邱菀华--精版类决熵法及用.ppt

1、1/40,目录,2,复 熵,4,1,Bayes决策法的局限与失误,3,基 础 理 论,决策的复熵分析法与应用,5,资源平衡的熵决策法及应用,2/40,某空间飞行器研制工程开发新部件CJ,1,Bayes决策法的局限与失误,信息GJCJ需求量的售价CS为0.8百万元,且,3/40,GJ的准确度条件概率表:,GJ,1,Bayes决策法的局限与失误,4/40,传统Bayes风险决策结果 EMVn=3.44 (百万元) EVSIGJ=4.926-3.44=1.486 (百万元) ENGSGJ=1.486-0.8=0.686(百万元) 信息GJ值得购买:GJ-好或中开发CJ;否-不,1,Bayes决策法的

2、局限与失误,5/40,另有一个信息PJ的准确度如表:,PJ,1,Bayes决策法的局限与失误,6/40,传统Bayes决策结果 EMVY-PJ=6.769 (百万元) FPJ=6.769-0.8=3.966 (百万元) 它仍大于先验期望收益3.44 质量低劣信息PJ值得买!？,1,Bayes决策法的局限与失误,7/40,必须 将信息准确度加入Bayes决策模型 完善Bayes决策法的评价信息优劣标准为二 维 成本和准确度(折合成经济损失) 获得新的工程管理风险决策方法 从全局来看,1,Bayes决策法的局限与失误,8/40,问 题,一方面,工程管理实践要求 多因素决策 信息准确度:差之分毫失之

3、千里 工程实施Bayes决策法的局限与失误 另一方面,工程管理理论上 (0和负数没有对数) 热力、Shannon信息熵正数域:PiLnPi之和 不确定性的最好测度无用武之地! 管理中负真数熵不可避免:扩充熵定义域 必须解决长期以来传统Bayes法此瓶颈问题,9/40,10/40,2,复 熵,在En上的状态空间X=(x1,x2, xn) 状态发生概率P(x1),P(x2),P(xn) Shannon信息熵定义在0P(x)1上： (1),11/40,12/40,信息I的准确度（条件概率）P(yk/xL)(k,L=1,2n) 传递矩阵定义为E(I)=(e1,e2en) (3) eL=1/(n-1)k

4、=1nP(YL/xL)-P(YK/xL), -1eL1, L=(1n),其熵值：,13/40,定义机会经济损失 , 式中最大机会经济损失r是CP0者之号! 定理1 传递熵 是半峰降函数。,严格凸函数,半峰降、升函数及其投影图如右:,14/40,定理2 最优信息的传递熵为零。 定理3 最优信息的CA为0,最差信息的CA为CAmax。 定理4 较优信息的可靠(准确度)性较高。,15/40,16/40,4,决策的复熵分析法与应用,第1段信息GJ与PJ的复熵分析法结果见下表:,17/40,通常信息的差异不明显,因此在大多数情况下,必须用传递熵帮助我们准确地鉴别信息的优劣。,18/40,模型中新增的多个

5、因素除准确度外还可 准供应商 工程场地排污性能或精度 工程承包商项目成功率或功能获取度 次采购量 第二资源 工程施工天气预报难度 第二方案 等# 已经被成功应用于遥感技术、航空、航天等多个国民经济领域,19/40,从管理理论与实践上扩充熵定义域 、复熵和传递熵定义的科学、充分、必要性： 熵概念:(0,1-1,1信息研究客观和深化 度量大小Shannon熵 全面评价信息物理量:负数引进数域:亏损,工程风险管理领域活力 复熵涵盖了Shannon(热力学)熵 复熵决策法涵盖了传统Bayes决策法 多因素决策、信息准确度(可靠性)测度,20/40,工程管理特殊性建立资源均衡模型 理论证明(熵-风险值)

6、成本和风险尽可能小的各种资源均衡配置 信息不完全性 决策者主观缺陷 操作简便、实用,21/40,步骤1. 资源属性值矩阵A=(aij)mxn 步骤2. A规范化R=(rij)mxn。成本型: , 对等于零的aij: ; 效益型:,决策方案(或模式)x1,x2,xm,i=1m A=(aij)mn,aij为决策方案i的第j个资源属性值,22/40,步骤3. 归一化R为R=(r)mxn: 步骤4. 属性j的信息熵 当时r=0时规定rijlnrij0,23/40,步骤5. 属性权重=(1,2n),其中 步骤6. 方案i的综合属性值 i=1m,为各方案所占成数(比重,优劣度),24/40,X航天项目资源

7、采购方案： 1. Z1-X国外进口元件 2. Z2-国产元件,25/40,z1()/z2()6:4 z1()z2() 进口好于国产,比例为6:4 我国航天元件国产化任重而道远,大而复杂项目 空、天项目先验性差又具不确定性 在保质下提升资源效用和降低风险,26/40,我们决策熵系列模型成功应用领域: 评估工程管理能力 设计最优组织结构 均衡质量/风险/资源 协调成本/技术/进度 制定质量管控程序 进行物流分类、排序,27/40,主持院联合课题:中国首台自主知识产权X发动机研制工程管理 用时效质量熵分析组织的柔性度 提出管理能力评估模型 多型号研制组织模式、管理机制 提升进度、费用、质量及风险管控

8、水平,6.1,在某航空发动机研制工程管理中的应用,28/40,组织活力信息流转率 组织功能信息稳定性 结构有序度时效熵R1、准确性质量熵R2、环境适应性变化熵R3 组织的综合熵值R=a1R1+a2R2+a3R3,a1+a2+a3=1,ai为权重,合理利用资源 保证质量水平 研究发现,航空科研型单位首选为矩阵型组织形式,项目型组织信息结构图,矩阵型组织信息结构图,30/40,理想状态价值流图,理想状态DSM图,6.3 主持联合课题:空间飞行器卫星研制工程管理技术 提出协同进度管理模式(熵) 5管原则规范管理机制、控制进度 解决多型号研制时间管理瓶颈难题 确保小于Tn的工程时差,32/40,主持联

9、合课题:价值工程在X探月卫星中应用 全员参与、全过程应用价值工管理念 建立价值链管理模式和标准 资源/质量/风险均衡熵模型 成本/技术/进度协调模型 采购比例瓶颈问题 卫星整星功能 快、好、省预定目标,6.4,在某探月卫星工程管理中的应用,33/40,负责X教练机研制工程管理模式设计 生成阶跃函数管控信息流向 决策(熵)模型解决型号的时间、质量和成本协调、风险识别及质量实时控制 固化和规范了工程管理体制 确保项目交付质量无缺陷6,6.5,在某军用教练飞机研制工程管理中的应用,34/40,研发总装X仓库管控系统 仓库布局熵数字模型 物资管控信息分类、排序模型 物流管理系统化、规范化与信息化 平均节约资源15%左右 结束其手工库管落后状况,6.6,在总装某仓库物资管控中的应用,35/40,熵基础理论与应用在European Journal of Operational Research、应用数学和力学、中国工程科学等55篇,他引13128篇次以上 出版管理决策类专著8部、主编国家标准2部、教材3部、译著3部:专著单他引1698次以上 美国科学院院士、国家奖获得者Luce教授在三篇论文里引用: 有很大的学术意