Складнішим є формування критеріїв в умовах невизначеності. Одним із визначних факторів у таких задачах є зовнішнє середовище, або природа, яка може знаходитися в одному зі станів S1, S2, ...., Sk. Ймовірність знаходження у цих станах є невідомою для особи, що приймає рішення.
У таких умовах оптимальна стратегія визначається за критеріями Вальда, Лапласа, Севіджа, Гурвіца.
Припустимо, що фірма вирішила збудувати готель і потрібно прийняти рішення/стратегію: на скільки місць будувати цей готель (хі = 20, 40, 60). Результат (реалізація у вигляді кількості замовлених (зайнятих) місць Хрj теж задається, наприклад, цифрами (Xрj = 0, 10, 15, 20, 40, 60). Складають кошторис для будівництва готелю та розраховують очікуваний прибуток (табл. 2.1) у залежності від кількості наявних місць у готелі (стратегії будівництва) і кількості дійсно замовлених (заповнених) кімнат - результату експлуатації. Якщо кількість замовлень більша за їх наявність, то тоді корисність не збільшується (бо замовленням відмовляють).
Таблиця 2.1
Прибуток при експлуатації готелю у залежності від стратегії (загальної кількості кімнат) та кількості замовлених кімнат, у.о.
Стратегія
хі
Результат: замовлені кімнати
0
10
15
20
40
60
20
40
60
-39
-63
-87
52
28
5
143
120
98
224 190 170
224 405 365
224 405 652
Розглянемо на цьому прикладі використання критеріїв.
Критерій Вальда (обережного спостерігача) оптимізує корисність за припущенням, що середовище знаходиться в найбільш невигідному для спостерігача стані:
- для кожного рядка (стратегії/рішення) обирають мінімальне значення корисності: -39; -63; -87;
- з обраних корисностей обирають максимальне значення (-39), яке і є вирішенням проблеми, бо визначає кількість кімнат хопт= 20.
Але, судячи з результатів, від будівництва готелю слід відмовитися, якщо керуватися критерієм Вальда, бо корисність/прибуток є від'ємною величиною (lопт = -39 у.о.).
Критерій Лапласа. Тому що ймовірність виникнення тієї чи іншої ситуації невідома, то будемо вважати, що всі вони рівноймовірні. Тоді для кожного рядка матриці розраховується середнє арифметичне значення оцінок. Із отриманих середніх величин оптимальним вважається максимальне значення, яке і дозволяє визначити кількість кімнат у майбутньому готелі.
;
;
Максимальне значення корисності = 200,5, звідки оптимальна кількість кімнат хопт = 60 кімнат.
Критерій Севіджа (мінімізація "жалю"). Вважається, що ризик припустимий. Вкладається стільки грошей, скільки не шкода.
"Жаль" - це втрачений прибуток результату при даній стратегії по відношенню до найкращої стратегії (розглядають по колонці табл. 2.2).
Таблиця 2.2
Таблиця "жалів" до критерію Севіджа
Стратегія
хі
Результат: замовлені кімнати
0
10
15
20
40
60
20
40
60
0
24
48
0
24
47
0
23
45
0
34
54
181
0
40
428
247 0
Табл. 2.1 перетворюється на табл. 2.2, елементи якої (в межах одного стовпчика) дорівнюють різниці між максимальним значенням елемента цього стовпчика та елементами комірок табл. 2.1. Табл. 2.2 є таблицею "жалів". У цій таблиці виконуємо такі дії:
- у кожному рядку обирається найбільше значення (428; 247;54);
- з них обирається мінімальне значення оцінки "жалю", яке і визначає обрану кількість кімнат: = 54; хопт = 60 кімнат.
Критерій Гурвіца. Вводиться деякий коефіцієнт 0<<1, який називають коефіцієнтом оптимізму або коефіцієнтом довіри (вважається, що середовище може знаходитись у найвигіднішому стані з ймовірністю , а в найневигіднішому - з ймовірністю 1-.
Для кожної стратегії (кожного рядка табл. 2.1) розглядаються лише дві величини – максимальне та мінімальне значення корисності (табл. 2.3) - і розраховують значення:
Таблиця 2.3
Максимальне та мінімальне значення корисності
Стратегія
хі
20
40
60
224
405
652
-39
-63
-87
З отриманих для кожного рядка розрахованих величин обирають максимальне значення, яке і вказує потрібну стратегію/рішення. Нехай, наприклад, = 0,4. Тоді отримуємо для кожного рядка (кожної стратегії):
h1 = 0,4 • 224 + (1 – 0,4) • (-39) = 66,2;
h2 = 0,4 • 405 + (1 - 0,4) • (-63) = 124,2;
h3 = 0,4 • 652 + (1 - 0,4) • (-87) = 208,6.
Згідно з критерієм Гурвіца, треба будувати готель на 60 місць.
Таким чином ми отримали кількість кімнат: по Вальду хопт = 20 кімнат; по Лапласу хопт = 60 кімнат; по Севіджу хопт = 60 кімнат; по Гурвіцу хопт = 60 кімнат.
Виникає запитання: навіщо нам потрібні ці розрахунки, якщо вони дають такі суперечливі і нечіткі рішення? Відповідь полягає у тому, що ми всі можливі стратегії ставимо цими розрахунками в однакові умови, а вибір критерію залежить від настрою та матеріальних можливостей "Замовника".
Обрання критерію прийняття рішень є найбільш складним і відповідальним етапом у дослідженні операцій. При цьому не існує яких-небудь загальних рекомендацій або порад. Обрання критерію повинен підтвердити "Замовник" (на найвищому рівні) і треба максимально узгодити це обрання зі специфікою задачі, з наявними ресурсами та зі своєю метою. Задачею "Виконавця" є створення умов об'єктивності в оцінці стратегічних напрямів за визначеними "Замовником" умовами:
1. Зокрема, якщо навіть мінімальний ризик неприпустимий, то потрібно використовувати критерій Вальда.
2. Якщо ризик припустимий і «Замовник» має намір вкласти стільки коштів, щоб потім не шкодувати, то обирають критерій Севіджа.
З цими особливостями потрібно ознайомити "Замовника".