Классификация задач принятия решений шпора

Классификация задач принятия решений. Задачи принятия управленческих решений группируются в зависимости от набора некоторых классификационных признаков. Задача классификации, в свою очередь, позволяет выделить для группы однородных задач наиболее эффективные методы их решения, в частности оптимальные методы принятия решений в различных управленческих и производственных задачах.

Сама процедура классификации сводится к ограничению выбора для конкретной задачи. Для этого и используется ряд классификационных признаков. Существует несколько различных подходов к классификации задач принятия решений (ЗПР), использующих различный набор классификационных признаков.

Однако большинство из них опираются на следующие факторы группировки: характер субъекта (ЛПР), содержание ЗПР, количество целей, влияние времени, значимость решений и др.

В свою очередь, каждый из классификационных признаков включает несколько вложенных параметров кластеризации ЗПР. Общая схема классификации ЗПР приведена на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Общая классификация задач принятия решений

Признак характер субъекта задачи принятия решений описывает степень его информированности о проблемной ситуации (ПС) в экономической системе и конкретном типе ЛПР.

По информированности руководителя (ЛПР) о состоянии экономической системы и развитии ПС, задачи ПР разбиваются на:

• задачи, решаемые в условиях полной определенности, когда известны все составляющие и характеристики ПС. Здесь понятие определенности характеризуется полнотой и достоверностью информации для принятия решений. В таких задачах нет необходимости доопределять S₀ гипотетическими ситуациями (S₁, S₂, . S_n). Цели и ограничения определяются в виде целевых функций и неравенств. Функция предпочтения обычно совпадает с целевой функциейf, т.е. П = f, если цель одна. Если целей несколько, тоf функционально зависима от целевых функций. Возможно построение формальной математической модели метода оптимизации (множество программ, динамика программ и пр.). К таким, определенным задачам относятся: задачи размещения ресурсов, назначения работ, управления запасами, транспортные и др.;

• задачи, решаемые в условиях вероятностной определенности (риска). Обычно это стохастические задачи, когда известны лишь статистические данные о факторах, влияющих на выработку решений. Решение таких задач формируется на базе теории статистических решений. Здесь некоторая полнота учитывается вероятными характеристиками некоторых событий. Обобщенным критерием оптимального решения здесь является средний риск, поэтому он называется задачами ПР в условиях риска для простейших случаев технических и экономических систем.

• задачи, решаемые в условиях неопределенности, когда отсутствует полная информация о факторах и характеристика ПС или информация характеризует ситуацию с некоторой степенью нечеткости, размытости. Наиболее типичны для задач управления в экономических системах. Характерны большая неполнота информации, малая достоверность, сложные взаимосвязи между факторами. Основную роль в принятии решений здесь играют не формальные методы, а ЛПР, работающее в связке с системой поддержки приня-тия решений;

• задачи, решаемые в условиях стратегической неопределенности, с активным противодействием внешней или внутренней структуры экономической системы. То есть в таких задачах необходимо учитывать влияние на исход решения лиц, преследующих противоположные общесистемным или неизвестные цели.

По типу ЛПР, участвующих в решении задачи, различают:

• задачи индивидуального выбора, когда решения формирует и принимает отдельный субъект — лицо, принимающее решение (руководитель, главный специалист или др.), наделенное полномочиями и ресурсами для принятия решений в соответствующей сфере и на соответствующем этапе процесса управления;

• задачи группового выбора, когда в качестве ЛПР участвует группа менеджеров или консультантов-специалистов по конкретным проблемам.

По степени используемой информации задачи могут быть сгруппированы в виде:

• задач, решаемых на основе априорных данных;

• задач, решаемых на основе апостериорных данных.

Задачи первого типа характерны для вполне определенных проблемных ситуаций, так как для их решения используется достоверная (априорная), точная, заранее известная информация.

В условиях неопределенности априорной информации недостаточно, поэтому для ее пополнения необходимо доопределить исходную ситуацию проведением эксперимента, который и дает апостериорную информацию.

По количеству целей, стоящих перед ЛПР при решении задачи ПР, они разбиваются на:

• однокритериальные задачи (скалярные задачи), в которых сформулирована только одна цель (критерий), относительно которой решается задача;

• многокритериальные задачи (векторные), в которых в качестве цели решения выступает несколько критериев, достижение которых для эффективного решения задачи должно быть одновременным.

По степени воздействия на решение задачи фактора времени они разбиваются на:

• статические задачи, в которых время принятия решения не играет большой роли;

• динамические задачи, эффективность решения которых зависит от времени, выделяемого (имеющегося) на решение. В свою очередь, динамические задачи можно разделить по длительности воздействия времени на:

- долгосрочные, рассчитанные на весь период существования проблемы;

- среднесрочные, которые должны осуществиться в недалеком будущем;

- краткосрочные, которые выполняются в течение короткого периода времени.

По степени структуризации элементов проблемной ситуации выделяют:

• хорошо структурированные задачи, в которых зависимости между факторами ПС определены количественно;

• неструктурированные задачи, в которых невозможно задать количественные зависимости между факторами (признаками) в описании задачи;

• слабоструктурированные, т. е. смешанные задачи с количественно и качественно определенными признаками.

Под структурированными задачами здесь понимаются задачи принятия решений, обладающие следующими свойствами:

• переменные определены в виде скалярного или векторного числового значения;

• цели определяются единственной, четко выраженной целевой функцией;

• можно построить четкий алгоритм решения.

На практике руководителю высшего уровня управления почти всегда приходится иметь дело со слабоструктурированными или неструктурированными задачами принятия решений, а именно такие возникают в практике менеджмента стратегическими процессами в экономических системах.

По характеру различаются следующие виды управленческих решений:

• перспективные (стратегические), определяющие главные направления развития организации;

• текущие (тактические), которые предусматривают достижение более частных целей;

• оперативные (регулировочные), направленные на восстановление изменение) пропорций, устранение отклонений в функционировании организации и отдельных ее частей и т. п.

По жизненному циклу существования проблемы можно выделить решения:

• диагностические, рассчитанные на решение задач исследования и оценки показателей, диагностирующих уровень кризисного состояния предприятия;

• перспективные, решающие задачи устранения причин возникновения проблем;

• текущие, решающие задачи текущего управления;

• прогнозные, решающие задачи прогнозирования развития проблемной ситуации.

По степени охвата функций управления различаются решения:

• общие, охватывающие всю управляемую систему;

• локальные — отдельных подразделений организации (цехов, участков, производств, отделов, служб);

• тематические, относящиеся к конкретным функциям управления.

Управленческие решения иногда классифицируют по принадлежности их к директивным, нормативным или косвенным решениям.

Директивные решения принимаются на высшем уровне управления фирмой и являются обязательными для исполнения.

Нормативные, принимаемые на всех уровнях управления организацией, оформ-ляются в виде приказов, распоряжений. Они не содержат альтернативы.

Косвенные решения носят стимулирующий характер и способствуют изменениям в работе фирмы при помощи совершенствования инструментального обеспечения управления — экономических, финансовых, правовых, социальных и других рычагов.

Сами управленческие решения, которые вырабатываются внутри экономических систем, направленные на устранение проблемной ситуации, могут быть сгруппированы с наиболее общих позиций следующим образом:

1) управленческие решения, направленные на изменение скорости процессов и явлений, происходящих в экономических системах;

2) управленческие решения, направленные на изменение направления процессов и явлений, происходящих в экономических системах;

3) управленческие решения, направленные на изменение содержания процессов и явлений, происходящих в экономических системах.

Управленческие решения первого типа обычно вызываются нарушениями взаимодействия элементов экономической системы из-за сбоя хода управляемого процесса или диспропорции ресурсов. В частности, это могут быть решения, направленные, например, на уменьшение времени ремонта, повышение оперативности предоставления отдельных данных и др.

Решения второго типа формируются в связи с дисбалансом целей или нарушением взаимодействия элементов экономической системы, находящихся на разных уровнях иерархии, или элементов одной коалиции (т. е. произошло рассогласование целей в структуре системы связок типа: элемент—элемент одной коалиции, элемент—элемент разных уровней, элемент—система). Примерами таких решений могут быть решения, направленные на изменение некоторых количественных параметров процессов, а также введение в рассмотрение некоторых новых факторов, значение которых необходимо учесть.

Решения третьего типа характеризуются невозможностью разрешения проблемной ситуации в существующих условиях из-за случившегося дисбаланса содержания фактического состояния и планируемого, и требуется изменение содержания протекающих процессов, адаптация их к конкретным условиям. При этом требуется новая информация для проведения анализа ситуации и выработки эффективного решения.

Такие решения вызываются в основном уровневым несоответствием проблемы и условиями ее разрешения. К решениям такого типа можно отнести изменение стратегии фирмы в области инвестиций, в области производства продукции и др. Данная классификация дана в табл. 6.3.

Таблица 6.3 Классификация управленческих решений

Вне зависимости от указанной классификации по направлению, управленческие решения можно разделить также по целому ряду признаков, характеризующих различные аспекты процедур принятия решений:

• цель управленческого воздействия;

• охват цели деятельности;

• охват области деятельности;

• организационная форма исполнения;

По такому классификационному параметру, как цель воздействия управленческого решения, они подразделяются на решения, направленные на: выполнение плана производства и поставок продукции; обеспечение качества продукции; повышение эффективности использования ресурсов; совершенствование технологического уровня производства; оздоровление окружающей среды; минимизация издержек; обеспечение необходимого уровня прибыли и др.

По охвату цели деятельности решения принято делить: на одноцелевые, характеризующиеся наличием одной (из вышеперечисленных или других) целью; многоцелевые, характеризующиеся необходимостью одновременного достижения не-скольких разнородных целей.

По области деятельности можно выделить следующие управленческие решения: технические, связанные с изменением конструкции изделий; технологические, связанные с улучшением технологии изготовления продукции; организационные, связанные с изменением порядка и структуры экономической системы; экономические, связанные с экономическими аспектами деятельности предприятий; социальные — охватывающие социальные аспекты деятельности экономического объекта.

По полноте охвата области деятельности решения можно разделить на: комплексные, или глобальные, охватывающие несколько уровней иерархии в системе или весь комплекс аспектов, характеризующие экономический объект; частные, или локальные, обеспечивающие решение отдельных задач или модулей.

По иерархии (уровню) управления, на котором формируются решения, можно выделить следующие группы: уровень руководителя экономической системы; уровень руководителя экономической подсистемы (например, завода в структуре производственного объединения); уровень руководителя структурного подразделения; уровень линейного руководителя (начальник участка, мастер, бригадир).

Функциональная направленность управленческих решений позволяет выделить: прогнозно-плановые решения, ориентированные на формирование прогнозов и проектов планов; организационные решения, направленные на совершенствование организации системы; аналитические, направленные на формирование процедур анализа ситуации; контрольные, направленные на совершенствование контрольных функций; учетные — для совершенствования функций учета деятельности экономической системы; регулирующие, направленные на совершенствование функций регулирования.

По глубине воздействия на проблемную ситуацию решения можно разделить на: стратегические, характеризующие глобальные воздействия; тактические, связанные с выбором и реализацией стратегий формирования решений; оперативные, связанные с формированием кратковременными воздействиями.

По организационной форме исполнения управленческие решения можно разбить на следующие группы: строго регламентированные, определяющие конкретных исполнителей, алгоритмы выполнения задания, методы и сроки реализации, задействованные ресурсы; гибкие решения, в которых описывается и конкретизируется только задание на выполнение; ориентирующие, в которых задается только общее направление деятельности.

По повторяемости управленческие решения можно разбить на: постоянные, повторяющиеся достаточно часто; периодические, вырабатываемые при периодическом появлении одной и той же проблемной ситуации; разовые, формируемые индивидуально для нештатных ситуаций, возникающих в экономической системе однократно.

По степени коллегиальности при выработке решений их можно разделить: на решения, вырабатываемые единолично (обычно это решения, которые не затрагивают принципиальных проблем в экономической системе); коллегиальные, или групповые, решения требуют наличия группы специалистов в области, соответствующей решаемой проблеме, или специальной подготовки; коллективные — ре-шения общего характера, формируемые в основном большим количеством заинтересованных людей (общие собрания, собрание акционеров и др.).

По методам разработки управленческих решений они могут быть разбиты: на эвристические, формируемые на основе большого опыта работы в данной сфере деятельности; формально-математические, основанные на формировании формальной модели варианта решения; интерактивные, вырабатываемые в результате взаимодействия ЛПР и системы поддержки принятия решений.

По условиям разработки управленческих решений их можно разделить: на решения, формируемые в условиях полной определенности; решения формируемые в условиях риска; решения, формируемые в условиях неопределенности.

Таким образом, приведенная выше классификация управленческих решений позволит более обоснованно выбрать методы разрешения проблемных ситуаций, адекватных разрабатываемым решениям.

(Материалы приведены на основании: Основы менеджмента. Под ред. А. И. Афоничкина. – СПб.: Питер, 2007)

В настоящее время не существует общепринятой универсальной классификационной схемы задач принятия решений (ЗПР). Однако можно выделить отдельные классификационные признаки, а именно:

1. Количество целей операции, преследуемых одной стороной, и соответствующих целям критериев оптимальности.

2. Наличие или отсутствие зависимости критерия оптимальности и дисциплинирующих условий от времени.

По признаку количества целей различают одноцелевые и многоцелевые задачи принятия решений. Реальные управленческие решения, как правило, являются многоцелевыми. В этих задачах возникает проблема согласования противоречивых целей при выборе решений. Если цели описаны формализованно, в виде целевых функций, то одноцелевые задачи называют однокритериальными (или скалярными), а многоцелевые - многокритериальными (или векторными) задачами принятия решений.

По второму классификационному признаку ЗПР делятся на два больших класса: статические и динамические ЗПР. В статических ЗПР критериальная функция и дисциплинирующие условия не зависят от времени. Динамические задачи сложнее статических и еще не получили широкого применения в экономических исследованиях.

1. Принятие решений при определенности, или, иначе, детерминированные ЗПР. Они характеризуются однозначной, детерминированной связью между принятым решением и его исходом. Это наиболее простой и изученный способ принятия решений, когда относительно каждой стратегии оперирующей стороны заранее, до проведения операции, известно, что она неизменно приводит к некоторому конкретному результату. В детерминированных ЗПР критерий оптимальности и ограничения зависят только от стратегий оперирующей стороны и фиксированных детерминированных неконтролируемых факторов, т.е. факторов, полностью известных оперирующей стороне.

2. Принятие решений при риске, или, иначе, стохастические ЗПР. В этом случае каждая стратегия оперирующей стороны может привести к одному из множества возможных исходов, причем каждый исход имеет определенную вероятность появления. Предполагается, что принимающему решение лицу эти вероятности заранее, до проведения операции полностью известны. Однако, несмотря на то что все случайные явления и процессы, сопровождающие операцию и влияющие на ее исход, хорошо изучены и их статистические характеристики известны, исход каждой конкретной реализации операции заранее (до ее проведения) неизвестен, случаен. В этом смысле оперирующая сторона всегда рискует (в большей или меньшей степени) получить не тот результат, на который она ориентируется, выбирая свою оптимальную стратегию в расчете на осредненные, статистические характеристики случайных факторов.

3. Принятие решений в условиях неопределенности. В данных ЗПР критерии оптимальности зависит кроме стратегии оперирующей стороны и фиксированных факторов также от неопределенных факторов, не подвластных оперирующей стороне и не известных ей в момент принятия решения.

Классификация задач принятия решений представлена на рис. 5.1.2. С точки зрения наличия исходных данных определенность и неопределенность представляют два крайних случая, а риск определяет промежуточную ситуацию.

Степень неинформированности о данных непосредственно определяет, каким образом задача формализуется и решается. Очевидно, неполнота данных усложняет задачу принятия решений и неизбежно приводит к менее удовлетворительным результатам. Принятие решений в условиях определенности производится при наличии полной и достоверной информации о проблемной ситуации, целях, ограничениях и последствиях решений. Цели и ограничения формально определяются в виде целевых функций и неравенств (равенств).

Критерий выбора определяется минимумом или максимумом целевой функции. Наличие такой информации позволяет построить формальную математическую модель задачи принятия решений и алгоритмически найти оптимальное решение. Для решения ЗПР в условиях определенности применяются различные методы оптимизации, например, методы математического программирования: линейного, нелинейного, динамического.

В настоящее время сформулированы типовые задачи, в основном производственно-экономического характера, для которых разработаны алгоритмы принятия оптимальных решений, основанные на методах математического программирования. К числу таких задач, например, относятся задачи размещения ресурсов, назначения работ, управления запасами, транспортные задачи и т.п. Роль человека в решении задач данного класса состоит в приведении реальной ситуации к типовой задаче математического программирования и в утверждении получаемого формально оптимального решения. Излагаемый в данной главе материал не относится к решению задач данного класса.

Задачи принятия решений в условиях неопределенности непосредственно связаны с управленческими решениями. Для этих задач характерна большая неполнота и недостоверность информации, многообразие и сложность влияния социальных, экономических, политических и технических факторов. Эти обстоятельства не позволяют, по крайней мере, в настоящее время, построить адекватные математические модели решения задач по определению оптимального решения.

На рис. 5.1.3 указаны методы решения ЗПР различных классов.

Рис.5.1.3 Математический аппарат решения ЗПР

В процессах принятия решений при наличии неопределенности существуют ситуации конкуренции, когда два (или более) участника находятся в конфликте, и каждый стремится как можно больше выиграть у другого (других). Эти ситуации отличаются от обычных процессов принятия решений в условиях неопределенности тем, что принимающему решение противостоит мыслящий противник. Теория, в которой рассматриваются подобные задачи принятия решений, известна как теория игр.

Большая совокупность неструктурируемых задач представляет при этом значительный интерес для различных областей человеческой деятельности. Невозможность выработки стандартной процедуры их решения повлекла необходимость создания программных средств, предназначенных для решения поставленных задач посредством использования обобщенных баз данных и известных методик их алгоритмической обработки. Соответствующая методология представляет собой новую информационную технологию, обеспечивающую системы поддержки и принятия решений и т.н. экспертные системы (СППР, ЭС).

СППР и ЭС основаны на использовании знаний экспертов (опытных специалистов в какой-либо предметной области). ЭС относятся к интеллектуальным вычислительным системам, реализующим на практике идеи и методы искусственного интеллекта. При этом имитируется поведение эксперта при решении конкретной поставленной задачи на основании его знаний и опыта. Это позволяет оказать помощь специалистам при затруднениях в решении возникающих проблем.

Другой тип компьютерных систем новой информационной технологии - СППР - предназначен для оказания помощи лицам, ответственным за принятие решения на различных уровнях, в неструктурируемых или слабо структурируемых ситуациях выбора. Такие системы не заменяют систему предпочтений данного лица, а лишь расширяют его способности при невозможности полностью переложить решение задачи на ЭВМ ввиду необходимости учета субъективного мнения. Таким образом, СППР представляют собой человеко-машинную информационную систему, предназначенную для решения задач в ситуации выбора альтернатив при нежелательности полного автоматического представления проблемы.

Основой СППР являются: база данных, средства общения с пользователем (интерфейс) и широкий набор методов и моделей математического программирования, статистического анализа, теории игр, теории принятия решений, а также эвристических методов, обеспечивающих адаптивность системы и обучение.

Широкое приложение СППР имеют в областях планирования и прогнозирования для различных видов управленческой деятельности.

Существенное различие между ЭС и СППР при возможной внешней похожести состоит в их целевой направленности. СППР призваны помочь человеку в решении стоящей перед ним задачи, а ЭС - заменить человека при решении проблемы. Сходство ЭС и СППР демонстрируется в наличии некоторых интеллектуальных черт в ССПР, если в их структуру включить базу знаний и использовать механизм логического вывода. В таком случае СППР способна работать в условиях неполноты информации, использовать вероятностные выводы, вырабатывать суждения и объяснения, которые выдаются в качестве советов.

Перспектива развития двух типов информационных программных систем - ЭС и СППР - связана с их сближением и возможностью создания систем, позволяющих использовать различные типы знаний в решении тех или иных задач, выработать единый подход, характерный для исследования в области принятия решений, оптимального управления, извлечения и представления знаний, компьютерной логики, языкового общения.

Задачи принятия решений отличаются большим многообразием, классифицировать их можно по различным признакам, характеризующим количество и качество доступной информации. В общем случае задачи принятия решений можно представить следующим набором информации [8, 17, 18]:

где Т— постановка задачи (например, выбрать лучшую альтернативу или упорядочить весь набор);

А — множество допустимых альтернативных вариантов;

К— множество критериеввыбора;

Х— множество методов измерения предпочтений (например, использование различных шкал);

F— отображение множества допустимых альтернатив в множество критериальных оценок (исходы);

G — система предпочтений эксперта;

D — решающее правило, отражающее систему предпочтений.

Любой из элементов этого набора можетслужить классификационным признаком принятия решений.

Рассмотрим традиционные классификации:

1. По виду отображения F. Отображение множества А и К может иметь детерминированный характер, вероятностный или неопределенный вид, в соответствии с которым задачи принятия решений можно разделить на задачи в условиях риска и задачи в условиях неопределенности.

2. Мощность множества К. Множество критериев выбора может содержать один элемент или несколько. В соответствии с этим задачи принятия решений можно разделить на задачи со скалярным критерием и задачи с векторным критерием (многокритериальное принятие решений).

3. Тип системы G. Предпочтения могут формироваться одним лицом или коллективом, в зависимости от этого задачи принятия решений можно классифицировать на задачи индивидуального принятия решений и задачи коллективного принятия решений.

Задачи принятия решений в условиях определенности.К этому классу относятся задачи, для решения которых имеется достаточная и достоверная количественная информация. В этом случае с успехом применяются методы математического программирования, суть которых состоит в нахождении оптимальных решений на базе математической модели реального объекта. Основные условия применимости методов математического программирования следующие:

1. Задача должна быть хорошо формализована, т. е. имеется адекватная математическая модель реального объекта.

2. Существует некоторая единственная целевая функция (критерий оптимизации), позволяющая судить о качестве рассматриваемых альтернативных вариантов.

3. Имеется возможность количественной оценки значений целевой функции.

4. Задача имеет определенные степени свободы (ресурсы оптимизации), т. е. некоторые параметры функционирования системы, которые можно произвольно изменять в некоторых пределах в целях улучшения значений целевой функции.

Задачи в условиях риска. В тех случаях, когда возможные исходы можно описать с помощью некоторого вероятностного распределения, получаем задачи принятия решений в условиях риска. Для построения распределения вероятностей необходимо либо иметь в распоряжении статистические данные, либо привлекать знания экспертов. Обычно для решения задач этого типа применяются методы теории одномерной или многомерной полезности. Эти задачи занимают место на границе между задачами принятия решений в условиях определенности и неопределенности. Для решения этих задач привлекается вся доступная информация (количественная и качественная).

Задачи в условиях неопределенности. Эти задачи имеют место тогда, когда информация, необходимая для принятия решений, является неточной, неполной, неколичественной, а формальные модели исследуемой системы либо слишком сложны, либо отсутствуют. В таких случаях для решения задачи обычно привлекаются знания экспертов. В отличие от подхода, принятого в экспертных системах, для решения ЗПР знания экспертов обычно выражены в виде некоторых количественных данных, называемых предпочтениями.

Выбор и нетривиальность задач принятия решений. Следует отметить, что одним из условий существования задачи принятия решений является наличие нескольких допустимых альтернатив, из которых следует выбрать в некотором смысле лучшую. При наличии одной альтернативы, удовлетворяющей фиксированным условиям или ограничениям, задача принятия решений не имеет места.

Задача принятия решений называется тривиальной, если она характеризуется исключительно одним критерием К и всем альтернативам А_i приписаны конкретные числовые оценки в соответствии со значениями указанного критерия (рис. 1.1 а).

Рис. 1.1. Выбор альтернативы при одном критерии:

а — в условиях определенности; б — в условиях неопределенности;

в — в условиях риска

Задача принятия решений перестает быть тривиальной даже при одном критерии К, если каждой альтернативе А_i соответствует не точная оценка, а интервал возможных оценок (рис. 1.1 б) или распределение f(К/А_i) на значениях указанного критерия (рис. 1.1 в).

Нетривиальной считается задача при наличии нескольких критериев принятия решений (рис. 1.2) независимо от вида отображения множества альтернатив в множество критериальных оценок их последствий.

Рис. 1.2. Выбор альтернативы с учетом двух критериев: а — в случае непрерывной области альтернатив; б — в случае дискретных альтернатив

Следовательно, при наличии ситуации выбора, многокритери-альности и осуществлении выбора в условиях неопределенности или риска задача принятия решений является нетривиальной.

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 194 ;