Неопределенность и риск: анализ неполной информации.

Введение

Ситуации, связанные с неполной или неизвестной информацией

Неопределенность относится к эпистемическим ситуациям, связанным с неполной или неизвестной информацией. Она применима к прогнозам будущих событий, к уже выполненным физическим измерениям или к неизвестному. Неопределенность возникает в частично наблюдаемых или стохастических средах, а также из-за незнания, бездействия или их сочетания. Она проявляется во многих областях, включая страхование, философию, физику, статистику, экономику, финансы, медицину, психологию, социологию, инженерию, метрологию, метеорологию, экологию и информатику.

Неопределенность

Отсутствие определенности, состояние неполного знания, при котором невозможно точно описать текущее состояние, будущий исход или несколько возможных исходов. Оценка неопределенности – это набор возможных состояний или исходов, которым присвоены вероятности, а также применение функции плотности вероятности к непрерывным величинам.

Неопределенность второго порядка

В статистике и экономике неопределенность второго порядка представляется функциями плотности вероятности над (вероятностями первого порядка). Мнения в субъективной логике отражают этот тип неопределенности.

Риск

Риск – это состояние неопределенности, при котором некоторые из возможных исходов приводят к нежелательным последствиям или значительным потерям. Оценка риска включает в себя совокупность измеренных неопределенностей, где некоторые возможные исходы представляют собой потери, и величину этих потерь. Это также включает функции потерь для непрерывных переменных.

Неопределенность против изменчивости

Есть разница между неопределенностью и изменчивостью. Неопределенность выражается распределением вероятностей, которое зависит от наших знаний о вероятности истинного значения данной величины. Изменчивость выражается распределением частот встречаемости множества значений величины, полученных на основе наблюдаемых данных.

Риск и неопределенность

Например, если неизвестно, будет ли завтра дождь, то возникает состояние неопределенности. Если вероятности применяются к возможным исходам с использованием прогнозов погоды или даже просто откалиброванной оценки вероятности, неопределенность была количественно оценена. Предположим, что это количественно оценено как 90% вероятность солнечной погоды. Если завтра запланировано крупное, дорогостоящее мероприятие на открытом воздухе, то возникает риск, поскольку вероятность дождя составляет 10%, а дождь нежелателен. Кроме того, если это бизнес-мероприятие и будет потеряно 100 000 долларов в случае дождя, то риск был количественно определен (10% вероятность потери 100 000 долларов). Эти ситуации можно сделать еще более реалистичными, количественно оценив слабый дождь по сравнению с сильным, стоимость задержек по сравнению с полной отменой и т. д. Некоторые могут представить риск в этом примере как "ожидаемые упущенные выгоды" (EOL) или вероятность потери, умноженную на сумму потери (10% × 100 000 $ = 10 000 $). Это полезно, если организатор мероприятия "нейтрален к риску", что не характерно для большинства людей. Большинство готовы заплатить премию, чтобы избежать потери. Например, страховая компания вычислит EOL как минимум для любого страхового покрытия, а затем добавит к этому другие операционные расходы и прибыль. Поскольку многие люди готовы покупать страховку по разным причинам, очевидно, что одной EOL недостаточно для оценки воспринимаемой ценности избежания риска. Количественное использование терминов "неопределенность" и "риск" достаточно последовательно в таких областях, как теория вероятностей, актуарная наука и теория информации. Некоторые также создают новые термины, не существенно меняя определения неопределенности или риска. Например, "удивление" – это вариация неопределенности, иногда используемая в теории информации. Но за пределами более математического использования этого термина, его употребление может сильно различаться. В когнитивной психологии неопределенность может быть реальной или просто вопросом восприятия, например, ожиданий, угроз и т. д. Нечеткость – это форма неопределенности, когда аналитик не может четко разграничить два разных класса, например, "человек среднего роста" и "высокий человек". Эта форма нечеткости может быть смоделирована некоторыми вариациями нечеткой логики Заде или субъективной логики. Двусмысленность – это форма неопределенности, когда даже возможные исходы имеют неясное значение и интерпретации. Утверждение "Он возвращается из банка" двусмысленно, поскольку его интерпретация зависит от того, понимается ли под словом "банк" "берег реки" или "финансовое учреждение". Двусмысленность обычно возникает в ситуациях, когда несколько аналитиков или наблюдателей имеют разные интерпретации одних и тех же утверждений. На субатомном уровне неопределенность может быть фундаментальным и неизбежным свойством Вселенной. В квантовой механике принцип неопределенности Гейзенберга устанавливает ограничения на то, насколько точно наблюдатель может узнать о положении и скорости частицы. Это может быть не просто незнание потенциально доступных фактов, а отсутствие фактов, которые вообще можно установить. В физике существуют споры о том, является ли такая неопределенность неотъемлемым свойством природы или существуют ли "скрытые переменные", которые описывали бы состояние частицы даже точнее, чем позволяет принцип неопределенности Гейзенберга.

For example, if it is unknown whether or not it will rain tomorrow, then there is a state of uncertainty. If probabilities are applied to the possible outcomes using weather forecasts or even just a calibrated probability assessment, the uncertainty has been quantified. Suppose it is quantified as a 90% chance of sunshine. If there is a major, costly, outdoor event planned for tomorrow then there is a risk since there is a 10% chance of rain, and rain would be undesirable. Furthermore, if this is a business event and $100,000 would be lost if it rains, then the risk has been quantified (a 10% chance of losing $100,000). These situations can be made even more realistic by quantifying light rain vs. heavy rain, the cost of delays vs. outright cancellation, etc. Some may represent the risk in this example as the "expected opportunity loss" (EOL) or the chance of the loss multiplied by the amount of the loss (10% × $100,000 = $10,000). That is useful if the organizer of the event is "risk neutral", which most people are not. Most would be willing to pay a premium to avoid the loss. An insurance company, for example, would compute an EOL as a minimum for any insurance coverage, then add onto that other operating costs and profit. Since many people are willing to buy insurance for many reasons, then clearly the EOL alone is not the perceived value of avoiding the risk. Quantitative uses of the terms uncertainty and risk are fairly consistent from fields such as probability theory, actuarial science, and information theory. Some also create new terms without substantially changing the definitions of uncertainty or risk. For example, surprisal is a variation on uncertainty sometimes used in information theory. But outside of the more mathematical uses of the term, usage may vary widely. In cognitive psychology, uncertainty can be real, or just a matter of perception, such as expectations, threats, etc. Vagueness is a form of uncertainty where the analyst is unable to clearly differentiate between two different classes, such as 'person of average height' and 'tall person'. This form of vagueness can be modelled by some variation on Zadeh's fuzzy logic or subjective logic. Ambiguity is a form of uncertainty where even the possible outcomes have unclear meanings and interpretations. The statement "He returns from the bank" is ambiguous because its interpretation depends on whether the word 'bank' is meant as "the side of a river" or "a financial institution". Ambiguity typically arises in situations where multiple analysts or observers have different interpretations of the same statements. At the subatomic level, uncertainty may be a fundamental and unavoidable property of the universe. In quantum mechanics, the Heisenberg uncertainty principle puts limits on how much an observer can ever know about the position and velocity of a particle. This may not just be ignorance of potentially obtainable facts but that there is no fact to be found. There is some controversy in physics as to whether such uncertainty is an irreducible property of nature or if there are "hidden variables" that would describe the state of a particle even more exactly than Heisenberg's uncertainty principle allows.

Крайняя неуверенность

Термин «радикальная неопределённость» был введен Джоном Кеем и Мервином Кингом в их книге «Радикальная неопределённость: принятие решений в условиях непредсказуемого будущего», опубликованной в марте 2020 года. Она отличается от неопределённости Найта тем, можно ли её «разрешить». Если неопределённость вызвана недостатком знаний, и этот недостаток может быть устранён путём получения новых знаний (например, посредством первичных или вторичных исследований), то речь идёт не о радикальной неопределённости. Радикальной неопределённость считается лишь в том случае, когда нет возможности получить знания, которые позволили бы её разрешить.

В СМИ

Неопределенность в науке и науке в целом может интерпретироваться в общественной сфере иначе, чем в научном сообществе. Это отчасти связано с разнообразием аудитории и с тем, что ученые часто неверно понимают непрофессиональную аудиторию и, следовательно, не могут ясно и эффективно доносить свои идеи. «Неопределенность в широком смысле можно применить к ситуациям, в которых не все параметры системы и их взаимодействия полностью известны, в то время как незнание относится к ситуациям, в которых неизвестно, что именно неизвестно». Эти неизвестные факторы – неопределенность и незнание – существующие в науке, часто «трансформируются» в неопределенность при сообщении об этом общественности, чтобы упростить восприятие вопросов, поскольку научную неопределенность и незнание трудно донести до аудитории без потери доверия. Трансформация неопределенности и незнания в неопределенность может быть связана с тем, что общественность ошибочно интерпретирует неопределенность как незнание. Журналисты могут преувеличивать неопределенность (представляя науку более неопределенной, чем она есть на самом деле) или преуменьшать ее (представляя науку более определенной, чем она есть на самом деле). Один из способов преувеличения неопределенности журналистами – описывать новые исследования, противоречащие предыдущим, без предоставления контекста для этих изменений. Суть подобных подходов заключается в приуменьшении или устранении неопределенности, поэтому, когда в начале освещения вопроса акцент делается на экономических и научных перспективах, как это произошло с освещением биотехнологий растений и нанотехнологий в США, рассматриваемый вопрос кажется более однозначным и определенным. В физике принцип неопределенности Гейзенберга является основой современной квантовой механики. Неопределенность – распространенная тема в искусстве, как тематический прием (например, нерешительность Гамлета), так и как дилемма для художника (например, трудности Мартина Крида с выбором произведений искусства для создания). Неопределенность – важный фактор в экономике. По мнению экономиста Фрэнка Найта, она отличается от риска, где каждой возможности присвоена конкретная вероятность (например, при подбрасывании честной монеты). Неопределенность по Найту предполагает ситуацию с неизвестными вероятностями. Это привело к возникновению эллинистических философий пирронизма и академического скептицизма – первых школ философского скептицизма. Апория и акаталепсия – ключевые понятия древнегреческой философии, касающиеся неопределенности.

Uncertainty in science, and science in general, may be interpreted differently in the public sphere than in the scientific community. This is due in part to the diversity of the public audience, and the tendency for scientists to misunderstand lay audiences and therefore not communicate ideas clearly and effectively. "Indeterminacy can be loosely said to apply to situations in which not all the parameters of the system and their interactions are fully known, whereas ignorance refers to situations in which it is not known what is not known." These unknowns, indeterminacy and ignorance, that exist in science are often "transformed" into uncertainty when reported to the public in order to make issues more manageable, since scientific indeterminacy and ignorance are difficult concepts for scientists to convey without losing credibility. The transformation of indeterminacy and ignorance into uncertainty may be related to the public's misinterpretation of uncertainty as ignorance. Journalists may inflate uncertainty (making the science seem more uncertain than it really is) or downplay uncertainty (making the science seem more certain than it really is). One way that journalists inflate uncertainty is by describing new research that contradicts past research without providing context for the change. The nature of these frames is to downplay or eliminate uncertainty, so when economic and scientific promise are focused on early in the issue cycle, as has happened with coverage of plant biotechnology and nanotechnology in the United States, the matter in question seems more definitive and certain. In physics, the Heisenberg uncertainty principle forms the basis of modern quantum mechanics. Uncertainty has been a common theme in art, both as a thematic device (see, for example, the indecision of Hamlet), and as a quandary for the artist (such as Martin Creed's difficulty with deciding what artworks to make). Uncertainty is an important factor in economics. According to economist Frank Knight, it is different from risk, where there is a specific probability assigned to each outcome (as when flipping a fair coin). Knightian uncertainty involves a situation that has unknown probabilities. resulting in the Hellenistic philosophies of Pyrrhonism and Academic Skepticism, the first schools of philosophical skepticism. Aporia and acatalepsy represent key concepts in ancient Greek philosophy regarding uncertainty.