матрица) для задач с неопределённостью
  • Матрица «альтернативы × критерии» для многокритериальных задач

Дерево решений – графическая схема последовательности решений и событий. Содержит: Решающие узлы (квадраты) – выбор альтернатив, вероятностные узлы (круги) – случайные исходы; ветви и конечные исходы с результатами. Дерево позволяет вычислять ценность каждой стратегии методом «свертки», особенно полезно для поэтапных решений.

Функции предпочтений и полезности присваивают каждому варианту число, отражающее степень предпочтения. Применяются для:

  • Преобразования разноразмерных критериев в единую шкалу
  • Математической оптимизации выбора
  • Ранжирования альтернатив и анализа «что-если»

Другие средства включают диаграммы решений, границы эффективности и интерактивные системы поддержки решений.

Ограниченная рациональность и поведенческие аспекты выбора альтернатив

Ограниченная рациональность (концепция Герберта Саймона) описывает ситуации с недостатком ресурсов для поиска оптимального решения. Вместо максимизации применяется стратегия satisficing — поиск "достаточно хорошего" решения, когда человек выбирает первую удовлетворительную альтернативу, не анализируя все возможные варианты.

Эвристические стратегии выбора показывают, что люди используют упрощённые правила:

  • Элиминация по аспектам: последовательное отсеивание альтернатив по важным критериям
  • Лексикографический выбор: предпочтение отдаётся альтернативе, лучшей по главному критерию

Влияние контекста и представления альтернатив проявляется в эффектах:

  • Эффект приманки: добавление доминируемой альтернативы меняет предпочтения между основными опциями
  • Парадокс выбора: избыток вариантов затрудняет принятие решения
  • Эффект фрейминга: различное представление одной альтернативы влияет на выбор