浅议EXCEL在风险决策分析教学中的应用

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[摘要]本文议论了EXCEL如何被用于决策分析的教学中。针对学生的特点和教学内容的目的，论述了一些适合于教学内容的不同类型的问题和方法，表示了在使用教学中使用的被证领略的有助于学生理解和应用决策学识的片面简朴的手段。

[关键词]决策分析TREEPLAN蒙特卡洛模拟

管理学界唯一的诺贝尔奖获得者赫伯特.亚历山大.西蒙（HerbertAlexanderSimon）把管理的定义为“管理就是决策”，该定义一语中的地指出了管理的要害。企业管理实际上是由一连串的决策组成的，决策质量的好坏对于管理各项职能工作的效率和效果都有着不容忽略的影响。因此决策分析作为经济管理类学生务必掌管的重要管理根本技能，在管理学、管理运筹学、物流系统工程等多门学科中反复展现，更加是关于定量决策，面对数学根基薄弱的高职学生，如何才能实现有效教学？笔者认为理应适当淡化理论技术的教学，转向教会学生如何使用相关的工具软件以辅佐决策。

面对不同的类型的决策问题，适合学生学习以处理问题的主要的方法一般认为是优化和仿真两种类型。优化方法是通过计算期望值，然后从中选择一个最大值，如适合于风险决策的决策树法和决策表法。仿真方法包括静态的蒙特卡罗仿真和动态的事情仿真。

一、EXCEL求解决策树

决策树分析法是常用的风险分析决策方法。它利用概率论的原理，利用一种树形图作为分析工具。在该方法中，决策节点代表决策问题，方案支代表可供选择的方案，用概率支代表方案可能展现的各种结果，经过对各种方案在各种结果条件下损益值的计算对比，为决策者供给决策依据。

用于决策树法的计算机软件主要有DATA-TreeAge，TreePlan，DPL，DecisionProandPrecisionTree，它们的共同点就是用户可以通过一些简朴的操作（例如指明不同节点的数量和类型）就可以构建出决策树。在我们的教学中使用的是EXCEL的决策树插件TreePlan。

在文献1中有关于决策树方法的片面有这样一例：有两家摩托车厂联营打定建立一家专卖商场，拟定了大、中、小型三个方案，各种类型的商场在不同的市场销售状态下收益预料如表1所示，试问该联营商场应选择哪种方案？

首先为EXCEL加载好TreePlan插件。若告成那么在菜单栏的加载项的功能视图中就可以望见菜单命令DecisionTree。

开启EXCEL，鼠标选中适当的位置，开启DecisionTree菜单，在弹出的对话框中选中NewTree（新建树），系统会自动展现一个带有两个分支的决策节点。在本例中有三个可选方案，所以需要在初始树根基上再增加一个分支。选中决策节点所在的单元格，选择DecisionTree，在弹出的窗口中选择addbranch（增加分支）。接下来，开头绘制状态事情分支。选中决策分支1末端单元格，选择DecisionTree，在弹出的窗口中选择changetoeventnode（转变为事情节点），branches（分支数目）选择Three，将该决策分支的子树做适当设置后复制粘贴到其他分支（不熟谙此操作的可以直接绘制）。录入相关数据信息并根据需要对片面函数做简朴修改后系统自动举行计算并显示最终结果，如图1所示。

根据计算结果可知，理应选择建立中型商场，其期望收益值为10.5万元。

包含有多个决策方案的一类特殊例子是决策是连续的并且决策结果被看作是一个关于连续概率分布的函数，在这类决策中，就需要选择其他的方法而不是决策树方法了。

二、蒙特卡罗（MonteCarlo）模拟

蒙特卡罗模拟方法的原理是当问题或对象本身具有概率特征时，可以利用计算机模拟的方法产生抽样结果，根据抽样计算统计量或者参数的值；随着模拟次数的增多，可以通过对各次统计量或参数的估计值求平均值的方法得到稳定结论。

由Decisioneering公司开发的CrystalBall以及由MichaelMiddleton开发的RiskSim都是实现蒙特卡罗模拟有效工具。在我们的教学中，采用CrystalBall来讲授蒙特卡罗模拟方法。

在企业的经营管理中，库存问题一向是管理的一个热点和难点。该领域的一个经典模型就是报童问题（newsvendorproblem）。问题表达如下：一个报童每天以1.00元的价格购进某种报纸，然后以2.00元的价格售出，每天内有售完的报纸以0.40元的价格退回给报社。据长期统计，报童在任意日期的销售量按照平匀分布，请扶助报童确定最正确订购数量使总收入最大？

在加载了CrystalBall模型附件的电子表格中建立如2所示，订货数量（C9）是任意假定的值，作为可能值的首个揣测值。假定需求（C12）输入的是通过CrystalBall生成的概率分布而不是单个恒定的数值。实际需求（C13）中输入公式“=ROUND(假定需求,0)”，销售收益（C15）中输入公式“=单位售价*MIN(订购数量,实际需求)”，添置本金（C16）中输入公式“=单位本金*订购数量”，总残值（C17）中输入公式“=单位残值*MAX(订购数量-实际需求,0)”，利润（C19）中输入公式“=销售收益-添置本金+总残值”。

利用EXCEL和CrystalBall运行图2所示的模拟过程需要经过四个步骤。

图2利用EXCEL举行蒙特卡罗模拟

1.定义随机输入单元；

单击C12，输入任意值，单击CrystalBall工具栏上的DefineAssumption按钮，从分布库中选择需要输入的概率分布，在弹出的分布对话框中输入分布参数，可以引用这些参数所在的单元格。

2.定义用来预料的输出单元；

CrystalBall将模拟输出看做预料，由于可以在模拟运行之后，得到真实系统运行的概率分布预料。报童问题中运行度量值是利润（C19），单击选中C19，单击CrystalBall工具栏上的DefineForecast按钮，展现DefineForecast对话框，如图3所示。

图3CrystalBall定义预料对话

3.设定运行选项；

单击CrystalBall工具栏上的RunPreferences按钮，弹出RunPreferences对话框，在这里设置包括试验次数（trial）和其他的一些选项以确定计算机如何举行模拟，如图4所示。本例中设置为1000次。

图4CrystalBall模拟选择对话框

4.举行模拟。

单击CrystalBall工具栏上的StartSimulation按钮即开头模拟。一旦模拟开头就会展现预料窗口显示模拟运行结果，如图5所示。预料缺省视图是频率图（图5左），可以从预料窗口选择特定的统计表（图5右）和其他附加视图。

图5CrystalBall模拟结果频率图和统计图

在模拟预料窗口的频率图中，高度是指模拟过程中得到的不同利润值展现的相应频率的大小。从图中查看利润为70元处的直线高度，图右的频率值显示512次，也就是说，在1000次试验中，利润为70元展现了512次，所以图左的概率估计值为512/1000=0.512。从统计图中可以看出，在1000次试验中，均值（Mean）是62元，中位数（Median）是70元，众数（Mode）是70元，标准差（StandardDeviation）为10.33元，最小利润值（Minimum）为38元，最大利润（Maximum）为70元。

上述统计量