3. La teoría de la decisión
3.3. Herramientas para la toma de decisiones
3.3.1. Modelos para la toma de decisiones
La solución a un problema de toma de decisiones sigue un proceso que se puede esquematizar en la figura 5 siguiente:
Figura 5. Solución de un problema de toma de decisiones. Elaboración propia
Cuando un individuo o una organización hacen frente a un problema de decisiones, es necesario identificar claramente cuál es el problema. Para ello, el problema identificado debe definirse de manera que sea comprendido por todos los involucrados. La definición del problema exige una descripción lo más precisa posible del mismo que facilite así su comprensión. Por ello, deberían conocerse los objetivos y las restricciones del problema. Cuando el problema se encuentra correctamente definido, se debe enunciar el mismo de una forma matemática, es decir, se expone una formulación matemática del problema. Es lo que se conoce como modelado matemático del problema. En esta formulación matemática se identifican la función objetivo, las variables de decisión, las restricciones y los datos necesarios que se conozcan. A continuación, el modelo matemático debe resolverse y encontrar una solución, es decir, deben obtenerse los mejores valores posibles para las variables de decisión teniendo en cuenta la información disponible. El paso siguiente es validar la solución propuesta, cuyo objeto es revisarla para comprobar que es coherente y factible. Si esto no se cumpliera, se debería revisar el modelo para obtener una nueva solución. Por último, una vez que la solución se encuentra validada, debe ejecutarse
Implementación
Validación de la solución propuesta
Resolución del modelo
Modelado matemático
Definición del problema
61 o ponerse en marcha para verificar realmente su aptitud y eficacia para resolver el problema planteado.
El modelo matemático que se formule en un problema de toma de decisiones es determinante en la eficacia y en la calidad de la solución final. Por ello, es importante conocer los modelos fundamentales que se pueden considerar para el proceso de toma de decisiones. Estos modelos pueden clasificarse de diversas maneras, en función de las condiciones o circunstancias del proceso de toma de decisiones. Así pues, se clasificarán los modelos en función de cuatro condiciones o criterios: número de decisores que intervienen, estado del conocimiento de la información, naturaleza del conjunto factible de soluciones alternativas y número de criterios que debe cumplir la solución del problema.
En primer lugar, las decisiones pueden ser tomadas por un solo individuo (o agente) o por dos o más individuos. Entonces, podrían clasificarse los modelos según el número de decisores que intervienen en la decisión en: modelos con un solo agente y modelos con múltiples agentes (dos o más). Cuando se trata de un solo agente, se refiere a que se debe tomar una sola decisión entre diferentes alternativas. Es decir, puede existir un grupo de expertos que se ponen de acuerdo para tomar una única decisión. Por tanto, cuando se considera un solo individuo o decisor, se está asumiendo que éste no condiciona su decisión según lo que decidan otros individuos. Una situación muy diferente se da en el caso de que un decisor valore qué decisión tomar en función de lo que otro u otros decisores decidan, teniendo cada uno objetivos diferentes. Se trata de situaciones de conflicto donde los decisores son oponentes racionales e inteligentes que deciden en función de lo que decidan los demás. Este caso de múltiples decisores o agentes se estudia en la teoría de juegos, donde se considera el conflicto como un juego y a los decisores como jugadores. La teoría de juegos estudia la toma de decisiones interactiva entre dos o más decisores. Se trata de averiguar cuál es la estrategia que debe elegir cada jugador (decisor) para lograr la mejor respuesta a las estrategias que eligieron los otros jugadores. La mejor respuesta para un jugador es la estrategia que le proporcione el máximo beneficio posible, teniendo en cuenta la estrategia que se espera que elijan los otros jugadores (McCain, 2014). El caso de múltiples agentes no es objeto de estudio en este trabajo puesto que el interés radica en la incertidumbre sobre la información disponible cuando un individuo (o un grupo) debe tomar una decisión.
En segundo lugar, los modelos de toma de decisiones pueden clasificarse en función de la información disponible en el entorno del problema. Como ya se vio en el apartado 3.2.
62 El entorno en la toma de decisiones, existen tres estados diferentes relativos a la información y datos del problema: certidumbre, riesgo e incertidumbre. De este modo, atendiendo al estado del conocimiento de la información, se tendrán modelos deterministas y modelos no deterministas. Los modelos deterministas funcionan bajo estados de certidumbre o certeza, donde se conocen con seguridad los resultados de las decisiones que se pueden tomar. Los modelos no deterministas funcionan bajo estados de riesgo e incertidumbre. Bajo un estado de riesgo, los resultados posibles pueden modelarse con probabilidades de que sucedan, lo cual no es posible bajo un estado de incertidumbre. La incertidumbre implica que los resultados pueden ser conocidos o desconocidos pero no pueden asignarse probabilidades a cada uno de ellos. Como ya ha quedado claro, el interés de este trabajo se centra en la toma de decisiones bajo estados de incertidumbre.
En tercer lugar, la naturaleza del conjunto factible de soluciones alternativas también puede determinar el modelo de toma de decisiones. El conjunto factible de soluciones estaría formado por todas las posibles alternativas susceptibles de ser solución del problema de decisión. Es decir, es el conjunto de todas las opciones posibles para el decisor. Si el conjunto factible tiene un número infinito de posibles soluciones, se trata de un modelo continuo, siendo habitual en los problemas de optimización. Si, por el contrario, el conjunto factible posee un número finito de soluciones entre las que puede elegir el decisor, se trata de un modelo discreto.
Por último, existen problemas de toma de decisiones donde se considera un solo criterio para tomar la mejor decisión y problemas donde la solución debe satisfacer varios criterios. Un ejemplo de decisiones con un único criterio son los problemas de optimización, donde se debe determinar una solución que maximice el beneficio o minimice el coste, ambos sujetos a unas ciertas restricciones. Sin embargo, la situación más acorde con la realidad es aquella en la que existen varios criterios que a veces son contrarios entre sí. Por tanto, los modelos se pueden clasificar en modelos monocriterio y modelos multicriterio en función de que el número de criterios que se deben satisfacer sea uno o más de uno.
Queda claro que el presente trabajo se enfoca a la toma de decisiones de un individuo bajo incertidumbre. Si se atiende a la finalidad del estudio de la teoría de la decisión, se puede establecer otra clasificación de los modelos existentes para la toma de decisiones. Por tanto, desde una perspectiva formal de la toma de decisiones, se considera de interés mencionar que existen dos modelos o enfoques acerca de la teoría de la decisión: modelo normativo y modelo descriptivo. El modelo normativo trata sobre cómo deben
63 tomarse las decisiones, es decir, considera que los decisores adoptan un comportamiento racional. El modelo descriptivo simplemente describe cómo los decisores toman realmente las decisiones y no cómo deberían tomarlas. Algunos autores sugieren que realmente existen tres enfoques: normativo, prescriptivo y descriptivo. En el enfoque normativo se estudia qué decisiones debe tomar un individuo ideal (racional), con capacidad para actuar coherentemente y optimizar la búsqueda de información. En el caso prescriptivo se estudia cómo puede elegir bien un individuo real, teniendo en consideración sus limitaciones de acceso a la información y de conocimiento. El enfoque descriptivo se ocupa de estudiar cómo toman decisiones las personas en el mundo real (Aguiar, 2004). Un análisis más completo acerca de estos modelos y enfoques se puede encontrar en el trabajo de Páez (2015).
Figura 6. Modelos para la toma de decisiones. Elaboración propia
En la figura 6 se resumen los modelos que se pueden encontrar para un proceso de toma de decisiones. Como ya se señaló, el caso de varios decisores es objeto de estudio en la teoría de juegos y queda por tanto fuera del ámbito de este trabajo. Por otra parte, el estado de conocimiento de la información determinará la clasificación de técnicas y criterios según integren o no la incertidumbre. Además, se va a considerar el caso de que el conjunto de soluciones alternativas sea discreto, es decir, que el número de alternativas sea finito. Asimismo, en el presente trabajo se focaliza el interés en lo concerniente al paradigma multicriterio ya que el problema de toma de decisiones que debe satisfacer más de un criterio es frecuente en la práctica de la ingeniería. La toma de decisiones con múltiples
Clasificación de los
modelos para la toma
de decisiones
Número de decisores Un solo individuo Dos o más individuos Estado del conocimiento de la información Deterministas No deterministas Naturaleza del conjunto factible Continuo Discreto Número de criterios Monocriterio Multicriterio64 criterios o MCDM (Multi-Criteria Decision Making por sus siglas en inglés) es un enfoque para ayudar a los decisores a elegir la mejor solución satisfaciendo varios criterios que suelen estar en conflicto entre sí. MCDM es uno de los enfoques metodológicos que más se ha utilizado en diversos campos para la toma de decisiones. Algunos de estos campos donde se ha utilizado son energía, medio ambiente, negocios, economía, producción, entre otros. Las técnicas MCDM mejoran la calidad de las decisiones pues consiguen crear un desarrollo más eficiente, racional y explícito (Mardani et al., 2015a). En el siguiente apartado se expone la clasificación de los métodos y técnicas para la MCDM.