7.1 8.1, 7.1 8.2, 7.2 8.1, 7.2 8.2, из которыx следует требуемая экиваленция (13).
Отметим, что эквиваленция 7.1 8.1 – известный факт (доказанный, например, в [1], с. 502).
Из эквиваленции (13) можно сделать вывод о том, что из критериев 7.1, 7.2, 8.1, 8.2 достаточно применить один, причем с более простой функцией игры.
Максиминно-максимаксные критерии.
Такие критерии представляют собой комбинации максиминного и максимаксного критериев. В качестве показателя оптимальности стратегии берется величина
где [0,1]– коэффициент оптимизма, а и – показатели оптимальности стратегии Ai соответственно в максиминном и максимаксном критериях (см. п. 3 и п. 5). При этом функции игры в этих двух критериях целесообразно использовать соответствующие друг другу. Это соответствие показано в табл. 3.
Таблица 3
Критерии | Выигрыши a | Риски r | Вероятности состояний природы q | W (a, r, q) | M (a, r, q) |
9.1 | + | a | a | ||
9.2 | + | + | (1-q)a | qa | |
9.3 | + | + | a-r | a-r | |
9.4 | + | + | + | (1-q)a-qr | qa-(1-q)r |
Оптимальной считается стратегия Ai0, максимизирующая показатель оптимальности Нi( ):
Коэффициент оптимизма выбирается субъективно в пределах от 0 до 1, включая концы, в зависимости от опасности ситуации: чем более опасной представляется ситуация, тем меньше оптимизма и тем меньше коэффициент оптимизма ; чем более благоприятная ситуация, тем больше оптимизма и значит можно выбирать ближе к 1.
При наименьшем значении коэффициента оптимизма = 0 данный критерий превращается в максиминный критерий крайнего пессимизма, а при наибольшем значении коэффициента оптимизма = 1 рассматриваемый критерий превращается в максимаксный критерий крайнего оптимизма. При = 1/2 максиминно-максимаксный критерий можно считать критерием реализма.
Критерий 9.1 является критерием Гурвица относительно выигрышей ([1], с. 505; [2], с. 120; [3], с. 47; [5], с. 57).
Минимаксно-миниминные критерии.
Минимаксно-миниминные критерии являются результатом комбинации минимаксного и миниминного критериев. Показатель неоптимальности стратегии Ai определяется следующим образом:
где [0,1]– коэффициент оптимизма, а и – показатели неоптимальности стратегии Ai соответственно в минимаксном и миниминном критериях (см. п. 4 и п. 6). Функции игры в этих двух критериях лучше выбирать соответствующими друг другу, как это указано в табл. 4.
Таблица 4
Критерии | Выигрыши a | Риски r | Вероятности состояний природы q | S (a, r, q) | M (a, r, q) |
10.1 | + | r | r | ||
10.2 | + | + | qr | (1-q)r | |
10.3 | + | + | r-a | r-a | |
10.4 | + | + | + | qr-(1-q)a | (1-q)r-qa |
Оптимальной по критерию является стратегия Ai0, для которой
.
Данный критерий превращается в минимаксный критерий при = 0, в миниминный критерий при = 1, в критерии Гурвица относительно рисков при (критерий 10.1).
Утверждение 4. При одном и том же коэффициенте оптимизма максиминно-максимаксные критерии 9.3 и 9.4 эквиваленты соответственно минимаксно-миниминным критериям 10.3 и 10.4.
Доказательство. Для критериев 10.3 и 9.3 имеем:
откуда
т.е. показатель неоптимальности Di( ) будет минимальным для того значения i, для которого показатель оптимальности Hi( ) будет максимален. Таким образом, эквиваленция 9.3 10.3 доказана.
Эквиваленция 9.4 10.4 доказывается аналогично. n
ПРИМЕР. Рассмотрим игру с природой, в которой игрок А имеет возможность применить одну из четырех стратегий А1, А2, А3, А4, а природа П может находиться в одном из трех состояний П1, П2, П3 с вероятностями соответственно q1 = 0,7; q2 = 0,1; q3 = 0,2. Известны выигрыши (aij) игрока А. Найдем оптимальные стратегии по рассмотренным выше критериям.
Выпишем таблицы показателей игры и в дополнительных столбцах – показатели оптимальности и неоптимальности для соответствующих критериев. При этом на основании утверждений 1-4 из эквивалентных критериев будем рассматривать только один.
Таблица для критериев 3.1 и 5.1 | Таблица для критерия 3.2 | |||||||||||
Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Wi | Mi | Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Wi | ||
A1 | 4 | 7 | 1 | 1 | 7* | A1 | 1,2 | 6,3 | 0,8 | 0,8 | ||
(aij) = | A2 | 4 | 3 | 5 | 3* | 5 | A2 | 1,2 | 2,7 | 4,0 | 1,2 | |
A3 | 6 | 5 | 2 | 2 | 6 | A3 | 1,8 | 4,5 | 1,6 | 1,6* | ||
A4 | 0 | 6 | 3 | 0 | 6 | A4 | 0,0 | 5,4 | 2,4 | 0,0 |
Таблица для критериев 4.1 и 6.1 Таблица для критерия 4.2
Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Si | Ei | Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Si | ||
A1 | 2 | 0 | 4 | 4 | 0* | A1 | 1,4 | 0,0 | 0,8 | 1,4 | ||
(rij) = | A2 | 2 | 4 | 0 | 4 | 0* | (qjrij) = | A2 | 1,4 | 0,4 | 0,0 | 1,4 |
A3 | 0 | 2 | 3 | 3* | 0* | A3 | 0,0 | 0,2 | 0,6 | 0,6* | ||
A4 | 6 | 1 | 2 | 6 | 1 | A4 | 4,2 | 0,1 | 0,4 | 4,2 |
Таблица для критерия 3.3 и 5.3 Таблица для критерия 3.4
Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Wi | Mi | Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Wi | ||
A1 | 2 | 7 | -3 | -3 | 7* | A1 | -0,2 | 6,3 | 0,0 | -0,2 | ||
(аij–rij)= | A2 | 2 | -1 | 5 | -1* | 5 | ((1-qj )аij– qjrij)= | A2 | -0,2 | 2,3 | 4,0 | -0,2 |
A3 | 6 | 3 | -1 | -1* | 6 | A3 | 1,8 | 4,3 | 1,0 | 1,0* | ||
A4 | -6 | 5 | 1 | -6 | 5 | A4 | -4,2 | 5,3 | 2,0 | -4,2 |
Таблица для критерия 5.2 и 7.1 Таблица для критерия 6.2
Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Mi | Li | Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Ei | ||
A1 | 2,8 | 0,7 | 0,2 | 2,8 | 3,7 | A1 | 0,6 | 0,0 | 3,2 | 0,0* | ||
(qj аij) = | A2 | 2,8 | 0,3 | 1,0 | 2,8 | 4,1 | ((1-qj)rij) = | A2 | 0,6 | 3,6 | 0,0 | 0,0* |
A3 | 4,2 | 0,5 | 0,4 | 4,2* | 5,1* | A3 | 0,0 | 1,8 | 2,4 | 0,0* | ||
A4 | 0,0 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 1,2 | A4 | 1,8 | 0,9 | 1,6 | 0,9 |
Таблица для критерия 5.4
Пj Ai | П1 | П2 | П3 | Mi | |
A1 | 2,2 | 0,7 | -3,0 | 2,2 | |
(qj aij -(1-qj)rij) = | A2 | 2,2 | -3,3 | 1,0 | 2,2 |
A3 | 4,2 | -1,3 | -2,0 | 4,2* | |
A4 | -1,8 | -0,3 | -1,0 | -0,3 |
Теперь выпишем таблицы показателей оптимальности для критериев 9 с коэффициентом оптимизма = 1/2.
Таблица для критерия 9.1 Таблица для критерия 9.2
Ai | Wi = | Mi = | Hi(1/2)= | Ai | Wi = | Mi = | Hi(1/2)= | |
A1 | 1 | 7 | 4* | A1 | 0,8 | 2,8 | 1,8 | |
A2 | 3 | 5 | 4* | A2 | 1,2 | 2,8 | 2,0 | |
A3 | 2 | 6 | 4* | A3 | 1,6 | 4,2 | 2,9* | |
A4 | 0 | 6 | 3 | A4 | 0,0 | 0,6 | 0,3 |
Таблица для критерия 9.3 Таблица для критерия 9.4
Ai | Wi = | Mi = | Hi(1/2)= | Ai | Wi = | Mi = | Hi(1/2)= | |
A1 | -3 | 7 | 2 | A1 | -0,2 | 2,2 | 1,0 | |
A2 | -1 | 5 | 2 | A2 | -0,2 | 2,2 | 1,0 | |
A3 | -1 | 6 | 2,5* | A3 | 1,0 | 4,2 | 2,6* | |
A4 | -6 | 5 | -0,5 | A4 | -4,2 | -0,3 | -2,25 |
Выпишем таблицы показателей неоптимальности для критериев 10.
Таблица для критерия 10.1 | Таблица для критерия 10.2 | |||||||
Ai | Si= | Ei= | Hi(1/2)= | Ai | Si= | Ei= | Hi(1/2)= | |
A1 | 4 | 0 | 2 | A1 | 1,4 | 0,0 | 0,7 | |
A2 | 4 | 0 | 2 | A2 | 1,4 | 0,0 | 0,7 | |
A3 | 3 | 0 | 1,5* | A3 | 0,6 | 0,0 | 0,3* | |
A4 | 6 | 1 | 3,5 | A4 | 4,2 | 0,9 | 2,55 |
Звездочкой * во всех таблицах отмечены оптимальные по соответствующему критерию стратегии.
Для лучшей обозримости сведем полученные результаты в таблицу.
Таблица оптимальных стратегий по различным критериям
№ критерия | Критерии. Функции игры | Оптимальная стратегия |
3 | Максиминные критерии (крайнего пессимизма) | |
3.1 | W(a,r,q)=a | A2 |
3.2 | W(a,r,q)=(1-q)a | A3 |
3.3 | W(a,r,q)=a-r | A2 , A3 |
3.4 | W(a,r,q)=(1-q)a-qr | A3 |
4 | Минимаксные критерии (крайнего пессимизма) | |
4.1 | S(a,r,q)=r | A3 |
4.2 | S(a,r,q)=qr | A3 |
5 | Максимаксные критерии (крайнего оптимизма) | |
5.1 | М(a,r,q)=а | А1 |
5.2 | М(a,r,q)=qа | А3 |
5.3 | М(a,r,q)=а-r | A1 |
5.4 | М(a,r,q)=qa-(1-q)r | А3 |
6 | Миниминные критерии (крайнего оптимизма) | |
6.1 | E(a,r,q)=r | A1, A2, A3 |
6.2 | E(a,r,q)=(1-q)r | A1, A2, A3 |
7 | Критерий максимизации взвешенного среднего выигрыша (критерий Лапласа) | |
7.1 | L(a,r,q)=qа | А3 |
9 | Максиминно-максимаксные критерии с коэффициентом оптимизма =1/2 | |
9.1 | W(a,r,q)= М(a,r,q)=а | A1, A2, A3 |
9.2 | W(a,r,q)=(1-q)a; М (a,r,q)=qа | А3 |
9.3 | W(a,r,q)= М(a,r,q)=a-r | А3 |
9.4 | W(a,r,q)=(1-q)a-qr; М(a,r,q)=qa-(1-q)r | А3 |
10 | Минимаксно-миниминные критерии с коэффициентом оптимизма =1/2 | |
10.1 | S(a,r,q)=E(a,r,q)=r | А3 |
10.2 | S(a,r,q)=qr; E(a,r,q)=(1-q)r | А3 |
Из этой таблицы видно, что в качестве оптимальной стратегии A1 и A2 выступают по 5 раз, стратегия А3 – 16 раз, а стратегия А4 – ни разу. n
Поэтому, если у лица, принимающего решение, нет серьезных возражений, то стратегию А3 можно считать оптимальной.
Список литературыВентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1972.
Дубров А.М., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Ю. Моделирование рисковых ситуаций в экономике и бизнесе. М.: Финансы и статистика, 1999.
Князевская Н.В., Князевский В.С. Принятие рискованных решений в экономике и бизнесе. М.: ЭБМ – Контур, 1998.
Федосеев В.В. Экономико-математические методы и модели в маркетинге. М.: Финстатинформ, 1996.
Чернов В.А. Анализ коммерческого риска. М.: Финансы и статистика, 1998.
Исследование операций в экономике / Под ред. проф. Н.Ш. Кремера. М.: ЮНИТИ, 1
... , способных нанести урон компании. Вместе с тем рисками можно управлять так же, как процессами производства или закупки материалов. Для того чтобы компания могла принимать обоснованные решения в условиях неопределенности, она должна выработать политику по управлению рисками. Управление рисками следует регламентировать специальным внутренним документом – программой по управлению рисками. Основная ...
... за собой её гибель, либо требующие подключения к процессу самоуправления суперсистемы иерархически высшего управления. Так соборный интеллект видится индивидуальному интеллекту с точки зрения достаточно общей теории управления; возможно, что кому-то всё это, высказанное о соборных интеллектах, представляется бредом, но обратитесь тогда к любому специалисту по вычислительной технике: примитивная ...
... . // Информатика и образование. -1994. - №4. 45. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Паретооптимальные решения многокритериальных задач. - М.: Наука, 1982, - 256 с., ил. 46. Петросян Л.А., Зенкевич Н.А., Семина Е.А. Теория игр: Учебное пособие для университетов: / - М.: Высш. шк., Книжный дом "Университет", 1998. - 304с.: ил. 47. Программа курса информатики для начальной школы по ...
... из сторон преследует собственные цели, не всегда совпадающие друг с другом. Неопределенность такого рода при принятии решений относят к классу поведенческих неопределенностей. Теоретической основой нахождения оптимального решения в условиях неопределенности и конфликтных ситуаций является теория игр. Игра - это математическая модель процесса функционирования конфликтующих элементов систем, в ...
0 комментариев