martes, 27 de noviembre de 2012

Teoria de la Decision


UNIVERSIDAD BICENTENARIA DE ARAGUA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA EN SISTEMAS
NUCLEO PUERTO ORDAZ
TEORIA DE LA DECISION
Profesor:                                                                                              Alumno:
Ing. Ricardo Guevara                                                                           Diego Pérez
                                                                                                              C.I 19.301.665
                                                                                                              Milangela Cumache
                                                                                                              C.I 18.170.700






Teoría de la Decisión

La teoría de la decisión es un área interdisciplinaria de estudio, relacionada con casi todos los participantes en ramas de la ciencia, la ingeniería y, principalmente, la psicología del consumidor (basados en perspectivas cognitivo-conductuales). Concierne a la forma y al estudio del comportamiento y fenómenos psíquicos de aquellos que toman las decisiones (reales o ficticios), así como las condiciones por las que deben ser tomadas las decisiones óptimas.

La teoría de la decisión se ocupa de analizar cómo elige una persona aquella acción que, de entre un conjunto de acciones posibles, le conduce al mejor resultado, dadas sus preferencias. El paradigma canónico de la teoría de la decisión se caracteriza por contar con un individuo que ha de tomar una decisión (cualquiera) y de quien se dan por supuestas sus preferencias; así la teoría de la decisión no entra a considerar la naturaleza de las preferencias de los individuos, ni por qué éstos prefieren unas cosas en vez de otras; lo único que importa es que dichas preferencias satisfagan ciertos criterios básicos de consistencia lógica.


Características y Fases del Proceso de Decisión

Un proceso de decisión presenta las siguientes características principales:   

·         Existen al menos dos posibles formas de actuar, que llamaremos alternativas o acciones, excluyentes entre sí, de manera que la actuación según una de ellas imposibilita cualquiera de las restantes.      
·         Mediante un proceso de decisión se elige una alternativa, que es la que se lleva a cabo.    
·         La elección de una alternativa ha de realizarse de modo que cumpla un fin determinado.

El proceso de decisión consta de las siguientes fases fundamentales:   

·         Predicción de las consecuencias de cada actuación. Esta predicción deberá basarse en la experiencia y se obtiene por inducción sobre un conjunto de datos. La recopilación de este conjunto de datos y su utilización entran dentro del campo de la Estadística.
·         Valoración de las consecuencias de acuerdo con una escala de bondad o deseabilidad. Esta escala de valor dará lugar a un sistema de preferencias.                                    
·         Elección de la alternativa mediante un criterio de decisión adecuado. Este punto lleva a su vez asociado el problema de elección del criterio más adecuado para nuestra decisión, cuestión que no siempre es fácil de resolver de un modo totalmente satisfactorio.


Elementos de un Problema de Decisión

En todo problema de decisión pueden distinguirse una serie de elementos característicos:  

·         El decisor, encargado de realizar la elección de la mejor forma de actuar de acuerdo con sus intereses.   
·         Las alternativas o acciones, que son las diferentes formas de actuar posibles, de entre las cuales se seleccionará una. Deben ser excluyentes entre sí.
·         Los posibles estados de la naturaleza, término mediante el cual se designan a todos aquellos eventos futuros que escapan al control del decisor y que influyen en el proceso.
·         Las consecuencias o resultados que se obtienen al seleccionar las diferentes alternativas bajo cada uno de los posibles estados de la naturaleza.
·         La regla de decisión o criterio, que es la especificación de un procedimiento para identificar la mejor alternativa en un problema de decisión.

Ejemplo 1-1

Suponga un decisor llamado PEMEX, cuyo objetivo es hacer de México, un país autosuficiente en energético y con capacidad de generar importante divisas a través de la exportación de excedentes. Estos propósitos traducidos a metas para 1982 significan, por ejemplo, una explotación de dos millones y medio de barriles diarios de crudo, de los cuales un millón serán exportados.

Suponga que estudios geológicos del paleo canal de Chicontepec en estado de Veracruz, muestra que los posibles estados de la naturaleza (entorno) relativos a los objetivos de PEMEX son cuatro:

·         Región posible con posible producción de un millón de barriles diarios de crudo ligero.
·         Región con posible producción de 200 mil barriles diarios de crudo ligero.
·         Región con gas únicamente
·         Región seca.

Ante tales posibilidades, PEMEX puede instrumentar en la región una sola o una combinación de las tres siguientes alternativas o curso de acción:

    • No hacer nada.
    • Explorar y explotar
    • Realizar estudios geológicos más completos.

 


El proceso de decisión consiste en seleccionar una o varias alternativas o curso de acción, el criterio de minimizar los riesgos de perdidas financieras.

En el ejemplo anterior observamos todos los elementos que intervienen en una decisión, los cuales mencionamos a continuación:

·         El decisor, encargado de realizar la designación de la mejor forma de actuar de acuerdo con sus intereses.
·         Las alternativas o acciones, que son las diferentes formas de actuar posibles, de entre las cuales se seleccionará una. Deben ser excluyentes entre sí.
·         Los posibles estados de la naturaleza, término mediante el cual se designan a todos aquellos eventos futuros que escapan al control del decisor y que influyen en el proceso.
·         Las consecuencias o resultados que se obtienen al seleccionar las diferentes alternativas bajo cada uno de los posibles estados de la naturaleza.
·         La regla de decisión o criterio, que es la especificación de un procedimiento para identificar la mejor alternativa en un problema de decisión.


Clasificación de los Procesos de Decisión

Los procesos de decisión se clasifican de acuerdo según el grado de conocimiento que se tenga sobre el conjunto de factores o variables no controladas por el decisor y que pueden tener influencia sobre el resultado final (esto es lo que se conoce como ambiente o contexto). Así, se dirá que:                       

·         El ambiente es de certidumbre cuando se conoce con certeza su estado, es decir, cada acción conduce invariablemente a un resultado bien definido.                          
·         El ambiente de riesgo cuando cada decisión puede dar lugar a una serie de consecuencias a las que puede asignarse una distribución de probabilidad conocida.               
·         El ambiente es de incertidumbre cuando cada decisión puede dar lugar a una serie de consecuencias a las que no puede asignarse una distribución de probabilidad, bien porque sea desconocida o porque no tenga sentido hablar de ella.


Los procesos de decisión bajo completa certeza, también llamados determinísticos, se caracterizan porque el grupo de decisor conoce perfectamente cual va a ser el estado de la naturaleza relativo a sus objetivos y, por lo tanto, selecciona aquella acción que de acuerdo al criterio imperante, lograra acercarlos mas rápido a la meta restablecida.

En el caso con riesgo, también conocido como estocástico, no se conoce perfectamente el estado que adoptara la naturaleza pero se asocia a este una distribución de probabilidad (continua o discreta). En función a esta ultima, el grupo decisor selecciona aquella acción que maximiza la esperanza de acercarlos a la meta propuesta.

En el caso conflictivo, los estados de la naturaleza obligan a que el logro de las metas de un grupo de decisores reduzca, simultáneamente, las probabilidades de que otro grupo alcancen las suyas.

En el caso de total incertidumbre, se desconoce la verosimilitud asociada la ocurrencia de los posibles estados de la naturaleza, es decir no se tiene una idea de la distribución de  probabilidad o función de densidad asociada a los diferentes entornos.


Tablas de Decisión

Muchos procesos de toma de decisiones pueden ser tratados por medio de tablas de decisión, en las que se representan los elementos característicos de estos problemas:                                 

·         Los diferentes estados que puede presentar la naturaleza: e1, e2, ..., en.     
·         Las  acciones o alternativas entre las que seleccionará el decisor: a1, a2,...,am.    
·         Las consecuencias o  resultados xij de la elección de la alternativa ai cuando la naturaleza presenta el estado ej.

Se supone, por simplicidad, la existencia de un número finito de estados y alternativas. El formato general de una tabla de decisión es el siguiente:



lunes, 26 de noviembre de 2012

Decisiones Bajo riesgo.

UNIVERSIDAD BICENTENARIA DE ARAGUA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
CÁTEDRA: INVESTIGACION DE OPERACIONES II



Toma de Decisiones de Bajo Riesgo

Las decisiones bajo riesgo implican situaciones en las que las probabilidades que se asocian con el resultado potencial son conocidas para los distintos estados de la naturaleza; es decir, no se dispone de información perfecta, pero se puede estimar  la probabilidad de ocurrencia.
La información con la que se cuenta para solucionar el problema es incompleta, es decir, se conoce el problema, se conocen las posibles soluciones, pero no se conoce con certeza los resultados que pueden arrojar. 
En este tipo de decisiones, las posibles alternativas de solución tienen cierta probabilidad conocida de generar un resultado. En estos casos se pueden usar modelos matemáticos o también el decisor puede hacer uso de la probabilidad objetiva o subjetiva para estimar el posible resultado. 
La probabilidad objetiva es la posibilidad de que ocurra un resultado basándose en hechos concretos, puede ser cifras de años anteriores o estudios realizados para este fin. En la probabilidad subjetiva se determina el resultado basándose en opiniones y juicios personales.

Este modelo, incluye aquellas decisiones para las que las consecuencias de una acción dada dependen de algún evento probabilista. 
El riesgo o la eliminación del mismo es un esfuerzo que los gerentes deben realizar. Sin embargo, en algunos casos la eliminación de cierto riesgo podría incrementar riesgos de otra índole. El manejo efectivo del riesgo requiere la evaluación y el análisis del impacto subsiguiente del proceso de decisión. Este proceso permite al tomador de decisiones evaluar las estrategias alternativas antes de tomar cualquier decisión. El proceso de decisión se describe a continuación:
  1. El problema esta definido y todas las alternativas confiables han sido consideradas. Los resultados posibles para cada alternativa son evaluados.
  2. Los resultados son discutidos de acuerdo a su reembolso monetario o de acuerdo a la ganancia neta en activos o con respecto al tiempo.
  3. Varios valores inciertos son cuantificados en términos de probabilidad.
  4. La calidad de la estrategia óptima depende de la calidad con que se juzgue. El tomador de decisiones deberá examinar e identificar la sensitividad de la estrategia optima con respecto a los factores cruciales.
Cuando el decisor posee algún conocimiento sobre los estados de la naturaleza puede asignarle a la ocurrencia de cada estado alguna estimación subjetiva de probabilidad. En estos casos, el problema se clasifica como de toma de decisiones con riesgo. El decisor puede asignar probabilidades a la ocurrencia de los estados de la naturaleza. El proceso de toma de decisión con riesgo es el siguiente:
a) Use la información que tenga para asignar su parecer personal (llamado probabilidades subjetivas) sobre el estado de la naturaleza, p(s);
b) Cada curso de acción tiene asociado un determinado beneficio con cada uno de los estados de la naturaleza, X(a,s);
c) Calculamos el beneficio esperado, también llamado riesgo o R, correspondiente a cada curso de acción como R(a) = Sumas de [X(a,s) p(s)];
d) Aceptamos el principio que dice que deberíamos actuar para minimizar (o maximizar) el beneficio esperado;
e) Ejecute la acción que minimice R(a).
Beneficio esperado: El resultado real no será igual al valor esperado. Lo que se obtiene no es lo que se espera, es decir, las "Grandes Expectativas".
a) Con cada acción, multiplique la probabilidad y el beneficio y luego sume: Elija el número más grande y adopte esa acción. b) Agregue el resultado por fila, c) Seleccione el número más grande y tome esa acción.
C (0,4)
CM (0,2)
SC (0,3)
B (0,1)
Valor esperado
Bonos
0,4(12)
+
0,2(8)
+
03(6)
+
0,1(3)
=
8,5*
Acciones
0,4(15)
+
0,2(7)
+
0,3(3)
+
0,1(-2)
=
8,1
Depósito
0,4(7)
+
0,2(7)
+
0,3(7)
+
0,1(7)
=
7

Los estados más probables de la naturaleza: (apropiado para decisiones no repetitivas)
a) Tome el estado de la naturaleza que tiene la probabilidad más alta (rompa los empates arbitrariamente),
b) En esa columna, elija la acción que tiene el mayor beneficio,
En nuestro ejemplo numérico, el Crecimiento tiene una chance del 40%, por eso debemos comprar Acciones.
Pérdida de oportunidad esperada (POE):
a) Configure una matriz de beneficios de la pérdida tomando el número más alto de las columnas correspondientes a los estados de la naturaleza (digamos, L) y réstele todos los números de esa columna, L - Xij.
b) Para cada acción, multiplique la probabilidad y las pérdidas, luego agréguelas a cada acción,
c) Seleccione la acción con el POE más pequeño

Matriz de Beneficios de Pérdida
C (0,4)
CM (0,2)
SC(0,3)
B (0,1)
POE
Bonos
0,4(15-12)
+
0,2(8-8)
+
0,3(7-6)
+
0,1(7-3)
1,9 *
Acciones
0,4(15-15)
+
0,2(8-7)
+
0,3(7-3)
+
0,1(7+2)
2,3
Depósito
0,4(15-7)
+
0,2(8-7)
+
0,3(7-7)
+
0,1(7-7)
3,4

Aspectos importantes
ü  Información: aspecto que están a favor o en contra.
ü  Conocimiento: circunstancia que rodean el problema o situación.
ü  Experiencias: proporciona información para la solución del próximo problema similar.
ü  Juicio: necesario para combinar la información, los conocimientos, la experiencia y el análisis.

¿Que es el valor esperado?
El valor esperado representa el valor  promedio que se espera suceda, al repetir el experimento en forma independiente una gran cantidad de veces. El valor esperado se interpreta físicamente como el centro de masa o centro de gravedad de la distribución de probabilidad, por lo que es igual a la media o promedio aritmético
El valor esperado es un concepto fundamental en el  estudio de las  distribuciones de probabilidad. Desde hace muchos años este concepto ha sido aplicado ampliamente en el negocio de seguros  y en los últimos veinte años ha sido aplicado por otros profesionales que casi siempre toman decisiones en condiciones de incertidumbre.
 Para obtener el valor esperado de una variable aleatoria discreta, multiplicamos cada valor que ésta puede asumir por la probabilidad de ocurrencia de ese valor y luego sumamos los productos. Es un promedio ponderado de los resultados que se esperan en el futuro. 
Para cada decisión el valor esperado se calcula como:
Valor esperado

¿Qué es el valor esperado con información perfecta?
Es la que se espera obtener al conocer con certeza la ocurrencia de ciertos estados de la naturaleza, es decir, es la que genera una menor perdida para la toma de decisiones.
Es un indicador del valor máximo que convendría pagar por conseguir información adicional antes de actuar.
El VEIP puede considerarse como una medida general del impacto económico de la incertidumbre en el problema de decisión. El VEIP también da una medida de las oportunidades perdidas. Si el VEIP es grande, es una señal para que quien toma la decisión busque otra alternativa que no se haya considerado hasta el momento.
El VEIP nos ayuda a considerar el valor que tienen las personas informadas (por ejemplo, el demonio), que son las dueñas de la información perfecta. Recuerde que el VEIP = POE.
a) Tome el beneficio máximo de cada estado de la naturaleza,
b) Multiplique cada uno por la probabilidad de que ocurra ese estado de la naturaleza y luego súmelos,
C
15(0,4)
=
6,0
CM
8(0,2)
=
1,6
SC
7(0,3)
=
2,1
B
7(0,1)
=
0,7
+
----------
10,4
VEIP = 10,4 - Beneficio Esperado = 10,4 – 8,5 = 1,9. Verifique si la PEO = VEIP
Por lo tanto, si la información cuesta más del 1.9% de la inversión no la compre. Por ejemplo, si usted va a invertir $100.000, el máximo que deberá pagar por la información que compre será de [100.000 * (1,9%)] = $1.900.
Yo no sé nada: Todos los estados de la naturaleza tienen igual probabilidad. Como yo no sé nada sobre la naturaleza, todo es igualmente probable (Laplace):
a) Para cada estado de la naturaleza ponga una probabilidad igual (es decir, probabilidad plana),
b) Multiplique cada número por la probabilidad,
C
CM
SC
B
Beneficio esperado
Bonos
0,25(12)
0,25(8)
0,25(6)
0,25(3)
7,25 *
Acciones
0,25(15)
0,25(7)
0,25(3)
0,25(-2)
5,75
Depósito
0,25(7)
0,25(7)
0,25(7)
0,25(7)
7

Ejercicios prácticos de una decisión de bajo riesgo. Ejemplo
1) Un empresario reconocido debe elegir entre dos proyectos de inversión, uno en USA y el otro en JAPON, las utilidades del proyecto en USA serán de 500 mil dólares si fracasa  o no. Las utilidades del proyecto en JAPON serán de $900 mil si el plan de estabilización es un éxito y de $300 mil si fracasa. El empresario es neutro al riesgo.
Responda las siguientes preguntas:
a) Cual de los dos proyectos de inversión elegirá el empresario?
b) Cual es la mayor cantidad de dinero que el empresario estaría dispuesto a pagar por saber, antes de decidir cual inversión realizar, si el plan de estabilización será exitoso o no?
Resumimos la información en el siguiente cuadro:

PLAN FRACASA 
PLAN EXITOSO
UTILIDADES ESPERADA
UTILIDADES PROYECTO EN USA
 $500.000
 $500.000
500.000
UTILIDADES PROYECTO EN JAPÓN
$300.000
$900.000
618.000
PROBABILIDAD
0,47
0,53




Resumimos la información en el siguiente cuadro:

PLAN FRACASA 
PLAN EXITOSO
UTILIDADES ESPERADA
UTILIDADES PROYECTO EN USA
 $500.000
 $700.000
500.000
UTILIDADES PROYECTO EN JAPÓN
$300.000
$900.000
618.000
PROBABILIDAD
0,47
0,53


¿Cuál es el valor esperado del ingreso con información perfecta y compararla con la parte (A)? Sin información
E (ingreso con información)= 900.000*0,53+500.000*0.47= 712.000

E (ingreso sin información)= 618.000 (solución de la parte (A))

Total a pagar por tener la información perfecta es :
712.000-618.000= $94.000

EJEMPLO
2) Suponga que tiene un pequeño local de ventas de pinos para Navidad. La primera tarea es decidir cuántos pinos ordenar para la siguiente temporada. Supóngase que se debe pagar $3.5 por cada árbol, se pueden ordenar solo lotes de 100 y se planea venderlos a $8 cada uno. Por supuesto, si no se venden, no tienen valor de recuperación. Se estudian los registros de ventas pasadas y se analiza el crecimiento potencial de las ventas con otros vendedores, llegando a las siguientes estimaciones  para la siguiente temporada:
Venta de pinos
Probabilidad
100
0.3
200
0.3
300
0.4

Con estos datos se puede calcular la ganancia para cada combinación de cantidad ordenada y ventas eventuales. Por ejemplo, si se ordenan 300 pinos y se venden sólo 200, la utilidad neta será de $4.5 por cada árbol vendido menos una pérdida de $3.5 por los árboles no vendidos, es decir:

200($8-$3.5)-100($3.5)=$900-$350=$550
 Si se hace esto para cada una de las combinaciones y se obtienen los resultados mostrados en la tabla de decisiones siguiente o también llamada matriz de pagos:
Eventos (demanda de árboles)
Alternativas de decisión

100
200
300

(0.3)
(0.3)
(0.4)
100
$450
$450
$450
200
$100
$900
$900
300
$-250
$550
$1.400

El resultado más importante de la teoría de decisiones bajo riesgo es que debe seleccionarse la alternativa que tenga el mayor VALOR ESPERADO.

Grupo N° 4
Oswaldo Patriz C.I.: 20.885.097
Rodolfo Cabeza C.I.: 17.431.119
Franklin Pino C.I.: 19.622.807