決策分析方法(ppt 31頁).ppt

第六章決策分析方法 系統(tǒng)工程 課程建設(shè)團(tuán)隊2009年11月 主要內(nèi)容 管理決策概述風(fēng)險型決策分析沖突分析 第一節(jié)管理決策概述 一 基本概念 決策是管理的重要職能 它是決策者對系統(tǒng)方案所作決定的過程和結(jié)果 是決策者的行為和職責(zé) 決策者的決策活動需要系統(tǒng)分析人員的決策支持 管理決策分析就是為幫助決策者在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一套推理方法 邏輯步驟和具體技術(shù) 以及利用這些方法和技術(shù)規(guī)范選擇滿意的行動方案的過程 第一節(jié)管理決策概述 一 基本概念 決策是管理的重要職能 它是決策者對系統(tǒng)方案所作決定的過程和結(jié)果 是決策者的行為和職責(zé) 決策者的決策活動需要系統(tǒng)分析人員的決策支持 管理決策分析就是為幫助決策者在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一套推理方法 邏輯步驟和具體技術(shù) 以及利用這些方法和技術(shù)規(guī)范選擇滿意的行動方案的過程 第一節(jié)管理決策概述 決策問題的基本模式為 二 決策問題的基本模式和常見類型 式中 決策者的第i種策略或第i種方案 屬于決策變量 是決策者的可控因素 決策者和決策對象 決策問題 所處的第j種環(huán)境條件或第j種自然狀態(tài) 屬于狀態(tài)變量 是決策者不可控制的因素 決策者在第j種狀態(tài)下選擇第i種方案的結(jié)果 是決策問題的價值函數(shù) 一般叫益損值 效用值 第一節(jié)管理決策概述 根據(jù)決策問題的基本模式 可劃分決策問題的類型 二 決策問題的基本模式和常見類型 第一節(jié)管理決策概述 1 確定型決策 三 幾種基本決策問題的分析 條件 存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo) 收益大或損失小等 存在確定的自然狀態(tài) 存在可供選擇的兩個以上的行動方案 不同行動方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計算出來 方法 在方案數(shù)量較大時 常用運籌學(xué)中的規(guī)劃論等方法來分析解決 如線性規(guī)劃 目標(biāo)規(guī)劃 嚴(yán)格地來講 確定型問題只是優(yōu)化計算問題 而不屬于真正的管理決策分析問題 第一節(jié)管理決策概述 2 風(fēng)險型決策 三 幾種基本決策問題的分析 條件 存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo) 收益大或損失小 存在兩個以上不以決策者主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài) 但決策者或分析人員根據(jù)過去的經(jīng)驗和科學(xué)理論等可預(yù)先估算出自然狀態(tài)的概率值P 存在兩個以上可供決策者選擇的行動方案 不同行動方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計算出來 方法 期望值 決策樹法 風(fēng)險型決策問題是一般決策分析的主要內(nèi)容 在基本方法的基礎(chǔ)上 應(yīng)注意把握信息的價值及其分析和決策者的效用觀等重要問題 第一節(jié)管理決策概述 3 不確定型決策 三 幾種基本決策問題的分析 條件 存在決策者希望達(dá)到的明確目的 收益大或損失小 自然狀態(tài)不確定 且其出現(xiàn)的概率不可知 存在兩個以上可供決策者選擇的行動方案 不同行動方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計算出來 方法 樂觀法 最大最大原則 悲觀法 最小最大原則 等概率法 Laplace準(zhǔn)則 也是一種特殊的風(fēng)險型決策 后悔值法 Savage準(zhǔn)則或后悔值最大最小原則 第一節(jié)管理決策概述 4 對抗型決策 三 幾種基本決策問題的分析 Wij f Ai Bj i 1 2 m j 1 2 n式中 Ai 決策者的策略集 Bj 競爭對手的策略集 可采用對策論及其沖突分析等方法來分析解決 這類決策分析問題是當(dāng)前管理 經(jīng)濟(jì)界比較關(guān)注的問題 第一節(jié)管理決策概述 5 多目標(biāo)型決策 三 幾種基本決策問題的分析 由于系統(tǒng)工程所研究的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)一般具有屬性及目標(biāo)多樣化的特點 在管理決策時通常要考慮多個目標(biāo) 且它們在很多情況下又是相互消長或矛盾的 這就使得多目標(biāo)決策分析在管理決策分析中具有了日益重要的作用 多目標(biāo)決策的理論 方法與應(yīng)用 在國際上是最近二三十年才得到蓬勃發(fā)展的 目前分析該類決策問題的方法已有不少 常用方法有 化多目標(biāo)為單目標(biāo)的方法 含系統(tǒng)評價中的加權(quán)和及各種確定目標(biāo)權(quán)重的方法 重排次序法 目標(biāo)規(guī)劃法及層次分析 AHP 方法等 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 1 期望值法期望值是指概率論中隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望 這里 我們把采取的行動方案看成是離散隨機(jī)變量 則m個方案就有m個離散隨機(jī)變量 離散變量所取之值就是行動方案相對應(yīng)的益損值 一 風(fēng)險型決策分析的基本方法 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 例 某企業(yè)要生產(chǎn)一種新產(chǎn)品 其行動方案和自然狀態(tài)如下表 這是面臨三種自然狀態(tài)和三種行動方案的風(fēng)險型決策分析問題 其益損值如下 方案A1 E A1 0 3 40 0 6 32 0 1 6 30 6萬元方案A2 E A2 0 3 36 0 6 34 0 1 24 33 6萬元方案A3 E A3 0 3 20 0 6 16 0 1 14 17 0萬元 通過計算比較可知 方案A2的數(shù)學(xué)期望最大 為33 6萬元 所以取A2方案 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 2 決策樹法所謂決策樹法 學(xué)是利用樹形圖模型來描述決策分析問題 并直接在 樹圖上起先決策分析 一 風(fēng)險型決策分析的基本方法 1 繪制決策樹 表示決策節(jié)點 從它引出的分枝叫做分枝 表示狀態(tài)節(jié)點 從它引出的分枝叫做狀態(tài)分枝或概率分枝 表示結(jié)果節(jié)點 即將不同行動方案在不同自然狀態(tài)下的結(jié)果注明在結(jié)果節(jié)點的右端 決策樹法的基本模型 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 3 多級決策樹決策問題需要經(jīng)過多次決策才能 則這種決策問題就叫多級決策問題 一 風(fēng)險型決策分析的基本方法 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 二 信息價值 信息和決策的關(guān)系十分密切 不言而喻 要獲得正確的決策 必須依賴足夠和可靠的信息 但是為取得這些信息所花費的代價也相當(dāng)可觀 從而提出了這樣一個問題 是否值得花費一定數(shù)量的代價去獲得必須的信息以供決策之需呢 為此就出現(xiàn)了如何評價信息價值的問題 另外 信息不對稱情況下的決策是對抗型決策中的重要問題 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 1 完全信息價值 例 某化工廠生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品 根據(jù)統(tǒng)計資料的分析表明 該產(chǎn)品的次品率可以分成五個等級 即五促狀態(tài) 每個等級 狀態(tài) 的概率如下表所示 2 抽樣信息價值 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 三 效用曲線的應(yīng)用 從以上風(fēng)險型決策分析的求解中可知 各種決策都以益損期望值的大小作為在風(fēng)險情況下選擇最優(yōu)方案的準(zhǔn)則 所謂 期望值 如前所述 是在相同條件下通過大量試驗所得的平均值 但在實際工作中 如果同樣的決策分析問題只作一次或少數(shù)幾次試驗 用益損期望值作為決策的準(zhǔn)則就不盡合理 另一方面 在決策分析中需要反映決策者對決策問題的主觀意圖和傾向 反映決策者對決策結(jié)果的滿意程度等 第二節(jié)風(fēng)險型決策分析 例 某制藥廠欲投產(chǎn)A B兩種新藥 但受到資金及銷路限制 只能投產(chǎn)其中之一 若已知投產(chǎn)新藥A需要資金30萬元 投產(chǎn)新藥B只需資金16萬元 兩種新藥生產(chǎn)期均定為5年 估計在此期間 兩種新藥銷路好的概率為0 7 銷路差的概率為0 3 它們的益損值如表下所示 問究竟投產(chǎn)哪種新藥為宜 若用效用值作為決策標(biāo)準(zhǔn) 其步驟如下 繪制決策人的效用曲線 設(shè)70萬元的效用值為10 50萬元的效用值為零 然后由決策人經(jīng)過多次辨優(yōu)過程 找出與益損值相對應(yīng)的效用值后 就可以畫出決策人的效用曲線 如圖所示 第三節(jié)沖突分析 沖突分析是國外在經(jīng)典對策論和偏對策理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種沖突行為進(jìn)行正規(guī)分析的決策分析方法 一 對策論與沖突分析 沖突分析方法有以下主要特點 1 能最大限度地利用信息 尤其對許多難以定量分析的問題 用沖突分析解決起來更顯得心應(yīng)手 因而較適于解決工程系統(tǒng)中考慮社會因素影響時的決策問題和社會系統(tǒng)中的多人決策問題 第三節(jié)沖突分析 沖突分析方法有以下主要特點 2 具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué) 集合論 和邏輯學(xué)基礎(chǔ) 是在一般對策論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的偏對策理論的實際應(yīng)用 3 沖突分析既能進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測 事前分 又能進(jìn)行事態(tài)的過程描述和評估 事后分析 從而可為決策者提供多方面有價值的決策信息 并可進(jìn)行政策和決策行為的分析 一 對策論與沖突分析 沖突分析方法有以下主要特點 4 分析方法在使用中幾乎不需要任何數(shù)學(xué)理論和復(fù)雜的數(shù)學(xué)方法 很容易被理解和掌握 主要分析過程還可用計算機(jī) 通過人 機(jī)對話解決 因而具有很強(qiáng)的實用性 5 沖突分析用結(jié)局的優(yōu)先序代替了效用值 并認(rèn)為對結(jié)局比較判斷時可無傳遞性 從而在實際應(yīng)用中避開了經(jīng)典對策論關(guān)于效用值和傳遞性假設(shè)等障礙 第三節(jié)沖突分析 一 對策論與沖突分析 第三節(jié)沖突分析 二 沖突分析的程序及要素 1 沖突分析的一般過程 第三節(jié)沖突分析 二 沖突分析的程序及要素 2 沖突分析的基本要素 1 時間點 它是說明 沖突 開始發(fā)生時刻的標(biāo)志 對于建模而言 則是能夠得到有用信息的終點 沖突總是一個動態(tài)的過程 各種要素都在變化 這樣很容易使人認(rèn)識不清 所以需要確定一個瞬間時刻 使問題明朗化 但時間點不直接進(jìn)入分析模型 2 局中人 Players 局中人是指參與沖突的集團(tuán)或個人 利益主體 他們必須有部分或完全的獨立決策權(quán) 行為主體 沖突分析要求局中人至少有兩個或兩個以上 局中人集合記作N N n 2 3 選擇或行動 Options 它是各局中人在沖突事態(tài)中可能采取的行為動作 沖突局勢正是由各方局中人各自采取某些行動而形成的 每個局中人一組行動的某種組合稱為該局中人的一個策略 Strategy 第i個局中人的行動集合記作O