风险型决策概论课件

学习目标学习目标v理解决策基本概念和决策过程理解决策基本概念和决策过程v掌握风险型决策方法掌握风险型决策方法v理解贝叶斯决策理解贝叶斯决策v理解完全不确定型决策理解完全不确定型决策一、决策基本概念和决策过程一、决策基本概念和决策过程1、决策基本概念、决策基本概念v决策决策是为达到某种预定的目标，在若干可是为达到某种预定的目标，在若干可供选择的行动方案中，确定一个最优或合理方供选择的行动方案中，确定一个最优或合理方案的过程。案的过程。v通常包含的内容：情报活动、设计活动、通常包含的内容：情报活动、设计活动、抉择活动、审查活动。抉择活动、审查活动。v决策问题决策问题如果影响决策结果的主要因素是不如果影响决策结果的主要因素是不具有理智思维能力的自然事物，具有理智思维能力的自然事物，即针对的对象是自即针对的对象是自然事物，人们完全依据对自然事物状态的了解来作然事物，人们完全依据对自然事物状态的了解来作决定，决定，则把这类总称为决策问题。则把这类总称为决策问题。2、决策问题及其分类、决策问题及其分类存在试图达到的明确目标；存在试图达到的明确目标；存在不以决策者的主观意志为转移的两种以上的自然状态；存在不以决策者的主观意志为转移的两种以上的自然状态；存在两个或两个以上可供选择的行动方案；存在两个或两个以上可供选择的行动方案；不同行动方案在不同自然状态下的益损值可以计算出来。不同行动方案在不同自然状态下的益损值可以计算出来。构成一个决策问题必须具备以下几个条件：构成一个决策问题必须具备以下几个条件：从不同角度来分析决策问题，我们可以得出不同的分类：从不同角度来分析决策问题，我们可以得出不同的分类：按决策的重要性可将其分为战略决策、策略决策和执行决按决策的重要性可将其分为战略决策、策略决策和执行决策，或称为战略规划、管理控制和运行控制三个层次。策，或称为战略规划、管理控制和运行控制三个层次。按决策的性质可将其分为程序化决策和非程序化决策。按决策的性质可将其分为程序化决策和非程序化决策。根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度，决策问题通根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度，决策问题通常可分为确定型决策、风险型决策（统计决策）以及非确定常可分为确定型决策、风险型决策（统计决策）以及非确定型（完全不确定型）决策三种。型（完全不确定型）决策三种。按决策的目标数量可将其分为单目标决策和多目标决策。按决策的目标数量可将其分为单目标决策和多目标决策。按决策的阶段可将其分为单阶段决策和多阶段决策，也可按决策的阶段可将其分为单阶段决策和多阶段决策，也可称为单项决策和序贯决策。称为单项决策和序贯决策。决策问题分类：决策问题分类：确定型决策确定型决策非确定型决策（完全不确定型决策）非确定型决策（完全不确定型决策）风险型决策风险型决策特点：特点：（1）目标）目标（2）至少有）至少有2个以上的行动方案个以上的行动方案（3）不同方案得失可计算）不同方案得失可计算（4）决策环境）决策环境确定确定大致概率大致概率完全不确定完全不确定3、决策模型和方法、决策模型和方法v（1）主观决策模型和方法）主观决策模型和方法 实质是决策者根据主观经验进行决策。实质是决策者根据主观经验进行决策。常用的方法有因素成对比较法（PA）、直接给出权值法（DR）、德尔菲法、头脑风暴法、名义小组法、层次分析法（AHP）；v（2）定量决策模型和方法）定量决策模型和方法 确定型决策：确定型决策：线性规划方法、盈亏平衡分析法、信息熵法、神经网络方法、模糊建模、灰色系统理论方法、最大方差法、主成分分析法；风险型决策：风险型决策：决策表（决策矩阵）法、决策树法；完全不确定型决策：完全不确定型决策：悲观法、乐观法、折中法、最小遗憾值法。4、决策的基本步骤、决策的基本步骤v一项完整的决策过程应该包括以下几个基本步骤：一项完整的决策过程应该包括以下几个基本步骤：v(1)定义问题和明确目标：定义问题和明确目标：确定目标是决策的前提。决策目标要制定得具确定目标是决策的前提。决策目标要制定得具体、明确，避免抽象、体、明确，避免抽象、含糊。含糊。v(2)拟定多个行动方案：拟定多个行动方案：根据确定的目标，拟定多个行动方案，这是科学决根据确定的目标，拟定多个行动方案，这是科学决策的关键。策的关键。v(3)探讨并预测未来可能的自然状态：探讨并预测未来可能的自然状态：所谓自然状态，是指那些对实施行所谓自然状态，是指那些对实施行动方案有影响而决策者又无法控制和改变的因素所处的状况。动方案有影响而决策者又无法控制和改变的因素所处的状况。v(4)估计各自然状态出现的概率：估计各自然状态出现的概率：这是统计决策（风险型决策）问题必须进这是统计决策（风险型决策）问题必须进行的工作，是构成该类决策问题的条件之一。行的工作，是构成该类决策问题的条件之一。v(5)估算各个行动方案在不同自然状态下的益损值：估算各个行动方案在不同自然状态下的益损值：这也是构成决策问题的这也是构成决策问题的条件之一。条件之一。v(6)评价和分析决策结果：评价和分析决策结果：选择出满意的行动方案，这一步是系统决策全过选择出满意的行动方案，这一步是系统决策全过程的主体，程的主体，应用一定的决策准则，最终为决策者选择出满意方案。应用一定的决策准则，最终为决策者选择出满意方案。二、风险型决策方法二、风险型决策方法v1、风险型决策定义：如果一个决策问题未来、风险型决策定义：如果一个决策问题未来可能出现的自然状态不止一个，但每种自然可能出现的自然状态不止一个，但每种自然状态出现的概率却能够预测出来，这种决策状态出现的概率却能够预测出来，这种决策就是风险型决策。就是风险型决策。2、风险型决策的要素、风险型决策的要素n存在决策人希望达到的存在决策人希望达到的目标目标（收益较大或损失较小）；（收益较大或损失较小）；n存在两个以上的存在两个以上的行动方案行动方案可供选择；可供选择；n存在两个或两个以上的不以决策人的主观意志为转移的存在两个或两个以上的不以决策人的主观意志为转移的自然自然状态状态；n在几种不同的自然状态中未来究竟出现哪种自然状态，决策在几种不同的自然状态中未来究竟出现哪种自然状态，决策人不能肯定，但是各种自然状态出现的人不能肯定，但是各种自然状态出现的可能性可能性（概率）可以（概率）可以预测出来；预测出来；n不同的行动方案在不同的自然状态下的相应不同的行动方案在不同的自然状态下的相应损益值损益值（收益或（收益或损失）能够预测出来。损失）能够预测出来。v风险型决策所依据的标准主要是期望值标准。每个方案的风险型决策所依据的标准主要是期望值标准。每个方案的益损期望值益损期望值可表示为可表示为:v式中：式中：Vi第第i种方案的益损期望值；种方案的益损期望值；Vij第第i方案在方案在自然状态自然状态Sj下的益损值；下的益损值；Pj自然状态自然状态Sj出现的概率。出现的概率。期望值标准是指计算出每个方案的收益和损失的期望值，期望值标准是指计算出每个方案的收益和损失的期望值，并且以该期望值为标准，选择收益最大或损失最小的行动并且以该期望值为标准，选择收益最大或损失最小的行动方案为最优方案。方案为最优方案。3、决策标准、决策标准4、三种风险型决策方法、三种风险型决策方法v(1)决策表法决策表法决策表法是分别计算出方案在不同自然状态下的决策表法是分别计算出方案在不同自然状态下的益损期望值，并列成表，然后选择益损期望值最大或益损期望值，并列成表，然后选择益损期望值最大或者最小的方案作为最优方案。者最小的方案作为最优方案。例：某冷饮店要制定七、八月份的日进货计划。该品质的冷例：某冷饮店要制定七、八月份的日进货计划。该品质的冷饮进货成本为每箱饮进货成本为每箱3030元，销售价为元，销售价为5050元，当天销售后每箱可元，当天销售后每箱可获利获利2020元。如果剩下一箱，由于冷藏及其它原因要亏损元。如果剩下一箱，由于冷藏及其它原因要亏损1010元。元。今年的市场情况不清楚，但前两年同期今年的市场情况不清楚，但前两年同期120120天的日销售资料天的日销售资料如下表所示。问今年平均每天进多少箱为好？如下表所示。问今年平均每天进多少箱为好？第一步：根据前两年数据，确定不同日销售量出现的概率第一步：根据前两年数据，确定不同日销售量出现的概率值，见下表：值，见下表：第二步：根据每天可能的销售量，计算不同进货方案的收第二步：根据每天可能的销售量，计算不同进货方案的收益值，并编成决策表。益值，并编成决策表。第三步：计算每个销售方案的期望利润值。第三步：计算每个销售方案的期望利润值。100箱进货计划方案的期望利润值为：箱进货计划方案的期望利润值为：20000.220000.420000.320000.12000元元110箱进货计划方案的期望利润值为：箱进货计划方案的期望利润值为：19000.222000.422000.322000.12140元元120箱进货计划方案的期望利润值为：箱进货计划方案的期望利润值为：18000.221000.424000.324000.12160元元130箱进货计划方案的期望利润值为：箱进货计划方案的期望利润值为：17000.220000.423000.326000.12090元元从以上结果可知，以进货从以上结果可知，以进货120箱的计划方案的期望利润箱的计划方案的期望利润值为最大，应选为最优的方案。值为最大，应选为最优的方案。(2)决策矩阵法（决策矩阵法（P195）(了解了解)（2）决策矩阵法：）决策矩阵法：用于备选行动方案及自然状态都比较多的情况。用于备选行动方案及自然状态都比较多的情况。设有设有m个行动方案个行动方案A1，A2，Ai,Am，写成集合为，写成集合为AA1，A2，Ai,Am，叫做方案向量；，叫做方案向量；有有n个自然状态个自然状态S1，S2，Sj,Sn，写成集合为，写成集合为SS1，S2，Sj,Sn，叫做状态向量；，叫做状态向量；每个自然状态发生的概率分别为每个自然状态发生的概率分别为P(S1)，P(S2)，P(Sj),P(Sn)，写成，写成P P(S1)，P(S2)，P(Sj),P(Sn)，叫状态概率矩阵或概率矩阵。，叫状态概率矩阵或概率矩阵。设设aij是自然状态为是自然状态为Sj，采取第，采取第i个行动方案时所取得的效个行动方案时所取得的效益值，即：益值，即：aija(Ai,Sj)对应于每个方案的一系列状态及概率，有个总期望益损对应于每个方案的一系列状态及概率，有个总期望益损值值E(A)；进行决策时：进行决策时：若希望收益最大，则在期望值的列矩阵中找若希望收益最大，则在期望值的列矩阵中找最大的元素，其所对应的方案即是，最大的元素，其所对应的方案即是，Armax E(A)若希望损失最小，则在期望值的列矩阵中找若希望损失最小，则在期望值的列矩阵中找最小的元素，所对应的方案即是，最小的元素，所对应的方案即是，Asmin E(A)例例2：红军步兵部队可能在平原、有隐蔽地物的开阔地、丘陵及水网地：红军步兵部队可能在平原、有隐蔽地物的开阔地、丘陵及水网地带与蓝军坦克部队遭遇，遭遇的可能概率分别为带与蓝军坦克部队遭遇，遭遇的可能概率分别为0.1，0.4，0.2，0.3。遭。遭遇时红军使用的武器可能有五种组合：遇时红军使用的武器可能有五种组合：A1磁性手雷、磁性手雷、40火箭筒、火箭筒、82无坐力炮；无坐力炮；A2磁性手雷、磁性手雷、40火箭筒、火箭筒、82无坐力炮、无坐力炮、85加农炮；加农炮；A3磁性手雷、磁性手雷、40火箭筒、火箭筒、82无坐力炮、反坦克导弹；无坐力炮、反坦克导弹；A4磁性手雷、磁性手雷、40火箭筒、火箭筒、82无坐力炮、无坐力炮、85加农炮、反坦克导弹；加农炮、反坦克导弹；A5磁性手雷、磁性手雷、40火箭筒、火箭筒、82无坐力炮、反坦克导弹、坦克无坐力炮、反坦克导弹、坦克优点有二优点有二（1）对于特别复杂、计算量特别大的决策问题，比决策树优越；对于特别复杂、计算量特别大的决策问题，比决策树优越；（2）把决策问题化成两个矩阵相乘，最后得到