Основы теории принятия решений. (Занятие 1)

1.

А.А. Равин
ОСНОВЫ
ТЕОРИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
ОСНОВЫ
ТЕОРИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Занятие 1
Это кости нерадивых студентов …

2.

2
ВМЕСТО ПРЕДИСЛОВИЯ
Здравствуйте уважаемые господа магистры!
Вас приветствует профессор кафедры судовой автоматики и измерений
Александр Александрович Равин
Наша с вами задача на этот семестр: овладеть основами дисциплины:
«Теория принятия решений».
Причудами нашего планирования предусмотрено параллельное проведение
занятий в 9 группах: 1160, 1161, 1162, 1167, 1168, 2160, 2161, 2165 и 5146.
Не знаю, насколько успешно смогли бы решить такую задачу Юлий
Цезарь и Наполеон Бонапарт, которые, по утверждению их биографов,
могли одновременно заниматься только двумя делами.
К счастью, на дворе уже 21 век, и все ведущие университеты мира активно
используют в учебном процессе компьютеры и Интернет.
Попробуем и мы организовать наши виртуальные встречи следующим
образом: каждую неделю я буду пересылать вам презентацию одной из тем
с контрольными вопросами.
На случай принципиальных возражений
или необходимости консультаций в режиме
личного общения прилагаю свою визитку с
контактами. Для получения зачёта вам нужно
будет выполнить контрольную работу
(задание перешлю в ноябре). А. Равин

3.

2
ВВЕДЕНИЕ
Теория принятия решений − что это?
Само словосочетание звучит внушительно и наукообразно (для магистров,
будущих авторов магистерских диссертаций, это немаловажно).
Если же на некоторое время отрешиться от этих возвышенных фанаберий
и перейти на простой человеческий язык, то этому феномену можно найти
и более простое и понятное объяснение.
Давайте пока забудем о слове «теория» и попробуем подобрать синоним
к словосочетанию «принятие решений». Наверное, интуитивно мы понимаем,
что речь идёт о некоем выборе. Выборе чего?
Для ответа на этот вопрос нам надо переместиться по временной оси назад
примерно на 2 миллиарда лет, в кембрийский период, когда в лужах планеты
Земля появились первые, ещё очень примитивные, живые организмы.
Чем же они принципиально отличались от неживых структур?
− живой организм предпринимает определённые действия для самосохранения.
− индивидуум обеспечивает бессмертие своего вида путём воспроизведения
себе подобных.
Как они это делали?

4.

2
Давайте посмотрим на строение
простейшего одноклеточного
организма Paramecium caudatum
(известной нам со школьных
времён «инфузории туфелька»)
Как видно, у неё имеется орган
питания (клеточный рот), орган
размножения (она размножается делением ядра) и орган движения− реснички,
волновые колебания которых позволяют инфузории перемещаться в ту или иную сторону.
В какую именно?
Она перемещается всегда в том направлении, которое наиболее выгодно в
данный момент: старается удалиться от опасного хищника (амёбы) и приблизиться
к зоне с повышенным содержанием органических частиц (пищи).
Выходит, что эта крохотная тварь, у которой и мозгов-то ещё нет, умеет оценить
ситуацию и выбрать наиболее выгодный вариант поведения! Вряд ли она
использует для этого теорию принятия решений.
Зачем же тогда знание этой теории нам, Homo sapiens, венцам природы,
у которых в мозгах 80 миллиардов микро-ЭВМ (нейронов)?

5.

Может быть это связано с тем,
что мы иногда задумываемся над
вопросами, которые никогда
не осложняют
жизнь более
примитивных
организмов?
Быть или не быть, вот в чём вопрос.
Достойно ль
Смиряться под ударами судьбы,
Иль надо оказать сопротивленье
И в смертной схватке с целым морем бед
Покончить с ними? …
В. Шекспир. «Гамлет»»

6.

2
Возможно, также, что это связано с фундаментальным свойством человеческого
сознания: не просто делать что-то, но и попутно объяснять самим себе и окружающим
почему мы это делаем именно таким образом.
Можно вспомнить известное высказывание Ф. Энгельса:
«Любая пчела совершенством своих сотов способна
посрамить самого знаменитого архитектора. Но любой
архитектор выгодно отличается от пчелы тем, что ещё до
начала строительства знает, каким будет готовое
здание, и почему оно должно быть именно таким».
Но есть и более прагматичное объяснение актуальности активного анализа и синтеза
алгоритмов принятия рациональных решений: это непрерывное ускорение темпов
развития и ужесточение требований современной техногенной цивилизации.
Рациональные алгоритмы поведения инфузорий и пчёл сложились в результате естественного отбора, длившегося миллионы лет в относительно стабильной окружающей среде.
У нас нет стабильности окружающей среды и нет этих миллионов лет.
Александр Сергеевич Пушкин, как научился в детстве писать гусиным пером, так и
пользовался этой технологией всю свою жизнь (и, надо признать, это у него неплохо
получалось). В страшном сне ему не могло привидеться, что вместо обдумывания новых
образов и рифм, ему придётся тратить время и мозги на непрерывное обновление
и освоение новых версий Windows, Word, смартфонов и т.п.
Увы, 21-й век диктует свои жёсткие правила: хочешь быть успешным − делай своё
дело быстрее и лучше, чем это делают твои конкуренты.

7.

2
И в этой гонке могут помочь советы, рекомендации и типовые решения, предложенные
целым рядом довольно неглупых людей, занимавшихся и продолжающих заниматься
разработкой основных положений ТЕОРИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН:
«ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ» И «ТЕОРИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ»
Этап 1: 1900-1938 годы. Этот этап характеризуется тем, что для различных
предметных приложений предлагаются оригинальные методы решения сложных
проблем. Каждая из этих проблем рассматривается разрозненно, используются
новые методы решения, но отсутствует общая методология анализа и решения
возникающих задач. В частности, одной из первых решенных проблем была задача
оценки рационального количества сотрудников телефонных станций, выполняющих
вручную функции коммутации каналов на телефонных станциях в соответствии с
запросами абонентов. Эта проблема впервые стала актуальной для городской
администрации Копенгагена в начале 1900-х годов, когда при внедрении телефонии
необходимо было определить в зависимости от количества установленных
телефонов, интенсивности телефонных звонков, а также длительности разговоров
вероятность отказа в обслуживании и рациональное количество сотрудников на
центральном узле телефонных станций.
Анализируемая проблема состоит в том, что малое количество сотрудников
центрального коммутатора приводит к существенному возрастанию времени
доступа, а увеличение количества сотрудников - к их простою и снижению
экономической эффективности.

8.

2
В процессе решения этой проблемы датским ученым А.К. Эрлангом были
предложены новые методы, которые впоследствии составили базис теории
массового обслуживания.
Первая работа А.К. Эрланга по применению теории массового обслуживания в
системах связи была продолжена рядом исследователей: С. Пальмом, В. Бенешем,
Д. Риорданом. Серьезные теоретические результаты были получены такими
учеными как Хинчин, Такач, Поллачек. К пионерским исследованиям можно отнести
также работу Ланчестера по моделированию боевых операций, выполненную в
1916 году, и работу Левинсона в области анализа систем розничной торговли.
В дальнейшем были решены задачи оптимального планирования
производственных процессов, которые были поставлены как задачи линейного
программирования, и для их решения были разработаны новые методы анализа.
Эти работы были выполнены в Ленинградском государственном университете
известным ученым Я.В. Канторовичем, который впоследствии совместно с В.
Леонтьевым и Р. Солоу стал Лауреатом Нобелевской премии в области экономики.
Этап 2: 1938-1980 годы. Рассматриваемый этап характеризуется развитием
методологических основ анализа сложных задач и использованием впервые термина
операционное исследование. Такой термин был введен в 1938 году английским
ученым А. Раувом. Этому исследователю было поручено возглавить группу ученых
различных специальностей, которые должны были заниматься совместной разработкой комплексной системы обнаружения и слежения за самолетами противника.

9.

2
В процессе работы этой группы впервые была осознана необходимость
применения методов комплексного планирования и управления согласованными
действиями различных специалистов, решающих одну и ту же задачу. Раувом были
предложены методологические основы принятия решений, которые стали
широко применяться в процессе разработки боевых операций береговой авиации
Англии. Существенное влияние на становление исследования операции как научной
дисциплины оказала записка английского ученого физика Блеккета под названием
«Ученые в сфере операционных исследований». Группы исследования операций
были созданы во всех видах войск Англии, США и России. Командование военновоздушных сил США в 1942 году направило в Англию для изучения опыта
организации работ по исследованию операций своего сотрудника В. Бэртона,
который представил доклад о целесообразности организации аналогичных работ в
США. Первый отдел исследования операций был организован в бомбардировочной
авиации США.
В работе отделов исследования операций в военное время принимали участие
такие известные ученые, как У. Шокли, Ф. Морз и Э.А. Джонсон. В России
разработкой методов операционного исчисления для военных приложений активно
занималась научная школа B.C. Пугачева.
Свыше 700 ученых США, Англии, России и Канады были заняты исследованием
операций в годы Второй мировой войны, и основная область их деятельности была
связана с оценкой результатов тактических операций и новшеств, а также с
анализом сложных технических решений.

10.

2
После окончания Второй мировой войны были созданы многочисленные
научные группы по исследованию операций для различных предметных приложений. В 1948 году в Англии был организован Клуб исследования операций под
руководством Джукса Д., который в 1950 году выпустил первый научный журнал
«Operational Research Quarterly». На заседаний Клуба активно обсуждались
вопросы использования методов исследования операций в таких областях как,
сельское хозяйство, электроэнергетика, строительство и транспорт. В 1959 году
была утверждена Международная федерация общества по исследованию операции
- IFORS, в которую к 1975 году входило 27 национальных федераций, в том числе
технический комитет СССР по исследованию операций.
Первая монография по применению методов исследования операций была
напечатана в 1951 году - это работа Ф. Морза и Д. Кембелла «Методы исследования
операций», а первым учебником, изданным в 1957 году, является книга С. Чепмена,
Р. Акоффа и Е. Арнофа «Введение в исследование операции». В СССР были изданы
учебники и учебные пособия Ю.П. Зайченко, Е.С. Вентцель, В.П. Дегтяревым и др.
Общая характеристика второго этапа: сороковые годы - период становления
дисциплины исследования операций и формирования его основных концепций;
пятидесятые годы − период интенсивного поиска и развития новых направлений
исследования; шестидесятые годы - период значительного укрепления
теоретических основ; семидесятые годы - возобновление поиска новых
прикладных направлений. Необходимо отметить, что в восьмидесятые годы шире
стали использоваться термины «процесс принятия решений», «теория и методы
принятия решений».

11.

2
Этап 3. Начиная с 80-х годов базовой для обоснования решений становится
научная дисциплина «Теория принятия решений». В настоящее время основное
применение - это разработка моделей поддержки принятия решения для
различных финансовых, производственных, технических, организационных и
социальных систем. Проблема создания таких систем на современном этапе тесно
связана с технологией использования хранилищ данных, баз знаний, OLAPтехнологий, экспертных систем и др. Большинство технологически совершенных
информационных систем в качестве обязательных компонент содержат хранилище
данных и подсистему поддержки принятия решения: DSS-систему.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Акофф Р. Искусство решения проблем. М.: Мир, 1982. – 224 с.
2. Блюмин С.Л., Шуйкова И.А. Модели и методы принятия решений в условиях
неопределенности. Липецк: ЛЭГИ, 2001. −138 с.
3. Бодров В.И., Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю.Ф. Методы исследования операций при
принятии решений. Учебное пособие. Тамбов: Изд.Тамб. гос. техн. ун - та, 2004− 160 с.
4. Бородачёв С.М. Теория принятия решений. Учебное пособие. – Екатеринбург: Изд.
Уральского университета, 2014. – 124 с.
5. Бочкарёва Л.В., Кирейцев М.В. Методы и алгоритмы принятия решений Учебнометодическое пособие. — Минск: БГУИР, 2006. – 28с.
6. Бродецкий Г.Л. Практикум по дисциплине ТПР. Выбор в условиях неопределенности.
М.: Изд-во Рос. экон. Акад., 2004. –120 с.

12.

2
7. Волкова В.Н. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник. Учеб.
пособие для вузов. М.: Высш. шк. , 2004− 616 с.
8. Гольдштейн А.Л. Теория принятия решений. Задачи и методы исследования операций
и принятия решений. Учебное пособие. Пермь: ПГТУ, 2002.–357с.
9. Грешилов А.А. Математические методы принятия решений. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э.
Баумана, 2006. – 584 с.
10. Емельянов В.Ю., Кругликов В.К. Теория принятия решений: базовые методы. Учеб.
пособие, СПб., Балт. гос. техн. ун-т, 2006. −134 с.
11. Зак Ю.А. Принятие решений в условиях нечетких и размытых данных. М. Книжный
дом "Либроком", 2012. –350 с.
12. Козлов В.Н. Системный анализ и принятие решений. СПб. Изд-во Политехнического
университета, 2009. – 223 с.
13. Кулик С.Д. Элементы теории принятия решений (критерии и задачи).Учебное
пособие. М., НИЯУ МИФИ, 2010. – 188 с.
14. Лапко А.В. Обучающиеся системы принятия решений. Наглядное пособие.
Красноярск: СФУ. 2007.– 234 слайда.
15. Ларичев О.И. Вербальный анализ решений. Ин-т системного анализа РАН.М.: Наука,
2006. – 181 с.
16. Лотов В.А., Поспелова И.И. Многокритериальные задачи принятия решений. учебное
пособие. М: МАКС Пресс, 2008. – 197 с.
17. Малыхина Г.Ф. Теория принятия решений. Наглядное пособие. - СПб.: СПбГТУ, 2011. –
415 слайдов.

13.

2
18. Москвин Б.В. Лекции и методички по проведению лабораторных и практических
занятий по ТПР. ВКА им. Можайского, каф. АСУ КА, СПб, 2007 г. Лекции и методички по
проведению лабораторных и практических занятий.
19. Панкова Л.А., Петровский А.М., Шнейдерман М.В. Организация экспертизы и
анализ экспертной информации. М. Наука, 1984. – 120 с.
20. Петровский А.Б. Теория принятия решений. Университетский учебник. М.: Академия, 2009. – 400 с.
21. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных
задач. М. Наука. 1982. – 256 с.
22. Солодовников И.В., Рогозин О.В., Пащенко О.Б. Теория принятия решений.
Учебное пособие. - М.: Издательство МГТУ им. Баумана, 2006. – 54 с.
23. Худякова О.Ю. Методы оптимальных решений. План-конспект лекционного курса.
М.: МИЭП, 2012. – 103 с.
ВСЕ КНИГИ ИЗ ЭТОГО СПИСКА НАДО ПРОЧИТАТЬ И ВЫУЧИТЬ НАИЗУСТЬ!
(шутка)
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАНЯТИЯ №2 − ЧЕРЕЗ НЕДЕЛЮ