决策理论与方法概述.ppt

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1、决策理论与方法,第一讲 基本概念与问题,主要内容,1. 决策与决策理论 2. 随机性决策问题的基本特点与要素 3. 随机性决策问题的分析方法与步骤,1. 决策与决策理论,1） 决策的定义 2） 决策理论的学科定位 3） 决策理论分类 4） 决策理论研究基本假设 5） 决策理论研究方法 6）决策理论的发展简史,1） 决策的定义,牛津词典 中国大百科全书 自动控制与系统工程卷 苏联大百科全书 大英百科全书 哈佛管理丛书,按照以上解释，决策是进行选择的行动或行动的结果，并有作决策即制订决策的过程的含义。 决策就是选择。,但是，作为科学的决策理论所研究的决策应是：有目的性的选择。,2） 决策理论的学科

2、定位,1）决策论是运筹学的一支； 2）决策论也是经济学和管理科学的重要组成部分； 3）决策论是控制论的延伸； 4）决策论是系统科学和系统工程中的重要部分； 5）决策理论是社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学。,3） 决策理论分类,1）按容易区分的因素划分； 2）按涉及面的宽窄划分； 3）个人事务决策与公务决策。,4） 决策理论研究基本假设,理论的建立依赖于前提假设。决策理论是建立在一定假设基础上的。 在决策理论的研究中，提出了各种各样的假设。,经济人假设,经济人假设最早出现在经济分析中。 首先，国富论中的论述。 其次，穆勒在斯密对经济人论述和西里尔提出的个人经济利益最大化公理的基础上，提炼

3、出了经济人假设。,经济人假设,经济人就是使得市场经济得以运行的人，即会算计，有创造性，能寻求自身利益最大化；不仅如此，所有人均在此列，概莫能外。 在上述经济人假设中，还暗含了关于人是理性的假设。,理性假设,所谓理性，就是指人在经济活动中总是受利己的动机所驱使，在做出一系列经济决策时，总是深思熟虑地通过成本-收益分析或趋利避害原则对其面临的各种可能的机会、目标已经实现目标的手段进行权衡比较，优化选择，以便找出一个方案。,面临的挑战,（1）来自马斯洛的挑战； （2）来自西蒙的挑战； （3）来自威廉姆斯的挑战； （4）来自莱宾斯坦的挑战； （5）来自诺斯的挑战。,5） 决策理论研究方法,常用的研究方

4、法有： 实证性研究方法 规范性研究方法,所谓实证性分析是同事实相关的分析，而规范性分析则与价值有关。前者关注的问题为描述出“是什么”，强调要客观描述事实；而后者要解决的问题在于回答“应该怎么样”，力图按照特定的价值取向调整或改变现实。,换言之，两者是“是”和“应该是”之间的区分，事实和价值之间的区分，想象中的关于世界的客观性描述和对世界的带有主观性叙述之间的区分，共同组成了实证分析和规范分析的判别条件。,实证分析为了使研究具有客观科学性，就要避开价值判断问题；而规范性分析要判断某一决策的好坏，则从一定的价值判断出发来研究问题。,实证分析要确认事实本身，研究事物本身的客观规律与内在逻辑，分析各变

5、量之间的因果关系，不仅要能够反应或解释已经观察到的事实，还要能够对有关现象将会出现的情况做出正确的分析与预测，也就是经受将来发生的事实的检验；,规范性分析则要说明事物本身是否符合某种价值判断，或对社会有什么意义，从而为决策人在实现某种目标，提供行之有效的行动方针或行为准则，它所涉及的问题不是有关事物之间是否存在某种因果关系，而是涉及到应该怎样的问题。,显然，实证分析的内容具有客观性，所得出的结论可以根据事实来进行检验，也不会以人们的主观意志为转移；,规范性分析则没有客观性，它所得出的结论要受不同价值观的影响，地位或价值判断标准不同的人，对同一事物的好坏，会做出截然相反的评价，谁是谁非没有绝对标

6、准，从而也无法进行检验。,6） 决策理论的发展简史,学科的决策理论的产生与赌博有关 1617世纪法国宫廷设有赌博顾问，他们是研究概率论、对策论的先驱。而概率论、对策论则是决策论形成的先导。虽然早在1738年Bernoulli就提出了效用和期望效用的概念，但是到了20世纪20年代以后，决策论才从对策论中分离出来。,Ramsay，1926年在效用和主观概率的基础上提出了制订决策的理论； De Finetti，1937年则对主观概率的构造作出了重大的贡献； Von Neumann和Morgenstern，1944年建立了效用的公理体系，为形成和完善不确定性条件下制订决策的效用理论奠定了坚实的基础。,

7、Wald，1950年用对策论的定理解决统计决策中的一些基本问题； Blackwell 和Girshick，1954年把主观概率和效用理论整合成一个求解统计决策问题的条理清晰的 过程； Savage，1951年建立了具有理论体系、并形成具有严格的哲学基础和公理框架的统计决策理论。,在此基础上，许多人将上述研究用于涉及不确定性和数学上结构良好的随机试验样本的决策问题，形成了以贝叶斯分析为基础的统计决策理论，如Schlaifer（1959）；,到60年代，统计决策理论取得长足进展，出现了实用统计决策与最优化统计决策等面向实际应用的决策理论和方法，如Raiffa等（1961），Pratt等（1965）

8、，DeGroot（1970）。尤其是Howard（1966）采用决策分析一词，并把系统分析方法引入统计决策理论，从理论和应用两个方面推进决策论的发展。,半个多世纪以来，决策论的大部分内容与规范性决策论有关，由于经济学家、数学家以及系统科学家的努力，决策分析日益广泛地用于商业、经济、实用统计、法律、医学、政治等各方面；而行为科学家对描述性决策和效用的测度等问题的研究使排序、有界区间的度量技术等因此而获得发展。,二次大战开始后发展起来的运筹学在决策论的概念、方案的优化、统计决策理论、决策方法中有着坚实的基础。使决策理论成为运筹学中的一支。,从上个世纪七十年代开始，决策分析已经成了工业、商业、政府部

9、门制订决策所使用的一种重要方法。一些规范性的决策方法，如成本效益分析、资源分配、计划评审技术（PERT），关键路径法（CPM）等，应用得到普及；多目标决策问题的研究也逐步深入，方法层出不穷。,计算机的飞速发展与普及以及信息处理、数据存贮与检索手段的进步，加上决策理论的进展（程序化决策方法能解决问题日益增加，非程序化决策方法研究深入）导致统计数据、研究资料迅速更新（决策矩阵的迅速更新）和决策模型的日臻完善以及人工智能的发展、知识库的形成，使得根据新信息及时乃至自动修改策略成为可能；,决策支持系统的产生和发展不仅为决策人提供问题求解所需的相关信息和适当的模型，也使某些常规性问题有可能自动求解。,模

10、糊决策、序贯决策、群决策和组织决策及其支持系统等领域的研究也在不断深入。决策理论和方法至今仍是生气勃勃、不断发展着的研究领域。,牛津词典,牛津词典： the act of deciding （做决定的行动） a conclusive judgment （最终判决，结论性的判断） the conclusion arrived at （得出的结论）,中国大百科全书,中国大百科全书： 为最优地达到目标，对若干个备选行动方案进行的选择。,苏联大百科全书,苏联大百科全书 ： 决策是自由意志行动的必要元素和实现自由意志行动的手段。自由意志行动要求先有目的和行动的手段，在体力动作之前完成智力行动，要考虑完成

11、或反对这次行动理由等等，而这一智力行动以制订一项决策而告终。,大英百科全书,大英百科全书： 社会科学中用来描述人类进行选择的过程的术语。 这一定义强调了“决策”的社会科学属性。,哈佛管理丛书,哈佛管理丛书： 决策是指考虑策略（或办法）来解决目前或未来问题的智力活动。 这一定义突出了决策的目的性和目标是为了解决问题，同时也说明决策是智力活动。,运筹学的一支,传统的运筹学教材都包含有“决策论”的内容。 中国运筹学会设有决策理论和方法专业委员会；在国际运筹学会（IFORS）中设有对策与决策组，每次开学术会议决策论都是其主要内容之一。,经济学和管理科学的重要组成部分,从学科分类看，管理科学作为一级学科

12、，管理理论是其中最主要的一部分，而决策理论则是管理理论中的重要内容。,经济学和管理科学的重要组成部分,决策论的许多重要著作的作者是经济或管理科学方面的教授，如Arrow与Hicks(1972)、Simon (1978)、 Buchanan(1986)、Allais(1988)、Nash与Harsanyi (1994)、Mirrlees与Vickrey(1996)、Sen(1998)、Savage、Sage、Keeney，其中许多人是诺贝尔经济学奖的得主。,经济学和管理科学的重要组成部分,图书目录的编排上，统计决策理论归入数学中的O212，一般的决策理论和方法，尤其是多目标决策，属管理科学类，归

13、入F类。国际上著名的管理方面的杂志Management Science中有大量决策方面的文章，并经常刊出有关决策的专集。,控制论的延伸,当控制变量为离散型时，控制问题实质上就是决策问题。 决策与控制有着极其密切的联系，用控制论的方法研究决策，把反馈、敏感性分析、系统分析等方法引入决策过程，形成了决策分析方法，把决策理论的实际应用大大向前推进了。,控制论的延伸,在这方面，以Howard为首的斯坦佛大学的决策分析研究所功不可没。 在哈佛大学应用科学系中设有控制与决策组。 我国也有专门的控制与决策杂志。,控制论的延伸,许多学者都是经由控制论到系统分析再到决策分析的发展过程。 在学科分类上，信息学部设

14、有控制科学与工程一级学科，其中二级学科即专业有系统工程，而决策理论、MIS&DSS是系统工程专业中极重要的研究方向。,系统科学和系统工程中的重要部分,系统是单元的集合，这些单元以整体完成某种目的，对系统的研究包括：规定概念、确定系统、获取并运行系统。而确定系统即系统分析（设计、评价）是核心，决策论为系统分析提供了必要的方法。,系统科学和系统工程中的重要部分,当然，系统分析和决策分析之间还是有所区别的，系统分析侧重对系统的整体性能进行客观的分析判断，决策分析则在进行客观分析的同时还注意决策人的价值判断与偏好分析。,系统科学和系统工程中的重要部分,在系统工程领域的重要期刊Systems, Men

15、and Cybernetics 中，经常有决策方面的文章和专集。,社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学,我们知道，自然科学研究的是客观世界，是客观世界中的事实元素，使用的研究方法以定量为主；由于事实元素是可以用仪器加以检测（或者通过变换后可以检测）的，自然科学的研究成果有客观的衡量标准。,社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学,而社会科学主要研究由人组成的社会，社会中的人以及人际关系，其核心是价值元素，关键在于价值判断，使用的研究方法以定性为主。,社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学,所谓软科学，是要用定量方法研究价值元素，即自然科学采用的定量化的研究方法；决策论正是要用定量化的方法

16、处理决策人的价值判断。,社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学,在对价值的研究方面，各类研究人员的研究内容各有侧重： 哲学家研究人如何决定什么是有价值的； 行政管理人员关心人们如何使一个组织为其目标服务；,社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学,经济学家力图回答人如何在不同方案中决择使之自己尽量满足； 心理学家则探索何为满足？人如何动脑筋解决问题？,社会科学与自然科学的交叉，是典型的软科学,数学家尽力提供各种数学模型帮助解决这些问题。 至于决策的程序化、民主化则是政治问题，要由政治家来解决。,按容易区分的因素划分,如果按决策问题涉及的决策人数量，可以把决策问题分成单人决策和多人决策（或称群决策）两类。 若按决策问题涉及的目标的数量，可以把决策问题分成单目标决策和多目标决策。,按容易区分的因素划分,还可以按决策问题的求解步骤，把一次性求得问题的解的称作单步决策，而把需要多次求解，根据前一次求解的结果或执行的情况再作下一次决策的称