Методы выбора альтернатив в условиях неопределенности. Подъемно-транспортное оборудование

Случайный эксперимент - это любая четко определенная процедура, дающая наблюдаемый результат, который нельзя точно предсказать заранее. Должна, быть возможность однозначно фиксировать результат выполнения эксперимента. И наконец, результат такой процедуры не должен быть полностью предсказуемым заранее, поскольку в противном случае ситуация не является действительно случайной.

Ниже приведено несколько примеров случайного эксперимента, рассмотрение которых мы продолжим в этом разделе.

1. Планируется исследование дохода семей, проживающих вблизи места, где предполагается открыть новый ресторан. Случайным образом выбирается телефонный номер, по которому звонят в семью и записывают ее доход с точностью до доллара. Для того чтобы быть точным, необходимо четко определить результат в том случае, если никто не ответил на звонок или если собеседник не захотел ответить на заданный вопрос о доходе. Предположим, что в этом случае выбирается новый номер и звонки повторяются до тех пор, пока не будет получен конкретный ответ о величине дохода. В таком случае каждое выполнение случайного эксперимента будет давать в качестве результата конкретное число (размер дохода семьи). Несмотря на то, что такой подход позволяет собрать данные для решения нашей вероятностной задачи, отсутствие ответов остается проблемой для статистического анализа, поскольку все еще существует некоторая группа (не ответивших на поставленный вопрос), для которой информация о семейном доходе отсутствует.

2. Отдел маркетинга планирует выбрать 10 типичных покупателей для формирования фокус-группы, в которой будет обсуждаться и выбираться один из семи предложенных вариантов дизайна новой лампы. (Результат - выбранный вариант дизайна.)

3. В соответствии с четко определенным процессом случайного выбора из завтрашней продукции выбирают пять замороженных обедов, готовят их и описывают их качество целым числом по шкале от 1 до 4. Тщательность организации случайного процесса выбора гарантирует хороший эксперимент. Результатом является список оценок качества. Результат с полной определенностью неизвестен, поскольку в процессе любого производства возможны проблемы.

Сложные ситуации обычно допускают много различных вариантов случайного эксперимента. При этом можно выбрать один или несколько наиболее подходящих вариантов. Так, например, выбор одного обеда для контроля качества сам по себе является случайным экспериментом, дающим в качестве результата одну оценку качества. Выбор для анализа пяти обедов также представляет собой случайный эксперимент (но большего масштаба), который в качестве результата дает уже список из пяти оценок качества.

Последнее замечание предыдущего параграфа можно записать следующим образом. Пусть – множество всех возможных задач. Тогда из этого множества может быть выделена система вложенных подмножеств

такая, что вероятность встретить задачу из образует систему неравенств

Суть замечания состоит в том, что при переходе от к количество задач должно резко возрастать, в то время как величины

монотонно уменьшаются.

Задание системы вложенных множеств (6.1) и вероятностей (6.2) составляют априорные сведения о тех задачах, которые предстоит решать.

Огрубление байесовой стратегии обучения мы начнем с того, что будем использовать априорную информацию, заданную не двумя условиями (6.1) и (6.2), а одним условием (6.1), полагая, что уменьшаются. Особенностью байесовой стратегии является то, что она с большим весом учитывает гипотезы, априори более вероятные. Поэтому, учитывая, что монотонно уменьшаются, следующую стратегию можно понимать как некоторую квазибайесову стратегию.

К обучающей последовательности применяется сначала алгоритм, рассчитанный на задачи из класса . Только в том случае, если он дает неудовлетворительные результаты, применяется алгоритм, рассчитанный на задачи из класса , и т. д.

Назовем такую стратегию методом упорядоченной минимизации риска.

Схема реализации этого метода такова. В классе решающих правил вводится упорядочение, т. е. строится система вложенных множеств

.

Затем в классе ищется правило, минимизирующее эмпирический риск. Если найденное решающее правило оценивается как неудовлетворительное, то ищется правило, минимизирующее эмпирический риск в классе , и т. д. Процедура поиска оканчивается, когда будет найдено удовлетворительное решающее правило.

Заметим, что решения, полученные методом упорядоченной минимизации риска, вообще говоря, отличаются от решений, полученных методом минимизации эмпирического риска.

В первом случае выбирается правило, минимизирующее эмпирический риск лишь в классе функций , в то время как во втором случае правило минимизирует эмпирический риск в .

Метод упорядоченной минимизации риска удобно рассматривать как двухуровневую процедуру обучения. На первом уровне к обучающей последовательности применяется алгоритмов , каждый из которых выбирает решающее правило, минимизирующее эмпирический риск в классах . На втором уровне из отобранных решающих правил выбирается то, которое минимизирует заданный критерий выбора.

Для конструктивного задания алгоритмов метода упорядоченной минимизации риска необходимо определить:

1. Каков критерий выбора решающего правила (т. е. задать алгоритм второго уровня).

2. Как вводить упорядочение класса решающих правил .

Теория метода упорядоченной минимизации риска должна ответить на вопрос, какова эффективность метода (например, по сравнению с методом минимизации эмпирического риска).

Метод защиты от шума в каждом конкретном случае выбирается отдельно. Однако в практике борьбы с шумом можно выделить три направления:

Уменьшение шума в источнике возникновения;

Уменьшение шума на пути его распространения;

Организационно-технические мероприятия.

Рассмотрим подробнее каждое из этих направлений.

а) Уменьшение шума в источнике возникновения наиболее рационально, т.к. начинается на стадии проектирования механизма. Наиболее распространенными способами снижения шума в источнике считаются:

Замена ударных взаимодействий безударными (например, замена ковки прессованием);

Замена возвратно-поступательных движений деталей вращательными;

Совершенствование кинематических схем.

Так, замена цепного привода клиноременным снижает шум на 10…15 дБ; замена подшипников качения подшипниками скольжения – на 10…15 дБ; изготовление деталей из беззвучных материалов, например, применение капроновых шестерен, снижает шум на 10…12 дБ; снижают шум устранение неуравновешенности вращающихся масс (статическая и динамическая балансировка) и своевременный уход и ремонт (смазка, устранение зазоров и т.д.).

б) Уменьшение шума на пути его распространения достигается звукоизоляцией и звукопоглощением.

Под звукоизоляцией понимается заключение всей шумной машины либо ее части в кожух (капот) или установка машины в изолированном помещении – боксе. Сущность звукоизоляции состоит в том, что звуковая энергия, падающая на ограждение, отражается в гораздо большей степени, чем проникает за ограждение.

Звукопоглощение обусловлено переходом колебательной энергии в тепло вследствие потерь в порах материала. Способность материалов поглощать звуки оценивается коэффициентом звукопоглощения a:

где E погл – звуковая энергия, поглощаемая материалом; E пад – падающая звуковая энергия.

В качестве звукопоглощающих материалов применяются войлок, вата, фетр, пенопласт, поролон и др. Коэффициенты звукопоглощения (a): для бетона – 0,04, для кирпичной стены – 0,07, для слоя ваты толщиной 100 мм – 0,7, для слоя войлока толщиной 12,5 мм – 0,5.

Одним из методов глушения шума на пути его распространения является устройство глушителей.

По принципу работы глушители подразделяются на активные, экранные и реактивные.



Активные глушители эффективны для глушения высокочастотных шумов. Снижение шума достигается за счет облицовки шумопоглощающим материалом.

Экранные глушители устанавливаются у выхода из трубопроводов газов или жидкостей.

Глушители реактивного типа работают по принципу поглощения звуковой энергии за счет образования «волновой пробки», затрудняющей прохождение звука на некоторых частотах из-за инертности массы воздуха в трубках и отверстиях. Они способны пропускать без заметного ослабления одни частоты и подавлять другие.

Реактивные глушители могут быть однокамерные и многокамерные. Чем больше число камер, тем эффективнее глушитель. Для автотракторных двигателей емкость глушителя составляет 1,5…3,7 см 3 на 1 см 3 литража двигателя.

в) Снижение производственного шума возможно за счет организационно-технических мероприятий. Наиболее важными из них являются:

Правильная планировка цехов и зданий с учетом господствующих ветров; (ослабление шума L r на расстоянии r определяется по формуле , где L 1 – уровень шума на расстоянии 1 м);

Озеленение территории (листва является хорошим поглотителем шума);



Планирование времени работы шумного оборудования таким образом, чтобы в это время работало меньше людей;

Для защиты органов слуха от высокочастотного шума применяют противошумные наушники, вкладыши, тампоны «беруши».

В наушниках типа ВЦНИИОТ звукопоглотилем являются поролон, пенопласт или стекловолокно.

Выбор наилучшего решения в условиях неопределенности существенно зависит от того, какова степень этой неопределенности, т.е. от того, какой информацией располагает ЛПР.

Поскольку предположения являются субъективными, постольку должны различаться степени неопределенности со стороны лица, принимающего решение практикуются два основных подхода к принятию решения в условиях неопределенности. Лицо, принимающее решение, может использовать имеющуюся у него информацию и свои собственные личные суждения, а также опыт для идентификации и определения субъективных вероятностей возможных внешних условий, а также оценки, вытекающие в результате отдач, для каждой имеющейся стратегии в каждом внешнем условии.

Если степень неопределенности слишком высока, то лицо, принимающее решение, предпочитает не делать допущений относительно вероятностей различных внешних условий, т.е. это лицо может или не учитывать вероятности, или рассматривать их как равные, что практически одно и то же. Если применяется данный подход, то для оценки предполагаемых стратегий имеются четыре критерия решения:

а) критерий решения Вальда, называемый также максимином;

б) альфа - критерий решения Гурвица;

в) критерий решений Сэвиджа, называемый также критерием отказа от минимакса;

г) критерий решений Лапласа, называемый также критерием решения Бэйеса.

Критерием Вальда «рассчитывай на худшее» (критерий крайнего пессимизма или макси - мин) называют критерий, предписывающий обеспечить значение параметра эффекта равного б,

б = max min aij. I j

Этот критерий ориентирует лицо, принимающее решение, на наихудшие условия и рекомендует выбрать ту стратегию, для которой выигрыш максимален. В других, более благоприятных условиях использование этого критерия приводит к потере эффективности системы или операции.

Альфа - критерий решения Гурвица.

Этот критерий рекомендует при выборе решения в условиях неопределенности не руководствоваться ни крайним пессимизмом (всегда «рассчитывай на худшее», б =0), ни крайним оптимизмом («все будет наилучшим образом», б =1). Рекомендуется некое среднее решение (0? б?1). Этот критерий имеет вид Н = max [б min e ij + (1 - б) max e ij], ijj где б - некий коэффициент, выбираемый экспериментально из интервала между 0 и 1. Использование этого коэффициента вносит дополнительный субъективизм в принятие решений с использованием критерия Гурвица.

Критерий решения Сэвиджа.

Минимаксный критерий Сэвиджа. В соответствии с этим критерием, если требуется в любых условиях избежать большого риска, то оптимальным будет то решение, для которого риск, максимальный при различных вариантах условий, окажется минимальным. Критерий минимаксного риска Сэвиджа. При его использовании обеспечивается наименьшее значение максимальной величины риска: S = min max r ij, i j где риск rij определяется выражением: r ij = вj - e ij, в - максимально возможный выигрыш.

Критерий Сэвиджа, как и критерий Вальда, - это критерий крайнего пессимизма, но только пессимизм здесь проявляется в том, что минимизируется максимальная потеря в выигрыше, по сравнению с тем, чего можно было бы достичь в данных условиях.

Критерий решения Лапласа. Критерий Лапласа, или Байесов критерий гласит, что если вероятности состояния среды неизвестны, то они должны приниматься как равные. В этом случае выбирается стратегия, характеризующаяся самой предполагаемой стоимостью при условии равных вероятностей. Критерий Лапласа позволяет условие неопределенности сводить к условиям риска. Критерий Лапласа называют критерием рациональности, и он подходит для стратегических долгосрочных решений, как и все вышеназванные критерии.

Кроме вышеназванных четырех критериев, для принятия решений в условиях неопределенности существуют неколичественные методы, такие как при-обретение дополнительной информации, хеджирование, гибкое инвестирование и др.

Экспертные методы. Метод экспертного оценивания относится к инструментарию количественной оценки качества альтернатив в условиях слабоформализуемой проблемной ситуации. Экспертные оценки - это качественные оценки, основанные на информации неколичественного (качественного) характера, которые могут быть получены только с помощью специалистов - экспертов. Эксперт - это высококвалифицированный специалист, полагающийся на свои знания, опыт, интуицию и умение оценивать сложные факторы (явления) и способный создать собственную обоснованную (интуитивную) модель анализируемого явления (проблемы), если он располагает необходимой для этого исходной информацией. Сущность метода экспертных оценок заключается в логико - интуитивном анализе внутренней и внешней среды организации, разработке альтернатив иколичественной оценке их качества. Обобщенное мнение экспертов служит основанием для осуществления выбора.

Методом экспертного оценивания решаются следующие типовые задачи:

*определение состава возможных событий в какой - либо системе в определенном интервале времени;

* определение вероятностей событий и временных интервалов во множестве событий;

* структурирование проблемного поля организации и определение приоритетности решения проблем;

* дифференциация целей управления до задач и определение приоритетности их решения;

* генерирование альтернатив;

* фильтрация множества альтернатив и оценка их предпочтительности.

Экспертные суждения - содержательные высказывания (определяющие состав, структуру, функциональность исследуемой системы, сущностей и их атрибутов), количественная или качественная оценка какой - либо сущности (т.е. определение количественных и качественных атрибутов и их значений).

Экспертное ранжирование.

Ранжирование применяется в случаях, когда невозможна или нецелесообразна непосредственная оценка. При этом ранжирование объектов содержит лишь информацию о том, какой из них более предпочтителен, и не содержит информации о том, насколько или во сколько раз один объект предпочтительнее другого. Ранг - степень отличия по какому-либо признаку, а ранжирование - процесс определения рангов, относительных количественных оценок степеней отличий по качественным признакам.

Используются следующие методы ранжирования: метод простой ранжировки; метод непосредственной оценки; метод парных сравнений и др.

Метод простой ранжировки. Заключается в том, что эксперты располагают объекты ранжирования (например, критерии) в порядке убывания их значимости (скажем, для альтернатив это убывание предпочтительности). Ранги обозначаются цифрами от 1 до п, где п - количество рангов. Сумма рангов S n при этом будет равна сумме чисел натурального ряда:

Метод непосредственной оценки заключается в отнесении объекта оценки к определенному значению по оценочной шкале (т.е. в присвоении объекту оценки балла в определенном интервале), например, от 0 до 10 - в соответствии с предпочтением по какому - либо признаку или их группе (альтернативы, например, по предпочтению; критерии - по значимости; факторы внешней среды - по оказываемому влиянию; проблемы - по приоритетности решения).

Метод парных сравнений заключается в определении предпочтений элементов, расположенных в левом столбце, над элементами, расположенными в верхней строке. При этом составляется матрица, по строкам и столбцам которой располагают сравниваемые объекты. В ячейке А 1,2 вписана единица, это означает, что элемент А 1 получает большую оценку, чем элемент А 2. Соответственно в ячейке А 2,1 пишут 0, а в ячейке А 1,4 вписана 1, и затем, суммируя значения по строкам, получают ранги объектов. Трофимова Л.А, Трофимов В.В. - Методы принятия управленческих решений. Учебное пособие., изд. Санкт-Петербургского государственного университета экономики финансов., 2012.

Управленческое решение - это трудоемкая деятельность, требующая от менеджера ответственности, наличия определенных профессиональных знаний и навыков, хорошей информированности в области новых технологий. От результатов принимаемого решения зависит эффективность деятельности предприятия. Принимаемое решение основывается на анализе текущей деятельности предприятия и сложившейся на данный момент ситуации, при этом выделяются области, требующие изменений. В данном процессе определяется сущность проблемы, требующей решения, ее актуальность. В результате анализа создается четкая формулировка проблемы и причин, ее вызвавших, после чего осуществляется постановка цели, предполагающей решение данной проблемы. С учетом существующих сложностей и поставленных целей разрабатывается несколько возможных вариантов решения проблемы и достижения поставленной цели, из которых составляется база данных. Это делается для того, чтобы найти оптимальное и объективное решение с учетом имеющихся ресурсов. В данном случае основным является принцип достижения максимального результата при наименьших затратах. Мескон М. Х., Альберт М., Хедоури Ф. - Основы менеджмента. - М.: Дело, 2000. - 704 с.

Различают также два основных метода, применяемых при принятии решений, - индивидуальный и коллективный.

При индивидуальном методе решения принимаются одним конкретным лицом (менеджером), который несет полную ответственность за результативность принятого решения.

При коллективном методе решения принимаются в результате делового совещания или деловых переговоров группы людей, имеющей полномочия принимать это решение. Важным моментом принятия коллективного решения является определение круга лиц (подчиненных), способных воплотить принятое решение в жизнь.

Далее принято решение необходимо обсудить с согласовать с непосредственными исполнителями и людьми, напрямую заинтересованными в успешном исходе дела. После обсуждения, согласования и нахождения компромисса решение подлежит реализации. Компромисс является неотъемлемой частью каждого решения, это связано с тем, что изменение ситуации в ту или иную сторону не может быть полностью благоприятным. Всегда существует вероятность неблагоприятного исхода событий в результате влияния факторов, которые не предусмотрены руководителем или управление которыми невозможно в силу их стихийности. Недостатки принимаемых решений могут быть довольно масштабными, но с учетом сложившейся ситуации и конечного результата наиболее приемлемыми, поэтому руководитель должен уметь сглаживать их. Смирнов Э. А. Разработка управленческих решений: Учебник для вузов. - М.: ЮНИ-ТИ-ДАНА, 2002. - 176 с.

С целью предотвращения некоторых негативных последствий составляется определенный алгоритм действий, направленных на положительный эффект от реализации решений. При этом предусматриваются средства, источники этих средств, лица, ответственные за выполнение конкретных действий, определенные сроки и способы контроля. Важным аспектом является контроль, позволяющий отслеживать процесс исполнения, видеть недостатки и вносить коррективы. Для этого имеется обратная связь между менеджером и исполнителями.

Как сообщалось ранее, решение может приниматься в условиях определенности, в условиях риска, в условиях неопределенности и в изменяющихся условиях.

Условия определенности - это условия, когда известны все возможные результаты любого выбора.

Условия риска - существование вероятности наступления некоторых событий, которые могут привести к неблагоприятному исходу дела. Случайности принимаемых решений и варианты последствий при условиях неопределенности неизвестны.

Изменяющиеся условия. Принятие решения в условиях, которые время от времени меняются, - это подвижная ситуация, в которой вынуждено работать предприятие. В таких условиях следует уделять особое внимание сбору подробной информации, причем делать это необходимо как можно оперативнее и точнее.

«Домашний арест» — словосочетание, довольно часто встречающееся в различных новостных телепрограммах и статьях на страницах газет. Что же подразумевается под домашним арестом, в каких случаях такая мера пресечения применяется? Попробуем разобраться…

Домашний арест как мера пресечения

Уголовно-процессуальный кодекс РФ (далее — УПК РФ) предусматривает домашний арест (статья 107) в качестве меры пресечения, представляющей собой изоляцию (полную или частичную) гражданина от общества. Применяется данная мера вместо тюремного заключения и используется как на этапе предварительного следствия или судебного разбирательства, так и в качестве наказания по приговору суда за совершенное преступление.

Осуществляется домашний арест по месту постоянного жительства лица, к которому данная мера применяется. Если состояние здоровья фигуранта вызывает опасения либо требует постоянного врачебного наблюдения, то данная мера пресечения может проводиться в лечебном учреждении.

В период ареста за гражданином ведется постоянное наблюдение посредством электронного браслета, который надевается на руку, стационарного устройства, установленного в месте осуществления меры пресечения, посещения квартиры сотрудником и т. п. Контроль осуществляется органами федеральной службы исполнения наказаний

Домашний арест назначается по решению суда с учетом всех имеющих значение обстоятельств (возраст, состояние здоровья, семейное положение) на срок до 2 месяцев. При необходимости срок домашнего ареста может быть продлен до полутора лет.

Ограничения и запреты при домашнем аресте

С учетом личности лица, в отношении которого осуществляется домашний арест, и обстоятельств дела суд может наложить также различные ограничения и запреты.

Например, ограничивается свободное перемещение гражданина за пределы места проживания. Разрешаются прогулки в определенное судом время. Проверяющий может прийти в любой момент и проконтролировать исполнение решения. Может быть разрешено посещение определенных мест в определенное судом время. А может быть, наоборот, наложен запрет на посещение определенных мест.

Так как домашний арест, как правило, несовместим с выполнением трудовой деятельности (если только работа не является надомной), работник на это время считается отсутствующим по уважительным причинам, но заработная плата ему не начисляется и не выплачивается.

Налагаются ограничения на контакты с определенными лицами. Как правило, в этот круг попадают люди, общение с которыми может повлиять на результат рассматриваемого дела.

Кроме того, запрещается или ограничивается прием и отправка почты, использование интернета. Правда, проконтролировать исполнение этих запретов затруднительно, а иногда и практически невозможно, если лицо, которое находится под домашним арестом, проживает с семьей или иными людьми: нельзя просто отключить телефонную и интернет-линию, так как это вступит в противоречие с интересами и правами других людей. Вообще, данная мера пресечения относительно новая для российского судопроизводства (применяется с 2010 года), поэтому не до конца пока проработаны механизмы контроля и особенности ограничений, налагаемых на человека при применении домашнего ареста.

В каких случаях назначается домашний арест

В соответствии со статьей 107 УПК РФ такая мера пресечения, как домашний арест, назначается, если невозможно применить к гражданину иную, более мягкую, меру пресечения, но вместе с тем неразумно применять и тюремное заключение.

То есть степень вины и тяжесть совершенного преступления подозреваемого, обвиняемого или отбывающего наказание не позволяют назначить ему, к примеру, меру пресечения в виде подписки о невыезде (в отношении подозреваемого и обвиняемого) или условного срока (для осужденного). Как правило, назначение домашнего ареста осуществляется в отношении человека, обвиняемого или подозреваемого в преступлении, наказание за которое предусматривает срок лишения свободы от 3 лет; но вместе с тем вина и тяжесть преступления при этом могут быть не настолько велики, чтобы применить тюремное заключение или заключение под стражу.

От домашнего ареста (но не от применения иной меры пресечения) освобождаются иностранные граждане и лица без гражданства — что логично, так как они могут не иметь постоянного места жительства в России. Домашним арестом также не могут быть ограничены военнослужащие и люди, имеющие российское гражданство, но не имеющие постоянного жилья в России.

Последствия нарушения домашнего ареста

Безусловно, все особенности запретов и ограничений, связанных с назначением этой меры пресечения, разъясняются лицу, в отношении которого она применяется. Однако нередки случаи, когда случайно или специально условия домашнего ареста бывают нарушены.

Первостепенное значение в этом случае имеет контроль. Очевидно, что ограничение на использование средств связи, в том числе сети Интернет, как уже упоминалось выше, проконтролировать достаточно сложно. А вот основной запрет покидать пределы своего жилища возможно контролировать вполне успешно. В последние годы для этих целей активно используют электронный браслет — устройство, позволяющее отслеживать перемещение человека.

Чем грозит нарушение избранной меры пресечения? Минимум, чем рискует нарушитель, — это потеря возможности комфортного пребывания в собственной квартире: за несоблюдение установленных запретов и ограничений контролеры могут не только вынести предупреждение, но и обратиться в суд с ходатайством о замене домашнего ареста на заключение под стражу.