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1、第十一章 决策分析,2011年5月,北京物资学院运筹学教学课件,第一节：引言 第二节：不确定型决策 第三节：风险型决策 第四节：效用理论在决策中的应用,本章内容,决策的定义 决策模型的组成要素 决策的分类 决策模型的表示方法,第一节 引 言,决策的定义：,定义：决策是在人们的政治、经济、技术和日常生活中，为了达到预期的目的，从所有可供选择的方案中，找出最满意的方案的一种活动。,决策是决定、抉择的意思。 著名管理学家、决策学派创始人赫伯特西蒙曾说： 决策贯穿于管理的全过程，管理就是决策。 决策的质量高低决定了管理的成效。 管理者所处的层次越高,所做决策的影响越大,损益越重。,决策模型的组成要素,
2、1. 决策目标； 2. 可供选择的行动方案；（方案集） 3. 决策环境（决策所面临的自然环境）；（状态集）,4. 损益值：采取不同方案在不同自然状态下所对应的收益或损失。 5.决策准则：选择决策方案的准则 追求利润最大，还是损失最小； 有人敢于冒险，有人则力求稳妥。,决策的分类, 按决策的层次分类： 战略型决策：关于全局、影响深远的决策。 战术型决策：短期的具体的决策。, 按决策出现的频率划分： 程序决策： 经常重复出现的例行决策活动。 非程序决策：指不经常或不重复出现的决策。, 按决策过程的连续性划分： 单阶段决策：只有一个阶段。 多阶段决策：有多个阶段。,确定型决策:只有一个自然状态 非确
3、定型决策：有两个或两个以上的自然状态,风险型决策：状态概率已知 不确定型决策：状态概率未知,状态概率,自然状态个数,按决策环境划分,决策模型的表示方法,1 表格法 2 决策树法（第三节中详细介绍）,表格法,第二节 不确定型决策,例1、某电视机厂，2008年产品更新方案：A1：彻底改型 ；A2：只改机芯，不改外壳；A3：只改外壳，不改机芯。可能遇到的市场销售情况有三种，销量高（ S1 ）、中（ S2 ）、低（ S3），三种状态下的收益（单位：万元）如下表，问：如何决策？,特点：有两个或两个以上的自然状态，状态概率未知。,(二)、乐观准则(大中取大准则),(一)、悲观准则(小中取大准则),(三)、
4、折衷准则(乐观系数准则) 加权系数(0 1),(四)、等可能准则, =0.6,A3,A1,A1,A2,(五)、后悔值准则(最小机会损失),后悔值的计算公式,最优方案的选取准则,最优方案是A1.,第三节：风险型决策,特点：有两个或两个以上的自然状态，且状态概率已知。,又叫统计型决策，随机型决策。,虽然状态概率已知，但实际中何种状态发生不知道，因此，决策存在风险。,决策准则： 期望值准则：,最大收益期望值准则 最小损失期望值准则,实现方法：,表格法 决策树法,(一)、表格法,在例1中，假设已经知道市场销售情况为高、中、低的概率分别为0.3,0.5,0.2，问如何决策？,5.1,5.3,6.7,期望
5、收益E(Ai),A2,（二）决策树法,决策树的构成 决策点、方案枝、方案点、状态枝、结果点 决策树的画法： 从左向右依次展开，决策点引出方案枝； 方案枝接方案点，方案点引出状态枝； 状态枝接结果点，结果点后标损益值。,决策点,方案点,结果点,方案枝,状态枝,决策点 标决策期望损益值 方案点 标本方案的期望损益值 结果点 标每个方案在相应状态下面的损益值 状态枝 标自然状态的概率,例2,S1 S2 0.4 0.6 A1 100 -20 A2 75 10 A3 50 30,某电视机厂准备从三种电视机Ai(i=1,2,3)中选择一种进行生产，据预测市场销量有两种情况，大、小 Sj (j=1,2)，概
6、率分别为0.4、0.6，各种情况下的收益如表所示，问该厂应投产哪种电视机？,A1,A2,A3,100,-20,75,10,50,30,28,36,38,38,例3、某土建工程施工中使用一台大型施工设备，现在考虑雨季到来时的设备处理问题。已知资料如下： 发生一般洪水，大洪水和特大洪水的概率分别为0.73，0.25和0.02。若设备搬走，需支付20万元，不管洪水大小，设备不受损失；若设备就地放置，筑堤保护，需支付5万元，一般洪水和大洪水时，设备不受损失，若出现特大洪水造成设备损失500万元；若就地放置，不筑堤保护，在出现一般洪水时不受损失，但出现大洪水时损失100万元，出现特大洪水造成设备损失50
7、0万元。 （1）画出决策树； （2）用最小损失期望值准则做出决策。,0.73,0.25,0.02,0.73,0.25,0.02,0.73,0.25,0.02,搬走 20,筑堤 5,不筑堤,0,0,0,0,0,500,0,100,500,20,15,35,15,最优方案：就地放置，筑堤保护。,例4. 某企业拟定一个企业经营战略决策。提出三个备选方案：建新车间、扩建现有车间、与小厂联合经营。这三个方案分别投资20万元，10万元和2万元。据预测市场销售状况有三种情况：销路好、销路一般、销路差，它们发生的概率分别是0.5，0.3和0.2。采取建新车间方案时，在三种销售状态下每年的收益值分别为7万元、3
8、万元和 -4万元；采取扩建现有车间方案时，在三种销售状态下每年的收益值分别为5万元、2.5万元和 -2.5万元；采取与小厂联合经营方案时，在三种销售状态下每年的收益值分别为3万元、1.5万元和 -0.5万元。若企业经营年限为10年。 （1）画出决策树； （2）用期望值准则做出最优决策,建新车间 - 20,扩建现车间 -10,与小厂联营 -2,销路好0.5,销路一般0.3,销路差0.2,销路好0.5,销路好0.5,销路一般0.3,销路一般0.3,销路差0.2,销路差0.2,710,310,-410,510,2.510,-2.510,310,1.510,-0.510,16,17.5,16.5,17
9、.5, 单阶段决策 只包含一次决策的问题。 多阶段决策 需要连续作出两次或两次以上决策的问题。两次决策是有前后连带关系的，后面的决策依赖于前面的决策。,单阶段决策和多阶段决策,多阶段决策,例5: 某工厂由于生产工艺落后产品成本偏高。在产品销售价格高时才能盈利；在产品价格中等时持平，企业无利可图；在产品价格低时，企业要亏损。现在工厂的高级管理人员准备将这项工艺加以改造，用新的生产工艺来代替。新工艺的取得有两条途径，一个是自行研制，成功的概率是0.6；另一个是购买专利技术，预计谈判成功的概率是0.8。但是不论研制还是谈判成功，企业的生产规模都有两种方案，一个是产量不变，另一个是增加产量。如果研制或
10、者谈判均告失败，则按照原工艺进行生产，并保持产量不变。按照市场调查和预测的结果，预计今后几年内这种产品价格高的概率是0.4，价格中等的概率是0.5，价格低的概率是0.1。通过计算得到各种价格下的收益值，如下表所示。要求通过决策分析，确定企业选择何种决策方案最为有利。,购买专利,2,4,65,95,95,82,3,63,自行研制,6,60,85,85,30,7,30,82,例6 某企业要开发一种新产品，对该产品未来10年的销售状况的预测如下：前三年销路好的概率是0.7，销路差的概率是0.3，前三年销路好的情况下，后7年销路好的概率是0.9，销路差的概率是0.1,如果前三年销路差，则后7年销路肯定
11、差。现有两个方案可供选择，一是投资300万建大厂，二是前三年投资160万建小厂，后七年可以考虑再投资140万扩建成大厂，各种方案对应的收益情况如下表：,试用决策树进行决策。,建大厂 -300,建小厂 -160,销路好0.7,差 0.3,0.7,0.3,扩建-140,不扩建,扩建 -140,不扩建,0.9,0.1,1.0,0.9,0.1,0.1,0.9,1.0,1.0,100,-20,-20,100,-20,40,10,-20,10,前三年,后七年,616,-140,476,259,-280,70,476,70,281.2,287.2,287.2,第四节 效用理论在决策中的应用,效用的概念 效用
12、曲线 利用效用值进行决策,效用的概念,例1、某企业每年发生重大火灾的可能性是0.0001，火灾最大损失为20万元。若参加保险，每年需支付保险金250元。问该企业是否应当投保？,20,250,期望损失,最优方案是不投保，但实际上企业往往投保，为什么？,例2、有10元钱，若储蓄，可得2元利息，若买奖券，有0.001的可能中奖，奖金500元，问你会怎么办？,0.5,12,期望收益,最优方案是储蓄，但很多人会去买奖券，为什么？,效用的概念： 同样一笔货币，在不同场合或不同人面前，其价值在人们主观感觉上有所不同，这种主观上感到的价值，就称为效用。,效用反映了决策者对待损益值的特殊心理以及对待风险的不同态
13、度。,效用的特性,客观性：效益越大或损失越小，则效用越大 主观性：同样的效益，不同人感觉不同，这与人的社会责任、经济实力、心理因素等有关。,效用曲线,效用值与效益值之间的关系曲线称为效用曲线。,效用曲线的获得方法：心理测试方法,1. 把最大效益（如200元）对应的效用规定为1，最小效益（如-100元）对应的效用规定为0；得效用曲线上的两个点。 2. 提问： 方案1：50%的概率获得200元，50%的概率损失100元； 方案2：稳得25元。 若受试人选方案2，说明方案2的效用大于方案1，可减少方案2的收益，直到受试人选不出最优为止。此时，若方案2为0元，则0元的效用为 U(0)=10.5+00.
14、5=0.5,得效用曲线上的点(0,0.5)。,继续提问： 方案1：50%的概率获得200元，50%的概率得0元； 方案2：稳得80元。 U（80）= 10.5+0.50.5=0.75,效用曲线的三种类型,保守型：对获利反映迟钝，对损失反映敏感； 中间型：收益的增长与效用的增长呈正比例关系； 冒险型：对获利反应敏感，对损失反应迟钝。,利用效用值进行决策,如例2中各个损益值对应的效用如下表所示,S1 S2 0.4 0.6 A1 100 (1) -20 (0) A2 75 (0.7) 10 (0.1) A3 50 (0.5) 30 (0.3),期望收益 期望效用 28 0.4 36 0.34 38 0.38,按照最大期望收益准则，最优方案是A3， 按照最大期望效用准则，最优方案是A1。,A1,A2,A3,1,0,0.7,0.1,0.5,0.3,0.4,0.34,0.38,0.4,利用效用值决策也可以在决策树上实现。,作业,P.313， 11.5,演讲完毕，谢谢观看！,
