管理运筹学(决策分析)解析课件.ppt

1、12决策决策就是作决定。就是作决定。决策分析决策分析是为解决当前或未来可能发是为解决当前或未来可能发生的问题，选择最佳方案的一种过程。生的问题，选择最佳方案的一种过程。3所谓所谓决策决策( (Decision Making)Decision Making)，就是就是人们为了达到一定的目的，从若干人们为了达到一定的目的，从若干个可能的策略个可能的策略( (Policy)Policy)（如行动、如行动、方案）中选取最好的策略的过程方案）中选取最好的策略的过程. . 4一般来说，一个决策模型包含三个最基本的因素：一般来说，一个决策模型包含三个最基本的因素：（1 1）自然状态自然状态（或简称状态（或简

2、称状态, , StateState）：）：这是指决策这是指决策活动中决策者无法控制的一些因素，即决策时客观对活动中决策者无法控制的一些因素，即决策时客观对象所具备的基本条件象所具备的基本条件. . 状态的集合称为状态集合或状状态的集合称为状态集合或状态空间态空间. . （2 2）策略策略：这是指决策活动中决策者可以采取的行：这是指决策活动中决策者可以采取的行动方案动方案. . 策略的集合称为策略集合或策略空间策略的集合称为策略集合或策略空间. . （3 3）益损值益损值：这是指决策活动中决策者可以采取不：这是指决策活动中决策者可以采取不同的策略，在不同的自然状态下所获得的收益或损失同的策略，在

3、不同的自然状态下所获得的收益或损失值值. . 它是策略和状态的函数，也是决策活动的目标和它是策略和状态的函数，也是决策活动的目标和基础基础. . 5l 战略决策（高层决策）、战术决策（中层战略决策（高层决策）、战术决策（中层决策）、操作决策（基本决策）决策）、操作决策（基本决策）l 单目标决策、多目标决策单目标决策、多目标决策l 单阶段决策（一次决策）、多阶段决策单阶段决策（一次决策）、多阶段决策l 确定型决策、非确定型决策或风险型决策确定型决策、非确定型决策或风险型决策（随机决策、模糊决策）（随机决策、模糊决策） 6我国是否需要计划生育？我国是否需要计划生育？7时装的最佳产量决策问题：需求高

4、则多时装的最佳产量决策问题：需求高则多生产，需求低则少生产，但需求高低是生产，需求低则少生产，但需求高低是不确定的，到底是多产还是少产呢？不确定的，到底是多产还是少产呢？8是否投保险、买彩票？是否投保险、买彩票？ 9决策环境和决策结果都完全确决策环境和决策结果都完全确定的决策问题。定的决策问题。如：线性规划问题如：线性规划问题11决策环境不是完全确定的情况下进行的决策环境不是完全确定的情况下进行的决定，但对于各自然状态发生的概率，决定，但对于各自然状态发生的概率，决策者是可以预先估计或计算出来的。决策者是可以预先估计或计算出来的。如：购买彩票如：购买彩票12决策环境完全确定的情况下进行的决决策

5、环境完全确定的情况下进行的决策，对各自然状态发生的概率也一无策，对各自然状态发生的概率也一无所知。所知。13三种选择： 12不选结果：选对 +100 选错 -100 不选 015决策需尽可能多的了解决策环境，力争将决策需尽可能多的了解决策环境，力争将不确定型决策问题转化为风险型决策问题不确定型决策问题转化为风险型决策问题，最好是能转化成确定型决策问题。，最好是能转化成确定型决策问题。17三种选择：三种选择： 12不选不选结果：结果：选对选对 +100 选错选错 -100 不选不选 018形成决策问题。包括提出各种方案，形成决策问题。包括提出各种方案，确定目标及各方案结果的度量等。确定目标及各方

6、案结果的度量等。19对各方案出现不同结果的可能性进行对各方案出现不同结果的可能性进行判断，这种可能性一般是用概率来描判断，这种可能性一般是用概率来描述的。述的。20利用各方案结果的度量值（如效益值、利用各方案结果的度量值（如效益值、效用值、损失值等）给出对各方案的效用值、损失值等）给出对各方案的偏好。偏好。21综合前面得到的信息，选择最为偏好综合前面得到的信息，选择最为偏好的方案，必要时可做一些灵敏度分析。的方案，必要时可做一些灵敏度分析。 2223最大最小准则最大最小准则最大最大准则最大最大准则等可能性准则等可能性准则乐观系数准则乐观系数准则后 悔 值 准 则后 悔 值 准 则24备选方案：

7、备选方案：123SSS：大批量生产：中批量生产：小批量生产25未来可能市场需求状态：未来可能市场需求状态：12NN：需求量大：需求量小26收收 状状 益益 态态 方方 案案302010-6-25123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)27302010-6-25-6-25(max)123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)min ()12ijSNj ，28302010-6-2530(max)2010123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)max ()12ijSN

8、j ，29收益期望值收益期望值302010-6-2512(max)97.5123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)( )iE S30折衷收益值折衷收益值302010-6-2519.2(max)13.48.5123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)0.7iCV31将各自然状态下的最大收益定为理想将各自然状态下的最大收益定为理想目标，并将该状态中的其他值与最高目标，并将该状态中的其他值与最高值之差称为未达到理想目标的值之差称为未达到理想目标的后悔值后悔值，然后从各方案中的最大后悔值中取一然后从各方案中的最大

9、后悔值中取一个最小的作为最优方案。个最小的作为最优方案。32302010-6-251110(min)20123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)max12ijj33例：例：一个有资产一个有资产200万的企业，每年遇万的企业，每年遇到火灾的概率是到火灾的概率是0.0001，如投火灾保，如投火灾保险每年保费险每年保费500元。工厂是否需要投保元。工厂是否需要投保呢？（假设该企业的生命周期是呢？（假设该企业的生命周期是20年）年）34投保情况下期望值投保情况下期望值=500*100%=500元元不投保情况下期望值不投保情况下期望值=200万万*0.000

10、1=200元元 根据期望值准则应该选择根据期望值准则应该选择“不投保不投保” 35SD 决策可能带来的最大损失致命损失36投保情况下：投保情况下：SD1=500元元*20/200万万=0.5不投保情况下：不投保情况下：SD2=200万万/200万万=100 根据生存风险度自然应该选择根据生存风险度自然应该选择“投保投保” 3738选择一个概率最大的自选择一个概率最大的自然状态所对应的策略然状态所对应的策略39302010-6-25123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)12(P NP N)=0.3)=0.740302010-6-254.84.66.

11、5(max)123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)12(P NP N)=0.3)=0.7()iE S4142重要的决策问题很少是简单的，作出重要的决策问题很少是简单的，作出明智决策的第一步就是要努力理解所明智决策的第一步就是要努力理解所决策的问题，一个决策的问题，一个克服决策问题复杂克服决策问题复杂性的有用工具性的有用工具是决策树是决策树。43一个一个决策树决策树代表一个决策问题模型，代表一个决策问题模型，决策树并不是作出决策或者解决问题，决策树并不是作出决策或者解决问题，它是决策问题的表示，使得更容易理它是决策问题的表示，使得更容易理解各种选择

12、，并更容易作出决策。解各种选择，并更容易作出决策。44决策树为群体管理者作出决策提供了讨决策树为群体管理者作出决策提供了讨论的基础（引导更有效的群组决策）。论的基础（引导更有效的群组决策）。45小方框（）表示一个决策点。从它小方框（）表示一个决策点。从它引出的分支叫方案分支，分支数反映引出的分支叫方案分支，分支数反映可能的行动方案数。可能的行动方案数。46圆圈（）表示一个不确定的点或者圆圈（）表示一个不确定的点或者事件事件，称为方案节点，在这一点没有称为方案节点，在这一点没有选择方案，而是表示许多结果之一会选择方案，而是表示许多结果之一会发生，但是我们没法控制哪种结果发发生，但是我们没法控制哪

13、种结果发生。从它引出的分支叫概率分支，分生。从它引出的分支叫概率分支，分支数反映可能的自然状态数。支数反映可能的自然状态数。47小三角形（）表示一个结果结点，小三角形（）表示一个结果结点，它旁边的数字是每一个方案在相应状它旁边的数字是每一个方案在相应状态下的收益值。态下的收益值。48302010-6-254.84.66.5123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)12(P NP N)=0.3)=0.7()iE S49分析决策所用的数据在什么范围内变分析决策所用的数据在什么范围内变化时，原最优决策方案仍然有效。化时，原最优决策方案仍然有效。50如果状态

14、概率、收益值在其可能发生如果状态概率、收益值在其可能发生的变化范围内变化时，最优方案保持的变化范围内变化时，最优方案保持不变，则这个方案是不变，则这个方案是比较稳定比较稳定的。的。如果参数稍有变化，最优方案就有变如果参数稍有变化，最优方案就有变化，则这个方案就是化，则这个方案就是不稳定不稳定的。的。51设自然状态设自然状态 发生的概率为发生的概率为p，则自然状态则自然状态 发生的概率为发生的概率为1-p1N2N52123()30(1) ( 6)366()20(1) ( 2)222()10(1) 555E SpppE SpppE Sppp 53参考参考P378图图16-2可知：可知：称称p=0.

15、3548为转折概率。为转折概率。33110.35480.3548pE SSpE SS当时，（ ）最大，这里 为最优方案当时，（ ）最大，这里 为最优方案54所谓全情报就是关于自然状所谓全情报就是关于自然状态的确切信息。态的确切信息。55预先知道三个自然状态中究竟哪个会预先知道三个自然状态中究竟哪个会出现，但并不能改变各状态出现概率。出现，但并不能改变各状态出现概率。56302010-6-254.84.66.5(max)123SSS（大批量生产）（中批量生产）（小批量生产）12NN(需求量大)(需求量小)12(P NP N)=0.3)=0.7()iE S571123NSNS。当状态出现时，选方案

16、 ；当状态出现时，选方案581()max 0.3 (30)0.7 (5)12.5NjiijiEVwPIP sV59EVPI = EVwPI - EVwoPI = 12.5 6.5 = 660先验概率：先验概率：由过去经验或专家估计所由过去经验或专家估计所获得的将发生事件的概率。获得的将发生事件的概率。如例如例2中的两个事件的概率中的两个事件的概率0.3和和0.7就就是先验概率。是先验概率。61后验概率：后验概率：根据试验或调查获得的关根据试验或调查获得的关于自然状态的信息修正先验概率而获于自然状态的信息修正先验概率而获得的要概率。得的要概率。62公司委托一个咨询公司作市场调查，公司委托一个咨询

17、公司作市场调查，调查结果有两种：调查结果有两种：市场需求量大市场需求量大市场需求量小市场需求量小12II（用 表示）（用 表示）6311211222/)0.8;/)0.2/)0.1;/)0.9P INP INP INP IN（。（。64条件概率能显示该公司市场调查的准确程度，这是通过其以往表现得出的。 65如何用样本情报进行决策？如何用样本情报进行决策？如果样本情报要价如果样本情报要价3万元，决万元，决策者是否要使用样本情报？策者是否要使用样本情报？66l是否请调查公司调查是否请调查公司调查l选择哪个方案选择哪个方案67画出决策树如画出决策树如P360图图15-5所示所示68() (|)(|)

18、()() (|)() (|)jkjjkkjkjikiiP NP INP NIP IP NP INP N P IN69112111211222() (|)(|)( )0.3 0.80.77420.31(|)0.2258(|)0.0870(|)0.9130P N P INP NIP IP NIP NIP NI70在决策树中填入各数据并从在决策树中填入各数据并从后往前计算可得后往前计算可得P360图图15-57110.53026.54.0302EVSI用样本情报不用样本情报进行决策的进行决策的收益期望值收益期望值（万元）721004.03021006EVSIEVPI样本情报的效率=67.177374

19、买保险与买彩票的期望收益都买保险与买彩票的期望收益都是负的，为什么仍有人买呢？是负的，为什么仍有人买呢？ 75是衡量一个决策方案的总体指标，是衡量一个决策方案的总体指标，它反映了决策问题的诸如利润、损它反映了决策问题的诸如利润、损失、风险等各种因素的总体看法。失、风险等各种因素的总体看法。76使用效用值进行决策，首先把要考虑的使用效用值进行决策，首先把要考虑的因素折合成效用值，然后用决策准则，因素折合成效用值，然后用决策准则，选出效用值最大的方案为最优方案。选出效用值最大的方案为最优方案。77如果收益期望值能合理地反应决策者的看如果收益期望值能合理地反应决策者的看法和偏好，那么我们就可以用收益期望值法和偏好，那么我们就可以用收益期望值进行决策，否则，我们应该进行效用分析。进行决策，否则，我们应该进行效用分析。787980