ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 46
Скачиваний: 0
ностные представления сейчас широко используются даже в таких классических науках, которые раньше считались чисто описательными.
Что же такое вероятность? Сразу же отметим, что на этот вопрос нельзя дать однозначный ответ. Существует несколько определений этого понятия, каждое из которых имеет соответствующее обоснование.
Классическое понятие вероятности основано на прин ципе «равновероятности».
Вероятность какого-либо события понимается в этом случае как некоторое число, равное отношению интересую щих нас («благоприятных») исходов ко всему набору равновероятных исходов.
Основным_недостатком классического понятия веро ятности является то, что его трудно применить для рас чета вероятности реальных явлений и процессов: при использовании этого понятия мы должньипметь действи тельно равные возможности для конечных исходов со бытий. Примером таких неходов является упоминавшаяся игра в «орлянку». При подбрасывании обычной монеты результат ее падения случаен и не может быть точно опре делен заранее. С одинаковой вероятностью можно ожи дать появления как «орла», так и «решки». При большом числе подбрасываний примерно в половине случаев мо нета падает «орлом», а в половине — «решкой». Исходя из этого, заключают, что искомая вероятность выпадения
одной из |
сторон монеты |
равна |
1 / 2 . |
(или |
j Второе |
понятие вероятности — статистическое |
|||
частотное)—не содержит |
в себе |
этого ограничения. |
Ста |
тистическая вероятность определяется как некоторое отно шение интересующих нас исходов испытаний к полному числу исходов в серии испытаний, заданной некоторым комплексом объективных условий. Статистический под ход к вероятности не требует равновозможных исходов, поскольку он основан на опытной проверке вероятности реализации тех или иных событий. '
Утром, выходя на работу, мы не знаем точно, будет ли
втечение дня дождь. Но мы можем либо просто посмотреть
вокно и, увидев безоблачное небо, предположить, что дождя не будет весь день, либо прослушать сводку по годы по радио. В обоих случаях наш вывод о том, что дождя не будет, является в определенной степени веро ятностным, поскольку нам известны случаи, когда
16
погода резко менялась пли |
когда |
прогноз |
бюро погоды |
не сбывался. |
|
|
|
Предположим, в результате длительных наблюдений |
|||
нам удалось заметить, что |
такие |
случаи |
происходили |
в прошлом в среднем дважды в месяц. Исходя из этого, мы можем рассчитать численное значение вероятности того, что, несмотря на хорошую погоду утром, днем мо жет пойти дождь. Численное значение этого показателя вероятности будет изменяться в пределах границ, соот ветствующих категорическому отрицанию и категори ческому утверждению, т. е. от 0 до 1. В нашем примере оио будет равно 2 / а о . Утверждение о вероятности какоголибо события здесь основано на факте постоянства отно сительной частоты реализации какого-либо признака в длительной серии наблюдений, а само понятие статисти ческой вероятности связано с представлением о массовом характере рассматриваемых событий или явлений.
Статистический подход к вероятности нашел широкое распространение в науке и технике. Однако предпосылка о массовом характере явлений и событий характеризует только их внешнюю сторону. Внутренняя природа объек тов, подчиняющихся вероятностным закономерностям, остается вне поля зрения исследователя. Ясно, что само существование вероятности нисколько не зависит от того, производим ли мы многочисленные наблюдения за веро ятностными явлениями, или нет.
Академиком А. Н. Колмогоровым разработано более совершенное понятие вероятности, основанное на исполь зовании теории множеств и метрической теории функций, объяснение которых выходит за рамки настоящей книги 7 .
Вероятность имеет вполне объективный смысл в слу чаях, когда она является числовой мерой свойств мно
жества элементов |
структуры. Вместе с тем |
«вероятность |
||||
есть степень |
необходимого |
в |
возможном» 8 . |
Вероятност |
||
ные |
методы |
применимы |
и |
при исследовании сложных, |
||
но |
необязательно |
массовых |
явлений или процессов. В по |
добных случаях вероятностный подход к изучаемому явлению намного упрощает проблему предвидения, дает
возможность получить вполне приемлемые с |
точки |
зре- |
||
7 |
См., например: А. И. Колмогоров, С. В. Фомпп. Элементы |
теории |
функ |
|
|
ции и функционального анализа. М., 19G0. |
|
|
|
8 |
Б. Г. Кузнецов. О |
научных прогнозах н перспективно и |
планировании |
|
|
в 30-е годы и теперь. |
M . , 1966. |
|
|
2 С. Д. Бешелев, Ф. Г. Гурвич
ния практики оценки, позволяющие принимать более обоснованные решения, которые оправдывают известное изречение Лапласа о том, что вероятность есть уточнен ный здравый смысл.
Особенно большое значение имеет использование ве роятностных представлений при решении проблем вы бора направлений научного и технического развития, связанных с неопределенностью в отношении продолжи тельности работ, величины необходимых затрат и оконча тельных результатов. Потребность в оптимальном выборе направлений развития и необходимость оценки средств, обеспечивающих достижение поставленных целей, в усло виях, когда характер вероятностного распределения не может быть установлен на основе статистических или других бесспорных данных, заставляет прибегать к ис пользованию понятия субъективной вероятности. Воз можность использования субъективной вероятности свя зана с тем, что информация, которой располагают спе циалисты в области их деятельности, позволяет им уста навливать вероятностные оценки возможных событий или тенденций развития науки, техники и производства. «Не следует думать, что субъективная вероятность вно сит какой-то произвол в наше познание. Во всех прило жениях субъективная вероятность есть объективное след ствие сложности исследуемого явления и реальных воз можностей его познания на некотором конкретно-исто рическом этапе развития науки» °.
Для того чтобы подойти к понятию субъективной ве роятности, представим, что нам предложили сыграть в игру, которая заключается в следующем. Есть два ящика (урны) с черными и красными шарами. В каждой урне 100 таких шаров. Мы знаем, что в первой урне находится^50 красных и 50 черных шаров; количество красных и черных шаров во второй урне нам неизвестно. Нужно выбрать цвет и брать шары из урны. В случае, если цвет взятого шара совпадает-^с тем, который нами выбран,'' мы|выигрываем.
Как рассчитать вероятность нашего выигрыша? Оче видно, что когда мы берем шары из. первой урны, где количество красных и черных шаров известно, наш вы
игрыш «подчиняется» |
объективному вероятностному рас- |
• А. С. Кравец. Вероятность |
и системы. Воронеж, 1970, стр. 190. |
1§ |
|
пределейшо и вероятность его равна (так же как п в Слу чае подбрасывания монеты) 1 / 2 .
Во втором варианте игры, когда мы берем шары из урны, где количество красных и черных неизвестно, имеет место ситуация неопределенности. Мы пе можем рассчитать вероятность выигрыша, так как не знаем рас пределение вероятностей, «управляющих» цветом вы бранного нами шара. Поскольку в данном случае выбор цвета нам безразличен, очевидно, что мы можем действо вать в этой ситуации так, как если бы существовало соот ношение между красными и черными шарами 50 : 50. Следовательно, в данной ситуации мы приписываем субъ ективное вероятностное распределение, также равное 1 / 2 .
Что же такое неопределенность? В современной тео рии статистических решений принято учитывать два рода неопределенности 1 0 . Неопределенность первого рода обу словлена случайностью. При подбрасывании обычной монеты результат ее падения случаен и можно с одина ковой уверенностью ожидать выпадения как «орла», так и «решки». В приведенном нами случае игры с шарами вариант с урной, где количество красных и черных было нам известно, может также служить примером неопреде ленности первого рода. Иметь дело с таким видом не определенности, вообще говоря, относительно легко, по скольку вероятность здесь может быть рассчитана на основе законов случайных событий. Ситуации, когда возникает неопределенность такого типа, обычно назы вают ситуациями риска.
Другой тип неопределенности возникает, когда не известно, какой из законов случайных событий действует в данном конкретном случае. Примером такой ситуации является игра с урной, в которой количество красных и. черных шаров мы не знаем. Ситуации такого рода при нято называть ситуация™ неопределенности. Если ситуа ция риска ассоциируется с объективным вероятностным распределением, то ситуации неопределенности нам при ходится приписывать субъективное вероятностное рас пределение.
Конечно, во всех случаях, когда может быть рассчи
тана |
объективная вероятность, пользоваться |
понятием |
Г.Черпов, L . Mosec. Элементарная теория статистических |
решений. М.,. |
|
1962, |
стр. 9. |
|
|
2* |
19 |
субъективной вероятности нет нужды. Интуитивно мы именно так и поступаем в практической деятельности.
Представим, что нам предложилисамим решить, ка кую из дв5гх урн с шарами мы желаем использовать для игры: первую, где соотношение между красными и чер ными шарами нам известно, или вторую, где это соотно шение неизвестно. Какую урну мы выберем? Или это нам безразлично? Несмотря на то, что в данном случае имеет место ситуация риска, и хотя мы дали одинаковзао оценку вероятности выигрыша для обеих урн, практика показывает, что, находясь в подобной ситуации, мы не безразличны к выбору: большинство из нас выбирает первую урну. Это происходит вследствие неудобства
использования |
субъективного распределения; |
выбирается |
|
ситуация, о которой |
мы знаем больше, хотя не исключено, |
||
что в этом |
случае |
вероятность выигрыша |
меньше, чем |
в ситуации |
неопределенности. |
|
Однако существуют многочисленные явления и про цессы, для оценки которых нельзя пользоваться лишь объективным вероятностным распределением. Примене ние в таких случаях субъективных вероятностных оценок позволяет преодолеть многие трудности принятия решений, направленных в будущее.
Мы уже отметили, что при оценке будущего часто возникают вопросы, на которые нельзя ответить в кате горической форме, опираясь иа точные математические законы. Это вполне объяснимо. Развитие природы и общества невозможно свести лишь к количественным изменениям, к повторениям, хотя бы в иных масштабах, уже имеющегося. Диалектико-материалистнческий под ход к процессам, происходящим в природе и обществе, основан на учете перерывов непрерывности, скачков, возникновения качественно нового. •
В общем случае в характере этих процессов можно проследить три основных составляющих: строго опре деленную (детерминированную), случайную и неопределен ную. Детерминированными называют процессы, вызван ные действием полностью известных нам причин. При мерами таких процессов является движение простых ме ханизмов, например маятника или иглы швейной машины. Изучение случайной составляющей основано на анализе и наблюдениях за объективными вероятностными явле ниями и процессами по их проявлениям в прошлом.
20