Проанализируйте проблемную ситуацию и ответьте на следующие вопросы:
А) сколько активных игроков в данной игровой ситуации?
Б) какие интуитивные предположения можно сделать о выгодном поведении компании Y?
Ход выполнения работы:
1.Проанализировать проблемную ситуацию и ответить на вопросы к ней.
2.Разработать позиционную форму игры.
3.Разработать нормальную форму игры.
4.Реализовать методику свертывания дерева решений.
5.Выбрать наилучшую стратегию для компании.
6.Сделать выводы и составить отчет по выполнению работы.
Отчет по лабораторной работе должен содержать
–позиционную форму игры;
–нормальную форму игры;
–расчеты по методике свертывания дерева решений;
–выводы по работе.
Используемое программное обеспечение: для выполнения работы необходимо использовать MS Excel или ППП Prima.
Исследование ситуации: подумайте, как изменится поведение компании Y в зависимости от стоимости исследования геологических структур. Определите максимальную цену исследования, которая является приемлемой для компании Y.
Лабораторная работа № 5
«Использование метода анализа иерархий и расстановки приоритетов при выборе стратегии компании»
Цель занятия: приобретение навыков принятия оптимальных управленческих решений с использованием методов анализа иерархий и расстановки приоритетов
Ход работы:
Этап 1: производится структурирование проблемы в виде иерархии или сети. Иерархия строится от вершины (цели – с точки зрения управления) через промежуточные уровни (критерии) к самому низкому уровню (который обычно является уровнем альтернатив) – рис. 2.
21
уровень цели |
Главная цель автоматизации - … |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уровень критериев |
|
|
|
Автоматизация |
|
|
|
Автоматизация |
Автоматизация |
|||||||||||||||||||
(А1, А2 … Аn) |
|
|
|
|
функции А |
|
|
|
|
|
функции В |
функции N |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уровень |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
||||
|
И |
|
|
|
|
И |
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||
альтернатив |
|
С |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|||
(отобранные направления по реализации резервов)
Рис. 2. Структурирование задачи в виде иерархии (пример)
Этап 2: С помощью принципа сравнительных суждений можно установить приоритеты критериев и оценить каждую альтернативу по этим критериям. В методе анализа иерархий для более точного определения весов критериев целесообразно использовать способ парных сравнений. Группа экспертов (ее выбор зависит от специфики задачи) заполняет анкеты с указанием превосходства одного критерия над другим (число от 1/9 до 9), оценивая их по шкале относительной важности – табл. 19.
|
|
|
|
Таблица 19 |
|
Шкала относительной важности критериев |
|||
Относительная |
Определение |
|
Пояснения |
|
важность |
|
|
|
|
1 |
равная |
важность |
равный вклад двух критериев в достижение цели |
|
|
критериев |
|
|
|
3 |
легкое |
|
или |
опыт или суждения дают легкое превосходство |
|
умеренное |
|
|
одного критерия над другим |
|
превосходство |
|
|
|
|
одного над другим |
|
||
5 |
существенное |
или |
опыт или суждения дают сильное превосходство |
|
|
сильное |
|
|
|
|
превосходство |
|
|
|
7 |
значительное |
|
одному виду критерия дается значительное |
|
|
превосходство |
|
превосходство |
|
9 |
очень |
сильное |
очевидное превосходство одного критерия над |
|
|
превосходство |
|
другим |
|
2, 4, 6, 8 |
промежуточное |
|
применяется в компромиссном случае |
|
|
между |
двумя |
|
|
|
соседними |
|
|
|
|
суждениями |
|
|
|
½, ⅓, ¼, … |
показатель, |
|
|
|
|
обратный |
|
|
|
|
вышеуказанным |
|
|
|
|
целым величинам |
|
|
|
22
В итоге получается квадратная симметричная матрица – матрица попарных сравнений («матрица суждений», табл.10), отражающая влияние критериев на поставленную цель.
Итак, на данном этапе работы следует, пользуясь табл.10, оценить важность критериев с точки зрения достижения поставленной цели, представляющей собой симметричную матрицу попарных сравнений (суждений) и состоящей из n альтернатив. Для расчета необходимо полностью заполнить матрицу попарных сравнений, учитывая, что wij = 1/wji.
Матрица попарных сравнений (матрица суждений) |
Таблица 20 |
|||
|
||||
Критерии |
А1 |
А2 |
А3 |
…Аn |
А1 |
w1/w1 |
w1/w2 |
w1/w3 |
… |
А2 |
w2/w1 |
w2/w2 |
w2/w3 |
… |
А3 |
w3/w1 |
w3/w2 |
w3/w3 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
Аn |
wn/w1 |
wn/w2 |
wn/w3 |
wn/wn |
Имеющиеся альтернативы аналогично сравниваются по каждому из критериев с помощью статистических или других данных – рис. 3.
Критерий А1 |
1 |
2 |
… 9 |
Критерий А2 |
1 |
2 |
… 9 |
1 |
1 |
|
Wi/Wj |
1 |
1 |
|
Wi/Wj |
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
||
… |
Wj/Wi |
… |
… |
Wj/Wi |
… |
||
9 |
|
|
1 |
9 |
|
|
1 |
Критерий А3 |
1 |
2 |
… 9 |
Критерий А…n |
1 |
2 |
… 9 |
1 |
1 |
|
Wi/Wj |
1 |
1 |
|
Wi/Wj |
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
||
… |
Wj/Wi |
… |
… |
Wj/Wi |
… |
||
9 |
|
|
1 |
9 |
|
|
1 |
Рис. 3. Матрица парных сравнений («матрица согласования»)
На этапе синтеза приоритетов получаются осмысленные подходы к многокритериальной проблеме планирования с помощью сочетания иерархической декомпозиции и шкалы относительной важности.
Из группы матриц парных сравнений формируется набор локальных приоритетов, которые выражают относительное влияние множества элементов на элемент примыкающего сверху уровня.
Этап 3: Существует много способов расчета и аппроксимации критериев. В нашем случае одним из наилучших путей является геометрическое среднее. Для каждой строки матрицы рассчитывается среднее геометрическое значение gi и значимость (вероятность) альтернативы pi как отношение соответствующей средней геометрической к сумме всех среднегеометрических оценок G.
23
n
gi = n ∏wij ; i =1,n . j=1
G = ∑n gi
i=1
pi = gi G ; i =1,n .
Для каждого столбца матрицы определяется сумма оценок sj.
Таблица 21 Матрица оценок попарного сравнения критериев (пример расчета)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
pi = gi |
|
Критерии |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
gi = n ∏wij |
|
G |
||
|
|
|
|
|
|
j=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
1 |
1 |
¼ |
½ |
0,3535 |
|
|
0,0546 |
|
А2 |
1 |
1 |
¼ |
½ |
0,3535 |
|
|
0,0546 |
|
А3 |
4 |
4 |
1 |
⅓ |
2,3082 |
|
|
0,3562 |
|
А4 |
2 |
2 |
3 |
1 |
3,4641 |
|
|
0,5346 |
|
s j = ∑n wij |
8 |
8 |
4,5 |
2,33 |
6,4793 |
|
|
1 |
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма произведений полученных суммарных оценок sj и соответствующих значений вероятностей (приоритетов) позволяет определить максимальное собственное значение матрицы, которое должно быть не меньше, чем размерность матрицы λmax ≥ n:
λmax = ∑n s j × pi для i = j. j=1
Рассчитаем максимальное собственное значение матрицы λmax для нашей задачи:
λmax = 8*0,0546 + 8*0,0546 + 4,5*0,3562 + 2,33*0,5346 = 3,7221;
Этап 4: Для оценки достоверности (корректности) проставленных исходных данных рассчитывается индекс согласованности.
После ее расчета можно получить индекс согласованности, отражающий степень нарушения численной и порядковой согласованности:
ИС = (λmax −n)(n −1).
Теперь необходимо сравнить эту величину с той, которая получилась бы при случайном выборе количественных суждений из шкалы 1/9, 1/8, …, 1, 2, …,
24
9. Ниже даны средние согласованности для случайных матриц разного порядка, полученные Т. Саати и К. Кернсом и приведенные в их книге1 – табл. 22.
Таблица 22
Средние согласованности для случайных матриц
Порядок |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
матрицы |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Средние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
согласованности |
0 |
0 |
0,58 |
0,90 |
1,12 |
1,24 |
1,32 |
1,41 |
1,45 |
1,49 |
|
(СС) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда относительная согласованность, по которой судят о правильности суждения, равна:
ОС = ИССС.
Если индекс ОС<10%, то полученный результат по определению приоритетов достоверен. В отдельных случаях допускается величина до 20%. Если же ОС выходит из этих пределов, то участникам необходимо более подробно исследовать задачу, проверить свои суждения, уточнить статистические данные или провести новые эксперименты.
Если индекс ОС находится в нужных пределах, то составляется сводная таблица, в которую входят вектор приоритетов (нормализованных весов) критериев и все векторы приоритетов (превосходства) альтернатив.
ИС = (3,7221 – 4)/(4-1) = 0,0926 ОС = 0,0926/0,9 = 0,1029 (10,2 %)
Индекс согласованности (ИС) не превышает критическое значение 0,1, следовательно, оценки не целесообразно пересматривать. Для проверки согласованности мнений экспертов определена относительная согласованность (ОС). Считается приемлемым, если ОС ≤ 10 %, и допустимым, если ОС ≤ 20 %, как в нашем случае.
Из матрицы следует, что наиболее вероятным считается критерий А4. Значение ИС для оценки приоритета ниже критической величины в 0,1, поэтому полученные данные могут использоваться для дальнейших оценок альтернативных мероприятий.
По логике метода, следующим этапом выступает попарное сравнение альтернатив - табл.13. При этом рассчитывается показатель общего приоритета (Pi), который выражает приоритет отдельной альтернативы и приоритет критерия путем их перемножения.
1 См.: Саати Т. Аналитическое планирование. Организация систем / Т. Саати, К. Кернс. – М.: Радио и связь, 1991. – 224с.
25