{决策管理}系统决策讲义

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1、系统决策,系统工程之,系统决策,生活和工作中的决策:,某人要出去办事，由于天阴，考虑是否带雨具； 一个企业，对某种新产品的市场需求状况并不清楚，有好、中、差3种自然状况，情况好就盈利，差就亏本，新产品投产或不投产这两个方案，需要企业有关人员做出决策。,系统决策,生活和工作中的决策:,从运输企业的长远发展方向来看，要不要增加新的投资？扩大运输规模？要不要引进新技术、新工艺、新设备？从运输企业的日常管理工作来看，运输价格应如何确定？运输设备何时更新？如何更新？,系统决策,10.1 系统决策概述 10.2 确定型决策 10.3风险型决策 10.4不确定型决策 10.5多阶段决策,10.1 系统决策概

2、述,10.1.1 决策的概念及意义,决策的概念: 人们为了达到某一目标，从若干可能的方案（或措施、途径、行动）中经过分析，选出最佳（或满意）方案的行为； 针对某一问题，确定反映决策者偏好的目标，根据实际情况，通过决策论中的科学方法，从多个方案中选出一个最佳方案的过程。,10.1 系统决策概述,10.1.1 决策的概念及意义,决策的概念: 狭义地说，决策指的是在几种行为方案中作出选择； 广义地讲，决策还包括在作出最后选择前所进行的一切思维活动。,10.1 系统决策概述,10.1.1 决策的概念及意义,决策问题中涉及的基本概念:,自然状态：（简称状态或条件） 是不依决策者主观意志为转移的客观环境条

3、件。特点： 1）不以决策者的主观意志为转移，在决策过程中客观存在； 2）对同一决策问题几种自然状态不能并存，只能出现其中一种 3）在决策过程中可以对它们进行数学表述或预测它们出现的概率。,10.1 系统决策概述,10.1.1 决策的概念及意义,决策问题中涉及的基本概念:,备选方案（或称行动方案、策略） 可供决策者选择的方案。备选方案必须在两个或两个以上。 损益值：在不同的自然状态下相应的方案所产生的损失和效益状态。,10.1 系统决策概述,10.1.1 决策的概念及意义,决策的地位和作用,决策在管理中起着重要作用，决策贯穿于管理的全过程，管理的关键在于决策。 决策是否正确、是否合理，关系重大。

4、,10.1 系统决策概述,10.1.2 决策的过程和步骤,例题：某工程队需要决定第二天是否施工，若进行施工，当天下雨时将损失1000元，当天不下雨时将获得收益10 000元；若不进行施工，无论是否下雨，由于窝工将损失300元。根据天气预报，决策者估计第二天下雨的可能性为0.3 ，不下雨的可能性为0.7。,需要决策者在面临第二天是否下雨这样的具有随机因素的问题时，对是否施工这两个方案作出决策，使工程队收益最大。,10.1 系统决策概述,10.1.2 决策的过程和步骤,确定目标,企业效益最大,判定自然状态及其概率,下雨0.3 不下雨0.7,拟定备选方案,评价方案,选择方案,开工 不开工,1、开工

5、晴 10000 雨 -1000 2、不开工 晴 -300 雨 -300,10.1 系统决策概述,10.1.3 决策问题的描述,矩阵表示法,状态空间：自然状态构成的集合,决策空间： 备选方案构成的集合,收益值（损益值）,自然状态i的概率,10.1 系统决策概述,10.1.3 决策问题的描述,矩阵表示法,例题10-1的决策问题,10.1 系统决策概述,10.1.3 决策问题的描述,决策树表示法（单阶段）,决策点,状态点,末端,方案枝,状态枝,损益值,10.1 系统决策概述,10.1.3 决策问题的描述,决策树表示法（单阶段）,例题10-1的决策问题,决策点,状态点,末端,方案枝,状态枝,损益值,1

6、0.1 系统决策概述,10.1.3 决策问题的描述,决策的分类,按目标分类：单目标决策和多目标决策 按自然状态分类：确定型、风险型决策、不确定型决策 按阶段分类：单阶段决策和多阶段决策 按决策空间分类：有限空间决策和无限空间决策,10.2 确定型决策,10.2.1 问题概述,具备四个条件：,存在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 存在可供决策人选择的两个或两个以上的备选方案 不同的备选方案在确定自然状态下的损益值可以计算出来,10.2 确定型决策,10.2.2 特点及决策方法,确定型决策是在未来可能出现的各种自然状态中，通过分析，判定其中某一种状态必然出现，而其他状态必然不

7、出现。,表10-3 确定型决策,10.2 确定型决策,10.2.2 特点及决策方法,表10-4 矩阵表示形式,例题10-1中，假如可以确定地知道第2天下雨，即针对于s1的概率p1=1，则p2=0，其矩阵形式,10.3 风险型决策,10.3.1 问题概述,定义,未来情况未知，但各种自然状态出现的概率已知，这种条件下的决策称为风险型决策，也称为随机型决策或统计型决策。,10.3 风险型决策,10.3.1 问题概述,具备5个条件,存在决策人希望达到的目标； 存在两个或两个以上的备选方案； 存在两个或两个以上的自然状态； 备选方案在不同状态下的损益值可计算； 各种状态发生的概率可预先估计或计算出来。,

8、10.3 风险型决策,10.3.2 最大可能准则,含义及特点,最大可能准则，是在具有最大概率的状态下根据收益值大小进行决策，而不考虑其他状态。,最大可能准则是基于概率论中关于状态的概率越大、发生的可能性越大的思想提出来的。,10.3 风险型决策,10.3.2 最大可能准则,决策步骤,从对表10-1中的各自然状态的概率值中，选出最大者。,根据si状态下各方案的损益值进行决策。,10.3 风险型决策,10.3.2 最大可能准则,例题10-1,表10-5 最大可能准则决策,10.3 风险型决策,10.3.2 最大可能准则,注意,确定型决策是风险决策的特例,在使用最大可能准则进行决策时，应注意该准则仅

9、当各概率比其他概率值大得多时效果才好，若一组概率值大小比较接近，则不应使用该准则。,10.3 风险型决策,10.3.3 期望值准则,含义及特点,期望值准则是根据备选方案在各状态下的损益值的概率平均的大小，决定各方案的取舍。,把每个备选方案的期望值计算出来，加以比较。如果决策目标是效益最大，则取期望值最大的备选方案；如果损益矩阵的元素是损失值，而且决策目标是使损失最小，则应选期望值最小的备选方案。,10.3 风险型决策,10.3.3 期望值准则,决策步骤,1）矩阵表示法中的决策 按各行计算各状态下的损益值与概率值乘积之和，得到期望值； 比较各行的期望值，根据决策目标，选出最优者，其所在备选方案就

10、是决策方案。,10.3 风险型决策,10.3.3 期望值准则,决策步骤,2）决策树表示法中的决策 对各方案枝，将其所包含的各状态枝上的概率值与末端节点的损益值相乘，然后将这些状态枝的乘积求和，标在各方案枝上； 比较各方案枝标记的值，根据决策目标，选出最优方案。,10.3 风险型决策,10.3.3 期望值准则,例题10-2,某厂要确定下一计划期内产品的生产批量，根据以前的经验并通过市场调查和预测，已知产品销路好、一般、差3种情况的可能性（即概率）分别为0.3、0.5、0.2，产品采用大、中、小批量生产的备选方案，可能获得的效益价值也可以相应地计算出来，现在采用期望值准则，确定合理批量，使企业获得

11、效益最大。,10.3 风险型决策,10.3.3 期望值准则,例题10-2,表10-6 例10-2的决策问题,10.3 风险型决策,10.3.3 期望值准则,例题10-2 解：1）矩阵表示法,10.3 风险型决策,解：2）决策树表示法,10.3 风险型决策,课堂练习,某工程队承担一座桥梁的施工任务。由于施工地区夏季多雨，需停工三个月。在停工期间该工程队可将施工机械搬走或留在原处。如搬走，需搬运费1800元。如留原处，一种方案是花500元筑一护堤，防止河水上涨发生高水位的侵袭。若不筑护堤，发生高水位侵袭时将损失10000元。如果下暴雨发生洪水时，则不管是否筑护堤，施工机械留在原处都将受到60000

12、的损失。据历史资料，该地区夏季高水位的发生率是25%，洪水的发生率是2%，试用决策树法分析该施工队要不要把施工机械搬走及要不要筑护堤？,10.3 风险型决策,课堂练习,10.4 不确定型决策,10.4.1 问题概述,不确定型决策是既不知道哪一种自然状态发生，也不知道自然状态发生的概率，在这种情况下，有几种决策准则，这些准则的应用，完全取决于决策者的经验和性格，,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,1、乐观准则：大中取大准则,特点：选择该准则的决策者对客观情况比较乐观，愿意争取一切获得最好结果的机会。,决策步骤：先从每个方案中选出一个最大收益值，再从这些最大收益值中选出最大值，该最大

13、值对应的方案为决策所选定的方案。,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,乐观准则：大中取大准则,例题10-3：某石油冶炼厂对是否从油田页岩中提取石油制品的方案进行决策。 决策目标：收益最大,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,乐观准则：大中取大准则,s1：低于现行价格（简称低价）； s2：高于现行价格（简称高价）； s3：现行价格不变（简称现价）； s4：发生禁运，价格暴涨（简称禁运）。,d1： d2： d3：；,工厂准备采取的行动方案是：,原油价格发生波动的4种自然状态：,10.4 不确定型决策,表10-7 损益值表,10.4 不确定型决策,例题10-3：某石油冶炼厂对

14、是否从油田页岩中提取石油制品的方案进行决策。 决策目标：收益最大,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,2、悲观准则：小中取大准则,特点：决策者对客观情况比较悲观，总是小心谨慎，从最坏结果着想，决策者假定未来是最大理想状态占优势。,决策步骤：先从各方案中选出一个最小收益值，再从这些最小收益值中选出一个最大收益值，其对应方案为决策选定方案。,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,2、悲观准则：小中取大准则,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,3、折中准则：乐观系数准则,特点：对客观情况的态度介于乐观者和悲观者之间，主张从中平衡折中处理。,决策步骤：决策者根据自己的

15、愿望、经验和过去的数据，给出乐观系数，对每一个方案计算折中收益值。,再从从中选择数值最大者，与其相对应的方案就是决策方案。,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,3、折中准则：乐观系数准则,E(d1)=0.655+0.4(-50)=13 E(d2)=0.6150+0.4(-150)=30,E(d3)=0.6500+0.4(-500)=100,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,4、等可能性准则：拉普拉斯准则,特点：假定各种自然状态出现的可能性相同，即赋予每种自然状态的出现相等的概率 。,决策步骤：以相同的概率分别计算各方案的预期损益值，再从中选取最大值者，与其相对应的方案

16、就是决策方案。,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,4、等可能性准则：拉普拉斯准则,例题10-3采用等可能性准则进行决策,解：按等可能性准则的决策。因为有4种自然状态，则每种状态的概率为0.25，计算各个方案的预期损益值：,E(d1)=0.25(-50+0+50+55)=13.75 E(d2)=0.25(-150-50+100+150)=2.5 E(d3)=0.25(-500-200+0+500)=-50,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,4、后悔值准则：,特点：设每种自然状态的最高值为该状态的理想目标，将该状态中的其它值与最高值相减所得之差，称为后悔值，由后悔值构成的矩阵称为后悔值矩阵。后悔值准则是在决策中使未来的后悔值达到最小。,10.4 不确定型决策,10.4.2 决策准则,4、后悔值准则：,决策步骤： 1）由损益矩阵导出后悔值矩阵； 2）在后悔值矩阵中对每一方案选出最大后悔值； 3）从这些最大后悔值中选出最小后悔值，所对应的方案为决策方