Bài toán ra quyết định

From Systems analysis Wiki
Jump to navigation Jump to search

Bài toán ra quyết định — là mô tả hình thức hóa của một tình huống có vấn đề, trong đó cần lựa chọn một hoặc một số phương án (lựa chọn thay thế) ưu tiên từ tập hợp các phương án có thể có, dựa trên các mục tiêu, ràng buộc và tiêu chí đánh giá đã cho. Các bài toán như vậy là đối tượng nghiên cứu trung tâm trong lý thuyết ra quyết định, phân tích hệ thống, quản lý, kinh tế và các ngành khoa học khác.

Phát biểu hình thức của bài toán

Tổng quát, bài toán ra quyết định được mô tả bằng bộ năm thành phần:

D = (F, A, X, G, R)

Trong đó:

  • F — phát biểu bài toán, bao gồm mô tả vấn đề, mục tiêu và yêu cầu đối với kết quả. Có thể bao gồm mô hình của vấn đề (ví dụ, mô hình toán học).
  • A — tập hợp các phương án thay thế để thực hiện lựa chọn. Các phương án có thể được xác định trước, được sinh ra trong quá trình giải quyết hoặc xuất hiện ở các giai đoạn muộn hơn.
  • X — tập hợp các đặc trưng (thuộc tính) mô tả các phương án thay thế. Bao gồm các tham số khách quan đo lường được và các đánh giá chủ quan.
  • G — hệ thống ràng buộc, xác định miền nghiệm chấp nhận được. Các ràng buộc có thể mang tính logic, định lượng hoặc chuyên gia.
  • R — sở thích của người ra quyết định (NRQ), được sử dụng để đánh giá các phương án thay thế và đưa ra quyết định cuối cùng. Có thể được biểu diễn dưới dạng hàm hữu dụng, xếp hạng, trọng số tiêu chí và các hình thức khác.

Các thành phần của bài toán ra quyết định

Các phương án thay thế (A)

  • Được xác định trước;
  • Được sinh ra trong quá trình giải;
  • Xuất hiện sau khi phân tích.

Đặc trưng và đánh giá (X)

  • Định lượng (ví dụ, chi phí, tốc độ);
  • Định tính (sự tiện lợi, độ tin cậy);
  • Tổng hợp (các chỉ số tích hợp).

Ràng buộc (G)

  • Điều kiện biên;
  • Tính tương thích của các tham số;
  • Phụ thuộc logic;
  • Các ràng buộc có thể đơn giản hóa hoặc phức tạp hóa bài giải.

Sở thích (R)

  • Cá nhân hoặc nhóm;
  • Phản ánh tầm quan trọng chủ quan của các đặc trưng;
  • Có thể được đưa một phần vào ràng buộc (G) để đơn giản hóa phân tích.

Các nhân tố ảnh hưởng đến bài toán

Các nhân tố được phân chia có điều kiện thành:

  • Kiểm soát được — mục tiêu, các phương án thay thế, đánh giá chủ quan;
  • Không kiểm soát được — các đặc trưng khách quan, môi trường bên ngoài.

Theo mức độ xác định:

  • Tất định — các tham số được biết chính xác;
  • Ngẫu nhiên — được cho bởi các đặc trưng xác suất;
  • Không xác định — các tham số không được biết hoặc được biểu diễn dưới dạng khoảng giá trị, đánh giá chuyên gia, tập mờ.

Phân loại các bài toán ra quyết định

Theo tính thường xuyên xuất hiện

  • Duy nhất — các tình huống mới, phi tiêu chuẩn;
  • Lặp lại — các bài toán điển hình, được nghiên cứu kỹ.

Theo thời gian thực hiện quyết định

  • Ngắn hạn (tác nghiệp);
  • Trung hạn (chiến thuật);
  • Dài hạn (chiến lược).

Theo loại kết quả

  • Lựa chọn các phương án tốt nhất;
  • Sắp xếp thứ tự tất cả các phương án;
  • Phân loại các phương án theo nhóm.

Theo số lượng phương án thay thế

  • Ít (đơn vị, hàng chục);
  • Nhiều (hàng trăm, hàng nghìn);
  • Vô hạn (không gian nghiệm liên tục).

Theo sự phụ thuộc giữa các phương án thay thế

  • Độc lập — không ảnh hưởng lẫn nhau;
  • Phụ thuộc — giữa chúng tồn tại các mối liên hệ hoặc ràng buộc.

Theo số lượng NRQ

  • Cá nhân;
  • Tập thể (các NRQ độc lập với lợi ích khác nhau);
  • Tổ chức (các NRQ phụ thuộc, liên kết bởi mục tiêu chung).

Theo sự tham gia của NRQ

  • Không có sự tham gia của NRQ (các thủ tục tự động);
  • Tham gia hạn chế (ở giai đoạn cuối);
  • Tham gia đầy đủ (ở tất cả các giai đoạn).

Theo cách biểu diễn sở thích

  • Lựa chọn tổng thể;
  • Lựa chọn theo tiêu chí.

Theo số lượng và loại tiêu chí

  • Đơn tiêu chí;
  • Đa tiêu chí:
    • Độc lập;
    • Phụ thuộc.

Theo thông tin

Theo loại:

  • Định lượng;
  • Định tính;
  • Hỗn hợp.

Theo nguồn:

  • Khách quan (đo lường, tính toán);
  • Chủ quan (ý kiến của NRQ, chuyên gia).

Theo tính động:

  • Tĩnh (không thay đổi);
  • Động (được cập nhật).

Theo mức độ xác định:

  • Tất định;
  • Xác suất (rủi ro);
  • Không xác định (hoàn toàn không xác định).

Ý nghĩa của việc hình thức hóa bài toán

Việc hình thức hóa bài toán ra quyết định cho phép:

  • xác định rõ ràng mục tiêu và tiêu chí thành công;
  • xác định tập hợp các nghiệm chấp nhận được;
  • lựa chọn phương pháp giải phù hợp với cấu trúc bài toán;
  • nâng cao tính có căn cứ và độ tin cậy của các quyết định được đưa ra.

Ví dụ phát biểu bài toán

Việc đánh giá tình trạng bệnh nhân có thể được đặt ra như bài toán lựa chọn chẩn đoán theo các đặc trưng: nhiệt độ cơ thể, huyết áp, sự hiện diện của cơn đau. Các ràng buộc xác định các tổ hợp triệu chứng chấp nhận được, còn sở thích của bác sĩ có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn giả thuyết chẩn đoán.

Xem thêm

  • Ra quyết định
  • Lựa chọn tối ưu
  • Lựa chọn hợp lý
  • Lựa chọn tập thể
  • Phân tích hệ thống