決策分析概論課件

第一章決策分析概論參考書籍彭勇行，《管理決策分析》，北京：科學(xué)出版社，2000邱菀華，管理決策與應(yīng)用熵學(xué)，北京：機械工業(yè)出版社，2002孫明璽，《經(jīng)濟技術(shù)預(yù)測和評價》，中國展望出版社，1984侯定丕，《管理科學(xué)定量分析引論》，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1993相關(guān)知識準備概率與數(shù)理統(tǒng)計運籌學(xué)高等數(shù)學(xué)中國歷史上的著名決策案例諸葛亮“隆中對”進取荊州、益州，結(jié)好孫權(quán)，革新政治，積蓄力量，準備條件統(tǒng)一全國的政策建議春秋戰(zhàn)國齊王田忌賽馬上中下——下上中北宋丁渭造宮殿國都汴梁宮殿規(guī)劃：挖運河（運送材料、土用于燒磚和建筑、建筑廢料填河）決策從經(jīng)驗走向科學(xué)20世紀50年代政治軍事、科學(xué)技術(shù)、社會化大生產(chǎn)要求管理就是決策改善企業(yè)內(nèi)部管理、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量雖仍是提高效益和競爭能力的有效途徑，但已不能滿足需要，更重要是提升整體效果，將企業(yè)放到復(fù)雜外部環(huán)境中思考問題，科學(xué)分析、作出合理有效對策、克敵制勝波音與協(xié)和的市場策略大型民用客機市場策略（60年代）70年代的民航運輸市場需求及經(jīng)濟發(fā)展水平，旅客的經(jīng)濟承受能力協(xié)和：較多考慮超音速要求波音：略低于音速、安全可靠、經(jīng)濟性好的波音系列寬體式大型客機結(jié)果：后者獲益，前者虧損決策科學(xué)的發(fā)展1961年，H．Raiffa和R．O．Schlaifer發(fā)表了《應(yīng)用統(tǒng)計決策理論》的著作。

1966年，霍華德（R．A．Howard）在第四屆國際運籌學(xué)會議上發(fā)表《決策分析：應(yīng)用決策理論》一文，首次提出了“決策分析”這一名詞，用它來反映決策理論的應(yīng)用。

決策科學(xué)的發(fā)展：管理科學(xué)20世紀40年代，VonNeuman和Morgenstern發(fā)表《對策理論和經(jīng)濟行為》，提出了現(xiàn)代效用理論。

50年代，Simon發(fā)表《管理決策科學(xué)》等著作，突出決策在管理中的位置。

60年代，K.Arrow《社會選擇和個人價值》決策科學(xué)的發(fā)展60年代以后，許多學(xué)者在決策分析這一學(xué)科分支領(lǐng)域的各方面，如序貫決策、多目標決策、群決策、多層多人多目標決策等進行了大量工作。運籌學(xué)和決策分析對于決策概念的狹義理解：為決策機構(gòu)在對其控制下的業(yè)務(wù)活動進行決策時，提供以數(shù)量化為基礎(chǔ)的科學(xué)方法。

現(xiàn)代決策科學(xué)的學(xué)科交叉運籌學(xué)管理科學(xué)心理學(xué)社會學(xué)系統(tǒng)科學(xué)

計算機科學(xué)與信息技術(shù)行為科學(xué)、運籌學(xué)等學(xué)科輔助決策與決策支持系統(tǒng)多目標決策與群決策等決策分析理論體系（Howard等）60年代開始計算機與IT技術(shù)效用概念（貝努利18世紀〉偏好公理比較體系（拉姆齊1926）效用理論1944社會、管理、商業(yè)等應(yīng)用統(tǒng)計應(yīng)用研究(Wald研究小組1940-1950)統(tǒng)計決策理論(ArrowSavage等50-60年代)貝耶斯統(tǒng)計決策(50-60年代前期)應(yīng)用統(tǒng)計決策理論(Raiffa等60年代)商業(yè)應(yīng)用決策科學(xué)體系與歷史1.2決策分析的定義所謂決策乃是在幾個可能的方案中作一選擇。決策論是用以描述決策過程并使其合理化的很多概念和方法。（《現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)辭典》）所謂決策是指思考“對策”（或稱辦法）以解決目前或未來問題之用腦行為。（哈佛管理叢書：《企業(yè)管理百科全書》）決策是指公司或政府在確定其政策或選擇實施現(xiàn)行政策的有效方法時所進行的一種經(jīng)營活動，其中包括搜集必要的事實以對某一建議做出判斷以及分析可以達到預(yù)定目的各種可供選擇的方法等活動。（《美國現(xiàn)代經(jīng)濟詞典》）決策就是對未來實踐的方向、目標以及實現(xiàn)方向、目標的原則和方法所作的決定。（《決策科學(xué)基礎(chǔ)》）本門課程的定義決策是一個過程，為了實現(xiàn)某一特定系統(tǒng)的預(yù)定目標，在占有信息和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)客觀條件，提出各種備選方案，應(yīng)用科學(xué)的理論和方法，進行必要的判斷、分析和計算，按照某種準則，從中選出最滿意方案的過程。1.3決策行為的屬性

目的性

目的是直接影響決策的要素。智能性

決策既是思維科學(xué)的研究對象，又依賴于思維科學(xué)研究的成果。實踐性

完整的決策過路必須包括決策的實施階段。系統(tǒng)性強調(diào)整體最優(yōu)動態(tài)性信息性1.4決策分析的基本要素實例：薩維奇（L．J．Savage）給出的實例如果計劃用六個雞蛋煎蛋餅，已經(jīng)向碗里打了五個好雞蛋，準備打入第六個雞蛋時，有三種不同方案可供選擇，即方案a1：將第六個蛋打入盛有五個好蛋的碗里，簡稱“打入”；方案a2：將第六個蛋單獨打入另一個碗里，以便檢查好壞，簡稱“單打”；方案a3：丟棄第六個蛋，簡稱“丟棄”。

Savage實例1.4決策分析的基本要素

決策者受社會、政治、經(jīng)濟和心理等諸多因素影響的決策主體，可以是個體或群體。

決策目標

決策問題對于決策者所希望希望實現(xiàn)的目標，可以是單個目標，也可以是多個目標。

行動方案

實現(xiàn)決策目標所采取的具體措施和手段。

1.4決策分析的基本要素行動方案（續(xù)）行動方案的個數(shù)可以是有限多個，也可以是無限多個。在某些情況下，行動方案也可以用連續(xù)變量表示。自然狀態(tài)

采取某種決策方案時，決策環(huán)境客觀存在的各種狀態(tài)。自然環(huán)境可以是確定的、不確定的或隨機的，可以是離散的，也可以是連續(xù)的。

1.5決策體系

概念在一個組織的決策過程中，與決策直接有關(guān)的組織結(jié)構(gòu)，組織各個層次、各個部門的決策權(quán)限、決策方式、決策的調(diào)控機制、決策的監(jiān)督方法等所構(gòu)成的整個體系。決策體系是整個組織的領(lǐng)導(dǎo)管理體系中的一部分。

五個系統(tǒng)：決策系統(tǒng)、智囊系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和監(jiān)督系統(tǒng)所組成。

決策系統(tǒng)

-智囊系統(tǒng)決策系統(tǒng)是組織決策體系的核心，由組織內(nèi)各層次、各組織單元中負有決策責(zé)任的決策者所組成（決策單元）。決策者是指擁有決策權(quán)的集團或個人。決策系統(tǒng)的主要任務(wù)：根據(jù)信息系統(tǒng)提供的情報，智囊系統(tǒng)制定的若干可供選擇的方案，從全局出發(fā)，經(jīng)過分析比較，權(quán)衡利弊得失，選擇決策行動方案，做出最終決策。智囊系統(tǒng)是專門協(xié)助決策系統(tǒng)為決策服務(wù)的獨立的研究、咨詢系統(tǒng)。其主要任務(wù)是對接受的某項決策問題進行咨詢，利用信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)資料，對決策問題進行系統(tǒng)的研究，在決策者作出決策之前提出可供決策者選擇的多種可行方案。1.6現(xiàn)代決策的特點相關(guān)化

任何決策不能孤立進行多目標決策、序貫決策

網(wǎng)絡(luò)化

信息的共享性及決策高速化、相關(guān)化

多維空間、決策結(jié)構(gòu)趨向縱橫交錯的矩陣網(wǎng)絡(luò)和主體網(wǎng)絡(luò)

1.6現(xiàn)代決策的特點兩極化

計算機和人工智能的應(yīng)用

中下層決策者（規(guī)范性決策）、高層決策者（隨機非程序性決策）

三元化

現(xiàn)代決策已形成了主要由思想庫、計算機與決策集團所組成的決策系統(tǒng)。1.7決策分析的類型和原則一、決策分析的類型按近代決策的基本理論

記述性決策論。以科學(xué)地說明人類行為的行為科學(xué)作為其立論的基礎(chǔ)，代表人物：巴納德、西蒙與麥奇。規(guī)范性決策論。立論基礎(chǔ)是專業(yè)經(jīng)濟學(xué)、管理科學(xué)和運籌學(xué)等

按決策的層次

戰(zhàn)略決策。為謀求企業(yè)與變化著的外部環(huán)境之間達到動態(tài)平衡的一種決策

管理決策。為實現(xiàn)戰(zhàn)略決策所進行的具有實施管理性質(zhì)的一種決策。

業(yè)務(wù)決策。在管理決策的指導(dǎo)下，為了提高企業(yè)中各種具體業(yè)務(wù)工作的質(zhì)量或效率等的一種決策。

一、決策分析的類型按決策目標的數(shù)量

單目標決策多目標決策

按決策的自然狀態(tài)

確定型決策非確定型決策風(fēng)險型決策按決策的動態(tài)性

靜態(tài)決策動態(tài)決策

一、決策分析的類型按決策的問題結(jié)構(gòu)與程序程序性決策（ProgrammedDecision）非程序性決策（Non-programmedDecision）按決策管理的主體單一決策群體決策二、決策分析的原則

經(jīng)濟性原則系統(tǒng)性原則預(yù)測性原則可行性原則方向性原則信息性原則民主性原則科學(xué)性原則經(jīng)濟性原則：經(jīng)濟性原則，就是研究經(jīng)濟決策所花的代價和取得收益的關(guān)系，研究投入與產(chǎn)出的關(guān)系。領(lǐng)導(dǎo)決策必須以經(jīng)濟效益為中心，并且要把經(jīng)濟效益同社會效益結(jié)合起來，以較小的勞動消耗和物資消耗取得最大的成果。如果一項決策所花的代價大于所得，那么這項決策是不科學(xué)的。

系統(tǒng)性原則：系統(tǒng)性原則，也稱為整體性原則，它要求把決策對象視為一個系統(tǒng)，以系統(tǒng)整體目標的優(yōu)化為準繩，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各分系統(tǒng)的相互關(guān)系，使系統(tǒng)完整、平衡。因此，在決策時，應(yīng)該將各個小系統(tǒng)的特性放到大系統(tǒng)的整體中去權(quán)衡，以整體系統(tǒng)的總目標來協(xié)調(diào)各個小系統(tǒng)的目標。

預(yù)測性原則：預(yù)測是決策的前提和依據(jù)。預(yù)測是由過去和現(xiàn)在的已知，運用各種知識和科學(xué)手段來推知未來的未知?？茖W(xué)決策，必須用科學(xué)的預(yù)見來克服沒有科學(xué)根據(jù)的主觀臆測，防止盲目決策。決策的正確與否，取決于對未來后果判斷的正確程度，不知道行動后果如何，常常造成決策失誤。所以領(lǐng)導(dǎo)決策必須遵循預(yù)測性原則?？尚行栽瓌t：可行性分析是可行性原則的外在表現(xiàn)，是決策活動的重要環(huán)節(jié)。只有經(jīng)過可行性分析論證后選定的決策方案，才是有較大把握實現(xiàn)的方案。可行性原則的具體要求，就是在考慮制約因素的基礎(chǔ)上，進行全面性、選優(yōu)性、合法性的研究分析。方向性原則：決策必須具有清晰和實際的具體的方向目標，并且這個方向目標應(yīng)該具有相對的穩(wěn)定性，一經(jīng)確定下來，不宜輕易改動。

信息性原則：信息是決策的基礎(chǔ)，信息的質(zhì)量決定著決策的質(zhì)量?？茖W(xué)決策所要求的信息必須是準確、及時、適用的。進行決策必須廣泛收集與之有關(guān)的全面系統(tǒng)的信息資料，然后進行歸納、整理、分析、加工，從而為正確的決策提供基本的條件。

民主性原則：決策的民主性原則，是指決策者要充分發(fā)揚民主作風(fēng)，調(diào)動決策參與者、甚至包括決策執(zhí)行者的積極性和創(chuàng)造性，共同參與決策活動，并善于集中和依靠集體的智慧與力量進行決策?？茖W(xué)性原則：科學(xué)性原則是一系列決策原則的綜合體現(xiàn)。決策科學(xué)性的基本要求表現(xiàn)在：決策思想科學(xué)化決策方法科學(xué)化決策程序科學(xué)化1.8決策過程

決策分析是一個動態(tài)系統(tǒng)的反饋過程。

決策過程通常隨問題的性質(zhì)，決策目標要求以及決策者偏好的不同而相異。

按照西蒙的理論，管理決策概括為如下的四項活動六個步驟，每個步驟都可能向前一個或前幾個步驟反饋的循環(huán)過程。1.8決策過程1.8決策過程1.8.1情報活動1.8.2設(shè)計活動1.8.3抉擇活動1.8.4評審活動1.8.5管理決策是個連續(xù)反饋循環(huán)過程

1.8.1情報活動1．管理決策問題識別2．管理決策問題定義1.8決策過程1.8.1情報活動1.8.2設(shè)計活動1.8.3抉擇活動1.8.4評審活動1.8.5管理決策是個連續(xù)反饋循環(huán)過程

1.8.2設(shè)計活動設(shè)計活動是尋求多種途徑解決問題的過程，在此過程中，決策者或他的咨詢?nèi)藛T發(fā)掘、構(gòu)想和分析多種可行的相互替代的活動方案。(1)必須制定多種可供選擇的方案，方案之間具有原則區(qū)別，便于權(quán)衡比較；(2)每一種方案以確切的定量數(shù)據(jù)反映其成果；(3)要說明各種方案的特點、弱點及實踐條件；(4)各種方案的表達方式必須做到條理化和直觀化。1.8決策過程1.8.1情報活動1.8.2設(shè)計活動1.8.3抉擇活動1.8.4評審活動1.8.5管理決策是個連續(xù)反饋循環(huán)過程

1.8.3抉擇活動抉擇活動是預(yù)估、評價和選擇的過程，在預(yù)估多種解決方案的后果并作出結(jié)論性的評價判斷后，選擇一種行動方案。“沒有選擇就沒有決策”。選擇什么樣的方案為好?什么為差?這是個復(fù)雜的問題，并不是弄清各種替代方案的后果以后就能馬上作出回答的。1.8.3抉擇活動方案后果的多樣性和后果評價準則的多樣性，很難找到一個對所有準則來說都是滿意的方案。評價準則因人而異，未來后果往往是風(fēng)險事件。抉擇最終取決于決策者的習(xí)慣、傳統(tǒng)、經(jīng)驗和信念等。

1.8.3抉擇活動要盡可能采用現(xiàn)代科學(xué)的評估方法和決策技術(shù)，如“可行性分析”、“決策樹”、“矩陣決策”、“模糊決策”等技術(shù)，對預(yù)選方案進行綜合評價。主要內(nèi)容是，通過定性、定量、定時的分析，評估各預(yù)選方案的近期、中期、遠期效能價值，分析方案的后果及其影響。做好方案優(yōu)選，需要滿足兩個條件：一、合理的選擇標準二、科學(xué)的選擇方法1.8.3抉擇活動1．關(guān)于選擇方案的標準什么樣的方案是最佳方案?其標準是什么?這就需要建立價值標準；達到什么程度才符合要求，是最優(yōu)呢，還是滿意就行?這又提出一個“滿意標準”問題；如果一個方案執(zhí)行起來會出現(xiàn)幾種不同的可能結(jié)果，這時應(yīng)按什么標準去選擇?這就產(chǎn)生了不確定情況下的選擇標準問題。(1)價值標準這是選擇方案的基本判據(jù)。其內(nèi)容有確定各項價值指標，分清主次，綜合評價。一般從系統(tǒng)性、先進性、效益性、現(xiàn)實性四個方面進行綜合評價。(2)“最優(yōu)標準”還是“滿意標準”？1.8.3抉擇活動2．選擇方案的方法選擇方案的方法甚多，歸納起來，有經(jīng)驗判斷包括淘汰法、排隊法、歸納法；數(shù)學(xué)方法；試驗法等。1.8.3抉擇活動⑴經(jīng)驗判斷這是最古老的一種傳統(tǒng)的方法。1940年代前的管理決策基本上都是依靠經(jīng)驗判斷。今天把數(shù)學(xué)方法、物理模型、網(wǎng)絡(luò)模型方法引進決策中后，經(jīng)驗判斷的方法仍然是不可缺少和忽視的。尤其是一些涉及到社會、心理因素等復(fù)雜問題和非計量性多的決策，需要有領(lǐng)導(dǎo)者的經(jīng)驗判斷。(2)歸納法所謂歸納法，是在方案眾多的情況下，先把方案歸成幾大類，先看哪類最好，就選中哪類，然后再從中選出最好的方案，如選擇廠址的決策，往往采取這種方法。這個方法的優(yōu)點是可以較快縮小選擇范圍。缺點是可能漏掉最優(yōu)方案。因為最優(yōu)方案也可能處在不是最好的那個類中。不過在不允許進行全面對比的情況下，這個辦法仍常被采用，因為按此法選出的方案一般還是比較滿意的。1.8.3抉擇活動(3)數(shù)學(xué)方法運用數(shù)學(xué)方法選擇方案，在1950年代以后發(fā)展很快。因為在控制變量屬于連續(xù)型的情況下，經(jīng)驗判斷方法很難直接找到最優(yōu)或滿意方案，要借助于數(shù)學(xué)方法。所謂連續(xù)型變量是指這個變量的兩個變異值之間，可以存在無窮多個中間數(shù)值。如產(chǎn)值、成本、利潤等就是連續(xù)變量。連續(xù)型的控制變量就是意味著備選方案無窮多。運用數(shù)學(xué)方法，可以使決策達到精確化。但到目前為止，尚有許多復(fù)雜的決策，用數(shù)學(xué)方法還解決不了，要綜合運用選擇方案的多種方法加以解決。1.8.3抉擇活動⑷試驗法社會問題的決策，雖然不可能創(chuàng)造出象實驗室那樣人為的典型條件，如科技界那樣去實驗。但對重大問題的決策，尤其是對新情況、新問題及無形因素起重大作用不便用數(shù)學(xué)方法分析時，先選擇少數(shù)幾個典型單位進行試點，然后總結(jié)經(jīng)驗以作為最后決策的依據(jù)，也不失為一種有效的方法。有些復(fù)雜的決策，雖然反復(fù)計算、討論、比較，仍然沒有多大把握，這時，實驗就被提上日程。但也不是事事都經(jīng)過試驗。在方案選擇過程中，往往是在選擇范圍已經(jīng)縮小到只剩下兩個關(guān)鍵方案而定不下來時，或方案已初步選出但仍感到還不放心時，不妨去作試驗為妥。1.8.3抉擇活動方案優(yōu)選，就是領(lǐng)導(dǎo)者的決斷，是決策行動，也是決策全過程中最核心、最關(guān)鍵的一著。在這個決定性的環(huán)節(jié)上見領(lǐng)導(dǎo)者的才能的高低。通常說的領(lǐng)導(dǎo)“善斷”，也就是方案“優(yōu)選”，無“優(yōu)選”，即無“善斷”。在現(xiàn)代化建設(shè)中，真正做到“善斷”，不是一件易事，要求領(lǐng)導(dǎo)者要有很高的決策的素養(yǎng)，要有戰(zhàn)略的系統(tǒng)的觀點，科學(xué)的思維方法，豐富的經(jīng)驗判斷和很強的鑒別能力。1.8決策過程1.8.1情報活動1.8.2設(shè)計活動1.8.3抉擇活動1.8.4評審活動1.8.5管理決策是個連續(xù)反饋循環(huán)過程

1.8.4評審活動1．貫徹實施實施是執(zhí)行、跟蹤和學(xué)習(xí)的過程。

方案擇定后，要付諸實施，在普遍實施前進行“試點”。試點要注意選擇在整個系統(tǒng)中具有典型性的地方，不能人為地創(chuàng)造某些特殊條件，這樣縱然試點成功，也很難以實踐。在試驗實證中，應(yīng)特別注重“可靠性”分析?？煽啃缘母拍?，即在規(guī)定條件下和預(yù)定時間內(nèi)，完成任務(wù)或達到目標的成敗概率。其中“失敗率”是一個重要標志?！笆А迸c“可靠”作為一對矛盾范疇，看其在試行過程中的變化規(guī)律。1.8.4評審活動2．反饋及控制這個階段的任務(wù)，就是要準確、及時地把方案實施過程中出現(xiàn)的問題、執(zhí)行情況的信息，輸送到?jīng)Q策機構(gòu)，以進行追蹤檢查。追蹤決策是正常的但不是注定要發(fā)生的或經(jīng)常大量出現(xiàn)的，否則就失去了決策的科學(xué)性了。決策過程是一個動態(tài)的依賴于時空變量的復(fù)雜隨機函數(shù)，把決策看成一個凝固僵化的東西，是不切實際的。因此，對方案進行必要的修正是不鮮見的。就是對決策進行根本性修正的追蹤決策，也是不奇怪的。1.8決策過程1.8.1情報活動1.8.2設(shè)計活動1.8.3抉擇活動1.8.4評審活動1.8.5管理決策是個連續(xù)反饋循環(huán)過程

1.8.5管理決策是個連續(xù)反饋循環(huán)過程管理決策是個連續(xù)過程，一般可按上述情報、設(shè)計、抉擇和實施四項活動劃分并按順序進行，但前面的活動不斷從后繼活動得到反饋信息，設(shè)計活動分析研究的結(jié)果可能修正情報活動提出的決策主題，抉擇活動也可能對各種替代方案提出補充和修改。實施活動中的信息就更為重要，實施結(jié)果可能對整個決策作出評價和修正。圖1-1管理決策的基本過程1.9決策系統(tǒng)一、決策函數(shù)收益函數(shù)、損失函數(shù)和效用函數(shù)統(tǒng)稱為決策函數(shù)——記作f=F（a，θ）

收益矩陣、損失矩陣和效用矩陣統(tǒng)稱為決策矩陣——記作收益函數(shù)設(shè)決策問題的收益值為q，狀態(tài)變量為θ，決策變量（方案或策略）為a。當(dāng)決策變量a和狀態(tài)變量θ確定后，收益值q隨之確定。收益值q是a和θ的函數(shù)，稱為收益函數(shù)，記作q=Q(a,θ)如果決策變量和狀態(tài)變量是離散的，即

a=ai(i=1,2,…,m)θ=θj(j=1,2,…,n)，則收益函數(shù)可以表示為：qij

=Q(ai,θj)，(i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)

收益矩陣損失函數(shù)損失值又稱為遺憾值，表示沒有采取最滿意方案或策略時所造成的損失。當(dāng)決策變量a和狀態(tài)變量θ確定后，損失值r是a和θ的函數(shù)，稱為損失函數(shù)，記作r=R(a,θ)在離散情況下，損失值可以表示為

rij

=R(ai,θj)

(i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)

損失函數(shù)可以表示為損失矩陣，即損失函數(shù)

損失值可以通過收益值計算出來，計算公式為