第十一章決策分析培訓和科學決策與信息分析

第十一章決策分析2011年5月北京物資學院運籌學教學課件?第一節(jié)：引言第二節(jié)：不確定型決策第三節(jié)：風險型決策第四節(jié)：效用理論在決策中的應用本章內(nèi)容?決策的定義決策模型的組成要素決策的分類決策模型的表示方法第一節(jié)引言?決策的定義：定義：決策是在人們的政治、經(jīng)濟、技術和日常生活中，為了達到預期的目的，從所有可供選擇的方案中，找出最滿意的方案的一種活動。

決策是決定、抉擇的意思。?著名管理學家、決策學派創(chuàng)始人赫伯特·西蒙曾說：

決策貫穿于管理的全過程，管理就是決策。?決策的質(zhì)量高低決定了管理的成效。?管理者所處的層次越高,所做決策的影響越大,損益越重。?決策模型的組成要素1.決策目標；2.可供選擇的行動方案；（方案集）3.決策環(huán)境（決策所面臨的自然環(huán)境）；（狀態(tài)集）

4.損益值：采取不同方案在不同自然狀態(tài)下所對應的收益或損失。5.決策準則：選擇決策方案的準則

追求利潤最大，還是損失最?。挥腥烁矣诿半U，有人則力求穩(wěn)妥。?決策的分類?按決策的層次分類：

戰(zhàn)略型決策：關于全局、影響深遠的決策。

戰(zhàn)術型決策：短期的具體的決策。?按決策出現(xiàn)的頻率劃分：程序決策：

經(jīng)常重復出現(xiàn)的例行決策活動。非程序決策：指不經(jīng)?；虿恢貜统霈F(xiàn)的決策。?按決策過程的連續(xù)性劃分：單階段決策：只有一個階段。多階段決策：有多個階段。?確定型決策:只有一個自然狀態(tài)非確定型決策：有兩個或兩個以上的自然狀態(tài)風險型決策：狀態(tài)概率已知不確定型決策：狀態(tài)概率未知狀態(tài)概率自然狀態(tài)個數(shù)

按決策環(huán)境劃分?決策模型的表示方法1表格法2決策樹法（第三節(jié)中詳細介紹）?

自然狀態(tài)

狀態(tài)概率損益值方案s1s2…snp1p2…pna1a11a12…

a1na2a21a22…

a2n….…………amam1am2…

amn最優(yōu)方案表格法?第二節(jié)不確定型決策例1、某電視機廠，2008年產(chǎn)品更新方案：A1：徹底改型

；A2：只改機芯，不改外殼；A3：只改外殼，不改機芯。可能遇到的市場銷售情況有三種，銷量高（S1）、中（S2）、低（

S3），三種狀態(tài)下的收益（單位：萬元）如下表，問：如何決策？

S1S2S3A1201-6A2980

A3654狀態(tài)方案收益特點：有兩個或兩個以上的自然狀態(tài)，狀態(tài)概率未知。?

自然狀態(tài)方案S1S2S3A1201-6A2980A3654最優(yōu)方案(二)、樂觀準則(大中取大準則)(一)、悲觀準則(小中取大準則)

(三)、折衷準則(樂觀系數(shù)準則)加權系數(shù)α(0α1)(四)、等可能準則悲觀準則-604樂觀準則2096折衷準則9.65.45.2等可能準則55.675α=0.6

A3

A1

A1

A2?(五)、后悔值準則(最小機會損失)

自然狀態(tài)方案S1S2S3A1201-6A2980A3654S1S2S301114后悔值矩陣7031040后悔值的計算公式最優(yōu)方案的選取準則maxrij101114最優(yōu)方案是A1.?第三節(jié)：風險型決策特點：有兩個或兩個以上的自然狀態(tài)，且狀態(tài)概率已知。又叫統(tǒng)計型決策，隨機型決策。雖然狀態(tài)概率已知，但實際中何種狀態(tài)發(fā)生不知道，因此，決策存在風險。決策準則：期望值準則：最大收益期望值準則最小損失期望值準則實現(xiàn)方法：表格法決策樹法?(一)、表格法在例1中，假設已經(jīng)知道市場銷售情況為高、中、低的概率分別為0.3,0.5,0.2，問如何決策？

自然狀態(tài)狀態(tài)概率方案S10.3S20.5S30.2A1201-6A2980A3654最優(yōu)方案5.15.36.7

期望收益E(Ai)

A2?（二）決策樹法決策樹的構成

決策點、方案枝、方案點、狀態(tài)枝、結果點決策樹的畫法：

從左向右依次展開，決策點引出方案枝；方案枝接方案點，方案點引出狀態(tài)枝；狀態(tài)枝接結果點，結果點后標損益值。

?決策點方案點結果點方案枝狀態(tài)枝決策點標決策期望損益值方案點標本方案的期望損益值結果點標每個方案在相應狀態(tài)下面的損益值狀態(tài)枝標自然狀態(tài)的概率?例2

S1S20.40.6A1100-20

A27510A35030某電視機廠準備從三種電視機Ai(i=1,2,3)中選擇一種進行生產(chǎn)，據(jù)預測市場銷量有兩種情況，大、小Sj(j=1,2)，概率分別為0.4、0.6，各種情況下的收益如表所示，問該廠應投產(chǎn)哪種電視機？A1A2A3P(S1)=0.40.60.40.60.40.6100-207510503028363838?例3、某土建工程施工中使用一臺大型施工設備，現(xiàn)在考慮雨季到來時的設備處理問題。已知資料如下：發(fā)生一般洪水，大洪水和特大洪水的概率分別為0.73，0.25和0.02。若設備搬走，需支付20萬元，不管洪水大小，設備不受損失；若設備就地放置，筑堤保護，需支付5萬元，一般洪水和大洪水時，設備不受損失，若出現(xiàn)特大洪水造成設備損失500萬元；若就地放置，不筑堤保護，在出現(xiàn)一般洪水時不受損失，但出現(xiàn)大洪水時損失100萬元，出現(xiàn)特大洪水造成設備損失500萬元。（1）畫出決策樹；（2）用最小損失期望值準則做出決策。?0.730.250.020.730.250.020.730.250.02搬走20筑堤5不筑堤00000500010050020153515最優(yōu)方案：就地放置，筑堤保護。

?例4.某企業(yè)擬定一個企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略決策。提出三個備選方案：建新車間、擴建現(xiàn)有車間、與小廠聯(lián)合經(jīng)營。這三個方案分別投資20萬元，10萬元和2萬元。據(jù)預測市場銷售狀況有三種情況：銷路好、銷路一般、銷路差，它們發(fā)生的概率分別是0.5，0.3和0.2。采取建新車間方案時，在三種銷售狀態(tài)下每年的收益值分別為7萬元、3萬元和-4萬元；采取擴建現(xiàn)有車間方案時，在三種銷售狀態(tài)下每年的收益值分別為5萬元、2.5萬元和-2.5萬元；采取與小廠聯(lián)合經(jīng)營方案時，在三種銷售狀態(tài)下每年的收益值分別為3萬元、1.5萬元和-0.5萬元。若企業(yè)經(jīng)營年限為10年。（1）畫出決策樹；（2）用期望值準則做出最優(yōu)決策?建新車間-20擴建現(xiàn)車間-10與小廠聯(lián)營-2銷路好0.5銷路一般0.3銷路差0.2銷路好0.5銷路好0.5銷路一般0.3銷路一般0.3銷路差0.2銷路差0.2710310-4105102.510-2.5103101.510-0.5101617.516.517.5??單階段決策只包含一次決策的問題。?多階段決策需要連續(xù)作出兩次或兩次以上決策的問題。兩次決策是有前后連帶關系的，后面的決策依賴于前面的決策。單階段決策和多階段決策?多階段決策例5:

某工廠由于生產(chǎn)工藝落后產(chǎn)品成本偏高。在產(chǎn)品銷售價格高時才能盈利；在產(chǎn)品價格中等時持平，企業(yè)無利可圖；在產(chǎn)品價格低時，企業(yè)要虧損。現(xiàn)在工廠的高級管理人員準備將這項工藝加以改造，用新的生產(chǎn)工藝來代替。新工藝的取得有兩條途徑，一個是自行研制，成功的概率是0.6；另一個是購買專利技術，預計談判成功的概率是0.8。但是不論研制還是談判成功，企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模都有兩種方案，一個是產(chǎn)量不變，另一個是增加產(chǎn)量。如果研制或者談判均告失敗，則按照原工藝進行生產(chǎn)，并保持產(chǎn)量不變。按照市場調(diào)查和預測的結果，預計今后幾年內(nèi)這種產(chǎn)品價格高的概率是0.4，價格中等的概率是0.5，價格低的概率是0.1。通過計算得到各種價格下的收益值，如下表所示。要求通過決策分析，確定企業(yè)選擇何種決策方案最為有利。?方收益案值自然狀態(tài)原工藝生產(chǎn)買專利成功0.8自行研制成功0.6產(chǎn)量不變增加產(chǎn)量產(chǎn)量不變增加產(chǎn)量價格低0.1-100-200-300-200-300價格中等0.5050500-250價格高0.4100150250200600?1購買專利52486595995增加產(chǎn)量產(chǎn)量不變成功0.8失敗0.2823失敗0.4成功0.663自行研制66085101185-1000100-20015050-30025050-2002000-300600-250-1001000307產(chǎn)量不變增加產(chǎn)量價格低0.1價格中0.5價格高0.4價格中0.5價格高0.4價格低0.1價格中0.5價格高0.4價格低0.1價格低0.1價格中0.5價格高0.4價格低0.1價格中0.5價格高0.4價格低0.1價格中0.5價格高0.43082?例6某企業(yè)要開發(fā)一種新產(chǎn)品，對該產(chǎn)品未來10年的銷售狀況的預測如下：前三年銷路好的概率是0.7，銷路差的概率是0.3，前三年銷路好的情況下，后7年銷路好的概率是0.9，銷路差的概率是0.1,如果前三年銷路差，則后7年銷路肯定差。現(xiàn)有兩個方案可供選擇，一是投資300萬建大廠，二是前三年投資160萬建小廠，后七年可以考慮再投資140萬擴建成大廠，各種方案對應的收益情況如下表：銷路好銷路差大廠100-20小廠4010試用決策樹進行決策。?建大廠-300建小廠-160銷路好0.7差0.30.70.3擴建-140不擴建擴建-140不擴建0.90.11.00.90.10.10.91.01.0100-20-20100-204010-2010前三年后七年616-140476259-2807047670281.2287.2287.2?第四節(jié)效用理論在決策中的應用效用的概念效用曲線利用效用值進行決策?效用的概念例1、某企業(yè)每年發(fā)生重大火災的可能性是0.0001，火災最大損失為20萬元。若參加保險，每年需支付保險金250元。問該企業(yè)是否應當投保？

發(fā)生火災0.0001無火災0.9999買保險250250不買保險202300020250

期望損失最優(yōu)方案是不投保，但實際上企業(yè)往往投保，為什么？?例2、有10元錢，若儲蓄，可得2元利息，若買獎券，有0.001的可能中獎，獎金500元，問你會怎么辦？

中獎0.001未中獎0.999儲蓄1212買獎券50000.512

期望收益最優(yōu)方案是儲蓄，但很多人會去買獎券，為什么？?效用的概念：同樣一筆貨幣，在不同場合或不同人面前，其價值在人們主觀感覺上有所不同，這種主觀上感到的價值，就稱為效用。效用反映了決策者對待損益值的特殊心理以及對待風險的不同態(tài)度。效用的特性客觀性：效益越大或損失越小，則效用越大主觀性：同樣的效益，不同人感覺不同，這與人的社會責任、經(jīng)濟實力、心理因素等有關。?效用曲線效用值與效益值之間的關系曲線稱為效用曲線。效用曲線的獲得方法：心理測試方法1.把最大效益（如200元）對應的效用規(guī)定為1，最小效益（如-100元）對應的效用規(guī)定為0；得效用曲線上的兩個點。2.提問：方案1：50%的概率獲得200元，50%的概率損失100元；方案2：穩(wěn)得25元。若受試人選方案2，說明方案2的效用大于方案1，可減少方案2的收益，直到受試人選不出最優(yōu)為止。此時，若方案2為0元，則0元的效用為U(0)=10.5+00.5=0.5,得效用曲線上的點(0,0.5)。?繼續(xù)提問：方案1：50%的概率獲得200元，50%的概率得0元；方案2：穩(wěn)得80元。U（80）=10.5+0.50.5=0.75-10002001?效用曲線的三種類型0保守型冒險型中間型保守型：對獲利反映遲鈍，對損失反映敏感；中間型：收益的增長與效用的增長呈正比例關系；冒險型：對獲利反應敏感，對損失反應遲鈍。?利用效用值進行決策如例2中各個損益值對應的效用如下表所示

S1S20.40.6A1100(1)-20

(0)A275(0.7)10(0.1)A350(0.5)30(0.3)期望收益

期望效用28

0.4360.34380.38按照最大期望收益準則，最優(yōu)方案是A3，按照最大期望效用準則，最優(yōu)方案是A1。?A1A2A3P(S1)=0.40.60.40.60.40.6100.70.10.50.30.40.340.380.4利用效用值決策也可以在決策樹上實現(xiàn)。?作業(yè)P.313，11.5?第3章科學決策與信息分析主要內(nèi)容：信息分析在決策中的作用；各類型決策中的信息保障；信息分析的工作流程?；疽螅毫私飧黝悰Q策中信息利用的重要性；了解不同決策階段信息服務的特點；理解決策對信息的基本要求；掌握信息分析工作的基本流程。3.1信息分析在決策中的作用3.1.1決策活動中的信息利用信息分析:是對情報進行定向濃集和科學抽象的一種科學勞動.信息在軍事戰(zhàn)略制定中的作用；信息在制定地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃中的作用；信息在科學管理中的作用；信息在對外貿(mào)易中的作用；信息在制定生產(chǎn)計劃中的作用；信息在提高產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)展花色品種中的作用。3.1信息分析在決策中的作用3.1.2不同決策階段的信息服務決策階段信息服務的內(nèi)容與特點決策前（超前服務）促成決策及早完成（快）；有助于決策者掌握預測性信息（準）；有助于決策者更新知識、增強判斷力（增）決策中（跟蹤服務）確立目標階段；決策方案準備階段；選定決策方案階段。決策后（反饋服務）跟蹤反饋；循環(huán)反饋；同步追蹤反饋。3.1信息分析在決策中的作用3.1.3決策對信息的基本要求可靠性（可信度）——信息的真實性和準確性。信息源；信息獲取手段；信息獲取的條件。完整性（完全度）——包括決策對象全部的信息全面收集歷史的、現(xiàn)實的和未來的信息；兼顧反映正面的和反面問題的信息。精確性（精確度）——反映事物特征的細微化程度。不同決策對信息的精確度要求不同；劃定范圍，確定上限和下限。3.2各類型決策中的信息保障3.2.1新產(chǎn)品研制的信息保障創(chuàng)意產(chǎn)生與篩選階段的信息保障創(chuàng)意產(chǎn)生于對信息的收集、吸收和理解；創(chuàng)意孕育著新產(chǎn)品，要盡可能多的收集；篩選是從多個創(chuàng)意中選擇出具有開發(fā)價值項目的過程，其要求是：新意；可行；實用；有效。3.2各類型決策中的信息保障3.2.1新產(chǎn)品研制的信息保障開發(fā)決策階段的信息保障主要任務是針對經(jīng)過初步篩選出的幾個創(chuàng)意中的每一個新產(chǎn)品開發(fā)構想收集信息；主要目的是從若干初步入選的新產(chǎn)品開發(fā)設想中挑選一個，作為本企業(yè)的新產(chǎn)品研制項目。新產(chǎn)品設計階段的信息保障方案設計：正確選型，確定新產(chǎn)品的基本結構和基本參數(shù)。