第二章决策方法ppt课件

1、第二章 决策方法管文科学研讨模型与方法.Page 2一、决策概述1、决策的定义决策的“称心化原那么，管理就是决策，主张有限理性。 赫伯特西蒙Harbert A. Simen，1961-2001， 西方管理决策学派的开创人之一决策是一种判别，是假设干项方案中的选择。 “管理学之父 彼得德鲁克决策为组织或个人为了实现某种目的而对未来一定时期内有关活动的 方向、内容及方式的选择或调整过程。 南京大学商学院教授、中国管理学界著名专家周三多Page 3一、决策概述1、决策的定义本书以为，决策是指组织或个人为了实现某种目的，运用决策的实际，对决策问题进展识别、分析以及求解，最后选出一个理想的方案。普通地，

2、科学决策的根本要素主要包括决策者、决策目的、自然形状、备选方案、决策结果、决策准那么。Page 4一、决策概述2、决策的分类决 策定量决策定性决策确定型决策风险型决策不确定型决策单项决策序贯决策决策目的影响程度决策目的反复性程度决策目的多少决策属性多少决策可量化程度自然形状可控程度决策过程的延续性战略决策战略决策执行决策程序型决策非程序型决策单目的决策多目的决策单属性决策多属性决策Page 5一、决策概述3、决策的过程确定决策目的决策者应该根据待处理的问题明确所要到达的期望成果。目的应尽量明晰、可衡量、可考核。多个目的因分清主次。拟定决策方案确定目的后，需求提出两个或两个以上备选方案共比较和选

3、择。备选方案应尽量详细，防止反复和脱漏，要留意方案的质量。选择决策方案对备选方案进展分析和评价，从中选出一个最称心的方案。详细方法有阅历判别法、数学分析法和实验法三类。执行方案按照选定的方案执行，制定详细的方案，保证执行过程的质量。有时候在执行过程中会对方案重新进展调整和完善。Page 6一、决策概述4、决策系统的根本要素决策系统包括三大根本要素：自然形状、决策方案和损益值。自然形状自然形状又称不可控要素，是指不以人的意志为转移的客观要素。奇观和成为形状空间，可以记为 = i ，i = 1，2，m 2.1 式中， i 为形状变量。Page 7一、决策概述决策方案决策方案又称可控要素，是指有待人

4、们进展选择的客观要素。奇观和叫做决策或战略、行动、行为、方案、活动等空间，记为A = aj ，j = 1，2，n 2.2 式中， aj 为决策变量。决策方案当外界环境中某种形状i 发生时，实施决策方案 后的损益值，假设思索利润型问题即为收益值，假设思索本钱型问题那么为费用值，记为ij = (i ，aj )， i = 1，2，m ；j = 1，2，n 2.3 Page 8一、决策概述当形状变量为离散时，损益值构成如下矩阵：形状空间( )、战略空间(A)和损益函数( )构成了决策系统：D = D ( ，A， ) 2.4 = (ij )mn = (1，a1 ) (1 ，a2 ) (1 ，an ) (

5、2，a1 ) (2，a2 ) (2，an ) (m，a1 ) (m，a2 ) (m，an )Page 9一、决策概述决策系统存在于各个方面。例如，根据某一新产品的市场情况来决策能否开发，价值矩阵假设如下：开发 不开发 15 0 畅销 -2 0 滞销战略空间决策者可以决议形状空间决策者无法决议对于新产品如何决策，依赖于管理者对市场风险的态度对畅销和滞销出现概率的判别。Page 10二、确定型决策确定型决策亦称规范决策或构造化决策，是指决策过程的结果完全由决策者所采取的行动决议的一类问题，它的结果也是明确的。具备以下4个条件：存在着一个明确的目的；只存在一个确定的自然形状；存在着可供选择的两个或两

6、个以上的行动方案；不同的行动方案在确定形状下的损益值可以计算出来。Page 11二、确定型决策例题2.1大唐公司需求向银行贷款1000万元，可向三家银行贷款，但年利率不同，分别为8%，7.5%，8.5%。大唐公司需向哪家银行贷款？解：向第一家银行贷款需求归还的利息为 10008%=80万元向第二家银行贷款需求归还的利息为 10007.5%=75万元向第三家银行贷款需求归还的利息为 10008.5%=85万元向第二家银行借款为最正确方案。此决策过程中，形状空间是明确的，及贷款利率知，而且能算出明确的决策结果，就是确定型决策。Page 12三、风险型决策风险型决策期望值法决策树法贝叶斯决策Page

7、 13三、风险型决策1、期望值法期望值法是指计算出各方案的期望损益值，然后根据计算出的期望损益值来选择，收益最大或本钱最小的方案即为最优方案。例题2.2手机厂试消费手机Mii=1,2,3，市场存在着畅销、滞销两种形状Sjj=1,2，畅销的概率为0.6，滞销的概率为0.4，详细收益值如下所示。问消费那种手机？ S1 S2 0.6 0.4M1 50 -30M2 25 5M3 30 10Page 14三、风险型决策解：首先分别计算各手机型号的损益值： E (M1) = 500.6+(-30) 0.4 = 18 E (M2) = 250.6+50.4 = 17 E (M3) = 300.6+100.4

8、 = 22比较个新高手机收益值的大小： E (M3) E (M1) E (M2) ，所以由期望值法选择消费E (M3) 手机。Page 15三、风险型决策2、决策树法决策树分析法是一种运用概率与图论中的树对决策中的不同方案进展比较，从而获得最优方案的风险型决策方案。图论中的树是连通且无回路的有向图。 用表示决策点，由它引出的分支叫方案分支； 用表示时机点，由它引出的分支叫做事件形状分支； 用表示结果点，他是决策树的叶支点，它旁边是相应形状下的损益值。 第一层是根节点也是决策点，是采用什么方案的决策； 第二层是方案层，都是时机节点； 最后一层是结果层，是叶节点。Page 16三、风险型决策运用决

9、策树法的步骤如下：1根据决策问题绘制决策树；2计算概率分支的概率值和相应的结果节点的收益值；3计算各概率点的收益期望值；4确定最优方案。运用决策树来做决策的过程，需求从右向左逐渐进展分析，根据右端的损益值和概率值的概率，计算出期望值的大小，确定方案的期望结果。然后根据不同方案的期望值结果做出选择。Page 17三、风险型决策例题2.3大唐公司为顺应市场的需求，预备扩展消费才干，有两种方案可供选择：第一方案是建大厂；第二方案是先建小厂，然后思索扩建。假设建大厂，需求投资500万元，在市场销路好时，每年收益200万元；销路差时，每年亏损50万元。在第二个方案中，先建小厂，假设销路好，2年后再决策能

10、否进展扩建。建小厂需求投资300万元，在市场销路好时，每年收益90万元；销路差时，每年收益60万元。假设小厂两年后扩建，需求投资200万元，收益情况与建大厂一致。未来销路好的概率为0.7，销路差的概率为0.3；假设前2年销路好，那么后3年销路好的概率为0.9，销路差的概率为0.1。无论选择哪种方案，运用期均为5年。在这种情况下，试问企业决策者将选择哪种方案？Page 18三、风险型决策123456789决策点销路好0.7销路差0.3销路好0.7销路差0.3销路好0.9销路差0.1销路好0.9销路差0.1销路差0.1销路好0.9200-50-50200-50906060前2年后3年图2.1 决策

11、树节点 8：2000.9+-500.1 3-200=325万元325节点 9 ： 90 0.9+60 0.1 3=261万元261节点 6 ：max 325，261 =325万元325扩建不扩建节点 4 ：2000.9+-500.1 3=525万元525节点 5 ：-503=-150万元-150节点 7 ：603=180万元180节点 2 ：2000.7+-500.3 2+5250.7+-1500.3-500=72.5万元节点 3 ：900.7+600.3 2+3250.7+1800.3-300=143.5万元143.572.5143.5Page 19三、风险型决策3、贝叶斯决策求解风险型决策

12、问题的根底是设定自然形状的概率分布和后果期望值函数。对自然形状的概率分布所做估计的准确性，会直接影响到决策的期望损益值。这种仅仅依托决策人的阅历客观设定的自然形状的概率分布即先验概率精度不能够有很大改良。贝叶斯Bayes决策是经过调查抽样、科学实验等方法搜集新信息，然后用更准确的新信息修正和改良原来对自然形状的概率分布所做的估计，并利用经过修正的概率分布即后验概率做出决策。Page 20三、风险型决策其主要的步骤如下：1知条件概率密度参数表达式和先验概率；2利用贝叶斯公式转换成后验概率；3根据后验概率大小进展决策。利用已学过的条件概率、乘法公式及全概率公式得到后验概率的贝叶斯公式如下： PBi

13、A = ， i = 1,2,3，n 2.5PABi PBi PABi PBi ni=1公式表示假设事件B1，B2，Bn构成一个完备事件组且都有正概率，那么对恣意一个事件A都有公式成立公式成立表示在A成立的情况下,事件Bi成立的概率,=P(Bi A)/P(A).Page 21三、风险型决策贝叶斯决策是决策分析中最重要的方法之一，但需求处理两方面问题。1如何利用新信息对先验概率进展修正。2由于获得新信息通常会产生一定的费用，这就需求对新信息的价值进展估计，并确定能否有必要获得新信息。信息能否可靠会直接影响到决策的质量，但因信息不对称，获得可靠信息需求付出本钱，能够是时间本钱，也能够是经济本钱。只需

14、当信息带来的价值大于获得信息的本钱是，才有必要去获取新的信息。因此，通常把信息本身带来的新的收益称为信息的价值。Page 22三、风险型决策例题2.4大唐公司运营智能监控产品，假设市场能够存在畅销和滞销两种形状。假设市场畅销，可以获利30000万元；假设市场滞销，那么亏损7000万元。根据历年的市场销售资料，该产品畅销的概率为0.8，滞销的概率为0.2。为了更加准确地掌握该产品的市场销售情况，大唐公司计划聘请博瑞咨询公司进展市场调查和分析。根据以往预测准确率的记录，该咨询公司对该类产品预测为畅销的准确率为0.95，预测为滞销的准确率为0.90。试根据市场咨询分析结果，判别大唐公司能否应该聘请博

15、瑞公司进展咨询？Page 23三、风险型决策解：大唐公司有两种可供选的方案：A1 运营该产品，A2 不运营该产品。该产品的市场销售形状有两种，及Q1 畅销，Q2 滞销。先验概率 pQ1=0.8，pQ2=0.2。利用先验概率计算各方案的期望收益值： EA1 =300000.8+-70000.2=22600万元 EA2=0运营该产品是有利可图的，下一步应该决策能否需求聘请博瑞咨询公司。根据咨询公司对市场预测的准确性，H1=预测市场畅销，H2=预测市场滞销，根据题意得Page 24三、风险型决策 PH1 Q1=0.95， PH2Q1=0.05 PH1 Q2=0.10， PH2Q2=0.90由全概率公

16、式得，咨询公司预测该产品畅销和滞销的概率分别为 PH1= =0.950.8+0.100.2=0.78 PH2= =0.050.8+0.900.2=0.22由贝叶斯公式，计算条件概率得 PQ1 H1= = 0.9744 PQ2 H1= = 0.0256 PH1QjPQj 2j=1 PH2QjPQj 2j=1PH1 Q1PQ1 PH10.950.80.78PH1 Q2PQ2 PH10.100.20.78Page 25三、风险型决策 PQ1 H2= = 0.1818 PQ2 H2= = 0.8182用补充信息对形状变量进展修正，得到形状变量的概率分布： PQjHi，i=1,2；j=1,2 2.6此为

17、形状变量的后验分布。当市场咨询预测结果为畅销时，用后验概率替代先验概率得到A1的期望收益为 EA1H1=0.974430000-0.02567000=29052.8万元 EA2H1=0万元故当咨询公司预测畅销时，最正确决策为A1 ，即运营该产品。PH2Q1PQ1 PH20.050.80.22PH2 Q2PQ2 PH20.900.20.22Page 26三、风险型决策同样，当预测结果为滞销时，用后验概率替代先验概率，求得期望收益 EA1H2=0.181830000-0.81827000=-273.4万元 EA2H2=0万元故当咨询公司预测滞销时，最正确决策为A2，即不运营该产品。总的期望收益值为

18、 E = EA1H1 PH1 + EA2H2 PH12 = 29052.8 0.78+0 0.22=22661.2万元 E -EA1=22661.2-22600=61.2万元因此，只需大唐公司支付给咨询公司额市场调查费用不超越61.2万元，就可以进展市场调查，否那么不应该进展市场调查。假设调查结果畅销，那么应该选择运营该产品，假设调查结果滞销，那么不应该运营该产品。Page 27四、不确定型决策乐观法华尔德法Wald赫威斯法(Hurwicz)拉普拉斯法Laplace萨凡奇法Savage不确定型决策Page 28四、不确定型决策1、乐观法乐观法又称为最大最大准那么，决策者对未来持乐观态度。首先确

19、定每个方案在最乐观的自然形状下的收益值，选择其中最大的方案为最优方案。例题2.5大唐工厂决议投入一定的本钱消费某一新产品，需求决议消费的规模是大批量、中批量还是小批量，而市场对于这类产品有畅销、普通滞销三种自然形状，三种规模在三种自然形状下的收益值如下表所示。生产方案市场情况畅销一般 滞销大批量93-1中批量762小批量541表2.2 三种消费方案的损益值万元Page 29四、不确定型决策2、华尔德法华尔德Wald法也叫悲观准那么，又称为最大最小准那么，是一种避险型决策准那么。决策者对未来持悲观态度，首先确定每个方案在各种的自然形状下的收益最小值，选择其中最大的方案为最优方案。例题2.6用悲观

20、准那么对例题2.5进展求解。生产方案市场情况畅销一般 滞销大批量93-1中批量762小批量541表2.2 三种消费方案的损益值万元Page 30四、不确定型决策3、赫威斯法赫威斯Hurwicz法也叫折中准那么，又称为乐观系数法。选取最好的和最差的自然形状，最好的自然形状赋予乐观系数，最差的自然形状就有悲观系数1-，选取期望值最大的方案为最优方案。乐观系数取值介于0,1之间。例题2.7假设乐观系数 =0.8，用折中准那么对例题2.5进展求解。生产方案市场情况期望收益畅销一般 滞销大批量93-190.8+（-1）0.2=7.0中批量76270.8+20.2=6.0小批量54150.8+20.2=4

21、.2表2.3 三种消费方案的损益值一万元Page 31四、不确定型决策4、拉普拉斯法拉普拉斯Laplace法也叫等能够性准那么，因无法确切知道各种自然形状发生的概率，可以以为每种能够性相等，在此根底上计算各方案的期望收益值，选取最大期望收益或最小期望损失为最优方案。例题2.8利用等能够性原那么对例题2.5进展求解。生产方案市场情况期望收益畅销一般 滞销大批量93-191/3+31/3+（-1）1/3=11/3中批量76271/3+61/3+21/3=5小批量54151/3+41/3+21/3=10/3表2.4 三种消费方案的损益值二万元Page 32四、不确定型决策5、萨凡奇法萨凡奇Savag

22、e法又称懊悔值准那么，懊悔值是一种时机损失，是指由于决策不当呵斥收益的减少量或费用的添加量。根据懊悔值准那么，每个自然形状下的最大收益值为理想值即最不懊悔的选择。该形状下每个方案的收益值与理想值之差作为懊悔值。决策者追求的是最小懊悔值。首先在各种方案中选择最大懊悔值，然后比较各方案的最大懊悔值，从中选择最小者对应的方案作为最优决策方案。例题2.9试用懊悔值准那么对例题2.5进展求解。Page 33四、不确定型决策解：第一步，计算各形状下的最大收益值。第二步，计算各形状下的懊悔值。生产方案市场情况期望收益畅销一般 滞销大批量9-9=06-3=32-（-1）=33中批量9-7=26-6=02-2=

23、02小批量9-5=46-4=22-1=14表2.6 各形状下每个方案的懊悔值万元生产方案市场情况畅销一般 滞销大批量93-1中批量762小批量541表2.5 各形状下的最大收益值万元Page 34五、多属性决策方法社会经济系统的决策问题，往往涉及多个不同的属性目的。普通来书，多属性综合评价有两个显著特点：第一，目的间不可公度性，即属性之间没有赞同量纲，难以用一致规范进展度量；第二，某些目的之间存在一定的矛盾性，某一方案提高了某个目的值，却能够降低另一目的值。因此，抑制目的间不可度量的难度，协调目的间的矛盾，是多属性决策方法要处理的问题。下面引见两种典型的多属性决策方法：TOPSIS法和VIKO

24、R法。Page 35五、多属性决策方法TOPSIStechnique for order preference by similarity to ideal solution又称为理想解法。这种方法经过构造多属性问题的理想解和负理想解，并以接近理想解和远离负理想解这两个基准作为评价各方案的根据。所谓理想解，是想象各目的属性都到达最称心的解。所谓负理想解也就是想象各目的都到达最不称心的解。普通来说，用理想解进展决策，应先将目的值做规范化处置。运用TOPSIS法进展决策的步骤如下：1用向量规范法求解规范化矩阵Z： Zij = yij yij2 2.71、TOPSIS法mi =1Page 36五、多

25、属性决策方法2构造加权规范矩阵X： Xij = wj zij 2.83确定理想解和负理想解效益型属性的理想解 xj* = max xij 2.9本钱型属性的理想解 xj* = min xij 2.10效益型属性的负理想解 xj0 = min xij 2.11本钱型属性的负理想解 xj0 = max xij 2.12iiiiPage 37五、多属性决策方法4计算各方案到理想解和负理想解的间隔到理想解的间隔 di* = xij - xj* 2 2.13到负理想解的间隔 di0 = xij - xj0 2 2.145计算各方案与理想解的接近程度 Ci* = di0 / di0 + di* 2.156

26、按照 Ci* 由大到小陈列方案的优劣次序， Ci* 值最大为最优方案。mi =1mj =1Page 38五、多属性决策方法例题2.10张女士预备今年购买一套住房，影响住房的要素主要包括以下三方面：每平方米房价、住房离公司上班的间隔以及住房的温馨度，其中温馨度综合思索房屋面积、朝向、楼层、格局、能否有电梯等。现有四套备选房可供选择，其中价钱权重为0.65，离公司间隔权重为0.30，温馨度权重为0.05，四套备选房的详细数据如下表所示。备选房价格/（万元/）（W1=0.65）距离/km（W2=0.30）舒适度（W3=0.05）X12.501510X21.80205X32.04186X42.2410

27、8表2.7 备选房的三种属性值Page 39五、多属性决策方法备选房价格/（万元/）（W1=0.65）距离/km（W2=0.30）舒适度（W3=0.05）X10.57870.46310.6667X20.41670.61750.3333X30.47220.55570.4000X40.51850.30870.5333表2.8 规范化数据解：1根据公式2.7对表 2.7 中的数据进展规范化，如表 2.8 所示。以备选房 X1 的价钱数据 y 为例进展规范化：Z11=y11 yi12 = 2.50/ 2.50+1.80+2.04+2.24 = 0.5787根据同样的方法对其他数据进展规范化处置。4i

28、=1Page 40五、多属性决策方法2利用公式Xij = wj zij 计算加权规范矩阵 0.3762 0.9 0.0333 0.2709 0.1853 0.0167 0.3069 0.1667 0.0200 0.3370 0.0926 0.02673根据加权规范矩阵得出理想解和负理想解 X * = 0.2709，0.0926，0.0333 X0 = 0.3762，0.1853，0.0167本钱型属性效益型属性4计算各方案到理想解与负理想解的间隔并排序。5根据接近程度 C * 的大小四套备选房排序结果为X4X2X3X1 ，第四套房最适宜。Page 41五、多属性决策方法备选房d*d0C *X1

29、0.11500.04930.3001X20.09420.10530.5278X30.08340.07180.4626X40.06640.10110.6036表2.9 间隔数据Page 42五、多属性决策方法VIKOR 方法是 Opricovic 于1998年提出的一种基于理想点解的多属性决策方法，其根本思想是基于最正确化妥协解方法，确定理想解和负理想解，然后根据各个备选方案的评价值与理想方案的接近程度选择最优方案。VIKOR 方法与经典的 TOPSIS 方法类似，都是采用接近理想值的折中方法，但 TOPSIS 法求得的最优解未必是最接近理想点的解，而 VIKOR 方法求得的解，根据两属性间相互退让的结果，求得折中解，得到带有优先级的折中方案，更接近理想方案。VIKOR 法的特点是能得到最接近理想方案的妥协解，得到了最大化群体效益和最小化个体损失，按这一方法得到的方案更容易被决策者接受。2、VIKOR法Page 43五、多属性决策方法1决策矩阵规范化处置效益型目的： rij = 2.16本钱型目的： rij = 2.172确定理想解和负理想解 r+ = maxri1，maxri2，maxrin r - = min