Введение

Неточная вероятность обобщает теорию вероятностей, позволяя задавать вероятности не полностью, и применима в ситуациях, когда информации недостаточно, она расплывчата или противоречива, в таких случаях бывает сложно определить однозначное распределение вероятностей. Таким образом, теория стремится более точно отражать имеющиеся знания. Неточность полезна при работе с экспертными оценками, поскольку: люди обладают ограниченной способностью точно определять собственные субъективные вероятности и могут указать лишь интервал. Поскольку интервал совместим с различными точками зрения, такой анализ может быть более убедительным для широкого круга людей.

Введение

Неопределенность традиционно моделируется распределением вероятностей, разработанным Колмогоровым, Лапласом, де Финетти, Рамси, Коксом, Линдли и многими другими. Однако это не получило единогласного одобрения у ученых, статистиков и специалистов по теории вероятностей: утверждается, что требуется некоторая модификация или расширение теории вероятностей, поскольку не всегда возможно определить вероятность для каждого события, особенно при ограниченном объеме информации или данных — ранним примером такой критики является критика Буля работы Лапласа, — или когда необходимо моделировать вероятности, с которыми согласуется группа, а не отдельные индивидуумы. Наиболее распространенным обобщением является замена единичного указания вероятности на указание интервала. Нижние и верхние вероятности, обозначаемые и , или, в более общем виде, нижние и верхние ожидания (прогнозы), призваны восполнить этот пробел. Функция нижней вероятности является супераддитивной, но не обязательно аддитивной, в то время как функция верхней вероятности — субаддитивной. Для общего понимания теории рассмотрим следующее: частный случай, когда для всех событий, эквивалентен точной вероятности, а для всех нетривиальных событий не накладывает никаких ограничений на указание . Таким образом, мы получаем гибкий континуум более или менее точных моделей. Некоторые подходы, объединенные названием неаддитивные вероятности, напрямую используют одну из этих множественных функций, предполагая, что другая определена естественным образом так, что , где — дополнение. Другие связанные концепции рассматривают соответствующие интервалы для всех событий как базовую сущность.

История

Идея использования неточной вероятности имеет давнюю историю. Первое формальное обоснование восходит, по крайней мере, к середине девятнадцатого века, когда Джордж Буль сформулировал и применил явный интервальный подход к оценке вероятностей. Работа над моделями неточной вероятности велась непоследовательно на протяжении всего 20-го века, с важным вкладом Бернарда Купмана, К. А. Б. Смита, И. Дж. Гуда, Артура Демпстера, Гленна Шейфера, Питера М. Уильямса, Генри Кайбурга, Айзека Леви и Тедди Зайденфельда. В начале 1990-х годов эта область начала набирать обороты, с публикацией книги Питера Уолли «Статистическое рассуждение с неточными вероятностями» и работами Вайхсельбергера, а также непараметрической статистикой. Также включены концепции, основанные на интеграле Шоке, и так называемые две монотонные и полностью монотонные меры, которые стали очень популярными в искусственном интеллекте под названием (Dempster–Shafer) функции доверия. Кроме того, существует тесная связь с представлением о теоретической вероятности в теории игр, разработанным Шафером и Вовком.

Интерпретация неточных вероятностей

Унификация многих из вышеупомянутых теорий нечетких вероятностей была предложена Уолли. В области нечетких мер следует отметить работы Рональда Р. Ягера. Для выпуклых множеств распределений полезны работы Леви. Другой подход заключается в вопросе о том, имеет ли порог, определяющий степень уверенности интервала, большее значение для принятия решения, чем простое усреднение или использование правила принятия решений Хурвица. В литературе встречаются и другие подходы.