建筑经济与管理预测与决策技术PPT课件.pptx

5 预测与决策技术5 1 预测技术5 1 1 预测的作用和特点 预测的含义 预测就是对未来做出预计和推测 是根据过去和现在来预测未来 根据已知来推测未知 科学的预测 是做出正确决策的基础和前提 预测的作用 通过对方案在实施过程中可能遇到的各种情况进行科学的预测 从而对方案的可行性 合理性 经济性进行分析 评价择优提供依据 在技术政策制定过程中 通过对生产发展情况 1 要求等情况的预测 可作为制定适合我国国情 适合本地区本部门具体情况的技术政策的依据 预测的特点 由于预测是通过对过去和现在大量调查统计 经过定性和定量的分析 计算而作出对未来的预计和推测 为此 它具有以下几个特点 1 预测的科学性 因为预测是根据大量的调查和统计资料 通过合乎逻辑的程序和方法 而得出对未来的估计 它反映了事物发展中诸因素之间的相互联系互相制约的关系 及其对科学技术的是根据客观事物发展的规律而得出的 所以预测有科学性 2 2 预测的近似性 因为预测是在事物实际变化之前所作出的估计 而事物发展变化都不会是简单的重复 还会受到新的变化的影响 有一些变化是很难事先完全估计到的 为此预测的结果必然会有一定的偏差 所以预测具有近似性 3 预测的局限性 因预测时分析的各种情况 其未来的发展变化将会受到许多因素制约和影响 有必然性 也有偶然性 由于各种预测方法本身难以全面反映各种因素的变化 而有一定的局限性 以及预测者对客观事物的认识上也有不可避免的局限性 所以 预测的结果具有一定的局限性 3 5 1 2 预测的一般步骤 1 确定预测的目标 2 收集和分析有关过去和当前的资料 3 选择适当的预测方法并建立相应的预测模型 然后进行预测 4 分析 评价预测结果 5 1 3 预测的计算方法 定性预测方法 1 德尔菲预测法 2 主观概率法 包括 算术平均法 加权平均法 定量预测方法 1 回归分析预测技术 2 平滑预测技术 4 5 2 决策方法 决策技术 5 2 1 决策的基本概念 1 决策的含义 所谓决策 就是为了实现某一目标 根据客观的可能性和科学的预测以及掌握的信息 通过正确的分析 判断 对行动方案的选择所作出的决定 简单地说来 决策就是从许多为达到同一目标而可互换的行动方案中 选出最优方案 决策是技术经济分析中一个关键的组成部分 无论是技术方案的择优或技术政策的制定 都要涉及一系列的决策问题 正确的决策产生正确的行动 得到 5 好的结果和较高的经济效益 错误的决策就会产生错误的行动 并将造成严重的浪费和损失 2 决策问题的构成根据上述决策的含义 构成一个决策问题 必须具备一定的条件 这样 才能运用科学的决策方法 现在通过一个决策的事例 来具体分析说明决策问题的构成 例 假设有一项高空作业的施工任务 计划下月初开始施工 要求10天内完成 某工程对领导需要决定是否接受任务 如下月上旬10天内6级大风天气不超过3天 工程队就能如期完成任务 可收 6 入20000元 如大风天气超过3天 工程队就不能如期完成任务 要亏损3200元 根据以前气象统计资料 下月上旬6级以上大风不超过3天的概率为0 3 超过3天的概率为0 7 若不接受这项任务 工程队因窝工及设备闲置也将亏损2000元 面对这种情况 为了使工程队多收入 少亏损应如何作出决策 在这个例子中 大风天气超过了3天或不超过3天 事先不能确定 叫做自然状态 工程队领导可能采取的行动只有两种 即接受任务或不接受任务 叫行动方案 对应不同的自然方案 如采取的 7 行动的当 就会得到收益 采取的行动不得当 就会遭到损失 在决策问题中 每个方案在各种自然状态下的收益或损失是可以定量地表示出来 各自然状态概率及相应的损益情况表 单位 元 8 由此可见 构成一个决策问题通常须具备下列五个条件 a 存在着决策者企图达到的一个明确的目标 b 存在着两个以上可以选择的行动方案 c 存在着决策者无法加以控制的两个以上的自然状态 d 不同行动方案的收益或损失可以定量地表示 e 决策者对各自然状态的发生 有的是可以肯定的 有的既可能肯定是否发生 也无法预计其发生的概率 有的虽不能肯定其是否发生 但可能发生的概率大致可以估计出来 9 根据对各种自然状态的认识和掌握的程度不同 决策问题通常分为三种情况 确定型 非确定型和风险型 3 决策的步骤 a 确定目标 决策之前首先应确定所要达到的目标 b 收集信息 情报 情报信息的收集与沟通要充分 c 进行预测 对决策问题未来可能发生的情况 进行科学预测 d 制定方案 为实现目标 根据预测得来的数据和情况 制定各种可行的行动方案 10 e 方案评价 对指定的各种行动方案 按照所要达到的目标要求和评价 进行分析评价 f 最后决策 通过对各种行动方案的分析评价 选择最优方案 做出决策 5 2 2 常用的决策方法1 定型化决策方法它的特点是在事物的客观规律完全肯定的状态下出的决策 具有一定的规律性 方法比较简单 单纯择优法 即直接择优决策方法 例如某企业原材料到场有三条运输路线可供选择 构成三个方案 11 第一方案 运距30公里 第二方案 运距40公里 第三方案 运距25公里 如果是其它条件基本相同 显然第三方案为最优方案 定型化决策看起来似乎很简单 有时并不一定 如果决策人面临的可供选择的方案数量很大 从中选择最优方案则很不容易 例如 一邮车从1个城市到另外10个城市巡回一次 其线路有多少条呢 10 3628800条 从中找出最短线路 必须运用线性规划的数学方法才能解决 12 2 非定型化决策方法是指决策者对自然状态是否发生 事先不能肯定 即可能发生 也可能不发生 而且对自然状态可能发生的概率也无法加以预测 常用的决策方法有以下三种 a 最小最大收益法 又称小中取大法 首先找出各个方案的最小收益值 然后再从这些最小收益值中 选择一个收益值为最大的方案作为最优方案 b 最大最大收益值法 又称大中取大法 先从每一个方案中选择一个最大收益值 然后再从这 13 些最大的收益之中选择一个最大值 c 最小最大后悔值法 当事先难以肯定是否发生的某一种自然状态 在实际中出现时 必须是在这种自然状态状况下 哪个方案收益值最大即为最优方案 如果决策者没有选择这个方案为采用的方案 而在决策时选择了其它方案 事后就会后悔 最小最大后悔值法就是决策时避免将来后悔的原则 每一自然状态下 其最大收益值与采用其它方案的收益值之差叫做后悔值 具体做法 是先将在各种自然状态下的最大收益值减去其它方案收益值 得出各个方案在各种自然状态下的后悔值 然后找出每个方案的最大后悔值 再从这些后悔值中 14 选择一个最小值 这个最小的最大后悔值所属方案就认为是最优方案 3 风险型决策法 风险型决策的特点除具有非定型的特点之外 还有一个很重要的特点 对未来事物的自然状态变化情况决策人不能肯定 可能发生 也可能不发生 但知道各自然状态下可能发生的概率 在这种情况下决策的 所以也称为随机型决策 各种自然状态发生的概率之和为1 由于这种决策问题引入了概率的概念 是属于非确定的类型 所以这种决策有一定的风险性 15 例如前例中所提的能不能接受施工问题就是一个风险型决策问题 因为不论选哪一种方案都要但一定的风险 风险情况下的决策标准主要有三个 期望值标准 合理性标准最大可能性标准 期望值标准损益期望值是按事件出现的概率 计算出来的可能得到的损益数值 并不是肯定能够得到的值 所以叫期望值 根据它选择期望值最大 或损失值最小的方案作为最优方案 16 例 某施工队下季度要进行混凝土浇筑施工 计划从混凝土中心搅拌站购进商品混凝土 施工队每天完成1立方米的浇筑量可收入10元 合同规定施工队订货后少要1立方米 须赔搅拌站5元 已知去年同期浇混凝土的数字 而今年下季度数字不能确定 问怎样签合同收益高 表为去年80天的统计资料 求出概率值 17 不同方案收益值计算 根据混凝土日供应量及施工队可能完成的日浇筑量求出收益值 18 如 日供应量为110m3而完成量为100m3 则施工队每天的收益值为 10 100 5 10 950元 计划供应混凝土120m3 而完成的浇筑量为130m3 但供应量只有120m3 所以收益仍为10 120 1200元 最后 计算期望值 每个方案的期望收益值 是将每个方案在各个不同自然状态下的收益率乘以该自然状态发生的概率然后求和 计算如下 方案一 1000 0 2 1000 0 4 1000 0 3 1000 0 1 1000元 19 方案二 950 0 2 1100 0 4 1100 0 3 1100 0 1 1070元方案三 900 0 2 1050 0 4 1200 0 3 1200 0 1 1080元方案四 850 0 2 1000 0 4 1150 0 3 1300 0 1 1045元将四个方案的期望值比较 其中方案三日供应量为120m3混凝土的期望值最大 应该看作为最优方案 上述收益值是不同方案在各种不同自然状态下收益值的加权平均的数值 但是所谓损益期望值是指今后可能得到的数值 并不代表能够实现的数值 20 所以以损益期望值为标准选定的最优方案 不一定在实施中就是效果最好的方案 但是从统计学的角度来看 以损益期望值作为评选方案的标准还是比较合理的 如果这类问题重复出现多次 则期望值高的方案 肯定优于期望值低的方案 合理性标准合理性标准 主要是在可参考的统计资料缺乏或不足的情况下而采取的一种办法 正因为缺乏足够统计资料 所以难以确切估计自然状态的概率 于是假设各自然状态发生的概率相等 如果有n个自然状态 那么各个自然状态的概率就为1 n 21 这种假设的理由是不充分的 所以一般又把它叫做理由不充分原理 例 前例中 如日完成统计量记录不全 只知道日完成量 自然状态 为100m3 110m3 120m3 130m3四种情况 即n 1 4 故采用合理性标准计算期望值 假设各个自然状态的概率为1 n 即1 n 1 4 0 25 则 22 由计算看出第三方案用合理性标准计测结果为最优方案 也可以看出各个计划方案期望收益值的分布 由于日完成状态概率的不同而有了差别 23 例 一加工厂自产自销一季节性产品 每包生产成本40元 每包售价90元 售出一包可获利50元 如果每天剩余一包就要损失50元 市场销售状况在100 130包之间 要求计算不同生产方案的收益值 并按合理性标准找出获利润最多的生产方案及利润值 24 解 概率为1 n 1 4 0 25应生产110包或120包的方案 期望收益值为5250元 最大可能性标准最大可能性标准 就是选择自然状态中事件发生的概率最大的一个 然后找出在这种状态下 收益值最大的方案作为最优方案 如在前例中 可以看出 施工队日完成浇筑混凝土工程量状态以日完成110m3的概率可能性最大 0 4 而在这种状态下 又以混凝土日需要量为110m3计划方案的收益值1100元最大 因此110m3混凝土日需要量的计划方案 25 应看作为最优方案 在自然状态中 某一种状态发生的可能性比其它状态发生的可能性大很多 而且各种状态下的收益相差不太悬殊时 采用最大可能性标准来进行决策 其结果还是比较好的 如果自然状态变化较大 数目较多 而且各自发生的概率相差较小时 不同方案在不同的自然状态下的收益值相差又较大 这时采用最大可能性标准进行决策 其结果可能出现较大的误差 26 4 决策树方法在风险型决策中 前面介绍的几种决策方法是以损益表为基础进行计算分析的这样的表示称为决策表 在单级决策时比较简单有效 但是对比较复杂的决策问题 就有困难了 需要用决策树方法 决策树不仅可以解决单级决策问题 而且可以解决决策表难以适应的多级决策问题 是风险型决策问题中常采用的基本方法 这种方法的实质是 三思而后行 走一步看几步 采取慎重行事的方法 在每个步骤上伸出几根枝杈来 象树干长出枝来 树枝又长出梢一样 故称决策树 27 表示决策结点 表示状态结点 表示结果结点 28 从决策结点引出的分枝叫做方案分枝 从状态结点引出的分枝叫概率分枝 树自左向右长 形成树状 称决策树 决策结点是决策者必须由此行动方案中选择的一条路径 状态结点是决策者由此无法控制的事件 在箭线上附写着概率的数字 最后用小三角形 表示树之顶 说明决策者所取不同方案应付出的代价 或叫应得到的收益 举例说明 例 建大厂投资600万元 建小厂投资280万元 以下是预计需要量表 建厂的存在期为10年 29 首先画出决策树计算各点的期望值 点 0 7 200 10 0 3 40 10 600 投资 680万元点 0 7 80 10 0 3 60 10 280 投资 460万元由此可见建大厂 30 方法是 按反方向的时间程度逐步计算 将各方案的几种可能结果的数值和它们各自的概率相乘 并汇总所得的积 其和就是该方案的期望