G2决策建模.ppt

G2决策建模 詹文杰 教授 博导 Office 华中科技大学管理学院611室Tel 027 87556472Email wjzhan 2决策建模 2 1模型的定义2 2决策建模工具2 3应用举例 2 1模型的定义 模型是客观世界的一个表征和体现 同时又是客观事物的抽象和概括 一般具有以下特点 1 模型比现实世界更容易操作 尤其一些参数值的改变在模型中操作比实际问题中操作更容易 2 有些实际问题很难甚至根本不可能做实验 通过建立模型可以克服这种困难 而且模型比现实容易理解一些 3 有些变量在现实中需要很长时间才能观察出它的变化情况 但用模型研究则很快看出变化规律 从而能最迅速抓住本质特征 4 用模型研究变量之间的关系可以节约时间 降低费用 5 可以通过模型进行灵敏度分析 以便看出哪些因素对系统影响最大 例1 概念模型波特五力模型 模型是对事物一种简化的表达形式 管理学中的模型尤其是概念模型是理论的一种特殊表达形式 5 例2 计量模型 自变量 X 认定的原因因变量 Y 结果中介变量 Med 过程调节变量 Mod 边界条件控制变量其他的原因 X Y 中介变量 调节变量 控制变量 经济订货批量 EconomicOrderQuantity 简称EOQ 就是按照库存总费用最小的原则确定出的订货批量 这种确定订货批量的方法就称为经济订货批量法 在年总需要量一定的情况下 订货批量越小 平均库存量越低 但发生的订货次数越多 例3 优化模型经济订货批量 EconomicOrderQuantity 例3 优化模型经济订货批量 EconomicOrderQuantity LT Q 1 2 Q 订货点ROP 最高库存量 时间 订货提前期 例3 优化模型经济订货批量 EconomicOrderQuantity 库存费用分析设 C 单位产品成本 价格 元 件D 年需求量 Q 每次订货批量 CH 单位产品年存储费用 元 件 年 CH C h 式中h为资金费用率或保管费用率 元 件 年 CO 每次订货费用 元 件 年 总费用 Totalcost 年存储费用 年订货费用 购货费用 例3 优化模型经济订货批量 EconomicOrderQuantity C存储 Q 2 CHC订货 D Q CO C订货 C存储 费用 订货量 EOQ 0 例3 优化模型经济订货批量 EconomicOrderQuantity 例3 优化模型经济订货批量 EconomicOrderQuantity 经济订货批量的最优解 2 2决策建模工具 1 影响图 influencediagram 2 决策树 decisiontree 3 决策表 decisiontable 决策建模的特点 行动不唯一 自然状态的不确定性 后果不确定 1 影响图 influencediagram 影响图 influencediagram 是模型的图形表示 它用于支持模型设计 开发和理解 影响图为模型构造者或开发小组提供可视的交流方式 它也可作为一种表达DSS模型关系的框架 因此可帮助构模者集中注意模型的主要方面 影响的含义是指某变量与其它变量的依赖程度 它包括了决策的三个组成部分 见下图 并用箭头连接起来建立它们之间的关系 决策变量 不确定性 结果变量 影响图的组成 影响图例子 利润模型的影响图 广告数量 单价 固定费用 单位成本 销售数量 支出 收入 利润 用来连接节点 node 决策模型的组成部分 的实线箭头总是指向不确定性和目标 影响确定 影响不确定 影响图及构造它们的各种图形和线条的含义1 A B 图一 决策A关系到事件B发生的概率 A B 图二 事件A关系到事件B发生的概率 影响图及构造它们的各种图形和线条的含义2 用来连接节点的虚线箭头只用来指向决策 表示作出决策是基于来自前面节点的结果的知识 影响图及构造它们的各种图形和线条的含义3 A 图三 决策A在决策B之前已经制定 A 图四 制定决策B之前事件A的结构已知 B B 1 影响图 influencediagram 影响图的特征是当构造正确时 它没有回路 不管从图的哪一点出发 没有道路使人回到出发点 道路的箭头是单向的 一旦某个结点落在后面 将没有道路返回它那里 这个构造规则用于遵循决策制定和问题解决的实际情况 一旦做出了决策 决策就定下来了 我们没法在后来去 不做 这个决策 案例 影响图 例 某公司为生产某种产品设计了两个基本方案 一是建小厂 一是建大厂 小厂投资160万 大厂投资300万元 两个方案年度利润如下 2 决策树 decisiontree 决策树 decisiontree 每个决策或事件 即自然状态 都可能引出两个或多个事件 导致不同的结果 把这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干 故称决策树 2 决策树 decisiontree Example adecisionproblem TheHewlett Packard HP companyspecializesinassemblingandsellingPCsystemsforusebyfamilydoctorpracticesthroughouttheU S A ThecompanyisdevelopinganewPC basedsystem Atpresentthecompanyistryingtodecideonthemanufacturingandassemblyprocesstobeused Oneaspectofthisrelatestothekeyboardthatwillbeusedinthesystem whichwillhavespeciallylabeledfunctionkeys Thecompanyhasdecidedthatitfacesthreealternatives Itcanmanufacture assemblethekeyboarditself Itcanbuythekeyboardsfromadomesticmanufacturer ItcanbuythekeyboardsfromamanufacturerintheFarEast Alternatives Theproblemisthateachoftheseoptionshasdifferentcostsandbenefitsassociatedwithit Tomanufacture assemblethekeyboarditself thecompanywouldrequiremajorinvestmentinnewproductionequipmentaswellasextensivetrainingoftheworkforce Itisfeltthatsuchaninvestmentisonlylikelytobecost effectiveifsalesofthenewproductareparticularlygood Buyingthekeyboardfromadomesticsupplierwillinvolvethecompanyinlessup frontexpenseandwillbesaferiflargesalesdonotmaterializeinthefuture Buyingfromanoverseassupplieroffersbetterqualitybutwiththeriskofdisruptionsinsupplyifthereareproblemsinthedeliverysystem StatesofNature UncertaintyinthedecisionproblemThereisuncertaintyastowhichdecisiontotakebecausethereisuncertaintyoverfuturesale Tohelpsimplifythesituation thecompanyisplanningforonethreepossiblesaleslevelsinthefuture LowMediumHigh Undercontrolvs outoffcontrol WhatisundercontrolandwhatisoutsideofcontrolThecompanyisfacedwitharangeofalternativedecisionsoverwhichithascontrol i e itcanchooseamongthem Anditalsofacesanuncertainfutureintermsofsales Thisfuturepositionisgenerallyreferredtoasthepossiblestatesofnature futuresalelevels areoutsidethedirectcontrolofthecompanybuttheydoincludeallthepossibilitiesandonlyoneofthemcanactuallyoccur DecisionTreeI Thedecisiontreestartsfromtheleft handsideandgraduallymovesacrosstotheright Aboxisusedtoindicatethatatthispointwemusttakeadecision theboxistechnicallyknownasadecisionnode Thethreealternativesbranchoutfromthisnode tomanufacture M tobuydomestically BD tobuyabroad BA Eachofthesebranchesleadstoaoutcomenode indicatedbyacircle whichpresentsthepossiblestatesofnature Low L Medium M High H Information InformationforDecisionmaking Inordertomakedecisionweclearlyneedadditionalinformationtohelpusassessthealternatives Thekeypiecesofinformationwouldrelatetothefinancialconsequencesofeachcombinationofdecision calledpay off stateofnature callprobability Decisiontreewithpay off Withthepay offinformation whichofthethreealternativedecisionswouldyourecommend Theanswerhastobe itdepends Howreliableyouthinktheinformationis Howriskythevariousoptionsare Howcriticalthedecisionistothecompany sfuture Thekeyfactorwilldependonyourownattitudetothesefuturesatesofnature Completedecisiontree Letusassumethatthecompanyhasbeenabletoquantifythelikelihoodofeachofthestatesofnatureoccurringbyattachingaprobabilitytoeach Suchprobabilitiesmayhavebeenderivedfrommarketresearch fromsalesforecasting ormaysimplebe guesstimate basedonsomehardevidenceandtheexperienceofthedecisionmaker Theprobabilityoflowsaleisassessedat0 2 mediumat0 5andhighat0 3 Notethat theymustsumto1toincludeallpossibleoutcomes EMV expectedmonetaryvalue TheEMVforthedecisionofMis 15 0 2 10 0 5 55 0 3 18 5TheEMVforthedecisionofBDis 10 0 2 30 0 5 25 0 3 24 5TheEMVforthedecisionofBAis 5 0 2 20 0 5 40 0 3 23 3 决策表 decisiontable 决策表 DecisionTable 是一种呈表格状的图形工具 适用于描述处理判断条件较多 各条件又相互组合 有多种决策方案的情况 StatesofNature Alternatives State1 State2 Alternative1 Outcome1 Outcome2 Alternative2 Outcome3 Outcome4 Thesameexample DecisionTableI withoutprobability Table2 1Decisiontable profitcontribution 000s DecisionTableII withoutprobability transposed Table2 2Transposeddecisiontable profitcontribution 000s DecisionTableIII withprobabilityandpay off Table2 3Decisiontable probabilityandpay off 000s EMV expectedmonetaryvalue EMVwithperfectinformation Whatisthedecisionwithperfectinformation TheEMVwithperfectinformationis 10 0 2 30 0 5 55 0 3 33 5 2 3应用举例 应用1 二种概率的决策问题应用2 二阶段的决策问题 应用1 二种概率的决策问题 某市属建筑公司面临A和B两项工程的投标 因受本单位资源条件限制 只能选择其中一项工程投标或者这两项过程均不参加投标 根据过去类似工程投标的经验数据 有 A工程投高标的中标概率为0 3 投低标的中标概率为0 8 编制该工程投标文件的费用为4万元 B工程投高标的中标概率为0 5 投低标的中标概率为0 6 编制该工程投标文件的费用为2 5万元 各投标方案的中标概率 经济效果好坏及其概率 损益值如表1所示 该公司该如何决策