第十章非確定型決策(經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)與決策-蘭州大學(xué),劉書(shū)琪)和科學(xué)決策與信息分析

經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)與決策?經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)與決策第十章

非確定型決策?本章學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解非確定型決策的概念，掌握常用的非確定型決策方法。?本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)是悲觀決策準(zhǔn)則、樂(lè)觀決策準(zhǔn)則、樂(lè)觀系數(shù)決策準(zhǔn)則、后悔值決策準(zhǔn)則和等概率決策準(zhǔn)則；難點(diǎn)是后悔值決策準(zhǔn)則。?本章內(nèi)容提示第一節(jié)非確定型決策概述第二節(jié)悲觀決策準(zhǔn)則第三節(jié)樂(lè)觀決策準(zhǔn)則第四節(jié)樂(lè)觀系數(shù)決策準(zhǔn)則第五節(jié)后悔值決策準(zhǔn)則第六節(jié)等概率決策準(zhǔn)則?第一節(jié)非確定型決策概述所謂非確定型決策是指決策的自然狀態(tài)是非確定的，并且各種自然狀態(tài)可能發(fā)生的概率無(wú)法確定的情況下，選擇最優(yōu)方案。?非確定型決策問(wèn)題一般需具備以下幾個(gè)條件：1.存在決策者希望達(dá)到的一個(gè)明確目標(biāo)（收益最大或損失最?。?；2.存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的自然狀態(tài)；3.有兩個(gè)或兩個(gè)以上的行動(dòng)方案可供決策者作出選擇；4.不同的行動(dòng)方案在不同狀態(tài)下的損益值可以計(jì)算出來(lái)。?非確定型決策非確定型決策是在缺乏歷史資料和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，無(wú)法客觀估計(jì)各種狀態(tài)發(fā)生概率情況下的決策。因此，決策者的經(jīng)驗(yàn)、水平和對(duì)事物的判斷能力將起著重要作用，期決策準(zhǔn)則也因人而異，帶有某種程度的主觀隨意性。以下是幾種常用的決策準(zhǔn)則及相應(yīng)的決策方法。?第二節(jié)悲觀決策準(zhǔn)則悲觀決策準(zhǔn)則亦稱華爾德決策準(zhǔn)則（WaldDecisionCriterion），是保守型決策準(zhǔn)則。決策者對(duì)客觀情況總是抱悲觀態(tài)度，總是把事情結(jié)果估計(jì)得很不利。因此采取最安全、保守方法，從各方案中選取最壞的結(jié)果，然后再?gòu)淖顗牡慕Y(jié)果中選取一個(gè)最好的作為行動(dòng)方案。所以該準(zhǔn)則又稱“最大最小”決策準(zhǔn)則。?表10-1收益矩陣決策表

收益值自然狀態(tài)

方案

1

2…i…nminj(aij)A1a11a12…a1j…a1nA2a21a22…a2j…a2n…Aiai1ai2…aij…ain…Amam1am2…amj…amn決策maxAi[minj(aij)]Ai?決策過(guò)程：利用該準(zhǔn)則對(duì)以收益最大為目標(biāo)進(jìn)行決策時(shí)，設(shè)自然狀態(tài)=n，方案?jìng)€(gè)數(shù)A=m，可利用收益矩陣表進(jìn)行最優(yōu)方案的選擇。1.選取各方案在各種自然狀態(tài)下的最小收益值minj(aij)；2.從各方案的最小收益值中選取最大值maxAi[minj(aij)]；3.該最大值對(duì)應(yīng)的方案即為最優(yōu)方案。?例10-1 某廠為了擴(kuò)大生產(chǎn)能力，提出三種方案：①對(duì)原廠進(jìn)行擴(kuò)建；②對(duì)原廠進(jìn)行技術(shù)改造；③建新廠。預(yù)計(jì)每年的利潤(rùn)和市場(chǎng)銷路情況如表10-2。試根據(jù)悲觀決策準(zhǔn)則選擇最優(yōu)方案。?表10-2收益矩陣決策表單位：萬(wàn)元收益值自然狀態(tài)（市場(chǎng)銷路）方案1（好）2（一般）n（差）minj(aij)A1（擴(kuò)建）15

13

-4-4

A2（技改）8744A3（新建）1712-6-6決策maxAi[minj(aij)]=4A2?分析從表10-2可見(jiàn)，根據(jù)悲觀決策準(zhǔn)則，最優(yōu)方案為對(duì)原廠進(jìn)行技術(shù)改造，這樣即使市場(chǎng)銷路不暢時(shí)，每年也可以獲得4萬(wàn)元利潤(rùn)。?損失矩陣決策如果損益值是以損失形式給出的損失矩陣，則根據(jù)悲觀決策準(zhǔn)則，應(yīng)從各個(gè)行動(dòng)方案的最大損失中選取損失最小的方案作為最優(yōu)行動(dòng)方案。其損失矩陣決策表見(jiàn)表10-3。?表10-3損失矩陣決策表

收益值自然狀態(tài)

方案

1

2…i…nmaxj(aij)A1a11a12…a1j…a1nA2a21a22…a2j…a2n…Aiai1ai2…aij…ain…Amam1am2…amj…amn決策minAi[maxj(aij)]Ai?第三節(jié)樂(lè)觀決策準(zhǔn)則樂(lè)觀決策準(zhǔn)則是冒險(xiǎn)型決策準(zhǔn)則。決策者對(duì)客觀情況抱樂(lè)觀態(tài)度，一切從最好情況出發(fā)，決策帶有一定的冒險(xiǎn)性。對(duì)于以收益最大為目標(biāo)的決策，該準(zhǔn)則采取從各方案中選取收益最大的，然后再?gòu)母髯畲笫找嬷羞x取一個(gè)收益最大的方案作為行動(dòng)方案。該準(zhǔn)則又稱“最大最大”決策準(zhǔn)則。?表10-4收益矩陣決策表

收益值自然狀態(tài)

方案

1

2…i…nmaxj(aij)A1a11a12…a1j…a1nA2a21a22…a2j…a2n…Aiai1ai2…aij…ain…Amam1am2…amj…amn決策maxAi[maxj(aij)]Ai?采用樂(lè)觀決策準(zhǔn)則，其決策過(guò)程如下：1.選取各方案在各種自然狀態(tài)下的最大收益值maxj(aij)；2.從各方案的最大收益值中選取最大值maxAi[maxj(aij)]；3.該最大值對(duì)應(yīng)的方案即為最優(yōu)方案。?表10-5收益矩陣決策表單位：萬(wàn)元收益值自然狀態(tài)（市場(chǎng)銷路）方案1（好）2（一般）n（差）maxj(aij)A1（擴(kuò)建）15

13

-415

A2（技改）8748A3（新建）1712-617決策maxAi[maxj(aij)]=17A3?分析從表10-5可見(jiàn)，根據(jù)樂(lè)觀決策準(zhǔn)則，最優(yōu)方案為建新廠，這樣在市場(chǎng)銷路好時(shí)，每年可獲17萬(wàn)元的利潤(rùn)。若以最小損失為目標(biāo)進(jìn)行決策時(shí)，損益值是以損失形式給出的損失矩陣，根據(jù)樂(lè)觀決策準(zhǔn)則，應(yīng)從各個(gè)行動(dòng)方案的最小損失值中選取損失最小的方案作為最優(yōu)行動(dòng)方案。?第四節(jié)樂(lè)觀系數(shù)決策準(zhǔn)則樂(lè)觀系數(shù)決策準(zhǔn)則，又稱樂(lè)觀悲觀決策準(zhǔn)則。它是赫威斯（L·Hurweicz）于1951年提出的決策方法，所以該準(zhǔn)則亦稱赫威斯決策準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則的特點(diǎn)是對(duì)客觀條件的估計(jì)即不那么樂(lè)觀，但也不悲觀，是介于悲觀決策與樂(lè)觀決策之間的一種折衷決策。?樂(lè)觀系數(shù)其折衷程度是通過(guò)一個(gè)系數(shù)反映的。稱為樂(lè)觀系數(shù)，其值域?yàn)?1。越趨近于1，表示決策者對(duì)狀態(tài)的估計(jì)越樂(lè)觀，當(dāng)=1時(shí)，該準(zhǔn)則視同樂(lè)觀決策準(zhǔn)則；越趨近于0，表示決策者對(duì)狀態(tài)的估計(jì)越悲觀，當(dāng)=0時(shí)，該準(zhǔn)則視同悲觀決策準(zhǔn)則。?以收益最大為目標(biāo)的決策過(guò)程如下：1.選取各方案在各種自然狀態(tài)下的最大收益值maxj(aij)和最小收益值minj(aij)；2.確定樂(lè)觀系數(shù)值；3.根據(jù)公式Zi=maxj(aij)+（1）minj(aij)，計(jì)算個(gè)方案的收益值；4.從各方案的收益值中選取最大值maxAi(Zi)；5.該最大值對(duì)應(yīng)的方案即為最優(yōu)方案。?例對(duì)于例10-1，選定=0.7，利用樂(lè)觀系數(shù)決策準(zhǔn)則進(jìn)行決策的過(guò)程如見(jiàn)表10-6：?表10-6收益決策表單位：萬(wàn)元

方案maxj(aij)minj(aij)Zi

(=0.7)A1（擴(kuò)建）15

-40.715+0.3(-4)=9.3A2（技改）840.78+0.34=6.8A3（新建）17-60.717+0.3(-6)=10.1決策maxAi(Zi)]=10.1A3根據(jù)樂(lè)觀系數(shù)決策準(zhǔn)則,當(dāng)=0.7時(shí),建立新廠的方案A3最優(yōu)。?第五節(jié)后悔值決策準(zhǔn)則后悔值決策準(zhǔn)則又稱薩維奇（Savage）準(zhǔn)則。后悔值是自然狀態(tài)下最大值與該狀態(tài)其它收益值之差。它反映了該狀態(tài)下各方案與最佳方案的一種機(jī)會(huì)損失。該值越大，機(jī)會(huì)損失越大，越令人感到“后悔”。后悔值決策準(zhǔn)則是：從各方案的最大后悔值中，選取后悔值最小的方案作為最優(yōu)的行動(dòng)方案。?利用該準(zhǔn)則進(jìn)行決策過(guò)程如下：1.根據(jù)收益矩陣，選取各自然狀態(tài)下的最大收益值maxAi(aij)；2.計(jì)算各后悔值bij=maxAi(aij)aij；3.選取各方案在各種自然狀態(tài)下的最大后悔值maxj(bij)；4.從各方案的最大后悔值中選取最小的后悔值MinAi[maxj(bij)]；5.該最小后悔值對(duì)應(yīng)的方案即為最優(yōu)方案。?例仍以例10-1為例，根據(jù)后悔值決策準(zhǔn)則進(jìn)行決策。?分析根據(jù)表10-2的收益矩陣，選取各自然狀態(tài)下的最大收益值分別為：1狀態(tài)：maxAi(ai1)=a31=17；2狀態(tài)：maxAi(ai2)=a12=13；3狀態(tài)：maxAi(ai3)=a23=4。?分析建立后悔值矩陣決策表10-7。從表10-7可見(jiàn)，根據(jù)后悔值決策準(zhǔn)則，最優(yōu)方案為擴(kuò)建工廠的方案，這是機(jī)會(huì)損失最小的方案。?表10-7后悔值矩陣決策表單位：萬(wàn)元后悔值自然狀態(tài)（市場(chǎng)銷路）方案1（好）2（一般）3（差）maxj(aij)A1（擴(kuò)建）2

0

88

A2（技改）9609A3（新建）011010決策minAi[maxj(aij)]=8A1?第六節(jié)等概率決策準(zhǔn)則等概率決策準(zhǔn)則亦稱拉普拉斯（Laplace）準(zhǔn)則。決策者在決策過(guò)程中，對(duì)各種自然狀態(tài)出現(xiàn)的客觀概率不能確定時(shí)，假定每一種狀態(tài)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)均等，“一視同仁”的給以相同的概率。等概率決策準(zhǔn)則，就是在各自然狀態(tài)為等概率的條件下，以具有最大期望值的方案為最優(yōu)方案。?例仍以例10-1為例，根據(jù)等概率決策準(zhǔn)則進(jìn)行決策的收益矩陣決策表如下：?表10-8收益矩陣決策表單位：萬(wàn)元自然狀態(tài)等概率收益期望值方案123Ej(aij)A115

13

-41/315+1/313+1/3（-4）=8

A28741/38+1/37+1/34=6.34A31712-61/317+1/312+1/3（-6）=7.7決策maxAi[Ej(aij)]=8A1?分析從表10-8可見(jiàn)，根據(jù)等概率決策準(zhǔn)則，最優(yōu)方案為擴(kuò)建工廠的方案，這樣預(yù)期利潤(rùn)為8萬(wàn)元。?第3章科學(xué)決策與信息分析主要內(nèi)容：信息分析在決策中的作用；各類型決策中的信息保障；信息分析的工作流程。基本要求：了解各類決策中信息利用的重要性；了解不同決策階段信息服務(wù)的特點(diǎn)；理解決策對(duì)信息的基本要求；掌握信息分析工作的基本流程。3.1信息分析在決策中的作用3.1.1決策活動(dòng)中的信息利用信息分析:是對(duì)情報(bào)進(jìn)行定向濃集和科學(xué)抽象的一種科學(xué)勞動(dòng).信息在軍事戰(zhàn)略制定中的作用；信息在制定地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中的作用；信息在科學(xué)管理中的作用；信息在對(duì)外貿(mào)易中的作用；信息在制定生產(chǎn)計(jì)劃中的作用；信息在提高產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)展花色品種中的作用。3.1信息分析在決策中的作用決策階段信息服務(wù)的內(nèi)容與特點(diǎn)決策前（超前服務(wù)）促成決策及早完成（快）；有助于決策者掌握預(yù)測(cè)性信息（準(zhǔn)）；有助于決策者更新知識(shí)、增強(qiáng)判斷力（增）決策中（跟蹤服務(wù)）確立目標(biāo)階段；決策方案準(zhǔn)備階段；選定決策方案階段。決策后（反饋服務(wù)）跟蹤反饋；循環(huán)反饋；同步追蹤反饋。3.1.2不同決策階段的信息服務(wù)3.1信息分析在決策中的作用3.1.3決策對(duì)信息的基本要求可靠性（可信度）——信息的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。信息源；信息獲取手段；信息獲取的條件。完整性（完全度）——包括決策對(duì)象全部的信息全面收集歷史的、現(xiàn)實(shí)的和未來(lái)的信息；兼顧反映正面的和反面問(wèn)題的信息。精確性（精確度）——反映事物特征的細(xì)微化程度。不同決策對(duì)信息的精確度要求不同；劃定范圍，確定上限和下限。3.2各類型決策中的信息保障3.2.1新產(chǎn)品研制的信息保障創(chuàng)意產(chǎn)生與篩選階段的信息保障創(chuàng)意產(chǎn)生于對(duì)信息的收集、吸收和理解；創(chuàng)意孕育著新產(chǎn)品，要盡可能多的收集；篩選是從多個(gè)創(chuàng)意中選擇出具有開(kāi)發(fā)價(jià)值項(xiàng)目的過(guò)程，其要求是：新意；可行；實(shí)用；有效。3.2各類型決策中的信息保障3.2.1新產(chǎn)品研制的信息保障開(kāi)發(fā)決策階段的信息保障主要任務(wù)是針對(duì)經(jīng)過(guò)初步篩選出的幾個(gè)創(chuàng)意中的每一個(gè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)構(gòu)想收集信息；主要目的是從若干初步入選的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)想中挑選一個(gè)，作為本企業(yè)的新產(chǎn)品研制項(xiàng)目。新產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的信息保障方案設(shè)計(jì)：正確選型，確定新產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)