Análise de Decisão. Tópicos. Árvores de valor e descritores de desempenho. Introdução. Estruturação. Pontos de vista e árvores de valor

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1 Análise de Decisão Árvores de valor e descritores de desempenho Carlos Bana e Costa João Lourenço Mónica Oliveira Ano lectivo 2014/ Tópicos Introdução Estruturação Pontos de vista e árvores de valor Descritores de desempenho 1

2 3 Introdução 4 Modelos de AD Incerteza Problema dominado por Objectivos múltiplos REVISÃO DE OPINIÃO Redes Bayesianas AVALIAR OPÇÕES Análise Multicritério ESCOLHA Árvores de Decisão Diagramas de Influência SEPARAÇÃO EM COMPONENTES Análise de Risco AFECTAÇÃO DE RECURSOS E NEGOCIAÇÃO Análise PROBE 2

3 5 METODOLOGIA MONOCRITÉRIO METODOLOGIA MONOCRITÉRIO Dimensões múltiplas (características, performances, objectivos, restrições) Um único Ponto vista fundamental Avaliação num eixo único Um único critério Método monocritério de agregação de desempenhos Modelo de preferências globais 6 METODOLOGIA MULTICRITÉRIO Dimensões múltiplas (Consequências, atributos, características, objectivos, Indicadores, restrições) Família de pontos de vista fundamentais Múltiplos critérios Estruturação Descritores de de performance desempenho Modelos de avaliação parcial Informação inter-critérios Agregação multicritério de valores parciais Modelo de avaliação global 3

4 7 METODOLOGIA MULTICRITÉRIO: Estruturação vs. avaliação OPÇÕES ESTRUTURAÇÃO AVALIAÇÃO Pontos de vista Descritores de desempenho Perfis de performance das opções Valores Parciais Análises de Sensibilidade e de Robustez Pesos 8 Modelo de Avaliação Global n V(a) = k j v j (a) j=1 V(a) valor global da opção a v j (a) valor parcial da opção a no critério j k j coeficiente de ponderação (peso relativo) do critério j Com: v j ( melhor j ) = 100, j v j ( piorj ) = 0, j V ( melhor em tudo) = 100 V ( pior em tudo) = 0 n k j =1 e k j > 0 ( j = 1,,n ) j=1 Atenção à informação de base 4

5 9 Estruturação: Pontos de vista e árvores de valor 10 Estruturação Processo que torna o sistema de valores dos actores explícito, para avaliação das opções ou para gerar melhores opções Processo constru+vo, itera+vo e de aprendizagem que procura construir uma representação das diversas componentes do problema Objec/vas (do contexto de decisão) Inclui as características das opções Subjec/vas Inclui os objectivos dos actores Aspectos dependentes do contexto Inclui as interligações entre componentes 5

6 11 Estruturação na Metodologia Multicritério Identificar os pontos de vista fundamentais para a avaliação das opções : Definir uma família de PVF (exaustiva, concisa, operacional, ) Tornar cada PVF operacional para a : avaliação das opções Definir a cada PVF um descritor (conjunto de níveis de desempenho plausíveis nesse PVF) Definir um perfil de desempenho para cada opção : Associar a cada opção um nível de desempenho de cada descritor Pontos de Vista: definições Ponto de vista (PV) é a explicitação de um VALOR que os actores consideram relevante para a avaliação das opções. 12 Ponto de vista fundamental (PVF): É um fim em si mesmo, reflectindo um valor fundamental Pode ser um fim comum para o qual contribuem vários pontos de vista elementares Respeita quatro condições: 12 (Bana e Costa et al. 1995) Ser inteligível Ser consensual Ser isolável Ser operacional 6

7 13 Árvore de valor Os PV s podem ser agrupados em áreas de preocupação 14 Vários níveis de especificação de uma árvore de valor Modelo de avaliação de propostas da Nova Linha do Metropolitano (Nota: não respeita a Lei actual) Pontos de Vista Elementares Pontos de Vista Fundamentais Áreas de Preocupação (Bana e Costa et al., 1995) 7

8 15 Vários níveis de especificação de uma árvore de valor Modelo de avaliação de propostas da Nova Linha do Metropolitano (Análise à luz da nova Lei) Pontos de vista a usar numa árvore de prérequisitos (fase de qualificação) (Bana e Costa et al., 1995) 16 Propriedades Desejáveis de uma família de PVFs i. Ser Completa (exaustividade) ii. Ser Não Redundante e Concisa (minimalidade) iii. Ser Decomponível (decorre da propriedade de independência de cada PVF) iv. Ser Consensual (decorre da propriedade de inteligibilidade e consensualidade de cada PVF) 8

9 17 Como construir árvores de valor? Algumas questões úteis para a facilitação Perguntas para desenvolver a árvore por desagregação de PVs ( Top-Down ) Perguntas para desenvolver a árvore por agregação de PVs ( Bottom-Up ) Este ponto de vista encerra várias componentes? Quais? Este ponto de vista é uma componente de um outro mais geral? Qual? Perguntas para testar se a árvore está completa Se duas opções forem indiferentes em todos os PVs identificados, há alguma razão para considerar uma globalmente melhor do que a outra? 18 9

10 19 Quais os objectivos a ter em conta na regulação do sector automóvel? Rede meios-fins (Retirada de Keeney, 1992) 20 Árvore de valor (ou de pontos de vista fundamentais) (Retirada de Keeney, 1992) Que propriedades? 10

11 21 Caso Apoio na elaboração do Plano a Médio Prazo realizado por C. Bana e Costa para a Secretaria de Desenvolvimento Social e Direitos Humanos, Governo de Pernambuco (Junho de 2007) 22 Novo modelo de gestão coloca desafios relevantes para a equipe da Secretaria de Desenvolvimento Social e Direitos Humanos q Como estruturar e articular as várias acções individuais das 8 Unidades Administrativas da SEDSDH? q Programas de acções únicas, embora transversais q Diversos actores envolvidos identificados com as respectivas responsabilidades q Eficiência dos programas maior sinergia, evitar sobreposições de acções/ actividades, duplicidade de esforço, acções "quixotescas e isoladas q Eficácia dos programas no alcance dos objectivos estratégicos q Outras questões fundamentais devem ser consideradas para que o processo de estruturação das acções seja robusto e adequado ao novo modelo de gestão q Como avaliar os impactos positivos e negativos das acções no alcance dos objetivos e as respectivas implicações resultantes da priorização das acções? q Como envolver os diversos actores num processo participado e estruturado de priorização das acções com o qual os actores assumam um compromisso colectivo? 11

12 Actividades do projecto Estruturação dos objetivos fundamentais subjacentes à missão da SEDSDH 2.Concepção de ações e estruturação de programas coerentes para alcançar os objetivos 3.Organização de informação factual sobre os programas, para apoiar a elaboração de juízos de valor da Comissão de Avaliação 4.Validação dos objetivos fundamentais 5.Validação dos programas setoriais e definição dos programas inter-setoriais 6.Avaliação dos programas propostos, em termos de sua contribuição para o alcance dos objetivos fundamentais 7.Ponderação dos objetivos fundamentais subjacentes à missão da SEDSDH 8.Avaliação da exequibilidade dos programas propostos 9.Resultado final: Matriz de benefícios vs. exequibilidade Estruturação dos objectivos fundamentais subjacentes à missão da SEDSDH As actividades desta fase foram iniciadas por uma discussão em grupo sobre os principais desafios e/ou preocupações da SEDSDH Depois, foi solicitado a cada participante que escrevesse em post-its quais seriam os aspectos pontos de vista ou objectivos fundamentais da SEDSDH que, no seu entender, explicitam melhor o desafio enunciado 12

13 Estruturação dos objectivos fundamentais subjacentes à missão da SEDSDH (cont.) Em seguida, os aspectos foram lidos e introduzidos no software Decision Explorer, para geração do primeiro mapa causal (mapa de grupo vs mapa cognitivo) 13

14 Estruturação dos objectivos fundamentais subjacentes à missão da SEDSDH (cont.) Dando continuidade às discussões em grupo, ao final do segundo dia de trabalho, a Comissão Técnica tinha definido os principais objetivos-fins e objetivos-meios 14

15 15

16 Estruturação dos objectivos fundamentais subjacentes à missão da SEDSDH (cont.) Em seguida, com base no mapa causal, foram discutidos diferentes perspectivas sobre quais deveriam ser os objetivos fundamentais subjacentes ao PPA Árvores de valor (3 alternativas) 16

17 33 Objectivo: O dono de uma pequena empresa de fotocópias e impressões pretende escolher uma nova instalação para a prática da sua actividade. O proprietário, após consultar o mercado de arrendamento, seleccionou sete estabelecimentos para avaliação. (problema baseado em P. Goodwin e G. Wright, Cap. 2, 1998) 34 Localização e rendas Localização Cód. Renda anual ($) Addison Square A Bilton Village B Carlisle Walk C Denver Street D Elton Street E Filton Village F Gorton Square G

18 35 O problema de localização Embora o empresário pretenda manter os custos tão baixos quanto possível, também quer tomar em consideração outros aspectos ü Por exemplo, a loja em (A)ddison Square está situada num local de prestígio, perto de potenciais clientes, mas tem um custo de arrendamento muito elevado. ü A loja também se encontra num edifício antigo e escuro, num local não muito atraente para os empregados. 36 O problema de localização ü Por outro lado, a loja de (B)ilton Village situase num edifício novo que proporcionará excelentes condições de trabalho. ü Mas está a algumas milhas do centro da cidade, onde se encontram a maior parte dos potenciais clientes. Todos estes aspectos levam a que o empresário se sinta inseguro relativamente à forma como deverá efectuar a sua escolha. 18

19 37 Estruturação do problema Já sabemos quem é o decisor? Empresário Quais são opções alternativas que estão em aberto? 7 localizações para a loja Próxima etapa: identificar quais são os pontos de vista relevantes para o decisor. 38 Contudo, os pontos de vista iniciais enunciados pelo decisor poderão ser muito vagos (por exemplo, ele poderá dizer que procura uma localização que seja a melhor para o seu negócio ), o que implicará ter de se decompor esses pontos de vistas até um nível suficientemente específico para permitir avaliar as alternativas... 19

20 39 Construção de uma árvore de valor 40 Descritores de desempenho 20

21 41 Um descritor é um conjunto ordenado de níveis de desempenho plausíveis associado a um ponto de vista fundamental. É condição para que um ponto de vista fundamental (PVF j ) seja operacional que lhe esteja associado um descritor. 42 Tipos de descritores Quantitativo, Qualitativo ou Pictórico Descritor quantitativo Descritor qualitativo 42 Utiliza números que representam quantidades Utiliza números e expressões semânticas Descritor directo Descritor indirecto Directo, Indirecto ou Construído Descritor construído Contínuo ou Discreto Está relacionado com o PVF de forma natural Não está directamente relacionado com o PVF mas serve como indicador Descreve características subjacentes ao PVF Descritor pictórico Descritor contínuo Descritor discreto Utiliza representações visuais dos desempenhos É representado por uma função contínua É formado por um conjunto finito de níveis de desempenho 21

22 43 Exemplos de descritores Ponto de vista: Dimensão do apartamento Descritor: Área em m 2 Tipo de descritor? Quantitativo / directo / contínuo 44 Exemplos de descritores Ponto de vista: Centralidade urbana das estações Tipo de descritor? Níveis N5 N4 N3 N2 N1 Descrição Todas as estações têm bons acessos rodoviários e pedonais, e situam-se em áreas centrais A maioria das estações tem bons acessos, e situam-se em áreas centrais Os acessos são aceitáveis, a localização nem sempre é central Os acessos são aceitáveis, a localização não é central Maus acessos e localização não central Qualitativo / construído / discreto (Bana e Costa et al., 1994) 22

23 45 Exemplos de descritores Ponto de vista: Efeito de corte no tecido urbano Descritor: Comprimento do atravessamento à superfície em viaduto ou vala aberta, em áreas consolidadas (metros) Indicador: Longitudes medidas em cartas de grande escala (as únicas disponíveis) Tipo de descritor? (Bana e Costa et al., 1994) Quantitativo / indirecto / contínuo 46 Exemplos de descritores Ponto de vista: dificuldade em respirar (dispneia) quando sujeito a esforço Descritor: melhor pior Tipo de descritor? Escala de dispneia de Dalhousie (obtida em de Pictórico / construído / discreto 23

24 47 48 Que descritor escolher? ü Um descritor quantitativo é sempre melhor que um descritor qualitativo. ü Um descritor contínuo é sempre melhor que um descritor discreto. ü Se existir um descritor directo, deve ser escolhido. ü Nos descritores indirectos, a utilização de indicadores simplifica a tarefa de definir os descritores, mas aumenta o risco de redundâncias e de perda de significado do descritor. ü Os descritores construídos, servem para avaliar bem as dimensões relacionadas com o ponto de vista, mas são pouco operacionais e são menos bem compreendidos. 24

25 49 Será este descritor adequado? N5 - EXCELENTE N4 - BOM N3 - NEUTRO N2 - MAU N1 - MUITO MAU 50 Armadilhas na definição de descritores Descritores para o ponto de vista número de acidentes anuais (Keeney, 1992) Descritor Descritor > 50 Descritor > 50 Descritor 4 nenhum mínimo baixo moderado elevado 25

26 51 Exemplo de erro típico a evitar Descritor para distância máxima à estação ferroviária Distância máxima à estação ferroviária Níveis discretos com intervalos 2 km 2-10 km 10 km Função de valor linear Função de valor não linear Valor Valor km Distância máxima à estação ferroviária km 52 26

27 53 Construção de um descritor para reputação Que características de uma empresa determinam a sua reputação? Séria nas relações com os clientes Boa imagem no mercado Considerada confiável pelos fornecedores N 2 S 2 S 3 N 3 S 3 S 1 - S 2 - S 3 S 1 - S 2 - N 3 S 1 - N 2 - S 3 Considerem-se 2 estados descritivos: Sim, a empresa é sem dúvida reconhecida como tendo essa característica (S); Não, nos restantes casos (N) S 1 N 1 S 2 N 2 N 3 S 3 N 3 S 3 N 3 S - N N 3 N - S S 3 N 1 - S 2 - N 3 N - N S 3 N 1 - N 2 - N 3 54 Construção de um descritor para reputação A ordenação das combinações Algumas das plausíveis conduz a um descritor combinações de Considerada construído estado foram confiável pelos consideradas fornecedores S irreais Séria nas relações 3 S 1 - S 2 - S 3 --> Nível ++ com os clientes Boa imagem S 2 no mercado N 3 S 1 - S 2 - N 3 --> S 1 - N 2 - S 3 --> Nível + Nível o S 1 Esta situação revela interdependências entre os PV s e N mostra 1 que, mesmo se desejado, nenhum destes PV s poderia ser considerado um PVF S 2 N 2 N 2 S 3 N 3 S 3 N 3 S 3 N 3 S 1 - N 2 - N 3 N 1 - S 2 - S 3 N 1 - S 2 - N 3 N 1 - N 2 - S 3 N 1 - N 2 - N 3 --> --> --> --> --> Nível - irreal irreal irreal Nível

28 55 Construção de um descritor de desempenho para reputação Os especialistas identificaram um nível bom (que significa a empresa tem uma boa reputação ) e um nível neutro (que significa a empresa não tem uma reputação forte nem uma reputação fraca ) Níveis Descrição Ref A empresa tem uma boa imagem no mercado, e é vista como séria pelos seus clientes e confiável pelos fornecedores. A empresa tem uma boa imagem no mercado, e é vista como séria pelos seus clientes mas não confiável pelos fornecedores. A empresa tem uma boa imagem no mercado, e é vista como confiável pelos fornecedores mas não séria pelos seus clientes. A empresa tem uma boa imagem no mercado, mas não é vista como séria pelos seus clientes nem confiável pelos fornecedores. -- A empresa não tem uma boa imagem no mercado. Bom Neutro 56 28

29 57 Perfil de desempenho de uma opção: Conjunto dos desempenhos associados a essa opção Conjunto das opções Descritor de desempenho do PVF (conjunto ordenado de níveis de desempenho) a Desempenho de a no PVF 58 Perfil de desempenho de uma opção Bom Desempenhos da opção a PVFs Neutro 29

30 59 Por que se devem usar descritores de desempenho? Ajudam a compreender o contexto da decisão. Tornam o ponto de vista mais inteligível. Podem ajudar a descobrir soluções óbvias para o problema. Possibilitam a construção de escalas de preferência locais. São o instrumento ideal para medir o alcance dos objectivos. 60 Referências Bana e Costa, C. A. (1992). Structuration, Construction et Exploitation d un Modèle Multicritère d Aide à la Décision, Tese de Doutoramento, Universidade Técnica de Lisboa. Bana e Costa C.A., Corrêa E.C., De Corte J.M., Vansnick J.C. (2002). Facilitating bid evaluation in public call for tenders: A sociotechnical approach, Omega, 30 (3), Bana e Costa, C. A. e Nunes da Silva, F. (1995). Concepção de uma "boa" alternativa de ligação ferroviária ao Porto de Lisboa: Uma aplicação da metodologia multicritério de apoio à decisão e à negociação. Investigação Operacional, 14(2), Bana e Costa, C. A., Antunes Ferreira, J. A., & Vansnick, J. C. (1995). Avaliação multicritério de propostas: O caso de uma nova linha do Metropolitano de Lisboa. Revista de Transportes e Tecnologia, 7(14), Keeney, R. L. (1992). Value-Focused Thinking: A Path to Creative Decisionmaking, Harvard University Press, Cambridge, MA. 30