天津大学管理概论第十章预测与决策技术.ppt

第十章第十章 预测与决策技术预测与决策技术 *1 在一个组织中，管理人员最终做在一个组织中，管理人员最终做 出有效的决策比什么都重要。决策是管出有效的决策比什么都重要。决策是管 理活动的核心，贯穿于管理过程的始终理活动的核心，贯穿于管理过程的始终 。 彼得彼得 德鲁克德鲁克 Date 2 第一节第一节 决策概述决策概述 第二节第二节 决策的程序决策的程序 第三节第三节 定量决策技术定量决策技术 本章主要内容：本章主要内容： Date 3 一位农民和他的孙子到离村12里地的城镇去赶 集。开始时老农骑着驴，孙子跟在驴后面走。 没走多远，就碰到一位年青的母亲，她指责农 夫虐待他的孙子。农夫不好意思地下了驴，让 给孙子骑。 走了一公里，他们遇到一位老和尚 ，老和尚见年青人骑着驴，而让老者走路，就 骂年青人不孝顺。孙子马上跳下驴，看着他爷 爷。两人决定谁也不骑。 该由谁骑这头驴该由谁骑这头驴 Date 4 两人又走了四里地，碰到一学者，学者见两人 放着驴不骑，走得气喘吁吁的，就笑话他们放 着驴不骑，自找苦吃。农夫听学者这么说，就 把孙子托上驴，自己也翻身上驴。 两一起骑着 驴又走了三里地，碰到了一位外国人，这位外 国人见他们两人合骑一头驴，就指责他们虐待 牲口！ 问题：你若是那位老农，你会怎么做？ Date 5 西蒙：“决策是管理的心脏，管理是由一 系列决策组成的；管理就是决策”。 亨利 艾伯斯：“决策有狭义和广义之分 。狭义地说，决策是在几种行为方针中做 出选择；广义地说，决策还包括在做出选 择之间必须进行的一切活动。” 第一节第一节 决策概述决策概述 一、决策的涵义一、决策的涵义 Date 6 里基 格里芬: “决策是从两个以上的备选 的方案中选择一个的过程。” 周三多: “所谓决策，是指组织或个人为了 实现某种目标而对未来的一定时期内有关 活动的方向、内容及方式的选择或调整的 过程。” Date 7 决策是组织为了达到某一目标、目的或 企图，在众多方案中选择一个最优的方案 或过程，并加以实施的过程。 1 1、决策的定义、决策的定义 Date 8 目标性 可行性 选择性 动态性 2 2、四个要点：、四个要点： Date 9 决策注意事项决策注意事项 1 1程序性。是程序而不是结果程序性。是程序而不是结果 2 2创造性。可以模仿不可抄袭创造性。可以模仿不可抄袭 3 3选优性。是满意而不是最好选优性。是满意而不是最好 4 4指导性。规划规划墙上一挂指导性。规划规划墙上一挂 Date 10 3、决策类型 n按决策的重要程度划分，可以把决 策分为战略决策、管理决策和业务 决策。 Date 11 3、决策类型 n战略决策是所有决策中最重要的，主 要涉及组织大政方针、战略目标等重大 事项的决策活动，是有关组织全局性的 、长期性的、关系组织生存和发展的根 本性决策。 Date 12 战略决策 n战略决策一般需要经过较长时间才能 看出决策后果，所需解决的问题复杂， 决策过程所需考虑的环境变化性较大， 往往并不过分依赖复杂的数学模式及技 术，定量分析和定性分析并重，对决策 者的洞察力、判断力有很高的要求。 Date 13 战略决策 n在战略决策中，找出关键问题并利用 复杂计算更为有效。因此，必要时，可 以借助组织外部人员（如咨询顾问等） 对战略性决策方案进行设定和分析。 n淮海战役 Date 14 管理决策 n管理决策（战术决策）是组织在内部 范围贯彻执行的决策，属于执行战略决 策过程中的具体决策。管理决策旨在实 现组织内部各环节活动的高度协调和资 源的合理利用以提高经济效益和管理效 能。 n华东野战军与中原野战军协调 Date 15 业务决策 n业务决策，又称执行性决策。主要涉 及组织中的一般管理和工作的具体决策 活动，直接影响日常工作效率。 n某个部队的行动 Date 16 3、决策类型 n按决策的性质分类 确定型决策 风险决策（亦称统计型决策） 非确定型决策 Date 17 确定性决策 n这类决策问题只可能出现一种确定的 自然状态。每个行动方案在这惟一自然 状态下的结局是可以计算出来的。确定 型决策问题是一种逻辑上的比较简单的 决策，只需从所有备选方案中，根据每 个方案的结局，选择出一个最好的即可 。 Date 18 确定性决策 n确定型决策问题必须具备如下4个条件 ： 存在着决策者期望达到的目标； 只存在一个确定的自然状态； 具有两个或两个以上可供选择的行动 方案； 不同行动方案在确定的自然状态下的 损益值可以定量地估算出来。 Date 19 风险决策（亦称统计型决策） n这类决策问题在决策过程中可以出现 多种自然状态i(i=1,，m),每一个行 动方案在不同自然状态下有不同的结局, 且能预先估计出各个自然状态出现的概 率。 nP(i)(i=1,2,m)。决策分析的重要 讨论对象是风险型决策 Date 20 风险决策（亦称统计型决策） n构成风险型决策问题应具备5个条件 存在决策者期望达到的决策目标； 存在两个或两个以上不以决策者的意 志为转移的自然状态； 存在两个或两个以上可供决策者选择 的行动方案； Date 21 风险决策（亦称统计型决策） n构成风险型决策问题应具备5个条件 不同行动方案在不同自然状态下的损 益值均可定量地估算出来； 在各种自然状态中，未来究竟出现哪 一种自然状态，决策者无法肯定，但可在 事先通过一定的方法或手段得到必要的信 息。 Date 22 非确定型决策 n非确定型决策 这类决策与风险型决策一样，在决策 过程中可以出现多种自然状态。但这类决 策问题中不能预先估计出各自然状态出现 的概率，即是一种没有先例的、没有固定 处理程序的决策。 Date 23 3、决策类型 n按决策的规范性分类，可把决策分为程序 化决策与非程序化决策。 组织中的问题可被分为两类：一类是例行问 题，另一类是例外问题。 例行问题是指那些重复出现的日常的管理问 题，如管理者日常遇到的产品质量，设备故障， 现金短缺，供货单位未按时履约等问题； 例外问题则是指那些偶然发生的，新颖的、 性质和结构不明的、具有重大影响的问题，如组 织结构变化、重大投资、开发新产品、重大政策 的制定等问题。 Date 24 程序化决策 n程序化决策是针对例行的、重复出现 的活动而言的。由于问题是重复出现的 ，因此有决策的先例。管理者仅需按别 人在相同情况下所做的那样去做，从而 形成一定的程序，处理方法和标准等。 Date 25 程序化决策 n“决策可以程序化到呈现出重复和例 行状态，可以程序化到制定出一套处理 这些决策的固定程序，以致每当它出现 时，不需要重复处理他们。”确定型决 策、业务决策和大部分管理决策均属此 类。 n对于决策问题，只要获得所需的信息，就 可按规定的程序进行决策。决策分析中主要 讨论这类决策问题，它们大多数可用数量化 方法解决。 Date 26 非程序化决策 n非程序化决策是针对例外问题，这类问题 是偶然发生的，或者第一次做出决策，无先 例可循。非程序化决策需要考虑内外部条件 变动及其他不可量化的因素，这类决策正确 与否，决策效果如何，往往取决于决策者的 首创精神，经营管理者气魄和决策方法的科 学性。 Date 27 五种决策关系 战略 决策 管理决策 业务决策 程序化 决 策 非程序 化决策 五种决策关系图五种决策关系图 Date 28 信息； 信息的数量和质量直接影响决策水平； 适量的信息。 田忌赛马故事。 老一辈革命家陈云著名的9:1原则。 4 4、决策的依据、决策的依据 Date 29 l赫伯特 西蒙：有限理性原则 l“满意原则不是最优”。 决策的原则决策的原则 Date 30 l收集与决策有关的全部信息； l根据目标和信息制定所有可能的备选方案； l能准确预测到每个方案在未来的执行结果。 完全理性或绝对理性的条件：完全理性或绝对理性的条件： 结论：上述要求结论：上述要求“不可能不可能”达到！达到！ Date 31 人们在决策时，不能坚持要求最理想 的解答，常常只能满足于“足够好”或“令 人满意”的决策。 西蒙的有限理性概念西蒙的有限理性概念： Date 32 l决策者（个人、群体、组织社会）； l决策目标 l决策的可行方案,用dj(j= 1,2,n)表示； l事件，包括自然的状态或对手的行动，用 i（i=1,2,m）表示； l自然状态概率，用P(i)(i=1,2,m)表示 ； 5 5、 决策要素决策要素 Date 33 l结果，即各方案在各种可能的自然状态 下产生的结果，当选用dj方案，自然状 态为i时，产生的结局用R(dj，i)表 示。 l决策准则 Date 34 U U ijij d d j j 方案在方案在 i i 状态状态 下产生的利润值下产生的利润值 L L ijij d d j j 方案在方案在 i i 状态状态 下产生的损失值下产生的损失值 R(R( i i , , d d j j ) =) = Date 35 方案 损失值 状态 d1 d2 dn 1 P(1) 2 P(2) m P(m) L11 L12 L1n L21 L22 L2n Lm1 Lm2 Lmn Date 36 例例9-1 9-1 某公司生产家电产品，共设某公司生产家电产品，共设 计了计了A A 1 1 、A A 2 2 和和A A 3 3 三个工艺方案。根据市场三个工艺方案。根据市场 预测分析，需求量可能会出现下面预测分析，需求量可能会出现下面3 3种状种状 态及状态出现的概率：态及状态出现的概率： Date 37 销路好，出现的概率为销路好，出现的概率为0.20.2； 销路一般，出现的概率为销路一般，出现的概率为0.50.5； 销路差，出现的概率为销路差，出现的概率为0.30.3。 根据以往历史资料分析，预计根据以往历史资料分析，预计3 3种方案种方案 在各种市场需求状态下，公司能获得的利在各种市场需求状态下，公司能获得的利 润值见下表。在这些数据资料下，公司应润值见下表。在这些数据资料下，公司应 选择什么方案最为有利？选择什么方案最为有利？ Date 38 方案 收益 状态 A1 A2 A3 1 P(1)=0.2 2 P(2)=0.5 m P(m)=0.3 7 2 8 435 322 Date 39 在上述决策问题中，基本要素如下：在上述决策问题中，基本要素如下： 决策者决策者公司经理；公司经理； 备选方案备选方案d d 1 1 工艺方案工艺方案A A 1 1 ，d d 2 2 工艺方工艺方 案案A A 2 2 ，d d 3 3 工艺方案工艺方案A A 3 3 自然状态自然状态市场可能出现状态：市场可能出现状态： 1 1 销路好，销路好， 2 2 销路一般，销路一般， 3 3 销路差；销路差； 自然状态概率自然状态概率市场各种状态出现市场各种状态出现 的可能性：的可能性：P(P( 1 1 ）=0.2=0.2，P P（ 2 2 ）=0.5=0.5，P P （ 3 3 ）=0.3=0.3； 结局结局各方案在各种可能市场状态各方案在各种可能市场状态 下的获利值由上表给出。下的获利值由上表给出。 Date 40 各种方案下的收益如下：各种方案下的收益如下： 应该选择方案应该选择方案A A 1 1 。 Date 41 决策过程应该包括有决策过程应该包括有6 6个基本程个基本程 序，是一个动态的连续过程。序，是一个动态的连续过程。 第二节第二节 决策的程序决策的程序 Date 42 发现问题是解决问题的前提，所有决 策分析的最终目标都是为了解决问题。问 题是指决策对象的现实状态与期望状态之 间存在的差异。 提出一个问题往往比解决一个问题更重 要。 一、发现问题一、发现问题 Date 43 决策目标是根据问题现状、要求和解 决的可能性提出决策所希望达到的结果。 目标必须明确、具体、协调和可行。目标 的3个特点，即目标值可以计量、实施目标 有明确的责任和完成目标有时间规划。 二、确定目标二、确定目标 Date 44 决策过程是资料的搜集、处理、传递 的过程。资料是决策的基础，是控制决策 实施的依据，是检验决策是否正确的尺度 。 三、收集资料三、收集资料 Date 45 制定决策方案就是寻找实现决策目标 的手段，备选方案应满足以下要求： l整体详尽性 l相互排斥性 l方案的可比性 四、制定方案四、制定方案 Date 46 根据已选定的决策目标，从所有可供 选择的方案中选择一个最佳方案，或者选 择一个最满意方案。 五、方案选择五、方案选择 Date 47 决策方案的实施是决策的延续和具 体化，并且是检验决策是否正确的基本 环节。 六、执行决策六、执行决策 Date 48 所谓追踪检查，是把实施方案与实际 执行情况进行对比分析，及时研究未能达 到预期效果的原因，并采取相应的对策。 追踪检查是决策动态过程的反映，即决策 执行 再决策 再执行。 七、追踪检查七、追踪检查 Date 49 问题 目标 方案 选择 检查实施 （决策信息）（决策信息） 反馈反馈 决策（风险）分析决策（风险）分析 方法方法 否否 是是 作出研究作出研究 作出决策作出决策 评价 （包括风险） Date 50 第三节第三节 定量决策技术定量决策技术 定量决策技术，又称“硬”方法，就是 运用数学的决策方法，其核心是把同决策 有关的变量与变量、变量与目标之间的关 系，用数学关系表示，即建立数学模型， 然后，通过计算求出答案，供决策者参考 使用。这种方法经常在程序化决策中被广 泛应用。 Date 51 确定型决策所处理的未来事件有一个 最显著的特性，就是对未来情况是十分明 确地把握，即事物各种自然状态是完全稳 定而明确的。 一、确定型决策一、确定型决策 Date 52 1 1、线性规划、线性规划 一般来讲，一个经济、管理问题满足以下 条件时，才好用线性规划模型来解： l问题的目标能用数值指标来反映 。 l存在着达到目标的多种方案。 l要达到的目标在一定约束条件下 实现。 Date 53 确定影响目标大小的变量； 列出目标函数方程； 找出实现目标的约束条件，列出约束条 件方程组，寻找最优可行解。 l l 基本步骤：基本步骤： Date 54 例：某厂生产两种产品，需要三种资源， 已知各产品的利润、各资源的限量和各产品 的资源消耗系数如下表： 事 项项产产品 A产产品 B资资源限量 劳动劳动 力 设设 备备 原材料 9 4 3 4 5 10 360 200 300 利润润元/kg70120 Date 55 问题：如何安排生产计划，使得获利最多？步骤 ： v确定决策变量：设生产A产品x1 kg,B产品x2 kg v确定目标函数：max Z = 70x1+120x2 v确定约束条件： 人力约束 9x1+4x2360 设备约束 4x1+5x2 200 原材料约束 3x1+10x2300 非负性约束 x10 x20 Date 56 1 1、决策的分类、决策的分类 l不确定型决策是决策者对将要发生结果的 概率无法确定或者一无所知，只能凭借主观 意向或偏好进行的决策。 l风险型决策是指自然环境不完全确定，但 是其发生的概率是可以推算或者已知的。 二二 、风险型决策、风险型决策 Date 57 2 2、不确定型决策、不确定型决策 例 根据市场预测，某商品未来销售有畅销、中等、 滞销三种可能，现有三种经营方案S1、 S2 、 S3 ，其 收益表为 -300-250600 S3 -20050150 S2 -1000100S1 滞销中等畅销 状态 收益 方案 策略集： S1 ， S2 ， S3 记作Si 事件集： 畅销，中等，滞销 记作Ei Date 58 l l 悲观主义准则（悲观主义准则（Max MinMax Min） 悲观主义准则也叫做最大最小准则（小 中取大）。这种决策方法的思想是对事物抱 有悲观和保守的态度，在各种最坏的可能结 果中选择最好的。决策时从决策表中各方案 对各个状态的结果选出最小者，记在表的最 右列，再从该列中选出最大者。 Date 59 l l 悲观主义准则（悲观主义准则（Max MinMax Min） -300-250600 S3 -20050150 S2 -1000100S1 滞销中等畅销 状态 收益 方案 f(Si) -100 -200 -300 S* = S1 Date 60 l l 乐观主义准则（乐观主义准则（Max Max MaxMax） 乐观主义准则也叫大中取大原则，持这种 准则思想的决策者对事物总抱有乐观和冒险的 态度，他决不放弃任何获得最好结果的机会， 争取以好中之好的态度来选择决策方案。决策 者在决策表中各个方案对各个状态的结果中选 出最大者，记在表的最右列，再从该列中选出 最大者。 Date 61 l l 乐观主义准则（乐观主义准则（Max Max MaxMax） -300-250600 S3 -20050150 S2 -1000100S1 滞销中等畅销 状态 收益 方案 f(Si) 100 150 600 S* = S3 Date 62 l l 等可能性准则等可能性准则 -300-250600 S3 -20050150 S2 -1000100S1 滞销中等畅销 状态 收益 方案 E(Si) 0 0 50/3 S* = S3 Date 63 l l 折中决策准则折中决策准则 Date 64 乐观系数准则：乐观系数（ 01 ） 收益（万元）需求大N1需求中N2需求小N3CVi 大批量（S1 ） 500300250275* 中批量（S2 ） 30020080234 小批量（S3 ） 200150100170 对于0.7（1 ）0.3 最优决策为大批量生产 CV10.7max(500,300,-250)+0.3min(500,300,-250)=350-75=275 CV2=0.7max(300,200,80)+0.3min(300,200,80)=210+24=234 CV3=0.7max(200,150,100)+0.3(200,150,100)=140+30=170 Date 65 n先计算各个行动方案在不同自然状态下的 后悔值，然后找出最大后悔值，再从这些最 大后悔值中选择最小的后悔值，最终将这个 后悔值对应的方案确定为最优方案 l l 遗憾抉择准则遗憾抉择准则 Date 66 遗憾抉择准则：以最大后悔值中的最小的为最优决策 收益（万元） 需求大 N1 需求中 N2 需求小 N3 大批量（S1）500300250 中批量（S2）30020080 小批量（S3）200150100 Max(Si,Nj)500300100 收益（万元） 需求大 N1 需求中 N2 需求小 N3 Max(Si,Nj) 大批量（S1）00350350 中批量（S2）20010020200* 小批量（S3）3001500300 后悔值矩阵 Date 67 3 3、风险型决策问题、风险型决策问题 具有决策者希望的一个明确目标。 具有两个以上不以决策者意志为转移的自然 状态。 具有两个以上的决策方案可供选择。 不同决策方案在不同自然状态下的损益值可 计算出来。 不同自然状态出现的概率（？成本）可以事 先计算或者估计出来。 l l 风险型风险型决策决策具备具备的的条件：条件： Date 68 -300-250600 -20050150 -1000100 滞销中等畅销 状态 收益 方案 l l 特征：特征： 0.40.50.1 概率值 自然状态发生的概率分布已知。自然状态发生的概率分布已知。 Date 69 1、期望值准则 EMV 30 65 85 S* = -300-250600 -20050150 -1000100 滞销中等畅销 状态 收益 方案 0.40.50.1 l 最大期望收益（EMV）准则 Date 70 E()=1000.4+ 00.5 +(-100)0.1=30 E()=1500.4+ 500.5 +(-200)0.1=65 E()=6000.4+ (-250)0.5 +(-300)0.1=85 结论： Date 71 （1）决策树的结构 结点 决策节点 状态节点 结局节点 分枝 决策分枝 状态分枝 （由决策节点引出 ） （由状态节点引出） 例如 2、决策树 Date 72 （2）决策步骤 l 绘制决策树； l 自右左计算各方案的期望值 l 剪枝 Date 73 （3）举例 畅销 (0.4) 中等 (0.5) 滞销 (0.1) 100 0 -100 -300-250600 -20050150 -1000100 滞销中等畅销 状态 收益 方案 0.4 0.5 0.1 例1 畅销 (0.4) 中等 (0.5) 滞销 (0.1) 150 50 -200 畅销 (0.4) 中等 (0.5) 滞销 (0.1) 600 -250 -300 30 65 85 Date 74 例2 多阶段决策问题 某化工厂改建工艺，两种途径：自行研究（成功概率0.6） 引进（成功概率0.8）。无论哪种途径，只要成功，则考虑 两种方案：产量不变或增产，若失败，则按原工艺生产。 6002501003涨价（0.4） -250500 2不变（0.5） -300-300-100 1跌