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Critério de Hurwitz. Critérios de estabilidade para Wald, Hurwitz, Savage

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Critério de Hurwitz. Critérios de estabilidade para Wald, Hurwitz, Savage
Critério de Hurwitz. Critérios de estabilidade para Wald, Hurwitz, Savage
Anonim

O artigo discute conceitos como os critérios de Hurwitz, Savage e Wald. A ênfase está principalmente no primeiro. O critério de Hurwitz é descrito em detalhes, tanto do ponto de vista algébrico quanto da posição da tomada de decisão em condições de incerteza.

Vale a pena começar com a definição de sustentabilidade. Caracteriza a capacidade do sistema de retornar a um estado de equilíbrio no final da perturbação, o que violou o equilíbrio formado anteriormente.

É importante notar que seu oponente - um sistema instável - está constantemente se afastando de seu estado de equilíbrio (oscila ao seu redor) com uma amplitude retornada.

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Critérios de sustentabilidade: definição, tipos

Este é um conjunto de regras que permite julgar os sinais existentes das raízes da equação característica sem procurar sua solução. E este último, por sua vez, oferece uma oportunidade para julgar a estabilidade de um sistema específico.

Como regra, eles são:

  • algébrico (compilação de uma equação característica específica de expressões algébricas usando regras especiais que caracterizam a estabilidade de armas de autopropulsão);

  • frequência (o objeto de estudo - características da frequência).

Critério de estabilidade de Hurwitz do ponto de vista algébrico

É um critério algébrico, implicando a consideração de uma certa equação característica na forma de uma forma padrão:

A (p) = aᵥpᵛ + aᵥ₋₁pᵛ¯¹ + … + a₁p + a₀ = 0.

Através de seus coeficientes, a matriz de Hurwitz é formada.

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Regra da matriz de Hurwitz

Na direção de cima para baixo, todos os coeficientes da equação característica correspondente são escritos em ordem, começando de aᵥ₋₁ a a0. Em todas as colunas, para baixo da diagonal principal estão os coeficientes de graus crescentes do operador p e, em seguida, para cima - diminuindo. Os elementos ausentes são substituídos por zeros.

É geralmente aceito que o sistema é estável quando todos os menores diagonais disponíveis da matriz em consideração são positivos. Se o determinante principal é igual a zero, podemos falar em encontrá-lo no limite de estabilidade e um 0 = 0. Se as condições restantes forem atendidas, o sistema em consideração estará localizado na fronteira de uma nova estabilidade aperiódica (o penúltimo menor é igual a zero). Com um valor positivo dos menores restantes, ele já está na fronteira da estabilidade vibracional.

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Tomada de decisão em situação de incerteza: os critérios de Wald, Hurwitz, Savage

Eles são os critérios para escolher a variação de estratégia mais apropriada. O critério Savage (Hurwitz, Walda) é aplicado em uma situação em que existem probabilidades a priori incertas dos estados da natureza. Sua base é a análise de uma matriz de risco ou de pagamento. Se a distribuição de probabilidade de estados futuros for desconhecida, todas as informações disponíveis serão reduzidas a uma lista de suas opções possíveis.

Portanto, vale a pena começar com o critério maximin de Wald. Ele atua como critério de extremo pessimismo (observador cauteloso). Esse critério pode ser formado para estratégias puras e mistas.

Ele recebeu esse nome com base na suposição do estatístico de que a natureza pode realizar estados nos quais o ganho é igual ao menor valor.

Esse critério é idêntico ao pessimista, usado na resolução de jogos matriciais, mais frequentemente em estratégias puras. Portanto, você deve primeiro selecionar em cada linha o valor mínimo do elemento. Em seguida, a estratégia do tomador de decisão é selecionada, o que corresponde ao elemento máximo entre o mínimo já selecionado.

As opções escolhidas pelo critério considerado não têm risco, uma vez que o tomador de decisão não enfrenta um resultado pior do que aquele que atua como guia.

Portanto, de acordo com o critério de Wald, a estratégia mais pura é reconhecida como a mais aceitável, pois garante o ganho marginal máximo nas piores condições.

Em seguida, considere o critério Savage. Aqui, ao escolher uma das soluções disponíveis na prática, em regra, elas param em uma que levará a consequências mínimas se a escolha ainda se mostrar incorreta.

De acordo com este princípio, toda solução é caracterizada por uma certa quantidade de perdas adicionais que surgem durante sua implementação, comparadas com a correta com o estado natural existente. Obviamente, a solução correta não pode sofrer perdas adicionais, cujo resultado é igual a zero. Assim, no papel da estratégia mais apropriada é adotada, a magnitude das perdas em que é mínima no pior cenário.

O critério do pessimismo-otimismo

Tão diferentemente chamado de critério de Hurwitz. No processo de escolha de uma solução, ao avaliar a situação atual, em vez de dois extremos, mantêm-se na chamada posição intermediária, que leva em consideração a probabilidade de comportamento favorável e pior da natureza.

Esta opção de compromisso foi proposta por Hurwitz. Segundo ele, para qualquer solução, você precisará estabelecer uma combinação linear de min e max e escolher uma estratégia que corresponda ao seu maior valor.

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Quando a aplicação do critério é justificada?

É aconselhável usar o critério Hurwitz em uma situação caracterizada pelos seguintes recursos:

  1. É necessário levar em consideração a pior das opções.

  2. Falta de conhecimento sobre probabilidades de estado de natureza.

  3. Assuma algum risco.

  4. Um número bastante pequeno de soluções é implementado.