Существует большое число различных задач принятия решений (ЗПР). Однако, несмотря на разнообразие этих задач, все они имеют общую структуру, т. е. состоят из одних и тех же элементов.

Во-первых, у лица, принимающего решение (ЛПР), должна быть определена цель. Иногда цель может быть не сформулирована в явном виде, но в той или иной форме она должна обязательно присутствовать, иначе обсуждение правильности или ошибочности принимаемых решений лишается какого-либо смысла.

Во-вторых, должно быть множество возможных результатов (исходов), так как если возможен только один результат, то осуществлять выбор какого-либо решения не имеет смысла.

В-третьих, у ЛПР должны быть средства влияния на конечный результат, поскольку в противном случае необходимость принятия решения отпадает.

Эти три признака являются основными, поэтому можно предложить следующее достаточно общее определение задачи принятия решений.

Задача принятия решений – это такая задача , которая может быть сформулирована в терминах цели, средств и результата:

(1.1)

Где - множество цепей; - множество средств ЛПР; - множество возможных исходов; - множество состояний внешней среды, влияющих на появление тех или иных исходов; - функция отображающая множества C, Y соответственно средств ЛПР и состояний внешней среды в множестве А возможных исходов.

Цель в задачах принятия решений может быть формализована разными способами. Рассмотрим основные из них:

1. Максимизация или минимизация заданной функции . Эта функция, называемая целевой, определяется на множестве возможных исходов

И принимает действительные значения. Поскольку минимизация функции равносильна максимизации функции - , то обычно рассматривают или максимизацию или минимизацию функции . В дальнейшем в большинстве случаев будут рассматриваться задачи максимизации целевой функции .

При решении ЗПР чаще говорят не о максимизации целевой функции, а о получении решения, оптимального в смысле заданного критерия , полагая, что . Цель в задачах принятия решений не всегда формулируется в виде одной целевой функции или критерия. Если цель одна (), то критерий называют скалярным, если целей некоторое множество (), то критерий называют векторным . Поскольку решение задач с векторным критерием существенно сложнее, чем со скалярным критерием, то часто стремятся свести векторный критерий к скалярному.

2. Качественная цель. Она характеризуется следующими свойствами:

- всякий возможный исход либо удовлетворяет цели, либо не удовлетворяет, цель или достигнута или нет, не может быть, что цель достигнута на 95%, либо 100%, либо 0%.

- все исходы, удовлетворяющие цели, как и исходы, ей не удовлетворяющие, неразличимы между собой;

- возможна формализация качественной цели в виде некоторого целевого подмножества множества всех возможных исходов (), при этом любой исход удовлетворяет качественной цели, а любой исход этой цели не удовлетворяет.

- формально любую качественную цель можно свести к максимизации (или минимизации) некоторой вещественной целевой функции , например, можно задать, что , если , и , если .

3. Цель, заданная отношением предпочтения. В большинстве случаев при этом предполагается, что отношения предпочтения являются бинарными, и они удовлетворяют двум свойствам: линейности (для любой пары исходов () один из них предпочтительнее другого или они равнозначны) и транзитивности (если исход предпочтительнее исхода , а исход предпочтительнее , то исход предпочтительнее исхода ). Если цель задана с помощью бинарных линейных транзитивных отношений, то она, как правило, может быть легко определена с помощью простых алгоритмов. К сожалению, такое задание цели с помощью отношений скорее исключение, чем правило, и в общем случае поиск целей, заданных с помощью отношений предпочтения представляет собой сложную проблему.

Рассмотрим вначале задачи принятия решений с максимизацией целевой функции (или критерия).

Множество средств С, находящихся у ЛПР, порождает множество альтернатив. Чем больше средств находится у ЛПР, тем, в общем случае, он имеет больше возможностей для принятия решений, т. е. тем больше множество возможных альтернатив.

С учетом множества альтернатив и критерия задачу принятия решений (1.1) можно сформулировать в следующем виде

.

Это одна из наиболее общих записей задачи принятия решений. Однако такая запись задач принятия решений применяется редко, поскольку более удобно иметь два соотношения: одно, описывающее критерий , а второе – взаимосвязь между возможными исходами, выбираемыми альтернативами и состояниями внешней среды:

. (1.2)

Рассмотрим конкретные задачи принятия решений, вытекающие из этой общей формулировки задачи принятия решений