Материал предоставлен https://it.rfei.ru

Принятие решений в условиях риска

Основное отличие решений в условиях риска состоит в том, что наступление определенных условий внешней среды является не чисто случайным, а ожидается с определенной вероятностью. Значения этой вероятности могут быть определены либо объективно на основании статистики или пробных испытаний, либо субъективно. Во всяком случае, ЛПР эти вероятности известны.

Логично предположить, что люди принимают решения на основе двух величин: математического ожидания альтернативы (проще говоря, среднего размера выигрыша/проигрыша) и степени риска, присущего данной альтернативе.

Математическое ожидание для альтернативы %%EV%% может быть представлено формулой:

$$EV = \Sigma_{j=1}^m P_jW_j$$

где %%P_j%% − вероятности исходов;

%%W_j%% − ценности исходов.

Что касается оценки степени риска, присущего каждой альтернативе, то эмпирические исследования Р. Кетлинского (1972) позволили установить, что, оценивая риск, люди учитывают две переменные – субъективную вероятность проигрыша (СВП) и размер проигрыша (РП).

Кетлинский определил, что риск (%%R%%) определяется не дисперсией или величиной ожидаемого убытка, как можно было бы предполагать, а суммой субъективной вероятности проигрыша и логарифма размера проигрыша:

$$R = 3,12\text{СВП} + lg\text{РП}$$

На практике для принятия решений в условиях риска применяется ряд известных правил:

  • правило модального значения;
  • Байесово правило, называемое также правилом ожидаемого значения;
  • правило Бернулли;
  • правило Ферстнера.

Правило модального значения (аксиома рациональности)

В соответствии с правилом модального значения учитываются только те результаты, вероятность появления которых максимальна. Это правило называют также аксиомой рациональности, поскольку при единичном выборе представляется разумным предполагать, что именно событие, имеющее максимальную вероятность появления, и наступит. Такой подход в большинстве случаев будет приводить к положительному результату. Однако он имеет и определенные недостатки. Например, он сталкивается с трудностями, когда:

  • ряд состояний имеют равную вероятность появления;
  • максимальный результат дают несколько альтернатив;
  • вероятность появления модального значения при одном из состояний среды только незначительно выше, чем для других состояний среды, при этом другие альтернативы оказываются более оптимальными, иногда значительно (табл. 27).

Таблица 27 Правило модального значения

Состояние средыР1Р2Р3Р4Р5Р6Р7Р8Р9Р10
Вероятность появления0,140,100,060,080,070,150,130,120,070,08
А154 451686103
А2 104 672598 135
А3113771377124

Байесово правило (правило ожидаемого значения)

Правило Байеса в отличие от предыдущего вовлекает в процесс выбора решения все имеющиеся значения. Для этого результат каждой альтернативы для каждого состояния среды умножается на вероятность ее появления (например, для альтернативы А1 и состояния среды Р1: 5 · 0,14 = 0,70). Сумма по каждой альтернативе дает ожидаемый результат альтернативы в целом для всех возможных состояний среды (пример приведен в табл. 28).

Таблица 28. Правило Байеса

Состояние средыР1Р2Р3Р4Р5Р6Р7Р8Р9Р10
Вероятность появления0,140,100,060,080,070,150,130,120,070,08
А10,700,40,240,40 0,070,901,040,720,070,24
А2 1,400,4 0,560,560,140,751,170,96 0,910,40
А31,540,30,560,560,070,450,910,840,840,32

Однако и правило Байеса при формальном применении может таить в себе опасность. В табл. 29 приведен пример, когда и по правилу модального значения (при Р2 имеем максимальный результат), и в соответствии с правилом Байеса (сумма равна +6) выбор падает на альтернативу А1.

При неоднократном выборе это решение было бы действительно оптимальным, но при однократном выборе альтернатива А1 может оказаться убийственной, если реализуется значение среды Р1. Следующего выбора, который позволил бы в конечном счете выиграть, может просто не быть из-за банкротства в результате первого выбора.

Таблица 29. Опасность формального применения правила Байеса в экстремальной ситуации

Состояние средыР1Р2Сумма
Вероятность 0,40,6
А1 -600+410+6
А2-10+15+5

Правило Бернулли

Правило Бернулли достаточно широко используется для принятия экономических решений в условиях риска. Оно отличается от правила Байеса тем, что вводится индивидуальная функция полезности. При этом каждое значение в таблице вначале умножается на соответствующее значение функции полезности и уж затем на вероятность соответствующего состояния среды. Далее для каждой альтернативы производится суммирование по всем состояниям среды. Максимальная сумма определяет лучшую альтернативу.

Преимущество этого подхода заключается в учете индивидуальных предпочтений ЛПР. Недостаток правила связан с тем, что функция полезности должна быть определена настолько точно, чтобы быть справедливой для ЛПР и в других ситуациях, и должна быть стабильна во времени, т.е. должна быть применима для конкретных ситуаций и в другое время.

Правило Ферстнера

Правило Ферстнера направлено на компенсацию недостатков правила ожиданий. Согласно правилу Ферстнера, значения ожиданий корректируются на некую взвешенную стандартную величину отклонений. Эта поправка представляет собой субъективную оценку, учитывающую предпочтения ЛПР по отношению к риску. При этом она имеет, естественно, разный знак в зависимости от того, идет ли речь о максимизации пользы или минимизации убытка (табл. 30). Проблемой остается определение величины поправки для конкретного ЛПР.

Таблица 30. Поправочный коэффициент по правилу Ферстнера

Поправочный коэффициент Для полезных результатовДля вредных результатов
= 0ЛПР нейтрально относится к рискуЛПР нейтрально относится к риску
> 0ЛПР боится рисковать ЛПР любит рисковать
0 < ЛПР любит рисковатьЛПР боится рисковать

Как видно из приведенного обзора, ни одно из правил не гарантирует выбора оптимального решения. В связи с этим на практике применяется целый ряд методов введения поправок, основной целью которых является сведение принятия решения в условиях неопределенности к решению в условиях определенности. Одним из них является, к примеру, расчет с использованием так называемых эквивалентов надежности.

Так, 5 % на сберегательный вклад в Сбербанке ЛПР может рассматривать как эквивалент 10 % на вклад в фонд, подверженный риску курсовых колебаний.

Таким способом матрица решений может быть преобразована с заменой ненадежных результатов на субъективные эквиваленты. К цифрам матрицы решений могут и непосредственно вводиться поправки на риск (положительные или отрицательные).

Недостатком всех этих поправок является то, что они не повышают прозрачности ситуации и в то же время могут – якобы объективно – отклонить выгодное решение. Несмотря на это, поправки достаточно широко используются на практике при разработке экономических решений.

Принятие решений в условиях неопределенностиАнализ чувствительности решения