Вибір кращих альтернатив за допомогою бінарних відношень
Основне завдання децидента в процесі прийняття рішення – виділити одну чи кілька найкращих альтернатив. Якщо наше завдання – отримати максимальний дохід, то найкращій альтернативі відповідає поняття максимуму за певним відношенням переваги Р чи побудова множини «найкращих», але непорівняльних між собою альтернатив.
Тоді найдоцільніше використати поняття мажоранти; у разі ж, наприклад, мінімізації збитків, більше підходять поняття мінімуму та міноранти.
Інтуїтивно зрозуміло, що між цими поняттями мають існувати певні взаємні зв’язки. Це справді так, і ці зв’язки відображають наступні твердження.
Позначимо множину максимумів множини А за відношенням Р як A+(Р), мажорант – A+(Р), мінімумів – А–(Р), мінорант – А–(Р):
Між ними існують залежності, сформульовані в таких твердженнях.
ТВЕРДЖЕННЯ 2.23. Для максимумів, мінімумів, мажорант і мінорант множини A за відношенням Р виконуються співвідношення
Доведення. Нехай , тобто для всіх уÎА виконується співвідношення хРу, або уР–1х. За означенням мінімуму , тобто . Нехай тепер . Це означає, що для всіх уÎА виконується співвідношення уР–1х, або хРу, тобто . Зіставивши отримані включення, одержимо . Інші співвідношення доводяться аналогічно.¨
ТВЕРДЖЕННЯ 2.24. Для максимумів, мінімумів, мажорант і мінорант множини A за відношенням Р виконуються співвідношення , , де Рd – двоїсте до Р відношення.
Доведення. Нехай , тобто для всіх уÎА виконується співвідношення хРу, або уР–1х, тому не виконується yPdx. За означенням мажоранти , тобто . Нехай тепер . Це означає, що для всіх уÎА виконується співвідношення yPdx. Оскільки (Pd)d = Р, то для всіх уÎА виконується хРу, і за означенням максимуму , тобто . Зіставивши отримані включення, одержимо .
Аналогічно доводиться співвідношення .
Приклад 2.36. Відношення Р задано матрицею. Його граф подано на рис. 2.15.
Рис. 2.15. Граф відношення P
Відношення Р не має максимумів, мажорант, мінімумів і мінорант.
Розглянемо відношення R. Його граф подано на рис. 2.16.
Рис. 2.16. Граф відношення R
x1 – максимум, x3, x4 – міноранти. Мажорант та мінімумів відношення R не має.
Відношення Q задано матрицею. Його граф подано на рис. 2.17.
Рис. 2.17. Граф відношення Q
x1, x2 – мажоранти, x3, x4 – мінімуми. Мінорант і максимумів відношення Q не має.