Управление логистическими потоками в условиях неопределенности.

При оптимизации систем логистики и оптимизации звеньев цепей поставок можно использовать различные группы критериев принятия решений в условиях неопределенности. Это, в частности, - классические, производные и составные критерии. К классическим критериям относят следующие:

максиминный критерий;

оптимистический критерий;

нейтральный критерий;

критерий Сэвиджа.

1. Максиминный критерий (ММ-критерий или критерий Вальда)

Этот критерий характеризуется крайней осторожной или, как говорят, крайней пессимистической позицией отношения ЛПР к неопределённости экономического результата. В рамках такого подхода при сравнении альтернативных решений за основу принимаются их соответствующие самые неблагоприятные результаты для возможных ситуаций развития "внешних" событий, не зависящих от ЛПР при анализируемом решении. Выбирается (в качестве оптимального) решение, применительно к которому такой самый неблагоприятный результат (для перечисленных возможных ситуаций развития "внешних" событий) будет наилучшим.

Формальные процедуры выбора решения - следующие. К матрице полезностей дописывается дополнительный столбец. Его элементы определяются как самые плохие (наименьшие) возможные конечные экономические результаты при соответствующем решении (по строкам матрицы). Затем из всех элементов такого дополнительного столбца находится самый лучший (наибольший). По этому элементу и определяют оптимальное решение: им будет решение соответствующей строки матрицы полезностей.

2. Оптимистический критерий (или H-критерий)

Этот критерий характеризуется крайней оптимистической позицией отношения ЛПР к неопределённости экономического результата, т.е. позицией "азартного игрока", уверенного в том, что ему должно повезти, и поэтому склонного к самым рискованным выборам. В рамках такого подхода при сравнении альтернативных решений за основу принимаются их самые благоприятные результаты среди возможных ситуаций для "внешних" событий, не зависящих от ЛПР. Выбирается решение, применительно к которому такой самый благоприятный результат (для возможных ситуаций развития "внешних" событий) будет наибольшим.

Представим формальные процедуры выбора решения по этому критерию. К матрице полезностей дописывается дополнительный столбец. Его элементы определяются как самые лучшие (наибольшие) возможные конечные экономические результаты при соответствующем решении (по строкам матрицы). Затем из всех элементов такого дополнительного столбца находится самый лучший (наибольший). По такому элементу и определяют оптимальное решение: им будет решение соответствующей строки матрицы полезностей.

3. Нейтральный критерий (N-критерий)

Этот критерий характеризуется нейтральной или средневзвешенной позицией отношения ЛПР к возможным значениям конечного экономического результата при случайных ситуациях, описываемых полной группой событий. При этом "веса" для учета соответствующих результатов принимаются ЛПР равными между собой (т.е. равными 1/n). в рамках такого подхода при сравнении альтернативных решений за основу принимается среднее арифметическое значение доходов по всем возможным ситуациям, не зависящим от ЛПР при каждом анализируемом решении. Выбирается такая альтернатива, применительно к которой «средний ожидаемый» или «средневзвешенный» результат (с учетом возможных сценариев развития внешних событий по строке матрицы) будет наибольшим.

Формальные процедуры выбора решения - следующие. К матрице полезностей дописывается дополнительный столбец. Его элементы определяются как «средневзвешенные» конечные экономические результаты для каждого решения (по строкам матрицы). При гипотезе о равных вероятностях для случайных событий полной группы это соответствует средним ожидаемым экономическим результатам для анализируемых решений. Они («средневзвешенные» показатели) заносятся в дополнительный столбец. Затем из всех элементов такого дополнительного столбца находится самый лучший (наибольший). По этому элементу и определяют оптимальный выбор: им будет альтернативное решение соответствующей строки матрицы полезностей.

4. Критерий Сэвиджа (S-критерий)

Этот критерий характеризуется крайней осторожной (пессимистической) позицией отношения ЛПР к возможным потерям из-за отсутствия достоверных сведений о том, какая из ситуаций, влияющих на экономический результат, будет иметь место в конкретном случае. При S-критерии указанная крайне осторожная позиция ЛПР (аналогичная позиции ММ-критерия) реализуется применительно к матрице рисков или потерь (а не применительно к матрице полезностей, как это имеет место в рамках ММ-критерия). А именно, свой выбор ЛПР реализует на основе анализа матрицы потерь (обозначим её далее через L), которая строится по матрице полезностей следующим образом.

Сначала определяется условное решение Хi, которое соответствует утопической точке (утопическому решению) в поле полезностей. А именно: это - дополнительный вектор-строка, для которого элемент aij конечного результата, соответствующий ситуации Qj (j = 1, n), определяется как максимально возможный доход в этой ситуации по всем анализируемым решениям. Подчеркнем, что доходы, соответствующие этому утопическому решению, можно было бы реализовать, но только в том случае, если иметь информацию о том, какое событие (из всех событий полной группы, влияющих на экономический результат) наступит. Далее, анализируя полученную матрицу потерь L при сравнении альтернативных решений, за основу принимаются их соответствующие самые неблагоприятные результаты для возможных потерь при различных ситуациях развития событий, не зависящих от ЛПР. Выбирается решение, применительно к которому такой самый неблагоприятный результат (для возможных ситуаций развития "внешних" событий) будет наиболее приемлемым.

5. Модификация максиминного критерия: привязка выбора к утопической точке (MMmod(yT) -критерий)

Рассматриваемый ниже критерий (обозначаемый через MMmod(yT) -критерий), как и представленные выше ММ- и S - критерии, характеризуется также весьма осторожной или, как говорят, пессимистической позицией отношения ЛПР к неопределённости экономического результата. В рамках такого критерия при сравнении альтернативных решений за основу снова принимаются их соответствующие самые неблагоприятные результаты для возможных ситуаций развития "внешних" событий, не зависящих от ЛПР. Однако, в формате представляемого здесь подхода к оптимизации решения в условиях неопределенности соответствующие процедуры (напомним, их можно характеризовать словами «из всех зол выбирается наименьшее») реализуются применительно к специальным образом модифицированной матрице полезностей, а не просто к исходной матрице полезностей и тем более не применительно к матрице потерь Сэвиджа. Модификация, которая будет формализована ниже, предназначена только для того, чтобы линии уровня классического ММ-критерия «нацелить» на утопическую точку поля полезностей, причем, не используя матрицы потерь.

Интересующая нас модификация матрицы полезностей в рамках рассматриваемого здесь подхода подразумевает, что показатели конечного экономического результата приводятся к новой системе координат. Новая система координат выбирается так, чтобы координаты утопической точки поля полезностей были совпадающими между собой, т.е. равными применительно к любой координатной оси. Другими словами, центр начала системы координат соответствующего многомерного пространства переносится в такую точку, из которой УТ будет «видна» под одинаковым углом к любой координатной оси. Такой подход к модификации матрицы полезностей на формальном уровне означает следующее. К каждому элементу любого отдельного столбца матрицы полезностей добавляется одно и тоже число (зависящее от столбца), причем такое, чтобы максимальный элемент такого столбца после указанной процедуры стал равным наибольшей координате УТ в исходной матрице полезностей. После такой модификации матрицы полезностей для принятия решения реализуются указанные выше процедуры классического ММ-критерия.