Анализ на чувствителността

Анализът на чувствителността (Sensitivity Analysis) най-общо се дефинира като разследване на потенциални промени и грешки и тяхното влияние. Това е може би най-полезната и най-широко използвана техника, подпомагаща вземащите решения.

Въведение

Анализ на чувстителността (sensitivity analysis) е техника, използвана за индентифициране на влиянието на различни стойности на една независима променлива върху конкретна зависима променлива при даден набор от вероятности. Тази техника се използва в рамките на определени граници, които зависят от една или няколко входящи променливи.

Анализът на чувствителността е много полезен, когато се опитваме да определим влиянието, което реалният резултат на определена променлива ще има, ако се различава от предварително приетия. Чрез създаването на даден набор от сценарии анализаторът може да определи как измененията в една променлива ще се отразят на целевата такава.

Анализът на чувствителността е начин да се предвиди резултатът от решението ,ако ситуацията се окаже различна от основните прогнози.

Това е процедура за определяне на чувствителността на резултатите на алтернативите до промяна на неговите параметри (за разлика от промените в заобикалящата ни среда). Ако малка промяна в параметрите води до относително големи промени в резултатите, то резултатите са чувствителни към този параметър. Това може да означава, че параметърът трябва да се определи много точно, или че алтернативата трябва да бъде преосмислена за ниска чувствителност.

Употреба на Анализ на чувствителността

Известен е много широк диапазон от приложения, като по-долу е даден примерен списък. В приложената таблица има четири основни групи: вземане на решение или разработване на препоръки за вземащите решения; комуникации; по-доброто разбиране или количествено определяне на системата; модел за развитие. Анализът на чувствителността може да се използва за оценка на риска на стратегията .

1. Вземане на решения или разработване на препоръки за вземащите решения

• Тестване на надеждността на оптимално решение.
• Идентифицирането на критичните стойности, прагове или равновесната стойност, в която се променя оптималната стратегията.
• Определяне на чувствителни или важни променливи.
• Проучване на под-оптимални решения.
• Развитие на гъвкави препоръки, които зависят от обстоятелствата.
• Сравняване на стойностите на прости и сложни стратегии за решение.
• Оценка на риска на стратегия или сценарий.

1. Съобщение

• Изготвяне на препоръки.
• Показване на липса на ангажираност на всяка стратегия.

1. Повишено разбирателство или количествено определяне на системата

• Оценка на връзките между входните и изходните променливи.
• Разработване на хипотези за изпитване

1. Модел за развитие

• Тестване на модел за действителността или точността.
• Търсене на грешки в модела.
• Опростяване на модела.
• Калибриране на модела.
• Справяне с лоша информация или липса на данни.
• Приоритети при придобиване на информация.

Използвани подходи

• Какво трябва да се промени? – в зависимост от приноса на дадена дейност спрямо главната цел , самата цел , ограничения лимит, броя на дейностите, технически параметри.

Често използван подход е промяната на стойността на числовия параметър през няколко нива. В други случаи съществува несигурност относно ситуация само с два възможни изхода - дали дадената ситуация ще се случи или не.

• Какво трябва да се спазва? – стойността на целевата функция за оптимална стратегия , стойността на целевата функция за не толкова оптимална стратегия, разлика между стойността на две стратегии , стойностите на променливите .
• Пробен дизайн – това е комбинация от параметри , които ще ръководят нещата. Tрябва да се реши дали параметрите да се променят един по един или да се разглеждат различни комбинации.

Обработка на резултатите от Анализа на чувстителността

„Голяма част от информацията може да бъде произведена в анализ на чувствителността до такава степен, че съществува риск обемът на данните да засенчи важни въпроси“. Има различни методи за обработка , които варират от прости към сложни . Повечето методи се оформят като графики и таблици .

• Обощение на равнищата на дейността (едно измерение)

Така наречените Спайдър схеми могат да бъдат изградени с цел да покажат стойността на функцията , а не нивото на дейността като зависима променлива . Например ако целта е да се намали загубата , този тип диаграма показва дали всеки параметър като се променя би довел до негативна загуба . Основен проблем при този метод е ако параметърът е твърде малък , тогава промените може да са много големи в сравнение с тези от други променливи . Ако първоначалната стойност е равна на 0 , то промените в параметрите не са определени . Spider диаграми обикновено са практични само за показване на нивото на една дейност. 

• Обощение на равнищата на дейността (по-високи размери)

Фигура 3 показва пример на метод за показване на резултатите от анализите на чувствителността на два параметъра.

Видове параметри

• Вероятностни, дължащи се на природата на факторите и параметрите на причинно-следствените отношения. Това са рисковете на появяване на всяка съставяща на опасните явления, опасните действия и опасните ефекти.

• Детерминирани, които поради естеството им остават постоянни в действителността. Отразяват влиянието на контролируми постоянни фактори върху изходните параметри на риска.

• Моментно вероятностни или моментно детерминирани, отнасящи се за величини, които съществуват във всеки произволно избран, безкрайно малък интервал от време в определен диапазон.
• Периодично вероятностни или периодично детерминирани, които са величини, възникващи през конкретен период или цикъл, определен като време между два момента.

Класифициране на методите за анализ на чувствителността

I клас. Предварителни методи. Могат да се използват за ориентировъчен анализ на чувствителността на факторите на моделите. Чрез тях може да се оцени значимостта им. На този етап може да се оцени дали има влияние върху вариациите на параметрите на модела.

II клас. Локални методи. Намират приложение за анализ на действието на измененията в значенията на факторите върху специфични характеристики на параметрите на моделите. Такива характеристики са средна стойност, дисперсия, коефициент на вариация и други показатели, свързани със законите на разпределение.

III клас. Математически методи. Могат да служат за определяне на чувствителността на параметрите при смущения или отделни вариации на факторите. Позволяват да се изключат незначимите фактори.

IV клас. Статистически методи. Могат да намерят приложение в случаите когато факторите са свързани с вероятностите на появяване в определен диапазон на закона на разпределение и когато един или повече фактори са случайни процеси,зависещи от времето.

V клас. Графични методи. Те позволяват чрез графи, диаграми, пространствени изображения и други визуални форми да се представят реакциите на параметрите в случай на промени на факторите на моделите.

• 

  Методи за анализ на чувствителността

• 

  Сравнителна систематизация за обособяване избора на методи за анализ на чувствителността

• 

  Препоръки за прилагането на методите за анализ на чувствителността на моделите на риска

Източници

Владимиров, Л. Систематизация на методите за риск анализи. Част І. Категория, клас, обект и предмет на риск анализа.Габрово,Технически университет, Международна научна конференция “Унитех 07”, част ІІ, 2007. ІІ 289-ІІ 295.

Александър, реанимация (1989 г.). Анализ на чувствителността в сложни модели решение, списанието на Американската асоциация за планиране 55: 323-333.

Clemson, Б., Тан, Й., Pyne, Й. и Юнал, Р. (1995). Ефективните методи за анализ на чувствителността, System Dynamics мнение 11: 31-49.

Ешенбах, TG и McKeague, НС (1989 г.). Изложение за използването на графики за анализ на чувствителността, The Economist Инженеринг34: 315-333.