Учебно-методический комплекс по дисциплине « Р» «Теория систем и системный анализ» (шифр) (наименование дисциплины) icon

Учебно-методический комплекс по дисциплине « Р» «Теория систем и системный анализ» (шифр) (наименование дисциплины)



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7
^

Рис.1.2 Распределение мест между четырьмя явно не лидирующими командами



Остается невыясненным, какая из команд: Е или А - показала лучший результат. Эту неопределенность помогает разрешить утверждение (4). Согласно схеме, между двумя американскими командами Е и F могла "вклиниться" только европейская команда А.

Следовательно, представители четырех команд, о которых идет речь, могли пересечь линию финиша лишь в следующей последовательности: Е, А, F, В. Это означает, что команда С заняла первое место, Е - второе, А - третье, F - четвертое, В - пятое и команда D - шестое место.
^

Индивидуальное задание


Решите задачу, согласно вашему варианту. Опишите ход решения задачи, логические рассуждения.

Вариант 1

На острове живут два племени: молодцы, которые всегда говорят правду, и лжецы, которые всегда лгут. Путешественник встретил туземца, спросил его, кто он такой, и, когда услышал, что он из племени молодцов, нанял его в услужение. Они пошли и увидели вдали другого туземца, и путешественник послал своего слугу спросит его, к какому племени он принадлежит. Слуга вернулся и сказал, что тот утверждает, что он из племени молодцов.

Ответьте, был ли слуга молодцом или же лгуном.


Вариант 2

Четыре юных филателиста - Митя, Толя, Саша и Петя - купили почтовые марки. Каждый из них покупал марки только одной страны, причем двое из них купили российские марки, один - болгарские, а один - словацкие. Известно, что Митя и Толя купили марки двух разных стран. Марки разных стран купили Митя с Сашей, Петя с Сашей, Петя с Митей и Толя с Сашей. Кроме того, известно, что Митя купил не болгарские марки.

Какие марки купил каждый из мальчиков?

Вариант 3

Четыре человека взялись выполнять работу маляра, слесаря, кузнеца и штукатура - каждый будет делать что-то одно. Выяснилось, что Антон не будет маляром и не будет слесарем, Алексей не будет кузнецом и не будет маляром, Евгений не будет слесарем и не будет маляром, Дмитрий не будет кузнецом и не будет слесарем. Известно также, что если Антон не будет кузнецом, то Дмитрий не будет маляром.

Кто и какую работу будет выполнять?

Вариант 4

Пятеро девушек поехали в отпуск каждая на своей машине. Все машины были разного цвета. Первой ехала на белой машине американка. За ней на «Тойоте» русская. За француженкой на синей машине ехал желтый «Ситроен». Замыкала колонну англичанка на фиолетовом «Форде». «Плимут» был новее «Бьюика», но менее мощный, поэтому он ехал в середине колонны, а полька восхитительно выглядела в своем брючном костюме. Одна из машин была зеленого цвета.

Кто и на какой машине ехал - указать цвет и марку.

Вариант 5

Вернувшись домой, Мегре позвонил на набережную Орфевр.

Говорит Мегре. Есть новости?

Да, шеф. Поступили сообщения от инспекторов. Торранс установил, что если Франсуа был пьян, то либо Этьен убийца, либо Франсуа лжет. Жульен считает, что или Этьен убийца, или Франсуа не был пьян, и убийство произошло после полуночи. Инспектор Люка просил передать вам, что если убийство произошло после полуночи, то либо Этьен убийца, либо Франсуа лжет. Затем позвонила…

Все. Спасибо. Этого достаточно.

Комиссар положил трубку. Он знал, что трезвый Франсуа никогда не лжет. Теперь он знал все.

Опишите, что знает Мегре?

Вариант 6

Семья состоит из пяти человек: Алексея, Веры, Даши, Глеба и Евгении. Когда семья смотрит телевизор, то соблюдаются следующие условия:

  • Смотрят либо Даша, либо Евгения, либо обе вместе.

  • Смотрят либо Глеб, либо Вера, но не вместе.

  • Даша и Глеб либо смотрят вместе, либо вместе не смотрят.

  • Если телевизор смотрит Алексей, то смотрит и Вера.

  • Если телевизор смотрит Евгения, то смотрят Алексей и Даша.

Кто смотрит телевизор?

Вариант 7

Брауну, Джонсу и Смиту предъявлено обвинение в ограблении банка. Похитители скрылись на поджидавшем их автомобиле. На следствии Браун показал, что преступники скрылись на синем «Бьюике», Джонс сказал, что это был «Форд-мустанг» и ни в коем случае не синий. Смит заявил, что это была не синяя «Тойота».

Стало известно, что желая запутать следствие, каждый из них указал правильно либо только марку машины, либо ее цвет.

Какого цвета и какой марки был автомобиль?

Вариант 8

Николай хотел пригласить в гости Андрея, Виктора, Сергея, Дмитрия, Евгения, Федора, Георгия и Олега. При этом он столкнулся со следующими трудностями:

  • Андрей никогда не придет, если пригласить Виктора или Сергея, или если одновременно придут Дмитрий и Евгений.

  • Дмитрий придет только в том случае, если будет приглашен и Евгений.

  • Евгений не примет приглашения, если придет Виктор.

  • Федор наносит визиты только в сопровождении Георгия.

  • Олег не будет возражать против присутствия Федора только в том случае, если будет приглашен и Андрей.

  • Если не будет приглашен Федор, то Олег будет против приглашения Евгения.

  • Чтобы пришел Георгий, необходимо пригласить Дмитрия или Олега.

  • Георгий откажется от приглашения, если пригласят Евгения без Андрея, а также в случае приглашения Виктора или Сергея.

Кого мог пригласить Николай?

Вариант 9

В составе экспедиции должно быть шесть специалистов: биолог, врач, синоптик, гидролог, механик и радист. Имеется восемь кандидатов, из которых нужно выбрать шесть участников экспедиции. Имена претендентов: Андрей, Виктор, Сергей, Дмитрий, Евгений, Федор, Григорий, Николай.

Обязанности биолога могут выполнять Евгений и Григорий, врача - Андрей и Дмитрий, синоптика - Федор и Григорий, гидролога - Виктор и Федор, радиста - Сергей и Дмитрий, механика - Сергей и Николай. Предусмотрено, что в экспедиции каждый выполняет только одну обязанность.

Кого и в какой должности следует включить в экспедицию, если Федор не может ехать без Виктора, Дмитрий - без Николая и без Сергея, Сергей не может ехать вместе с Григорием, Андрей вместе с Виктором?

Вариант 10

Пятеро друзей - Андрей, Борис, Виктор, Григорий и Дмитрий решили записаться в кружок любителей логических задач. Руководитель кружка дал им задание. Они должны были приходить на занятия по возможности чаще, но в разных сочетаниях, соблюдая следующие условия:

  • Если Андрей приходит вместе Дмитрием, то Борис должен присутствовать.

  • Если Дмитрий отсутствует, то Борис должен быть, а Виктор должен отсутствовать.

  • Если приходит Дмитрий, то Григорий пусть не приходит.

  • Андрей и Виктор не могут одновременно ни присутствовать, ни отсутствовать.

  • Если Борис отсутствует, то Дмитрий должен присутствовать, но в том случае, если не присутствует Виктор.

  • Если Виктор присутствует, но отсутствует Борис, то Григорий должен быть, а Дмитрий должен отсутствовать.

В каких сочетаниях друзья могли посещать занятия?

Вариант 11

Один лицеист очень хотел подарить «валентинку» своей любимой девочке. Он так сильно спешил, что подбегая к крыльцу поскользнулся и упал. Придя в себя он никак не мог вспомнить, кому он хотел подарить «валентинку». В голове крутились имена: Таня, Лена, Аня, Катя и Марина. Но вспомнить нужно только одно. Напрягая свою память несчастному влюбленному удалось установить следующее:

  • Если я люблю Таню, то я люблю Лену или Аню.

  • Если я люблю Лену, то я люблю Аню и Катю.

  • Если я люблю Аню или Катю, то я не люблю Марину.

  • Если я не люблю Катю, то я люблю Таню и Марину.

Кого любит лицеист?

Вариант 12

В семье пять дочерей. У каждой свой гардероб с разноцветными (т.е. ни у одной нет, например, двух красных или трех зеленых) платьями (у всех разное количество, но не больше 12 нарядов). Каждая носит все свои платья по очереди, день за днем, не меняя порядка (например, красное, белое, голубое, красное, белое, голубое …).

Наблюдательная соседка заметила, что:

  • 1 июня Бетти была в голубом платье, Барбара и Беатрис в красных, Берта в зеленом, а Белла в желтом.

  • 11 июня две девушки были одеты в красные платья, одна в зеленое, одна в голубое и одна в белое.

  • 19 июня Берта была в зеленом, а Белла в желтом, остальные в красных.

  • Берта была одета в желтое платье 22 июня и в белое 23 июня.

  • 1 июля все девушки были одеты точно также как и 1 июня.

Кто был в зеленом платье 11 июня?

Вариант 13

Семеро друзей - Антонов, Борисов, Васильев, Глебов, Дмитриев, Егоров и Иванов - по странному стечению обстоятельств имеют совпадающие имена, причем ни один из них не является «тезкой» своей фамилии.

Кроме того, о них известно следующее:

  • Все кроме Антонова и Глебова уже женаты.

  • Невесте Егора очень не нравиться фамилия жениха.

  • Фамилия Глеба совпадает с именем Иванова.

  • Жены Дмитриева и Ивана - родные сестры.

  • Тот, чье имя совпадает с фамилией Бориса, женат, и его фамилия совпадает с именем Егорова.

  • Иван, Егор, Василий - брюнеты.

  • Остальные четверо, в числе которых Иванов, Егоров и Васильев, - блондины.

Какая фамилия у Василия?

Вариант 14

В семье пять человек: муж, жена, их сын, сестра мужа и отец жены. Их профессии - инженер, юрист, слесарь, учитель и экономист. Известно, что юрист и учитель - не кровные родственники. Слесарь младше экономиста, и оба играют в футбол за сборную своего завода. Инженер моложе учителя, но старше жены своего брата.

Назовите профессии каждого.

Вариант 15

На банкете пять подруг сидели за одним столиком. Каждая из них заказывала какой-нибудь напиток, основное блюдо и десерт. Бренда и миссис Берн пили мартини, а Бетти и миссис Браун предпочли шерри. Миссис Бэйкер была за рулем и поэтому она попросила принести ей фруктовый сок. Бренда и мисс Броад заказывали стейк, а Берил и мисс Бейкер - рост-биф. На десерт Берил и мисс Блэк ели выпечку, а Барбара и мисс Бейкер - мороженное. Одна из подруг заказывала фруктовый салат. Ни у кого из сидящих рядом друг с другом не было двух одинаковых блюд.

Кто заказывал утку и что ела Бриджит?

Контрольные вопросы

  1. Что такое конъюнкция?

  2. Что такое дизъюнкция?

  3. Что такое инверсия?

  4. Чем логическое сложение отличается от логического умножения?

  5. Что такое элементарное логическое высказывание?

  6. Перечислите основные функции алгебры логики.

  7. Будет ли истиной двойное отрицание факта?

  8. Опишите процесс принятия логического решения.

  9. Возможно ли решение логических задач без использования операций алгебры логики?

  10. Как обозначается отрицание факта в алгебре логики?


Лабораторная работа № 2. Классификация систем.


Цель работы: научиться осуществлять классификацию систем по различным признакам, понять ее необходимость и предназначение в процессе реализации системного подхода.

^ Краткие теоретические сведения

Классификацией называется распределение некоторой совокупности объектов на классы по наиболее существенным признакам. Признак или их совокупность, по которым объекты объединяются в классы, являются основанием классификации. Класс – это совокупность объектов, обладающих некоторыми признаками общности.

Системы разделяют на классы по различным признакам, и в зависимости от решаемой задачи можно выбирать разные принципы классификации.

Классификации всегда относительны.

Цель любой классификации – ограничить выбор подходов к отображению системы, сопоставить выделенным классам приёмы и методы системного анализа и дать рекомендации по выбору методов для соответствующего класса систем.

При этом система может быть одновременно охарактеризована несколькими признаками, т.е. ей может быть найдено место одновременно в разных классификациях, каждая из которых может оказаться полезной при выборе методов моделирования.

Контрольный пример

Техническая система – легковой автомобиль. Классификация системы по признакам приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

№пп

Признак классификации

Тип объекта по признаку

Обоснование принадлежности

1

Степень организованности

Хорошо организованная

Определены элементы системы, их взаимосвязи, правила объединения элементов

2

Вид формализованного аппарата представления

Детерминированная

Поведение можно предвидеть

3

По происхождению

Искусственная

Создана человеком

4

По основным элементам

Конкретная

Создана из материальных элементов

5

По взаимодействию со средой

Открытая

Работа определяется и внутренним состоянием и внешними ресурсом (топливо)

6

По степени сложности

Простая

Связи между элементами легко поддаются описанию

7

По естественному разделению

Техническая

Искусственно, созданная человеком

8

По принципу формирования

Несаморазвивающаяся

Развивается за счет внешнего воздействия


Описание системы: автомобиль – это техническая (механическая), целостная система, состоящая из различных подсистем: охлаждения, подачи топлива и т.д. Подчинена основной цели – передвижение в пространстве. Благодаря связи между элементами, подсистемами и их согласованной работе автомобиль способен двигаться. Обладает свойством эмерджентности – в случае поломки даже при наличии всех частей не может выполнять основную функцию.

Это система с высокой степенью автоматизации. Связана с окружающей средой, с нерегулярным поступлением внешних воздействий (топлива, начала/окончания работы, возможности передвижения и т.д.). Обладает многоаспектностью – несет в себе технический аспект, экономический (стоимость), социальный (статус), психологический (преимущества и возможности при обладании машиной).

Полезность системы для человека – возможность комфортного, быстрого перемещения для решения собственных задач.

Индивидуальное задание

1.Провести классификацию систем (одной технической и одной социально-экономической) результат занести в табл. 2.2. Варианты систем взять из табл. 2.3.

Таблица 2.2

Наименование объекта классификации:

№пп

Признак классификации

Тип объекта по признаку

Обоснование принадлежности

1










2












2. Провести описание систем, приводя полные ответы на следующие пункты:

  • определение основной цели функционирования системы;

  • дать анализ системы по всем основным признакам;

  • определить полезность (потребность) системы для общества (человека);

Таблица 2.3

Примеры систем для индивидуального выполнения

Вариант

Техническая система

Социально-экономическая система

1

САПР

Бутик

2

Грузовик

Птицеферма

3

Вентилятор

Швейный цех

4

Кондиционер

Гостиница

5

Пианино

Музей

6

Телевизор

Ректорат

7

Телефон

Химчистка

8

Фотоаппарат

Частный предприниматель

9

Трамвай

Кооператив

10

Кофемолка

Суд

11

Микрофон

ВУЗ

12

Осциллограф

Зоопарк

13

Телескоп

Трикотажная фабрика

14

Самолет

Салон красоты

15

Огнетушитель

Милиция

Контрольные вопросы:

  1. Что такое системный подход?

  2. Для чего необходима классификация систем?

  3. По каким признакам осуществляется классификация систем?

  4. Какие системы называют замкнутыми?

  5. Дайте определение большой системы.

  6. Какую систему можно назвать хорошо организованной?

  7. Что понимается под подсистемой?

  8. Что понимается под целью системы?

  9. Что понимается под классификационным признаком системы?

  10. Определите дополнительный классификационный признак и типизируйте виды систем по этому признаку.


Лабораторная работа № 3. Принятие решений в условиях недостатка информации

Цель работы: освоить и закрепить практические навыки по принятию и обоснованию управленческих решений в условиях недостатка информации

^ Краткие теоретические сведения

В зависимости от отношения к риску решение задачи может выполняться с позиций «объективистов» и «субъективистов». Пусть предлагается лотерея: за 30 рублей (стоимость лотерейного билета) игрок с равной вероятностью р = 0,5 может ничего не выиграть или выиграть 100 руб. Один индивид пожалеет и 30 рублей за право участия в такой лотерее, т.е. просто не купит лотерейный билет, другой готов заплатить за лотерейный билет 50 рублей, а третий заплатит даже 60 рублей за возможность получить 100 руб. (например, когда ситуация складывается так, что, только имея 100 рублей, игрок может достичь своей цели, поэтому возможная потеря последних денежных средств, а у него их ровно 60 рублей, не меняет для него ситуации).

^ Безусловным денежным эквивалентом (БДЭ) игры называется максимальная сумма денег, которую игрок готов заплатить за участие в игре (лотерее), или, что то же, та минимальная сумма денег, за которую он готов отказаться от игры. Каждый индивид имеет свой БДЭ.

^ Ожидаемая денежная оценка (ОДО) т.е. средний выигрыш в игре, рас­считывается как сумма произведений размеров выигрышей на веро­ятности этих выигрышей. Например, для нашей лотереи ОДО = = 0,5 * 0 + 0,5 *100 = 50 рублей.

Игрока, для которого БДЭ совпадает с ОДО игры условно называют объективистом. Игрока, для которого БДЭ ОДО, - субъективистом. Если субъективист склонен к риску, то его БДЭ > ОДО. Если не склонен, то БДЭ < ОДО.

Процесс принятия решений с помощью дерева решений в общем случае предполагает выполнение следующих пяти этапов.

Этап 1 . ^ Формулирование задачи. Прежде всего, необходимо отбросить не относящиеся к проблеме факторы, а среди множества оставшихся выделить существенные и несущественные. Это позволит привести описание задачи принятия решения к поддающейся анализу форме. Должны быть выполнены следующие основные процедуры: определение возможностей сбора информации для экспериментирования и реальных действий; составление перечня событий, которые с определенной вероятностью могут произойти; установление временного порядка расположения событий, в исходах которых содержится полезная и доступная информация, и тех последовательных действий, которые можно предпринять.

Этап 2. ^ Построение дерева решений.

Этап 3. Оценка вероятностей состояний среды, т.е. сопоставление шансов возникновения каждого конкретного события. Следует отметить, что указанные вероятности определяются либо на основании имеющейся статистики, либо экспертным путем.

Этап 4. ^ Установление выигрышей (или проигрышей как выигрышей со знаком минус) для каждой возможной комбинации альтернатив (действий) и состояний среды.

Этап 5. ^ Решение задачи.


Контрольный пример

Предположим, что решения принимаются с позиции объективиста. Руководство некоторой компании решает, какую новую продукцию им производить: декоративную косметику, лечебную косметику, бытовую химию. Размер выигрыша, который компания может получить, зависит от благоприятного или неблагоприятного состояния рынка:

Таблица 3.1

Номер
стратегии

Действия
компании

Выигрыш, при состоянии
экономической среды, руб.

благоприятном

неблагоприятном

1

Декоративная косметика (а1)

300 000

-150 000

2

Лечебная косметика (а2)

250 000

-70 000

3

Бытовая химия (а3)

100 000

-10 000

Вероятность благоприятного и неблагоприятного состояний экономической среды равна 0,5.

Н

*
а основе табл. 3.1 выигрышей (потерь) можно построить дерево решений (рис. 3.1, 3.2). Обозначения - решение (решение принимает игрок); - случай (решение «принимает» случай); // - отвергнутое решение.

Процедура принятия решения заключается в вычислении для каждой вершины дерева (при движении справа налево) ожидаемых денежных оценок, отбрасывании неперспективных ветвей и выборе ветвей, которым соответствует максимальное значение ОДО.




Рис. 3.1. Дерево решений без дополнительного обследования рынка




Рис. 3.2. Итоговое дерево решений

Определим средний ожидаемый выигрыш:

  • для вершины 1 ОДО1 = 0,5 * 300 000 + 0,5 * (-150 000) = 75 000 руб.;

  • для вершины 2 ОДО2 = 0,5 * 250 000 + 0,5 * (-70 000) = 90 000 руб.;

  • для вершины 3 ОДО3 = 0,5 * 100 000 + 0,5 * (-10 000) = 45 000 руб.;

Вывод. Наиболее целесообразно выбрать стратегию а2, т.е. выпускать лечебную косметику, а ветви (стратегии) а1 и а3 дерева реше­ний можно отбросить. ОДО наилучшего решения равна 90 000 руб.
^

Индивидуальное задание


Решите задачу, согласно вашему варианту, используя метод дерева решений.

Вариант1


Молодой российский бизнесмен предполагает построить ночную дискотеку неподалеку от университета. По одному из допустимых проектов предприниматель может в дневное время открыть в здании дискотеки столовую для студентов. Другой вариант не связан с дневным обслуживанием клиентов. Представленные бизнес-планы показывают, что план, связанный со столовой, может принести доход в 250 тыс. рублей. Без открытия столовой бизнесмен может заработать 175 тыс. рублей Потери в случае открытия дискотеки со столовой составят 55 тыс. рублей, а без столовой - 20 тыс. рублей Определите наиболее эффективную альтернативу на основе средней стоимостной ценности в качестве критерия. Вероятность наступления благоприятного состояния равен 0,5; неблагоприятного – 0,5.

Вариант 2


Директор лицея, обучение в котором осуществляется на платной основе, решает, следует ли расширять здание лицея на 250 мест, на 50 мест или не проводить строительных работ вообще. Если население небольшого города, в котором организован платный лицей, будет расти, то большая реконструкция могла бы принести прибыль 250 тыс. рублей в год, незначительное расширение учебных помещений могло бы приносить 90 тыс. рублей прибыли. Если население города увеличиваться не будет, то крупное расширение обойдется лицею в 120 тыс. рублей убытка, а малое - 45 тыс. рублей. Однако информация о том, как будет изменяться население города, отсутствует. Постройте дерево решений и определите лучшую альтернативу.

Вариант 3


При крупном автомобильном магазине планируется открыть мастерскую по предпродажному обслуживанию и гарантийному ремонту автомобилей. Если рынок будет благоприятным, то большая мастерская принесет прибыль в 60 тыс. рублей, а маленькая - 30 тыс. рублей. При неблагоприятном рынке магазин потеряет 65 тыс. рублей, если будет открыта большая мастерская, и 30 тыс. рублей - если откроется маленькая. Не имея дополнительной информации, директор оценивает вероятность благоприятного рынка 0,6. Постройте дерево решений и определите: Какую мастерскую следует открыть при магазине: большую или маленькую? Какова ожидаемая денежная оценка наилучшего решения?

Вариант 4


Фирма, производящая вычислительную технику, провела анализ рынка нового высокопроизводительного персонального компьютера. Если будет выпущена крупная партия компьютеров, то при благоприятном рынке прибыль составит 250 тыс. рублей, а при неблагоприятных условиях фирма понесет убытки в 185 тыс. рублей Небольшая партия техники в случае ее успешной реализации принесет фирме 50 тыс. рублей прибыли и 10 тыс. рублей убытков - при неблагоприятных условиях. Возможность благоприятного и неблагоприятного исходов фирма оценивает одинаково. Используйте дерево решений, для того чтобы помочь фирме выбрать правильную технико-экономическую стратегию. Какова ожидаемая денежная оценка наилучшего решения?

Вариант 5


В консалтинговую фирму «ВИЕРИ» обратился клиент с просьбой рассмотреть варианты инвестирования. В результате маркетингового исследования были предложены 3 варианта (А, В, С) (табл.3.2).

Размер выигрыша, который инвестор может получить, зависит от благоприятного или неблагоприятного состояния рынка:

Таблица 3.2

Номер
варианта

Проект

Выигрыш, при состоянии экономической среды

благоприятном

неблагоприятном

1

А

200 000 руб.

100 000 руб.

2

В

300 000 руб.

100 000 руб.

3

С

270 000 руб.

80 000 руб.

Вероятность благоприятного исхода проекта А = 0,6; проекта В = 0,4; проекта С = 0,5.

Используйте дерево решений, для того чтобы помочь инвестору выбрать правильный проект. Какова ожидаемая денежная оценка наилучшего решения?

Вариант 6


Компания "Буренка" изучает возможность производства и сбыта навесов для хранения кормов. Этот проект может основываться на большой или малой производственной базе. Рынок для реализации продукта - навесов - может быть благоприятным или неблагоприятным. Василий Бычков - менеджер компании, естественно, учитывает возможность и вообще не производить эти навесы. При благоприятной рыночной ситуации большое производство позволило бы Бычкову получить чистую прибыль 200 млн. рублей. Если рынок окажется неблагоприятным, то при большом производстве он понесет убытки в размере 180 млн. рублей. Малое производство дает 100 млн. рублей прибыли при благоприятной рыночной ситуации и 20 млн. рублей убытков при неблагоприятной. Возможность благоприятного и неблагоприятного исходов оценивается одинаково.

Используйте дерево решений, для того чтобы помочь Бычкову выбрать правильный проект. Какова ожидаемая денежная оценка наилучшего решения?

Вариант 7


Тамара Пончик предполагает построить ресторан недалеко от университетского общежития. Один из возможных вариантов - предусмотреть в нем пивной бар. Другой вариант не связан с продажей пива. В обоих случаях Тамара оценивает свои шансы на успех как 0,6 и на неудачу как 0,4. Предварительные обсуждения показывают, что план, связанный с продажей пива, может принести 325 млн. рублей. Без продажи пива можно заработать 250 млн. рублей Потери в случае открытия ресторана с баром составят 70 млн. рублей, в случае ресторана без бара 20 млн. рублей Выберите альтернативу для Тамары Пончик. Следует ли реализовать план, предусматривающий продажу пива?

Вариант 8


"Фото КОЛОР" - небольшой производитель химических реактивов и оборудования, которые используются некоторыми фотостудиями при изготовлении 35-мм фильмов. Один из продуктов, который предлагает "Фото КОЛОР" - фиксаж ВС-6. Адам Полутонов, президент "Фото КОЛОР", продает в течение недели 11, 12 или 13 ящиков ВС-6. От продажи каждого ящика фирма получает 35 тыс. рублей прибыли. ВС-6, как и многие фотографические реактивы, имеет очень малый срок годности. Поэтому, если ящик не продан к концу недели, Адам должен его уничтожить. Так как каждый ящик обходится фирме в 56 тыс. рублей он теряет эту сумму в случае, если ящик не продан к концу недели. Вероятности продать 11, 12 или 13 ящиков в течение недели равны соответственно 0,45, 0,35 и 0,2.

Сколько ящиков закупать фирме для продажи еженедельно?

Вариант 9


Компания "Молодой сыр" - небольшой производитель различных продуктов из сыра. Один из продуктов - сырная паста - продается в розницу. Вадим Ароматов, менеджер компании, должен решить, сколько ящиков сырной пасты следует производить в течение месяца. Вероятности того, что спрос на сырную пасту в течение месяца будет 6, 7, 8 ящиков равны соответственно 0,2, 0,3, 0,5. Затраты на производство одного ящика 45 тыс. рублей Ароматов продает каждый ящик по цене 95 тыс. рублей. Если ящик с сырной пастой не продается в течение месяца, то она портится и компания не получает дохода.

Сколько ящиков следует производить в течение месяца?

Какова ожидаемая стоимостная ценность этого решения?

Вариант 10


Дмитрий Мухин не знает, что ему предпринять. Он может открыть в своем магазине большую секцию проката видеокассет или маленькую секцию. Он не может получить дополнительную информацию о том, будет рынок видеопроката благоприятным или нет.

Если рынок будет благоприятным, то большая секция проката принесет прибыль 15 млн. рублей, а маленькая - 5 млн. рублей. В случае неблагоприятного рынка Мухин потеряет 20 млн. рублей, если он откроет большую секцию, и 10 млн. рублей - если маленькую. Не имея дополнительной информации, Дмитрий оценивает вероятность благоприятного рынка как 0,7.

Следует ли открыть большую секцию?

Какова ожидаемая стоимостная ценность наилучшего решения?

Вариант 11


Павел Спицын провел анализ, связанный с открытием магазина велосипедов. Если он откроет большой магазин, то при благоприятном рынке получит 60 млн. рублей, при неблагоприятном же рынке понесет убытки 40 млн. рублей. Маленький магазин принесет ему 30 млн. рублей прибыли при благоприятном рынке и 10 млн. рублей убытков при неблагоприятном. Возможность благоприятного и неблагоприятного рынков он оценивает одинаково. Используйте дерево решений для того, чтобы помочь Павлу принять решение.

Следует ли открыть большой магазин? Какова ожидаемая стоимостная ценность наилучшего решения?

Вариант 12


Леониду Хлоркину, главному инженеру компании "Белый каучук", надо решить, монтировать новую производственную линию, использующую новейшую технологию или модернизировать старую. Монтировка новой линии обойдется предприятию в 20 млн. рублей. Если новая линия будет безотказно работать, компания получит прибыль 200 млн. рублей Если же она откажет, то компания может потерять 150 млн. рублей. По оценкам Хлоркина, существует 60% шансов, что новая производственная линия откажет.

Модернизация старой линии обойдется в 10 млн. рублей. После модернизации старая линия может принести прибыль в 100 млн. рублей, если не произойдет отказа, при отказе убыток составит 60 млн. рублей. Вероятность безотказной работы модернизированной линии оценивается как 45%.

Следует ли монтировать новую производственную линию или модернизировать старую?

Какова ожидаемая стоимостная ценность наилучшего решения?

^

Контрольные вопросы


  1. Перечислите и дайте описание этапов решения задачи с помощью дерева решения.

  2. Опишите процесс построения дерева решений.

  3. Какие основные процедуры должны быть выполнены на этапе формулирования задачи?

  4. Как в методе «дерево решений» отмечается процесс перехода из одного состояния в другое?

  5. Для какого типа задач применятся метод «дерево решений»?

  6. Что такое безусловный денежный эквивалент?

  7. Что такое ожидаемая денежная оценка?

  8. Какого игрока называют «субъективистом»?

  9. Какого игрока называют «объективистом»?

  10. Чем позиция «субъективиста» отличается от позиции «объективиста»?


Лабораторная работа № 4. Принятие решений в условиях неопределённости. Игры с природой


Цель работы: освоить и закрепить практические навыки по принятию и обоснованию управленческих решений в условиях недостатка информации, когда одним из игроков не имеет конкретной цели и случайным образом выбирает очередные «ходы».

^ Краткие теоретические сведения

Отличительная особенность игры с природой состоит в том, что в ней сознательно действует только один из участников, в большинстве случаев называемый игрок1. Игрок 2 (природа) сознательно против игрока 1 не действует, а выступает как не имеющий конкретной цели и случайным образом выбирающий очередные «ходы» партнер по игре. Поэтому термин «природа» характеризует некую объективную действительность, которую не следует понимать буквально.

Матрица игры с природой А = ||аij||, где аij – выигрыш (потеря) игрока 1 при реализации его чистой стратегии i и чистой стратегии j игрока 2 (i=1, …, m; j=1,…,n).

Мажорирование стратегий в игре с природой име­ет определенную специфику: исключать из рассмотрения можно лишь доминируемые стратегии игрока 1: если для всех g=1,…, n akj  alj, k, l = 1,…,m, то k-ю стратегию принимающего решения иг­рока 1 можно не рассматривать и вычеркнуть из матрицы игры. Столбцы, отвечающие стратегиям природы, вычеркивать из матри­цы игры (исключать из рассмотрения) недопустимо, поскольку при­рода не стремится к выигрышу в игре с человеком, для нее нет це­ленаправленно выигрышных или проигрышных стратегий, она дей­ствует неосознанно.

Рассмотрим организацию и аналитическое представление игры с природой. Пусть игрок 1 имеет m возможных стратегий: А1,А2, … , Аm, а у природы имеется n возможных состояний (стратегий): П1, П2, ..., Пn, тогда условия игры с природой задаются матрицей А выигрышей (потерь) игрока 1:




Возможен и другой способ задания матрицы игры с природой: не в виде матрицы выигрышей (потерь), а в виде так называемой матрицы рисков R = ||rij||m,n. Величина риска - это размер платы за отсутствие информации о состоя­нии среды. Матрица R может быть построена непосредственно из условий задачи или на основе матрицы выигрышей (потерь) А.

Риск - это разность между результатом, ко­торый игрок мог бы получить, если бы он знал действительное состоянием среды и результатом, который игрок получит при j-ой стратегии.

Зная состояние природы (стратегию) Пj, игрок выбирает ту стра­тегию, при которой его выигрыш максимальный или потеря минимальна, т.е.

rij = j-aij, где j = max aij, при заданном j. 1 i m если аij - выигрыш

rij = aij - j, где j = min aij, при заданном j. 1 i m если аij – потери (затраты)

Неопределенность, связанную с полным отсутствием информа­ции о вероятностях состояний среды (природы), называют «безна­дежной».

В таких случаях для определения наилучших решений исполь­зуются следующие критерии: Вальда, Сэвиджа, Гурвица.

^ Критерий Вальда. С позиций данного критерия природа рассматривается как агрессивно настроенный и сознательно действующий противник.

Если в исходной матрице по условию задачи результат aij представляет выигрыш лица, принимающего решение, то выбирается решение, для кото­рого достигается значение W = max min aij, 1 i m, 1 j n – максиминный критерий.

Если в исходной матрице по условию задачи результат aij представляет потери лица, принимающего решение, то выбирается решение, для кото­рого достигается значение W = min max aij, 1 i m, 1 j n – минимаксный критерий.

В соответствии с критерием Вальда из всех самых неудачных результатов выбирается лучшей. Это перестраховочная по­зиция крайнего пессимизма, рассчитанная на худший случай.

^ Критерий минимаксного риска Сэвиджа. Выбор стратегии ана­логичен выбору стратегии по принципу Вальда с тем отличием, что игрок руководствуется не матрицей выигрышей А, а матрицей рисков R:

S = min max rij 1 i m, 1 j n.

Применение критерия Сэвиджа позволяет любыми путями избежать большого риска при выборе стратегии, а значит, избежать большего проигрыша (потерь).

^ Критерий пессимизма-оптимизма Гурвица. Этот критерий при выборе решения рекомендует руководствоваться некоторым сред­ним результатом, характеризующим состояние между крайним пес­симизмом и безудержным оптимизмом.

Критерий основан на следующих двух предположениях: «природа» может находиться в самом невыгодном состоянии с вероятность (1-р) и в самом выгодном состоянии с вероятностью р, где р – коэффициент пессимизма.

Согласно этому критерию стратегия в матрице А выбирается в соответствии со значением:

HA = max  p max aij + (1-p) min aij  , 1 i m, 1 j n. если aij – выигрыш

HA = min  p min aij + (1-p) max aij  , 1 i m, 1 j n. если aij – потери (затраты)

При p = 0 критерий Гурвица совпадает с критерием Вальда. При p = 1 приходим к решающему правилу вида max max aij, к так называемой стратегии «здорового оптимизма», критерий максимакса.

Применительно к матрице рисков R критерий пессимизма-оп­тимизма Гурвица имеет вид:

HR = min p max rij + (1-p) min rij , 1 i m, 1 j n.

При р = 0 выбор стратегии игрока 1 осуществляется по условию наименьшего из всех возможных рисков (min rij); при р = 1 – по критерию минимаксного риска Сэвиджа.

Значение р от 0 до 1 может определяться в зависимости от склонности лица, принимающего решение, к пессимизму или оптимизму. При отсутствии ярко выраженной склонности р = 0,5 представляет наиболее разумный вариант.

В случае, когда по принятому критерию рекомендуются к ис­пользованию несколько стратегий, выбор между ними может де­латься по дополнительному критерию. Здесь нет стандартного подхода. Выбор может зависеть от склонности к риску игрока1.

^ Контрольный пример

Транспортное предприятие должно определить уровень своих производственных возможностей так, чтобы удовлетворить спрос клиентов на транспортные услуги на планируемый период. Спрос на транспортные услуги не известен, но прогнозируется, что он может принять одно из четырех значений: 10, 15, 20 или 25 тыс. т. Для каждого уровня спроса существует наилучший уровень провозных возможностей транспортного предприятия. Отклонения от этих уровней приводят к дополнительным затратам либо из-за превышения провозных возможностей над спросом (из-за простоя подвижного состава), либо из-за неполного удовлетворения спроса на транспортные услуги. Возможные прогнозируемые затраты на развитие провозных возможностей представлены в табл.4.1.

Таблица 4.1

Варианты

провозных возможностей
транспортного предприятия

Варианты спроса
на транспортные услуги

1

2

3

4

1

6

12

20

24

2

9

7

9

28

3

23

18

15

19

4

27

24

21

15

Необходимо выбрать оптимальную стратегию. Использовать: критерий Вальда, критерий Сэвиджа, критерий Гурвица.

Решение

Имеются четыре варианта спроса на транспортные услуги, что равнозначно наличию четырех состояний «природы»: П1, П2, П3, П4. Известны так же четыре стратегии развития провозных возможностей транспортного предприятия: А1, А2, А3, А4. Затраты на развитие провозных возможностей при каждой паре Пi и Аi заданы следующей матрицей:



Построим матрицу рисков. В данном примере aij представляет затраты т.е. потери значит для построения матрицы рисков используется принцип rij = aij - j, где j = min aij.

Для П1: j = 6

Для П2: j = 7

Для П3: j = 9

Для П4: j = 15

Матрица рисков имеет следующий вид:



Критерий Вальда

Так как в данном примере aij представляет затраты т.е. потери, то применятся минимаксный критерий.

Для А1: max aij = 24

Для А2: max aij = 28

Для А3: max aij = 23

Для А4: max aij = 27

W = min max aij = 23  наилучшей стратегией развития провозных возможностей в соответствии с минимаксным критерием Вальда будет третья стратегия (А3).

Критерий минимаксного риска Сэвиджа

Для А1: max rij = 11

Для А2: max rij = 13

Для А3: max rij = 17

Для А4: max rij = 21


S = min max rij = 11  наилучшей стратегией развития провозных возможностей в соответствии с критерием Сэвиджа будет первая стратегия (А1).

Критерий пессимизма-оптимизма Гурвица

Положим значение коэффициента пессимизма р = 0,5.

Так как в данном примере aij представляет затраты (потери), то применятся критерий:

HA = min  p min aij + (1-p) max aij






min aij

max aij

p min aij + (1-p) max aij

Для А1

6

24

15

Для А2

7

28

17,5

Для А3

15

23

19

Для А4

15

27

21

Оптимальное решение заключается в выборе стратегии А1


Рассчитаем оптимальную стратегию применительно к матрице рисков

HR = min p max rij + (1-p) min rij






min rij

max rij

p max rij + (1-p) min rij

Для А1

0

11

5,5

Для А2

0

13

6,5

Для А3

4

17

10,5

Для А4

0

21

10,5



Оптимальное решение заключается в выборе стратегии А1

Вывод: в примере предстоит сделать выбор, какое из возможных решений предпочтительнее:

  • по критерию Вальда – выбор стратегии А3;

  • по критерию Сэвиджа – выбор стратегии А1;

  • по критерию

  • Гурвица – выбор стратегии А1.




страница3/7
Дата конвертации24.10.2013
Размер1,52 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы