BAYESIAN METHOD OF EVALUATING ALTERNATIVE SOLUTIONS

Keywords: Bayesian method, alternative, state of nature, prior probability, posterior probability, mathematical model

Abstract

Most modern economic and mathematical models are multicriteria optimization dynamic systems with predominantly stochastic parameters. The mathematical models of these systems are complex; the search for optimal control is ambiguous, both in terms of optimality criteria and in the choice of methods for evaluating selected alternatives. The limited sample data, the random nature of the model parameters are a characteristic feature of predictive models of the economy, respectively, the application of the methods of the classical asymptotic theory to them is not justified and not effective. The Bayesian approach considers randomness as an intrinsic property of a real object, or process, taking into account the continuous random changes of the object itself, as an integral system, due to the influence of the environment. The estimates of the model will not be random statistical characteristics that approximate the statistics of a random parameter rather closely. Therefore, in practical application, the researcher works with a model that has deterministic coefficients. The aim of the research is the algorithmization of the Bayesian estimation procedure for alternative solutions. Modeling is described as a step-by-step process that begins with the identification of empirical patterns of development of the object-object system, analysis of external and internal factors, their relationships, and trends in dynamic environmental change. The next step is a theoretical assumption about the internal logical model of behavior of the object under study, the presence of typical relationships between structural parts and the influence of the environment – the state of nature. The solution of such problems can be found by searching for elements of a set of alternatives, each of which with some probability can be the optimal solution depending on random states of nature. The Bayesian method of probabilistic estimation of alternatives allows building a rather simple and effective model of decision-making for the formed set of a priori features – states of nature. The choice of methods for forming the distribution of a priori probabilities is not limited to statistical algorithms, for economic and mathematical models the easiest to implement is the method of expert estimates. A significant advantage of the Bayesian method is the ability to adjust and refine the initial values of a priori probabilities, in the event of new information about the object of study.

References

П’ятаков Е.М., Короленко О.В., Ходаков В.Є., Дебела І.М., Соколов А.Є. Особливості регіональних соціально-економічних систем України. Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті : матеріали XII міжнародної науково-практичної конференції MINTT-2020, м. Херсон, 27 травня 2020 р. Харків : ХДМА, 2020. С. 177–181.

Кирилов Ю.Є., Грановська В.Г., Алєщенко Л.О. Економічний механізм формування конкурентних переваг суб’єктів туристичної галузі. Економіка АПК. 2020. № 5. С. 45–55.

Дебела І.М. Формалізований алгоритм оптимізації процесу прийняття рішення в умовах стохастичної невизначеності. Інфраструктура ринку. 2021. № 55. С. 199–202.

Хэмди А., Таха. Введение в исследование операций : учебное пособие. 6-е изд. Москва : Вильямс, 2001. 912 с.

Бидюк В.В., Павлов А.С., Борисевич Л.Т. Применение метода Монте-Карло для марковских цепей к оцениванию регрессионных моделей. Кибернетика и вычислительная техника. 2009. Вып. 156. С. 40–57. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7631 (дата звернення: 21.08.2021).

Савчук В.П. Байесовские методы статистического оценивания. Надежность технических объектов. Москва : Наука, 1989. 328с.

Лєпа Є.В., Дебела І.М. Прогнозування соціально-економічних процесів. Херсон, 2007. 182 с.

Балута В.И., Шульц Д.Н. Версия динамической стохастической модели общего равновесия для условий открытой экономики. Математическое моделирование. 2019. № 31:11. С. 117–131. URL: http://www.mathnet.ru/php/getFT.phtml?jrnid=mm&paperid=4133&what=fullt&option_lang=rus (дата звернення: 21.08.2021).

Згуровський М.З. та ін. Байєсівські мережі в системах підтримки прийняття рішень. Київ : Едельвейс, 2015. 300 с.

Боярова К.І., Лозова О.Б., Бідюк П.І. Класифікація ризиків у страхуванні і байєсівський підхід до їх аналізу. Проблеми інформаційних технологій. 2013. № 13. С. 21–32.

Зельнер А. Байесовские методы в эконометрии. Москва : Статистика, 1980. 434 c.

Петров Э.Г., Крючковский В.В., Петров К.Э. Нормативная формализация процесса принятия решений в условиях многокритериальности и интервальной неопределенности. Проблеми інформаційних технологій. 2014. № 15. С. 7–13. URL: http://openarchive.nure.ua/handle/document/2373 (дата звернення: 21.08.2021).

Вітлінський В.В. Моделювання економіки : навчальний посібник. Київ : КНЕУ, 2003. 408 с.

Вітлінський В.В., Верченко П.Г. Аналіз, моделювання та управління економічним ризиком : навчальний посібник. Київ : КНЕУ, 2000. 292 с.

Єріна А.М. Статистичне моделювання та прогнозування : навчальний посібник. Київ : КНЕУ, 2001. 170 с.

Pyatakov E.M., Korolenko O.V., Khodakov V.E., Debela I.M., Sokolov A.E. (2020) Osoblyvosti reghionaljnykh socialjno-ekonomichnykh system Ukrajiny [Features of regional socio-economic systems of Ukraine]. Proceedings of the Modern information and innovative technologies in transport (in Ukrainian, Kherson, May 27, 2020), Kherson: Kherson State Maritime Academy, pp. 177–181.

Ky’ry’lov Yu.Ye., Granovs’ka V.G., Alyeshhenko L.O. (2020) Ekonomichny’j mexanizm formuvannya konkurentny’x perevag sub’yektiv tury’sty’chnoyi galuzi. [Economic mechanism of formation of competitive advantages of subjects of tourist branch]. Ekonomika APK, no. 5, pp. 45–55.

Debela I.M. (2021) Formalizovanyj alghorytm optymizaciji procesu pryjnjattja rishennja v umovakh stokhastychnoji nevyznachenosti [A formalized algorithm for optimizing the decision-making process in conditions of stochastic uncertainty]. Market infrastructure, vol. 55, pp. 199–202.

Hamdy A., Taha (2001) Vvedenye v yssledovanye operatsyi [Introduction to operations research]. Moscow: Williams. (in Russian)

Bidyuk V.V., Pavlov A.S., Borisevich L.T. (2009) Prymenenye metoda Monte-Karlo dlja markovskykh cepej k ocenyvanyju reghressyonhykh modelej [Application of the Monte Carlo method for Markov chains to the estimation of regression models]. Cybernetics and Computing, vol. 156, pp. 40–57.

Savchuk V.P. (1989) Bayesovskie metody statisticheskogo otsenivaniya: Nadezhnost’ tekhnicheskikh ob’ektov [Bayesian Statistical Estimation Methods: Reliability of Technical Objects]. Moscow: Science. (in Russian)

Lepa E.V., Debela I.M. (2007) Proghnozuvannja socialjno-ekonomichnykh procesiv [Forecasting of socio-economic processes]. Kherson: Kherson city printing house. (in Ukrainian)

Baluta V.I., Shultz D.N. (2019) Versiya dinamicheskoy stokhasticheskoy modeli obshchego ravnovesiya dlya usloviy otkrytoy ekonomiki [A version of a dynamic stochastic general equilibrium model for an open economy]. Math modeling, vol. 31:11, pp. 117–131.

Zgurovsky M.Z., Bidyuk P.I., Terentyev O.M., Prosyankina-Zharova T.I. (2015) Bajjesivsjki merezhi v systemakh pidtrymky pryjnjattja rishenj [Bayesian networks in decision support systems]. Kyiv: Edelweiss. (in Ukrainian)

Boyarova K.I., Lozova O.B., Bidyuk P.I. (2013) Klasyfikacija ryzykiv u strakhuvanni i bajjesivsjkyj pidkhid do jikh analizu [Classification of risks in insurance and Bayesian approach to their analysis]. Problems of information technologies, no. 13, pp. 21–31.

Zellner A. (1980) Bayesovskie metody v ekonometrii [Bayesian methods in econometrics]. Moscow: Statistics. (in Russian)

Petrov E.G., Kryuchkovsky V.V., Petrov K.E. (2014) Normativnaya formalizatsiya protsessa prinyatiya resheniy v usloviyakh mnogokriterial’nosti i interval’noy neopredelennosti [Normative formalization of the decision-making process in conditions of multi-criteria and interval uncertainty]. Problems of information technologies, no. 15, pp. 7–13.

Vitlinsky V.V. (2003) Modeljuvannja ekonomiky [Modeling of economy]. Kyiv: KNEU. (in Ukrainian)

Vitlinsky V.V., Verchenko P.G. (2000) Analiz, modeliuvannia ta upravlinnia ekonomichnym ryzykom [Analysis, modeling and management of economic risk]. Kyiv: KNEU. (in Ukrainian)

Erina A.M. (2001) Statystychne modeljuvannja ta proghnozuvannja [Statistical modeling and forecasting]. Kyiv: KNEU. (in Ukrainian)

Article views: 287
PDF Downloads: 207
Published
2021-08-31
How to Cite
Debela, I. (2021). BAYESIAN METHOD OF EVALUATING ALTERNATIVE SOLUTIONS. Taurida Scientific Herald. Series: Economics, (8), 76-81. https://doi.org/10.32851/2708-0366/2021.8.11
Section
ACCOUNTING, ANALYSIS AND AUDIT