Nuevo método para perfeccionar los sistemas de decisión

Desarrollado por investigadores de la FIUPM, incorpora información incompleta en la toma de decisiones

Investigadores de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (FIUPM) han desarrollado un sistema que perfecciona los procesos de toma de decisión para resolver situaciones complejas y lo han ilustrado con un ejemplo real: la restauración del lago Savyatoye de Bielorrusia, contaminado después del accidente de Chernobyl.

En su investigación, los profesores Antonio Jiménez, Alfonso Mateos y Sixto Rios, del Grupo de Análisis de Decisiones y Estadística, perteneciente al Departamento de Inteligencia Artificial de la FIUPM, proponen contar con la información incompleta y sus posibles impactos en la toma de decisiones. Los resultados de su investigación han sido publicados (in press) en la revista Omega, especializada en management.

Resolver problemas complejos

Los problemas de decisión reales suelen ser complejos en el sentido de que hay que considerar simultáneamente distintos objetivos que son conflictivos entre sí, es decir, cuando se mejora uno de ellos es a costa de empeorar alguno de los otros. Por ello, es preciso buscar un equilibrio en la satisfacción de los distintos objetivos planteados.
Un enfoque ampliamente extendido en el mundo académico y profesional para afrontar la resolución de este tipo de problemas es la Teoría de la Utilidad Multiatributo (Multi-Attribute Utility Theory). En ella, una vez construida una jerarquía de objetivos e identificado un conjunto de alternativas y el valor o impacto que proporcionan cada una de ellas para los objetivos o criterios considerados, se deben cuantificar las preferencias del decisor.
Por un lado, se necesita conocer las preferencias del decisor sobre los posibles valores o impactos que pueden tener en cada uno de los criterios considerados. Para ello, se define una función que asigna una utilidad entre 0 (asociada al impacto menos preferido) y 1 (asociada al impacto más preferido) a todos los valores del rango del criterio. A través de dicha función, dado el impacto de una alternativa en un criterio, se puede saber en qué grado es preferido o no dicho impacto por el decisor (a través de su valor de utilidad).
Por otro lado, es necesario también conocer la importancia relativa de los distintos criterios en la decisión. En este sentido, se han propuesto distintos métodos para obtener pesos que representen esta importancia relativa.
Una vez obtenidas las preferencias del decisor, esta información, junto con la de los impactos de las distintas alternativas en los distintos atributos, se integran en una función de evaluación, que nos permite identificar la mejor alternativa. Se han propuesto distintos modelos de función de evaluación, como el aditivo o el multiplicativo.

Contar con la información incompleta

En este trabajo de investigación se ha considerado la posibilidad de incorporar en el análisis información incompleta sobre los impactos de algunas alternativas, es decir, que dichos impactos se desconocen para algunas alternativas y atributos.
Esta situación puede venir provocada porque algunos criterios sean intangibles o no monetarios, que reflejan impactos sociales o medioambientales; porque los impactos de las alternativas en los criterios tengan carácter aleatorio, que dependan de variables cuyos valores no son conocidos en el momento de tomar la decisión, o que la información que se disponga sea incompleta, no creíble o contradictoria.
Se analizan dos posibles tratamientos de la información incompleta, la primera consiste en redistribuir los pesos de los criterios para los que no se proporcionan valores o impactos de forma lógica a través de la jerarquía de objetivos entre los restantes criterios. De esta forma, al analizar cada alternativa la jerarquía de criterios y sus pesos asignados varía en función de los criterios para los que no se proporciona valores.
El segundo tratamiento de la información incompleta analizado consiste en asociar como impacto para un criterio en el que no se proporciona valor, el rango de dicho criterio (conjunto de posibles valores que puede tomar) asumiendo una distribución uniforme sobre ellos, es decir, que todos los valores en el rango se consideran posibles y equiprobables.

La mejor opción

A lo largo del trabajo de investigación se demuestra que la segunda opción, la utilización de los rangos de los criterios como impactos en caso de que estos se desconozcan, es la mejor opción, presentando graves inconvenientes la redistribución de pesos.
El análisis se ilustra con un problema de decisión complejo real, la restauración de un ecosistema acuático alterados por residuos radiactivos, el lago Savyatoye (Bielorrusia), contaminado después del accidente de la central nuclear de Chernobyl, en el que el impacto ambiental fue considerado como uno de los principales objetivos del análisis decisional.

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ACM Tech News: 18.03.2009