决策论讲义[决策论AHP法]资料课件.ppt

1、 决策的决策的基本概念基本概念 不确定型决策不确定型决策 风险型决策风险型决策 效用理论在决策分析中的应用效用理论在决策分析中的应用一、基本概念一、基本概念 决策是管理的重要职能。所谓决策，就是为决策是管理的重要职能。所谓决策，就是为了实现预定的目标在若干可供选择的方案中，选了实现预定的目标在若干可供选择的方案中，选出一个最佳行动方案的过程。出一个最佳行动方案的过程。决策分析提供了一套推理方法、逻辑步骤和具决策分析提供了一套推理方法、逻辑步骤和具体技术等，可以帮助决策者在多变的环境条件下体技术等，可以帮助决策者在多变的环境条件下进行正确决策。进行正确决策。1 1、构成决策问题的四个要素、构成决

2、策问题的四个要素:决策目标、行动方案、自然状态、效益值决策目标、行动方案、自然状态、效益值行动方案，也称可行方案，必须有两个继两个以上可供行动方案，也称可行方案，必须有两个继两个以上可供选择，属于决策变量，是决策者的可控因素。行动方案集：选择，属于决策变量，是决策者的可控因素。行动方案集：A=AA=A1 1,A,A2 2,A,Am m 自然状态，是决策者和决策问题所处的环境条件，属于自然状态，是决策者和决策问题所处的环境条件，属于状态变量，是决策者不可控制的因素。自然状态集：状态变量，是决策者不可控制的因素。自然状态集：S=S=S S1 1,S,S2 2,S,Sk k 自然状态发生的概率自然状

3、态发生的概率P=P(SP=P(Sj j)j=1,2,)j=1,2,m,m效益效益(函数函数)值值W Wijij=f f(S(Si i,A,Aj j)，表示决策者在第，表示决策者在第j j种状种状态下选择的态下选择的i i种方案的结果，可以是收益（损失）值、效用种方案的结果，可以是收益（损失）值、效用值等。值等。决策模型的基本结构：决策模型的基本结构：(A,S,P,W)(A,S,P,W)基本结构基本结构(A,S,P,W)(A,S,P,W)常用常用决策表、决策树等表示。决策表、决策树等表示。2 2、决策的分类：、决策的分类：按决策问题的定量分析和定性分析分类按决策问题的定量分析和定性分析分类按决策

4、问题的重要性分类按决策问题的重要性分类按决策问题出现的重复程度分类按决策问题出现的重复程度分类按决策问题的自然状态发生分类：按决策问题的自然状态发生分类：确确 定定 型型 决决 策策 问问 题题在决策环境完全确定的条件下进行。在决策环境完全确定的条件下进行。不不 确确 定定 型型 决决 策策 问问 题题在决策环境不确定的条件下进行，决策者对各自然状态在决策环境不确定的条件下进行，决策者对各自然状态发生的概率一无所知。发生的概率一无所知。风风 险险 型型 决决 策策 问问 题题在决策环境不确定的条件下进行，决策者对各自然状态在决策环境不确定的条件下进行，决策者对各自然状态发生的概率可以预先估计或

5、计算出来。发生的概率可以预先估计或计算出来。WijS1S2S3S4S5A100000A2-1020202020A3-2010404040A4-300306060A5-40-10205080WijS1S2S3S4S5max maxA1000000A2-102020202020A3-201040404040A4-30030606060A5*-40-102050808080*WijS1S2S3S4S5minmaxA1*0000000*A2-1020202020-10A3-2010404040-20A4-300306060-30A5-40-10205080-40WijS1S2S3S4S5max max

6、A1000000A2-102020202020A3-201040404040A4-30030606060A5*-40-102050808080*乐观准则：乐观准则：WijS1S2S3S4S5minmaxA1*0000000*A2-1020202020-10A3-2010404040-20A4-300306060-30A5-40-10205080-40悲观准则：悲观准则：max minCVj0.7 0.50.40.200A10000*20-10A21152-440-20A322104-860-30A4 33156-1280-40A544*20*8*-16max 44*20*8*0*optA5A5

7、A5A1Wij(概率概率)S1S2S3S4S5收益期收益期望值望值max1/51/51/51/51/5A1000000A2-102020202070/5=14A3-201040404022A4*-30030606024*24*A5-40-1020508020WijS1S2S3S4S5A100000A2-1020202020A3-2010404040A4-300306060A5-40-10205080max020406080RijS1S2S3S4S5A1020406080A2100204060A3201002040A4 302010020A5403020100后悔矩阵：后悔矩阵：RijS1S2S

8、3S4S5max minA102040608080A210020406060A320100204040A4*3020100203030*A5403020100 40 对于不确定型决策问题，若采用不同对于不确定型决策问题，若采用不同求解方法，则所得的结果也会有所不同，求解方法，则所得的结果也会有所不同，因为这些决策方法是各自从不同的决策准因为这些决策方法是各自从不同的决策准则出发来选择最优方案的。则出发来选择最优方案的。而具体采用何种方法，又视决策者的而具体采用何种方法，又视决策者的态度或效用观而定，在理论上还不能证明态度或效用观而定，在理论上还不能证明哪种方法是最为合适的。哪种方法是最为合适的

9、。练习1 某企业拟定了三个发展生产的方案，方案a1是新建两条生产线生产两种新产品；方案a2是新建一条生产线生产一种新产品；方案a3是扩建原有生产线改进老产品。在销售预测的基础上，估计了个方案在不同的市场需求情况下的条件收益值，但市场不同需求状态的概率却未能确定，试对此问题进行决策分析。练习答案决策准则乐观悲观折衷遗憾等可能最满意方案a1a3a2a2a1风险型决策分析的基本方法风险型决策分析的基本方法1.1.期望值法期望值法 期望值法就是利用期望值法就是利用概率论中随机变量的数学概率论中随机变量的数学期望期望公式算出每个行动方案的收益（损失）期望公式算出每个行动方案的收益（损失）期望值并加以比较

10、。若采用决策目标值并加以比较。若采用决策目标(准则准则)是期望收是期望收益最大，则选择收益期望值最大的行动方案为最益最大，则选择收益期望值最大的行动方案为最优方案。优方案。2.2.决策树法决策树法 所谓决策树法就是利用树形图模型来描述决所谓决策树法就是利用树形图模型来描述决策分析问题，并直接在决策树图上进行决策分析。策分析问题，并直接在决策树图上进行决策分析。其决策目标其决策目标(准则准则)可以是收益（损失）期望值或可以是收益（损失）期望值或经过变换的其它指标值。经过变换的其它指标值。3.3.多级决策树多级决策树 如果只需作一次决策，其分析求解即告完成，如果只需作一次决策，其分析求解即告完成，

11、则这种决策分析问题就叫做单级决策。反之，有则这种决策分析问题就叫做单级决策。反之，有些决策问题需要经过多次决策才告完成，则这种些决策问题需要经过多次决策才告完成，则这种决策问题就叫做多级决策问题。应用决策树法进决策问题就叫做多级决策问题。应用决策树法进行多级决策分析叫做多级决策树。行多级决策分析叫做多级决策树。W WijijS S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5p pj j0.10.10.20.2 0.40.4 0.20.2 0.10.1A A1 10 00 00 00 00 0A A2 2-10-102020202020202020A A3 3-20-201010404

12、040404040A A4 4-30-300 0303060606060A A5 5-40-40-10-10202050508080W WijijS S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5 p pj jW Wijijmaxmaxp pj j0.10.10.20.2 0.40.4 0.20.2 0.10.1A A1 10 00 00 00 00 00 0A A2 2-10-1020202020202020201717A A3 3*-20-20101040404040404028282828*A A4 4-30-300 03030606060602727A A5 5-40-40-

13、10-102020505080802020练习练习2：某制造厂加工了：某制造厂加工了150个机器零件，经验个机器零件，经验表明由于加工设备的原因，这一批零件不合格表明由于加工设备的原因，这一批零件不合格率不是率不是0.05就是就是0.25，且所加工的这批量中不合，且所加工的这批量中不合格率为格率为0.05的概率是的概率是0.8。这些零件将被用来组。这些零件将被用来组装部件。制造厂可以在组装前按每个零件装部件。制造厂可以在组装前按每个零件10元元的费用来检验这批所有零件，发现不合格立即的费用来检验这批所有零件，发现不合格立即更换，也可以不予检验就直接组装，但发现一更换，也可以不予检验就直接组装，

14、但发现一个不合格品进行返工的费用是个不合格品进行返工的费用是100元。请写出这元。请写出这个问题的收益矩阵，并用期望值法帮助该厂进个问题的收益矩阵，并用期望值法帮助该厂进行决策分析。行决策分析。u uijijS S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5p pj j0.10.10.20.2 0.40.4 0.20.2 0.10.1A A1 10 00 00 00 00 0A A2 2-10-102020202020202020A A3 3-20-201010404040404040A A4 4-30-300 0303060606060A A5 5-40-40-10-1020205

15、05080800 01717282827272828练习练习3：某轻工企业要决定一轻工产品明：某轻工企业要决定一轻工产品明年的产量，以便及早做好生产前的各项装年的产量，以便及早做好生产前的各项装备工作。假设产量的大小主要根据该产品备工作。假设产量的大小主要根据该产品的销售价格好坏而定。根据以往市场销售的销售价格好坏而定。根据以往市场销售价格统计资料及市场预测信息得知：未来价格统计资料及市场预测信息得知：未来产品销售价格出现上涨、价格不变和价格产品销售价格出现上涨、价格不变和价格下跌三种状态的概率分别为下跌三种状态的概率分别为0.3，0.6 和和0.1。若该产品按大、中、小三种不同批量投产，若该

16、产品按大、中、小三种不同批量投产，则下一年度在不同价格状态下的收益值可则下一年度在不同价格状态下的收益值可以估算出来，如下表。现要求通过决策树以估算出来，如下表。现要求通过决策树方法来确定下一年度的产量，使该产品能方法来确定下一年度的产量，使该产品能获得的收益期望为最大。获得的收益期望为最大。W Wijij价格上涨价格上涨S S1 1价格不变价格不变S S2 2价格下跌价格下跌S S3 3p pj j0.30.30.60.60.10.1大批生产大批生产A A1 140403636-6-6中批生产中批生产A A2 2363634342424小批生产小批生产A A3 3 202016161414多

17、级决策树法多级决策树法 有些决策问题需要经过多次决策才能完成，需有些决策问题需要经过多次决策才能完成，需要应用多级决策树进行决策分析。要应用多级决策树进行决策分析。例例2：某化妆品公司生产某化妆品公司生产BF型号护肤化妆品。由于现有生产型号护肤化妆品。由于现有生产工艺比较落后，产品质量不以保证，且成本较高，销路受到工艺比较落后，产品质量不以保证，且成本较高，销路受到影响。若产品价格保持现有水平无利可图，若产品价格下降影响。若产品价格保持现有水平无利可图，若产品价格下降还要亏本，只是在产品价格上涨时才稍有盈利。为此公司决还要亏本，只是在产品价格上涨时才稍有盈利。为此公司决定要对该产品生产工艺进行

18、改进，提出两种方案以供选择：定要对该产品生产工艺进行改进，提出两种方案以供选择：一是从国外引进一条自动化程度较高的生产线；二是自行设一是从国外引进一条自动化程度较高的生产线；二是自行设计一条有一定水平的生产线。根据公司以往引进和自行设计计一条有一定水平的生产线。根据公司以往引进和自行设计的工作经验显示，引进生产线投资较大，但产品质量好，且的工作经验显示，引进生产线投资较大，但产品质量好，且成本较低，年产量大，引进技术的成功率为成本较低，年产量大，引进技术的成功率为80%。而自行设。而自行设计生产线，投资相对较小，产品质量也有保证，成本也较低，计生产线，投资相对较小，产品质量也有保证，成本也较低

19、，年产量也大，但自行设计的成功率只有年产量也大，但自行设计的成功率只有60%。进一步考虑到。进一步考虑到无论是引进或自行设计生产线，产量都能增加。因此，公司无论是引进或自行设计生产线，产量都能增加。因此，公司生产部门又制定了两个生产方案：一是产量与过去相同（保生产部门又制定了两个生产方案：一是产量与过去相同（保持不变），二是产量增加，为此又需要进行决策。最后，若持不变），二是产量增加，为此又需要进行决策。最后，若引进或自行设计均不成功，公司制的仍采用原有生产工艺继引进或自行设计均不成功，公司制的仍采用原有生产工艺继续生产，产量自然保持不变。续生产，产量自然保持不变。公司打算该护肤化妆品生产公司

20、打算该护肤化妆品生产5年。根据以往价格统计资料和年。根据以往价格统计资料和市场预测信息，该类产品在今后市场预测信息，该类产品在今后5年内价格下跌的概率为年内价格下跌的概率为0.1，保持原价的概率为保持原价的概率为0.5，而涨价的概率为，而涨价的概率为0.4。通过估算，可。通过估算，可得各种方案在不同价格状态下的收益值如下表。请用多级得各种方案在不同价格状态下的收益值如下表。请用多级决策树法来帮助分析该二级决策问题。决策树法来帮助分析该二级决策问题。W Wij ij S Sj j跌价跌价S S1 1原价原价S S2 2涨价涨价S S3 3P Pj j0.10.10.50.50.40.4按原有工艺

21、生产按原有工艺生产-100-1000 0125125引进生产引进生产线线A A1 1产量不变产量不变B B1 1-250-2508080200200产量增加产量增加B B2 2-400-400100100300300自行设计自行设计生产线生产线A2A2产量不变产量不变B B1 1-250-2500 0250250产量增加产量增加B B2 2-350-350-250-250650650多级决策问题多级决策问题【例】【例】某公司由于市场需求增加，使得公司决定要扩大某公司由于市场需求增加，使得公司决定要扩大公司规模，供选方案有三种：第一种方案，新建一个公司规模，供选方案有三种：第一种方案，新建一个大

22、工厂，需投资大工厂，需投资250万元；第二种方案，新建一个小万元；第二种方案，新建一个小工厂，需投资工厂，需投资150万元；第三种方案，新建一个小工万元；第三种方案，新建一个小工厂，厂，2年后若产品销路好再考虑扩建，扩建需追加年后若产品销路好再考虑扩建，扩建需追加120万元，后万元，后3年收益与新建大工厂间年收益与新建大工厂间 如表如表1所示，根据预测该产品前三年畅销和滞销的所示，根据预测该产品前三年畅销和滞销的概率分别为概率分别为0.6，0.4若前若前2年畅销，则后年畅销，则后3年畅销后年畅销后滞销概率为滞销概率为0.8，0.2；若前；若前2年滞销，则后年滞销，则后3年一定滞年一定滞销请对方

23、案做出选择销请对方案做出选择 自然状态自然状态概率概率供选方案与效益供选方案与效益前前2年年后后3年年大工厂大工厂小工厂小工厂先小后大先小后大前前2年年后后3年年畅销畅销0.6畅销畅销0.8滞销滞销0.21508080150滞销滞销0.4畅销畅销0滞销滞销150202050成本成本250150150120表表1 效益值效益值(单位：万元单位：万元)畅销畅销0.8150滞销滞销0.2-50 5330 6-150滞销滞销1-50 228畅销畅销0.6滞销滞销0.4畅销畅销0.8 80滞销滞销0.2 20 7204 860滞销滞销120 3108.4畅销畅销0.6滞销滞销0.4畅销畅销0.8150滞

24、销滞销0.2-502101220411210扩建扩建不扩建不扩建 9畅销畅销0.8滞销滞销0.2 80 20 41020滞销滞销1畅销畅销0.6滞销滞销0.460后后3年年前前2年年 1112大工厂大工厂小工厂小工厂先小后大先小后大112图图1 决策树图决策树图解解（1）画决策树）画决策树33032.0)50(8.0150)5(E(6)50 1.0 3150E 20432.0208.080)7(E6030.120)8(E21012032.0)50(8.0150)11(E(12)80 0.820 0.2 3204E4.1081504.0606.020424.0206.080)3(E1201501

25、502501121504.0606.021024.0206.080)4(E6030.120)10(E282504.0)150(6.033024.0)50(6.0150)2(E比较方案比较方案,E(4)最大，则取最大值最大，则取最大值112，对应的方案是先小后大作为选定方案，即先建，对应的方案是先小后大作为选定方案，即先建小厂，后扩建大工厂的方案为最终方案小厂，后扩建大工厂的方案为最终方案 贝叶斯决策贝叶斯决策Bayesian Decision 开始人们对原来的状态参数提出某一概率分布。后来通过调查又获得许开始人们对原来的状态参数提出某一概率分布。后来通过调查又获得许多信息，只要原来信息不是错误

26、的，则应该用后来的补充信息修正原来的认多信息，只要原来信息不是错误的，则应该用后来的补充信息修正原来的认识。用补充的情报改进原来的概率分布。识。用补充的情报改进原来的概率分布。将依据过去的信息或经验由决策者估计的概率称之为主观概率将依据过去的信息或经验由决策者估计的概率称之为主观概率 风险型决策问题是一般决策分析的主风险型决策问题是一般决策分析的主要内容。在基本方法的基础上，应注意把要内容。在基本方法的基础上，应注意把握信息的价值及其分析和决策者的效用观握信息的价值及其分析和决策者的效用观等重要问题。等重要问题。全情报价值全情报价值 效用理论在决策分析中的应用效用理论在决策分析中的应用如果有一

27、个如果有一个市场预测专家，他不能改变这种产品的市场销售状况的市场预测专家，他不能改变这种产品的市场销售状况的概率分布，但他能完全精确地预测这种产品的市场销售概率分布，但他能完全精确地预测这种产品的市场销售状况。这样的信息称为全情报信息。状况。这样的信息称为全情报信息。EVwPI EVEVwowoPIPI W WijijS S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5 P Pj jW Wijijmaxmaxp pj j0.10.10.20.2 0.40.4 0.20.2 0.10.1A A1 10 00 00 00 00 00 0A A2 2-10-10202020202020202

28、01717A A3 3*-20-20101040404040404028282828*A A4 4-30-300 03030606060602727A A5 5-40-40-10-102020505080802020EVwoPIEVwPI练习：某企业由于生产能力过剩，拟开练习：某企业由于生产能力过剩，拟开发新产品，有四种品种可供选择，市场发新产品，有四种品种可供选择，市场销售有好、中、差三种情况，销售状态销售有好、中、差三种情况，销售状态的概率和每一种品种在不同状态下的收的概率和每一种品种在不同状态下的收益如表所示。问：益如表所示。问：1）按照期望值准则，该厂应开发哪种产）按照期望值准则，该厂应开发哪种产品最好？品最好？2）如果企业花钱购完全信息情报，最多）如果企业花钱购完全信息情报，最多出多少钱？若企业花出多少钱？若企业花2800元购买情报是元购买情报是否值得？否值得？W Wijij（千元）（千元）S S1 1 好好S S2 2 中中S S3 3 差差p pj j0.30.30.50.50.20.2A A1 1141414141212A A2 2222214141010A A3 3 181816161010A A4 4202012128 8