第十章決策分析

第一頁，共三十五頁。第十章決策分析人們在從事各種各樣活動的過程中，對可能采取行動的計劃方案作出決定，就是決策。決策分析，又稱決策論，是運籌學的重要分支之一。它是幫助人們進行科學決策的基本理論和方法。決策分析模型在經濟領域的應用非常廣泛，在石油和天然氣工業(yè)，在投資分析、產品開發(fā)、房地產開發(fā)、市場營銷、科學試驗等方面都有決策分析模型應用的有效成果。由于計算機軟件的不斷發(fā)展，大大改進了決策者的決策進程。通過本章的學習，應當了解決策問題的概念和類型，掌握不確定型決策和風險型決策的理論、效用理論和層次分析方法，并能使用軟件WinQSB求解決策分析問題。第二頁，共三十五頁。2第一節(jié)決策分析的概念決策問題中，所有與問題有關的各種因素以及各種可能后果事先知道，或者隨機因素很弱，稱為確定條件下的決策。反之，決策者對可能出現(xiàn)的不同自然狀態(tài)缺乏必要的信息，無法確定未來各種可能情況(稱為自然狀態(tài))發(fā)生的概率，這類問題稱為不確定型決策，若決策者能確定未來各個自然狀態(tài)發(fā)生的概率，這類問題稱為風險型決策。本書中決策論主要研究不確定條件下的決策問題，即不確定型決策和風險型決策。第三頁，共三十五頁。3一、自然狀態(tài)第四頁，共三十五頁。4二、方案方案指決策人為實現(xiàn)目標所可能采取的措施、行動等。可供選擇的行動方案稱為方案集，m個行動方案的方案集用表示。第五頁，共三十五頁。5三、收益第六頁，共三十五頁。6四、決策準則面對這些自然狀態(tài)、方案集和相應的收益或損失，決策人為獲得最佳收益，而對選取不同的方案進行判別，所依據的準則稱為決策準則。不同的決策人，其性格和態(tài)度偏好不同，決策準則也不盡相同。有人選擇期望收益最大或者損失最小，但也有人選擇其他決策準則和方案。決策問題的損益除了用矩陣表示以外，也可以使用表達更清楚的決策表或者損益表(表10-1)表示。第七頁，共三十五頁。7第二節(jié)不確定型決策紀60年代以來發(fā)展得十分迅速。根據決策者的不同偏好，分為以下幾種情況。第八頁，共三十五頁。8一、樂觀準則樂觀準則又稱為大中取大準則，決策者對問題持樂觀態(tài)度，認為每種情況都會出現(xiàn)最好的。因此對每一種方案找出最大收益，然后從這些最大收益的方案中再選取最大的方案作為決策方案。參見教材P269第九頁，共三十五頁。9二、悲觀準則第十頁，共三十五頁。10三、適度樂觀準則第十一頁，共三十五頁。11四、等概率準則等概率準則是一種機會均等的決策準則，決策者不能判斷哪一種自然狀態(tài)發(fā)生的可能性更大或更小，所以決策者計算每一方案的等概率收益，然后從中選取均值收益最大的方案為最優(yōu)決策方案。第十二頁，共三十五頁。12五、后悔值準則當決策者選定某一方案后，如果發(fā)現(xiàn)所選方案并非最優(yōu)方案，必然會后悔，最優(yōu)方案收益值與所選方案收益值之差越大，后悔程度越嚴重。每一種方案在各種不同狀態(tài)下的后悔值定義為每一狀態(tài)的最大收益與所選方案收益之差，決策時，從每一方案的最大后悔值中選擇后悔值最小的方案作為最優(yōu)方案，這就是后悔值準則的決策過程。第十三頁，共三十五頁。13第三節(jié)風險型決策風險型決策是決策者根據收集到的有關自然狀態(tài)以往的信息，獲得各個自然狀態(tài)發(fā)生的概率。這些以往的信息稱為先驗信息，由先驗信息加工整理得到的概率分布稱為先驗分布。決策者根據不同的自然狀態(tài)可能發(fā)生的概率所進行的決策，稱為風險型決策。在風險決策問題中，決策者還可以追加新的樣本信息來修正原有的先驗分布，形成后驗分布，以提高決策的可靠性。與不確定型決策一樣，風險型決策也有不同的決策準則。第十四頁，共三十五頁。14一、最大可能準則最大可能準則要求決策者首先找出發(fā)生概率最大的自然狀態(tài)，然后在這一狀態(tài)下選取收益最大的方案為決策方案。根據這一準則，本例中一般需求發(fā)生的概率0.6最大，此時，選擇建造中型水泥廠方案a2，收益為35萬元。第十五頁，共三十五頁。15二、期望收益準則第十六頁，共三十五頁。16三、貝葉斯決策第十七頁，共三十五頁。17四、決策樹風險型決策也可以用更直觀的方法，即用決策樹來表達。下面以例題來說明決策樹的畫法和計算。參見教材P274第十八頁，共三十五頁。18第四節(jié)效用理論一、效用函數(shù)效用是經濟學家為了衡量決策人對某些事物的主觀價值、態(tài)度、偏好和傾向等而給出的一個指標，是決策人對后果偏好的量化，是一個相對指標。第十九頁，共三十五頁。19二、效用曲線下面采用心理實驗法介紹效用曲線的畫法。某商場決定搞一次活動，對客戶規(guī)定兩種領獎辦法：第一種，直接發(fā)給客戶25元現(xiàn)金；第二種，采用二簽抽一發(fā)獎的辦法(抽中、抽不中的概率各為0.5)，抽中了，客戶可得到獎金200元，若抽不中，客戶得-100元，即向商場支付100元。問：客戶愿意按哪種辦法領獎？參見教材P278第二十頁，共三十五頁。20三、效用曲線的類型及應用效用曲線有三種類型，如圖10-4所示。第二十一頁，共三十五頁。21第五節(jié)層次分析方法及應用層次分析法，又稱AHP(analytichierarchyprocess)方法，是美國運籌學家塞蒂(T.L.Saaty)于20世紀70年代提出的一種層次權重決策分析方法。它的方法特點是在對復雜決策問題的本質、影響因素及其內在關系等進行分析的基礎上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學化，從而為多目標、多準則或無結構特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法。尤其適合對決策結果難于直接準確計量的場合。該方法自1982年被介紹到我國以來，以其定性與定量相結合地處理各種決策因素，并且靈活簡潔的優(yōu)點，迅速地在我國社會經濟各個領域，如能源系統(tǒng)分析、城市規(guī)劃、經濟管理、科研評價等，得到廣泛的重視和應用。第二十二頁，共三十五頁。22一、層次分析法概述層次分析法是人們對于復雜的多結構層次問題進行定量化判斷的一種方法。第二十三頁，共三十五頁。23一、層次分析法概述一般地，用層次分析法決策時需要5個步驟。第一步，弄清問題的范圍、所包含的因素及其相互關系、解決問題的目的、是否具有AHP所描述的特征。第二步，建立層次結構，將問題所包含的因素劃分為不同層次。第三步，構造判斷矩陣。第四步，層次單排序及一致性檢驗。第五步，層次總排序及一致性檢驗。第二十四頁，共三十五頁。24二、構造判斷矩陣第二十五頁，共三十五頁。25二、構造判斷矩陣第二十六頁，共三十五頁。26三、層次單排序及一致性檢驗第二十七頁，共三十五頁。27三、層次單排序及一致性檢驗第二十八頁，共三十五頁。28四、近似計算第二十九頁，共三十五頁。29五、層次總排序及一致性檢驗第三十頁，共三十五頁。30第六節(jié)決策分析的WinQSB求解用于決策分析的子程序是DecisionAnalysis，主要功能包括貝葉斯分析、效益表分析、二人零和對策(見第十一章)、決策樹等問題的求解，這里給出簡要使用說明。第三十一頁，共三十五頁。31一、效益表分析效益表分析是已知策略各狀態(tài)的效益和概率，分析7種決策準則下的決策結果。例10-10用WinQSB軟件求解例10-2。解（參見教材P288)第三十二頁，共三十五頁。32二、決策樹圖應用軟件解題進行到上一步時，單擊ShowDecisionTreeGraph，顯示決策樹如圖10-12所示。用該軟件作貝葉斯分析只能計算后驗概率，收益期望值需手工計算。第三十三頁，共三十五頁。33習題參見教材P290第三十四頁，共三十五頁。34內容總結第十章決策分析。決策分析，又稱決策論，是運籌學的重要分支之一。由于計算機軟件的不斷發(fā)展，大大改進了決策者的決策進程。不同的決策人，其性格和態(tài)度偏好不同，決策準則也不盡相同。有人選擇期望收益最大或者損失最小，但也有人選擇其他決策準則和方案。決策問題的損益除了