1、第五章 公共管理研究中的多目标决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务主要内容:第一节第一节 决策分析方法决策分析方法第二节第二节 线性目标决策分析法线性目标决策分析法第三节第三节 多目标综合评价方法多目标综合评价方法第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(一)决策的概念(一)决策的概念 决策是为了实现特定的目标,根据客观的可能性,在占有决策是为了实现特定的目标,根据客观的可能性,在占有一定信息和经验的基础上,借助一定的工
2、具、技巧和方法,对一定信息和经验的基础上,借助一定的工具、技巧和方法,对影响目标实现的诸因素进行分析、计算和判断、选择后,对未影响目标实现的诸因素进行分析、计算和判断、选择后,对未来行动做出的决定来行动做出的决定第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(二)决策分析的概念(二)决策分析的概念 决策分析就是为帮助决策者在多变的环境条件下进行正确决策而提决策分析就是为帮助决策者在多变的环境条件下进行正确决策而提供的一套推理方法、逻辑步骤和具体技术,以及利用这些方法和技术规供的一套推理方法、逻辑步骤和具
3、体技术,以及利用这些方法和技术规范地选择满意的行动方案的过程。范地选择满意的行动方案的过程。决策分析一般包括四个阶段:(决策分析一般包括四个阶段:(1 1)问题分析、诊断及信息活动;)问题分析、诊断及信息活动;(2 2)对目标、准则及方案的设计活动;()对目标、准则及方案的设计活动;(3 3)对非劣备选方案进行综合)对非劣备选方案进行综合分析、比较、评价的抉择或选择活动;(分析、比较、评价的抉择或选择活动;(4 4)将决策结果付诸实施并进)将决策结果付诸实施并进行有效评估、反馈、跟踪、学习的执行或实施活动。行有效评估、反馈、跟踪、学习的执行或实施活动。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”
4、十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(三)决策分析的要素(三)决策分析的要素u决策分析模型的要素决策分析模型的要素(1 1)决策者;()决策者;(2 2)可供选择的方案、行动或策略;()可供选择的方案、行动或策略;(3 3)决策准)决策准则;(则;(4 4)事件;()事件;(5 5)收益或损失;()收益或损失;(6 6)决策者的价值观等等)决策者的价值观等等u决策分析研究问题的特征决策分析研究问题的特征l不确定性不确定性l动态性动态性l模糊性模糊性l多目标性多目标性l群体性群体性第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”
5、规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(四)(四)决策分析的分类决策分析的分类u按决策的长远性分类按决策的长远性分类l战略决策、战术决策战略决策、战术决策u按决策环境分类按决策环境分类l确定型决策、风险型决策、不确定型决策确定型决策、风险型决策、不确定型决策u按决策目标分类按决策目标分类l单目标、多目标单目标、多目标u按定量和定性分类按定量和定性分类l定量决策、定性决策定量决策、定性决策u按决策过程的阶段性分类按决策过程的阶段性分类l单项决策、序贯决策单项决策、序贯决策u按重复度分类按重复度分类l程序决策、非程序决策程序决策、非程序决策第一节 决策分
6、析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(五)决策问题的基本模式和决策分析一般步骤(五)决策问题的基本模式和决策分析一般步骤u决策问题的基本模式决策问题的基本模式 式中Ai决策者的第i种策略(方案),属于决策变量,是决策者的可控因素;j决策者和决策对象(决策问题)所处的第j种环境条件(自然状态),属于状态变量,是决策者的不可控因素;Wij决策者在第j种状态下选择第i种方案的结果,是决策问题的价值函数值,一般叫益损值(效用值)。,n,m;j,i,AfWjiij2121第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三
7、五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(五)决策问题的基本模式和决策分析一般步骤(五)决策问题的基本模式和决策分析一般步骤u决策分析的一般步骤决策分析的一般步骤l形成决策问题,包括提出方案和确定目标并使之定量化l收集必要的信息,判断自然状态及其概率,对各方案出现不同结果的可能性进行判断l拟定多个可行方案,利用各方案结果的度量值,给出一个倾向性方案l综合评价方案,给出决策(有时要作灵敏度分析),进行必要的调整并作最后决策第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一
8、、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l确定型决策确定型决策亦称标准决策或结构化决策。是指决策过程的结果完全由决策者所采取的行动决定的一类问题,它可采用最优化、动态规划等方法解决。决策者在只存在一种自然状态(客观条件),而且对各种备选方案的结果。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书
9、规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l确定型决策应具备的条件存在着决策人希望达到的一个明确目标只存在一个确定的自然状态存在着可供选择的两个或两个以上的行动方案不同的行动方案在确定状态下的损失或利益值可以计算出来第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l确定型决策的方法线性规划法在满足规定的约束条
10、件,通过建立线性规划模型,寻求目标函数的最大值或最小值,求取最优方案。步骤为:首先,确定决策变量;其次,建立目标函数;最后,确定约束条件。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l确定型决策的方法量本利分析法式中:Q为盈亏平衡点产量(销量);C为总固定成本;P为产品价格;V为单位变动成本。要获得一定的目标利润B时,其公式为:严格地来讲,确定型问题只是优化计算问题,而不属于真正的管理决策分析问题第一节 决策分析方法
11、公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务确定型决策范例某化工厂生产A、B两种产品,已知:生产A产品一公斤需耗煤9T,电力4000度和3个劳动日,可获利700元;生产B产品一公斤需耗煤4T,电力5000度和10个劳动日,可获利1200元。因条件限制,这个厂只能得到煤360T,电力20万度和劳动力300个,问:如何安排生产(即生产A、B产品各多少?)才能获利最多,请建立解决此问题的数学模型。活活 动动资资 源源产品产品A生产生产(1公斤)公斤)产品产品B生产生产(1公斤)公斤)资源的限制资源的限制煤(T)94360电力(千度)45200
12、劳动日(个)310300获利(百元)712第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务确定型决策范例解:设生产A、B产品各为x1,x2公斤,则此问题变为求x1,x2满足下列条件:使得总获利最大:max7x1+12x2 (2)(1)为约束条件 (2)为目标函数9 x1+4 x2 3604 x1+5 x2 200 3 x1+10 x2 300 x10,x20(1)第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题
13、分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l风险型决策风险型决策相关概念文字风险型决策是指每个备选方案都会遇到几种不同的可能情况,而且已知出现每一种情况的可能性有多大,即发生的概率有多大,因此在依据不同概率所拟定的多个决策方案中,不论选择哪一种方案,都要承担一定的风险。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l风险型决策风险型决策应具备的条件存在决策者希望达到的明确目标(收益大或损失小等)存
14、在两个以上不以决策者主观意志为转移的自然状态,但决策者或分析人员根据过去的经验和科学理论等可预先估算出自然状态的概率值P(i)存在两个以上可供决策者选择的行动方案不同行动方案在确定状态下的益损值可以计算出来第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l风险型决策风险型决策的方法一般采用期望值、决策树法等等第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究
15、方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l不确定型决策不确定型决策的概念不确定型决策是在各种自然状态出现的概率无法预测的条件下所做的决策应满足的条件存在着一个明确的决策目标存在着两个或两个以上随机的自然状态存在着可供决策者选择的两个或两个以上的行动方案可求得各方案在各状态下的决策矩阵。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l不确定型决策不确定
16、型决策的主要方法乐观法(最大最大原则)悲观法(最小最大原则)等概率法(Laplace准则)后悔值法(Savage准则或后悔值最大最小原则)第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务不确定型决策范例 某企业拟试制一种新产品投放市场,由于缺乏历史资料和统计数据,只能大致估计产品投放市场会有销路好、销路一般、销路差三种状态;现有大批量生产、中批量生产、小批量生产三个方案。收益值(万元)销路好销路一般销路差大批量生产12080-20中批量生产806010小批量生产504030第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五
17、十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务不确定型决策范例 解:在畅销的状态下,若采取的决策方案是大批生产,收益值为120万元,比中批量和小批量方案都要好,不会后悔,即后悔值为120-120=0。若采用中批生产或小批生产,则后悔值分别为:1208040(万元)1205070(万元)以此类堆,可以得出在销路一般的状态下,三个方案的后悔值分别为:80800(万元)806020(万元804040(万元)在滞销的状态下,三个方案的后悔值分别为:30(20)50(万元)301020(万元)302010(万元)三个方案的最大后悔值分别为70、40和50。其中以40为最小,故
18、选择其对应的中批生产方案为决策方案。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务不确定型决策范例“大中取小法”的精神是:估计可能出现的决策与实际的最大差距,并把这种最大差距尽可能降到最小。选取方法的一般原则为:第一,有关国计民生和对付灾害性事件,应估计到最不利的情况,采用悲观法为好。第二,从事商业性活动,如买六合彩奖券、投资股票等,没有胆量就发不了财,应抓住一切机会,此时采用乐观法为宜。第三,其他场合可由决策者视具体情况决定,很难一致对待。图5-4 某企业生产决策方法示意图第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十
19、三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l对抗型决策 对抗型决策可以用如下公式表征:式中Ai是决策者的策略集;Bj是竞争对手的策略集。一般可采用对策论及其冲突分析等方法来分析解决第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、决策分析概述(六)几类基本决策问题分析(六)几类基本决策问题分析u决策问题类型划分决策问题类型划分l多目标决策多目标决策的内涵:由于系统工程研究的大规模复杂
20、系统一般具有属性及目标多样性的特点,在决策时通常需要考虑多个目标,且他们在很多情况下又是相互消长或者矛盾的,这就使得多目标决策分析在决策分析中具有了越来越重要的作用多目标决策的方法主要是化多目标为单目标的方法,包含系统评价中的加权和及各种确定目标权重的方法,具体来说包括重排次序法、目标规划法、层次分析法第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(一)风险型决策分析的基本方法:期望值决策法(一)风险型决策分析的基本方法:期望值决策法u期望值决策法概述期望值决策法概述l期望值是指概率论中随机变量的
21、数学期望。在风险型决策分析中,将所采取的行动方案视为随机变量,则m个方案就有m个离散的随机变量。离散变量所取的值就是与行动方案相对应的益损值。离散随机变量X的数学期望为:式中 xi是随机变量x的第i个取值,i=1,2,m;pi是x=xi时的概率。决策变量的期望值包括三类:损失期望值(成本、投资等)、收益期望值(利润、产值等)、机会期望值(机会收益、机会损失等)。期望值法就是利用随机变量(行动方案)的数学期望公式计算出每个行动方案的益损值并加以比较。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(一
22、)风险型决策分析的基本方法:期望值决策法(一)风险型决策分析的基本方法:期望值决策法u期望值决策法概述期望值决策法概述l期望值决策法范例某轻工企业决定一产品明年的产量。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、价格不变和价格下跌三种状态的概率分别为0.3,0.6和0.1。若该产品按大、中、小三种不同批量(即三种不同方案)投产,则下一年度在不同价格状态下的益损值可以估算出来,如表所示。现要求通过决策分析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。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教
23、材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务l期望值决策法范例解:表5-3某轻工企业生产损益值表 单位:万元第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(一)风险型决策分析的基本方法:决策树法(一)风险型决策分析的基本方法:决策树法u决策树法概述决策树法概述l概念: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。其决策目标(准则)可以是益损期望值或经过变换的其它指标值l优点:第一,可以构成简单、明了、清晰的决策过程,使决策者有步骤、有顺序地进行决策;第二,直观、
24、形象,可使决策者以科学的逻辑推理去周密地思考各种有关因素;第三,便于集体决策,集思广益,集中群众智慧和统一不同意见,也适合于向上级领导汇报决策过程和结果第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(一)风险型决策分析的基本方法:决策树法(一)风险型决策分析的基本方法:决策树法u决策树构成要素决策树构成要素l决策点l方案枝l状态节点l概率枝l结果点第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(一)风
25、险型决策分析的基本方法:决策树法(一)风险型决策分析的基本方法:决策树法u运用决策树进行决策的步骤运用决策树进行决策的步骤l分析决策问题,确定有哪些方案可供选择,各方案又面临那几种自然状态,从左向右画出树形图l将方案序号、自然状态及概率、损益值分别写入状态节点及概率分枝和结果点上l计算损益期望值。把从每个状态结点引入的各概率分枝的损益期望值之和标在状态结点上,选择最大值(亏损则选最小值),标在结点上l剪枝决策。凡是状态结点上的损益期望值小于决策点上数值的方案分枝一律剪掉,最后剩下的方案分枝就是要选择的决策方案。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公
26、共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u决策树法范例决策树法范例为适应市场的需要,某市提出扩大电视机生产的两个方案。一是建大厂,二是建小厂,两者的使用期都是10年。建大厂需投资600万元,建小厂需投资280万元,两个方案的每年益损值及销售自然状态如下表所示。同时为了慎重起见,后一方案是先建小厂试生产3年,如果发现市场销售好时再进行扩建。根据计算,扩建需投资400万元,可使用7年,每年盈利190万元,试应用决策树法选出合理的决策方案。自然状态概率建大厂年收益(万元)建小厂年收益(万元)销售好0.720080销售差0.3-4060第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书
27、规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u决策树法范例决策树法范例解:可分前3年和后7年两期考虑,画出决策树如下图所示。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(二)信息的价值(二)信息的价值u决策信息的类型决策信息的类型l完全信息、抽样信息u完全信息价值范例完全信息价值范例 某化工厂生产一种化工产品,根据统计资料的分析表明,该产品的次品率可以分成五个等级(即五种状态),每个等级(状态)的概率如下表所示。已知:生产该产品所用的主要化工原料纯度越高,产品的次品率越低。表5-5某化
28、工厂产品纯度概率表第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u完全信息价值范例完全信息价值范例 可以在生产前对该化工原料增加“提纯”工序能使全部原料处于高一,纯度的S1状态,但要增加工序费用。经估算,不同纯度状态下其益损值如下表所示。表5-6某化工厂不同纯度产品益损值表如果在做是否提纯决策之前,先对原料进行检验,就可以根据检验结果,对不同纯度的原料采用不同的策略。已知每次检验的费用为50元。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u完
29、全信息价值范例完全信息价值范例用决策树法判断是否应该增加检验工序,并计算完全信息的价值。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u抽样信息价值范例抽样信息价值范例 某家电公司由于原有产品结构陈旧落后,产品质量差,销路不广,该公司拟对产品结构进行改革制定了两种设计方案:(1)全新设计方案(A1),即产品结构全部重新设计;(2)改型设计方案(A2),即在原有产品结构的基础上加以改进。公司根据以往的统计资料,对未来5年的市场状况和益损值估计如下表。表5-7某公司产品设计方案情况 公司进一步通过市场调查和预测获取抽样信息
30、,重新评估统计资料预测结果的可靠性,得出以下结论:销路好的信息,其可靠度只有80%;销路差的信息,其可靠度只有70%。请利用多级决策树进行分析,判断对市场信息进行重新调查和预测的方案是否可取,并计算抽样信息的价值。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u抽样信息价值范例抽样信息价值范例第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务u抽样信息价值范例抽样信息价值范例第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教
31、材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(三)效用曲线的应用(三)效用曲线的应用u无法用货币形式表现的期望值反映客观或主观影响因素时,可以通过无法用货币形式表现的期望值反映客观或主观影响因素时,可以通过效用函数及其效用曲线所确定的效用值来替代效用函数及其效用曲线所确定的效用值来替代u如:如:某制药厂欲投产A、B两种新药,但受到资金及销路限制,只能投产其中之一。若已知投产新药A需要资金30万元,投产新药B只需资金16万元,两种新药生产期均定为5年。估计在此期间,两种新药销路好的概率为0.7,销路差的概率为0.3。它们的益损值如表下所示。问究竟投产哪种新药为宜?某药厂
32、投产新药方案情况第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(三)效用曲线的应用(三)效用曲线的应用u先采用益损期望值作为决策标准,用决策树法计算如下先采用益损期望值作为决策标准,用决策树法计算如下l可见,采用益损期望值作为决策标准,方案A较优第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、风险型决策分析方法(三)效用曲线的应用(三)效用曲线的应用u若用效用值作为决策标准,其步骤如下若用效用值作为决策标准,其步骤如下l
33、绘制决策人的效用曲线,如右图所示绘制决策人的效用曲线,如右图所示l根据效用曲线根据效用曲线,利用效用值重新计算方案A和方案B的效用期望值E(A)=1.00.700.3=0.70E(B)=0.820.70.580.3=0.75可见,若用效用值作为决策标准,得到不同的结论,方案B较优第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(一)对策论与冲突分析(一)对策论与冲突分析u对策的概念与基本模式对策的概念与基本模式l对策的概念对策的概念对策(Game)是决策者在某种竞争场合下作出的决策,是一种人为的不确定型决策(
34、竞争或对抗型决策)第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(一)对策论与冲突分析(一)对策论与冲突分析u对策的概念与基本模式对策的概念与基本模式l对策的基本模式对策的基本模式第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(一)对策论与冲突分析(一)对策论与冲突分析u冲突分析方法的特点冲突分析方法的特点l能最大限度地利用信息,较适于解决工程系统中考虑社会因素影响时的决策问题和社会系统中的多人决策问题l具有严谨的数学(
35、集合论)和逻辑学基础,是在一般对策论基础上发展起来的偏对策理论的实际应用l既能进行冲突事态的结果预测(事前分析),又能进行事态的过程描述和评估(事后分析),并可进行政策和决策行为的分析 l实用型强。主要分析过程可用计算机、通过人机对话解决l用结局的优先序代替了效用值,并认为对结局比较判断时可无传递性,从而在实际应用中避开了经典对策论关于效用值和传递性假设等障碍第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(二)冲突分析的程序及要素(二)冲突分析的程序及要素u冲突分析的一般过程冲突分析的一般过程l对冲突事件背
36、景的认识与描述l冲突分析模型(建模)l稳定性分析l结果分析与评价第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(二)冲突分析的程序及要素(二)冲突分析的程序及要素u冲突分析的基本要素冲突分析的基本要素l时间点l局中人(Players)l选择或行动(Options)l结局(Outcomes)l优先序或优先向量(Preference Vector)第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(三)冲突分析一般方法(三)冲突
37、分析一般方法u冲突分析建模程序冲突分析建模程序l确定时间点、局中人、行动;l用二进制数组将全部结局“表出”,得到冲突分析的基本结局,其全体为基本结局集合,记为T。必要时用十进制数表示结局;l删除各种不可行结局,得到可行结局,其全体为可行结局集合,记为 ;l在可行结局中,按照对结局偏好程度的高低,从左至右排出各局中人的优先序;l建立可供稳定性分析用的表格模型。第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(三)冲突分析一般方法(三)冲突分析一般方法u不可行结局不可行结局l不可行结局的含义基本结局集T中的某些结
38、局,从逻辑推理和偏好选择等方面来看是不可能出现或采用的l不可行结局的类型第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(三)冲突分析一般方法(三)冲突分析一般方法u不可行结局不可行结局l不可行结局的删除方法罗列法结局集相减法可行结局集合并法第一节 决策分析方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、冲突分析(三)冲突分(三)冲突分析一般方法析一般方法u不可行结局不可行结局ln人冲突中第i个局中人稳定性分析的程序第二节 线性目标决策分析法公共管
39、理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、线性目标决策问题u引例引例某工厂拥有A、B、C三种类型的设备,生产甲、乙、丙、丁四种产品。每件产品在生产中需要占有的设备机时数,每件产品可以获得的利润以及三种设备可利用的时数如下表所示,求使得总利润最大的生产计划。第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、线性目标决策问题u引例引例求解过程:设四种产品的产量分别为x1,x2,x3,x4,总利润为z最优解为:x1=294.12件,x2=1500件,x3=0,x
40、4=58.82件第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、线性规划模型u线性规划问题的一般形式线性规划问题的一般形式1 12211 112221121 1222221 12212max(min)(,)(,).(,)0,0,0nnnnnnmmmnnmnZc xc xc xa xa xa xba xa xa xbsta xaxaxbxxx 第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、线性规划模型u线性规划问题的标准形式线性
41、规划问题的标准形式l标准型的特点:目标函数是最大化类型;约束条件均由等式组成;决策变量均为非负;bi(i=1,2,n)=01 12211 11221121 1222221 12212max.0,0,0nnnnnnmmmnnmnZc xc xc xa xa xa xba xa xa xbsta xaxaxbxxx第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、线性规划模型u线性规划问题的标准形式线性规划问题的标准形式l线性规划模型用矩阵和向量表示为l因此,线性规划模型可以写成如下矩阵和向量的形式111212122
42、212nnmmmnaaaaaaAaaa12mbbbb12ncccc12nxxXx12121 122TnnnnxxzC Xcccc xc xc xx11121111 1122121222221 12222121 122nnnnnnmmmnnmmmnnaaaxa xa xa xaaaxa xa xa xAXaaaxa xaxa x 第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务二、线性规划模型u线性规划问题的标准化线性规划问题的标准化l极大化目标函数转化为极小化l小于等于约束条件转化为等号约束l大于等于约束条件转化为
43、等号约束l变量没有符号限制(Free)的标准化l变量小于等于0的的标准化第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u线性规划问题图解法的步骤线性规划问题图解法的步骤l画出直角坐标系l依次做每条约束直线,标出可行域的方向,并找出它们共同的可行域l任取一目标函数值作一条目标函数线(称等值线),根据目标函数(最大或最小)类型,平移该直线即将离开可行域处,则与目标函数线接触的最终点即表示最优解第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务
44、公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u线性规划问题图解法的步骤线性规划问题图解法的步骤l例1:解:l计算出这个最优解:12121212max2543.280,0Wxxxxstxxxx第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u可行域的性质可行域的性质l线性规划的可行域是凸集。线性规划如果有最优解,最优解至少在可行域的一个极点上凸集凸集不是凸集第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u可
45、行域的性质可行域的性质l线性规划可行域和最优解的几种情况第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u线性规划的几个基本概念线性规划的几个基本概念l标准化的线性规划问题,有n个变量,m个约束l令其中n-m个变量等于零,如果剩下的m个变量的系数矩阵的行列式不等于0,这个mm的矩阵称为线性规划的一个基。等于0的n-m个变量称为非基变量,m个变量称为基变量l求解mm的线性方程组,得到基变量的一组解,连同等于0的非基变量这n个变量的值称为线性规划的一个基础解l如果一个基础解中的所有变量都是非负的,这个
46、基础解称为基础可行解l线性规划的基础可行解就是可行域的极点第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u线性规划的几个基本概念线性规划的几个基本概念第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务三、线性规划的图解u线性规划的有关定理(最优化理论)线性规划的有关定理(最优化理论)l线性规划问题的可行域是凸集l线性规划问题最优解若存在,则必可在可行域的顶点上达到l线性规划问题的可行域的顶点个数是有限的l若线性规划问题
47、若有两个最优解,则其连线上的点都是最优解l对于标准型的线性规划问题,X是基可行解的充要条件是X为可行域的顶点l线性规划问题可行域顶点的个数=基可行解的个数基的个数Cmn第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务四、线性规划问题的单纯形方法u单纯形法(单纯形法(Simplex methodSimplex method)的基本思路)的基本思路l建立初始单纯形表,假定B=I,b0 将目标函数改写为:),.,2,1(0.max112211221111112211njxbxaxaxbxaxaxbxaxaxxcxcxcz
48、jmnmnmmmmnnmmnnmmnn第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务四、线性规划问题的单纯形方法u单纯形法(单纯形法(Simplex methodSimplex method)的基本思路)的基本思路l建立初始单纯形表把上述方程组和目标函数方程构成n+1个变量,m+1个方程的方程组,并写成增广矩阵的形式再写成初始单纯形表T(B)第二节 线性目标决策分析法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务四、线性规划问题的单纯形方法u单纯形法(单纯形
49、法(Simplex methodSimplex method)的基本思路)的基本思路l判别最优解在T(B)中,若所有的检验数j0(j=1,2,n),则B为最优基,相应的基可行解为最优解,停止计算在T(B)中,若有k0(1kn),且xk的系数列向量Pk0,则该问题无界,停止计算。否则转入下一步l换基迭代(基变换)确定进基变量按最小比值原则确定出基变量 以 为主元,进行初等行变换(又称旋转变换),即将列向量 变换为单位列向量,返回上一步第三节 多目标综合评价方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、多目标决策分析(一)多目标决策概
50、念及特点(一)多目标决策概念及特点u概念概念l指在多个目标互相矛盾、多个方案互相竞争的情况下所进行的决策。决策者只能在各个目标之间,在各种限制条件的基础上,寻求一种合理的妥协,找到“满意”的方案,将此类决策称为多目标决策u特点l多目标性l目标间不可公度(non-commensurable)l目标间的矛盾性l定性指标与定量指标相混合第三节 多目标综合评价方法公共管理类公共管理类”十三五十三五”规划教材丛书规划教材丛书 公共管理研究方法实务公共管理研究方法实务一、多目标决策分析(一)多目标决策概念及特点(一)多目标决策概念及特点u几个术语的含义几个术语的含义l属性(attribute)l目标(ob