运筹学决策分析PPT课件

第五章决策分析第一节决策的基本概念决策的定义决策指人（们）在求生存与发展过程中，以对事物发展规律及主客观条件的认识为依据，寻求并实现某种最佳（或满意）的准则和行动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。决策发展的三个阶段1、决策的规范化、程序化。2、决策的数学化、模型化、计算机化。3、决策的特点是硬技术和软技术的结合，是定量和定性的结合，也是技术和艺术的结合。*决策的基本原则 科学性原则：是指决策必须尊重客观规律，尊重科学，从实际出发，实事求是，按照科学的精神、科学的态度，运用科学的知识和方法进行决策。 经济性原则：包括两重含义：应使决策过程本身所花的费用最少；决策的内容应该坚持经济效益 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。 时效原则：时效原则要求决策必须当机立断，恰当的时机做出决策。 群众性原则：决策者在进行一项决策时，必须坚持走群众路线，应该充分依靠专家、智囊，尽量依靠大家的智慧，进行民主决策。 满意原则：今天的管理学家们则认为满意原则应当是综合标准最优原则，不是追求经济效益最大的这个原则。第一节决策的基本概念*决策的特点 目标性：所谓目标性，是说决策总是为了到达某一个既定目标。 选择性：从多个可行方案中选择最优方案。 非零起点：一般地说，组织的决策或多或少要受到过去决策的影响，因此，大多数决策都是“非零起点”决策。 预测性：决策是在事情发生之前的一种预先分析和抉择，具有明显的预测性。 动态性：决策的动态性指的是决策具有一定的生命周期。第一节决策的基本概念*第二节决策的分类 战略决策广义地说，战略决策就是认识、分析和解决有关系统指导思想和全局发展的重大问题，通常包括系统长期目的、目标和发展方针的确定，行动过程的选择，以及为实现目标所需要的重要资源的分配等。狭义地说，战略决策就是对系统发展目标、实现过程等与之有关的重大方案的选择。 管理决策管理决策又叫战术决策或策略决策，它是指对企业的人力、资金、物资等资源进行合理配置，以及经营组织机构加以改变的一种决策，具有局部性、中期性与战术性的特点。 业务决策业务决策又叫执行性决策，是日常工作中为提高生产效率和工作效率而做出的决策。一、按决策的作用范围分类* 程序化决策程序化决策又称为常规决策，是指可按照既定的程序、模式和标准进行的决策。第二节决策的分类 非程序化决策非程序化决策是指不能按既定的模式和程序所做出的决策。二、按决策问题的不同性质或决策的重复程度分类* 确定型决策确定型决策指决策的主要约束条件已十分明确和肯定，每个备选方案的预测期结果比较确定，只要对不同的方案进行比较，从中选优就可以做出选择的决策。第二节决策的分类 风险型决策风险型决策是一种不确定性决策，指决策面临的自然状态是已知的，且可以对未来每种状态出现的可能性有一个主观概率值，但哪种状态将出现是不确定的。 完全不确定型决策完全不确定型决策是指决策者对未来事件虽然有一定程度的了解，知道可能出现的各种自然状态，但又无法确定各种自然状态可能发生的概率的情况下所做的决策。三、按决策问题所处的条件分类*第二节决策的分类群体决策和个人决策比较四、按决策主体分类* 决策类型特性 个人决策 群体决策 决策时间 快 慢 正确性 较差 较好 创造性 较大 较小 风险性 视个人风险态度而异 极端化第三节决策步骤与决策要素*修改决策确定决策目标提出问题执行方案执行方案实施验证选择方案评估方案 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 /选择方案拟定方案决策准则确定目标拟定决策方案追踪决策决策过程第三节决策步骤与决策要素决策要素1、决策单元和决策者2、准则（指标）体系3、决策环境4、决策规则*第三节决策步骤与决策要素决策者是指对所研究问题有权利、有能力做出最终判断和选择的个人和集体。其主要责任在于提出问题，规定总任务和总需求，确定价值判断和决策规则，提供偏好信息，抉择最终方案并组织实施。所谓决策单元常常包括决策者及共同完成决策分析研究的决策分析人员，以及用以进行信息处理的设备。*第三节决策步骤与决策要素*第三节决策步骤与决策要素决策规则一般可以分为两大类：最优规则和满意规则。最优性决策规则由于不同的环境条件下亦有所不同：在确定型决策中，决策规则为获益值最大；在风险型决策中，决策规则通常为获益期望最大；而在笼统型决策中，决策规则可用最大最小规则（称悲观规则）、最大最大规则（称乐观规则）、最小最大规则等。然而在多准则决策问题中，方案集是不完全有序的，准则之间往往存在矛盾，不可公度性（各准则的量纲不同），所以，各个准则均最优的方案一般是不存在的，因而，只能在满意规则下寻求决策者满意的方案。*第四节不确定型决策方法一、问题提出公司对产品在未来几年内市场需求进行决策分析，并拟定生产该产品的3个方案：方案1：扩建厂房更新设备，若以后公司的产品需求量扩大，公司将成为市场领先者，获得很大收益；若需求量减少，公司将亏损。方案2：使用老厂房，更新设备，无论需求量大小，公司都有一定的收益，只是收益大小问题。方案3：使用老厂房，老设备。*第四节不确定型决策方法3种方案在不同自然状态下的收益如表：问：该公司该选择那个方案作为公司产品生产的方案呢？* 自然状态方案 畅销（万元） 一般（万元） 滞销（万元） 方案1 300 150 －200 方案2 200 100 －100 方案3 100 50 －50第四节不确定型决策方法二、问题的决策分析方法该问题属于不确定型决策问题，常用的决策准则包括：最大最小准则、最大最大准则、最小最大后悔值准则等。*第四节不确定型决策方法从表中看出，此时本例的最优方案为方案3。1.最大最小决策准则* 自然状态方案 畅销（万元） 一般（万元） 滞销（万元） 最小收益值 方案1 300 150 －200 －200 方案2 200 100 －50 －50 方案3 150 50 10 10 最大最小决策准则 10第四节不确定型决策方法从表中看出，此时本例的最优方案为方案1。2.最大最大决策准则* 自然状态方案 畅销（万元） 一般（万元） 滞销（万元） 最大收益值 方案1 300 150 －200 300 方案2 200 100 －50 200 方案3 150 50 10 150 最大最大决策准则 300第四节不确定型决策方法从表中看出，此时本例的最优方案为方案1。3.赫威斯决策准则* 自然状态方案 畅销（万元） 一般（万元） 滞销（万元） 最大收益值 最小收益值 折衷收益值 方案1 300 150 －200 300 －200 150 方案2 200 100 －50 200 －50 125 方案3 150 50 10 150 10 108 赫威斯决策准则 150第四节不确定型决策方法从表中看出，此时本例的最优方案为方案2。4.最小最大后悔值决策准则* 自然状态方案 畅销（万元） 一般（万元） 滞销（万元） 最大遗憾值 方案1 0 0 210☆ 210 方案2 100☆ 50 60 100 方案3 150☆ 100 0 150 最小最大遗憾值决策准则 100第五节风险型决策方法一、问题提出1996年7月2日的一场暴风雨使美国西部15个州和加拿大及墨西哥的部分地区断电。25小时以后，纽约市才全部恢复供电，在黑暗的笼罩下，纽约市犯罪分子疯狂的掠夺，破坏大厦和城市的基础设施，造成的社会、政治、经济和个人损失总计达到了2800万美元。联合爱迪生公司在恢复供电成本、收入损失、非托收账户和分析支出方面的总费用是1060万美元。纽约市断电事故就是一个很好的风险型决策案例。该决策面临的两种可能自然状态是：断电和不断电；系统操作员有两种备选方案：均衡负荷和等待。*第五节风险型决策方法纽约市断电事故损失统计* 联合爱迪生公司费用 断电 不断电 可选方案 均衡负载等待 －512000美元－1060万美元 －512000美元0 社会成本 断电 不断电 可选方案 均衡负载等待 －100万美元－31000万美元 －100万美元0第五节风险型决策方法二、问题的解决方法风险型决策问题是所有决策问题中最重要的一类，常用的风险型决策方法包括期望损益决策法、决策树法等。*第五节风险型决策方法（1）期望损益决策法期望损益决策法是以损益期望值为基础，将不同方案的期望值相互比较，选择期望收益值最大或期望损失值最小的方案为最佳方案。这种方法包括期望收益决策法和期望损失决策法。*第五节风险型决策方法*第五节风险型决策方法（2）决策树法决策树法是决策问题的图形表达，对分析多阶段的决策问题十分有效，它指明了未来的决策点和可能发生的偶然事件，并用记号标明各种不确定事件可能发生的概率，它把可行方案、所冒风险及可能的结果直观地表达出来。*第五节风险型决策方法*决策点纽约市停电事故决策树示意图第五节风险型决策方法可见，方案1的损失小于方案2，所以应该选择方案1。则有：*第五节风险型决策方法多级决策例：某研究所考虑向某工厂提出开发一种新产品的建议，为提出此建议需进行一些初步的科研工作，需花费2万元。根据该所的经验及对该工厂和产品及竞争者的估计，建议提出后，估计有60%的可能可以得到 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 ，40％得不到。如得不到合同，则2万元的费用就得不到补偿。该产品有两种生产方法，老方法要花费28万元，成功概率为80％，新方法只需要花费18万元，但成功率仅有50％。如果该所得到合同并研制成功，厂方将付给该所70万元技术转让费，若研制失败，该所需付赔偿费15万元。现需作出决策：该所是否应当提出研制建议。*第五节风险型决策方法由多级决策树图可以看出：提出建议可获益损值为13万元，如果不提出，益损值为0。结论：应提出建议。*BACDEFGHIJK提出不提出得到合同（0.6)得不到(0.4)0-2万元13237.523旧方法新方法40万元－45万元50万元－35万元失败失败成功(0.5)成功(0.8)(0.2)(0.5)第六节贝叶斯分析方法贝叶斯定理*第六节贝叶斯分析方法例：某海域天气变化无常。该地区有一渔业公司，每天清早 决定 郑伟家庭教育讲座全集个人独资股东决定成立安全领导小组关于成立临时党支部关于注销分公司决定 是否派渔船出海。如派渔船出海，遇晴天可获利15000元，遇阴天亏损5000元。据气象资料，该海域在当前季节晴天的概率为0.8，阴天的概率为0.2，为了更好地掌握天气情况，公司成立一个气象站，专门对海域的天气进行预测。对（实际上）晴天，它预报的准确率为0.95，对（实际的）阴雨天，预报的准确率为0.9。某天，气象站预报为晴，那么是否应出海打鱼，如报阴雨天是否应出海打鱼。*第六节贝叶斯分析方法按先验分布决策：可得：按先验分布进行决策，应该天天都派渔船出海打鱼。*第六节贝叶斯分析方法预报为H1情况下的后验分布决策表预报为H2情况下的后验分布决策表*15000－50000015000－500000第六节贝叶斯分析方法按后验分布决策：*第七节多属性决策方法多准则决策就是用多个准则（目标/属性）对事物进行比较、排列和排序。经典的多准则决策可以划分成两个重要的领域，即多目标决策（MODM）和多属性决策（MADM）。这两种决策的主要差别在于：前者的决策空间是连续的，即其备选方案数有无限多个，而后者的决策空间(决策变量)是离散的，其中的备选方案数量为有限个，因此，有些文献也称之为有限方案多目标决策问题多准则决策的基本概念*第七节多属性决策方法多属性决策的一般过程：1、数据的预处理2、属性权重的确定3、排序选优*第七节多属性决策方法洗衣机属性值表* 序号 价格/元 耗时/分 耗电/度 用水/升 1 1018 74 0.8 342 2 850 80 0.75 330 3 892 72 0.8 405 4 1128 63 0.8 354 5 1094 53 0.9 420 6 1190 50 0.9 405第七节多属性决策方法1、数据的预处理主要包括定性属性的量化和属性表（决策矩阵）规范化。定性属性的量化一般采用9标度法。而属性表（决策矩阵）的规范化处理可以采用如下公式。属性类型一般有效益型、成本型、固定型、偏离型、区间型、偏离区间型等，分别记为。*第七节多属性决策方法以洗衣机选型问题为例，其4个属性均为成本型属性，用上述对应公式对其决策矩阵进行规范化处理，可以得到如下规范化决策矩阵：*第七节多属性决策方法2、属性权重的确定*第七节多属性决策方法环比评分表*序1234对应准则相邻比较10.80.750.9举例110.80.60.540.340.270.200.19第七节多属性决策方法3、排序选优（1）字典序法实质上，字典序法是单目标决策，要求决策者对每个属性的重要性给出顺序，然后按照重要性序依次去比较所有的方案，如果对于最重要的属性，某个方案优于其他所有方案，则判断此方案为最优方案。当有两个或多个方案的最重要属性的值相同时，再比较它们的第二重要的属性；如此继续，直到选中某个方案为止。以洗衣机选购为例，假设决策者给出了4个属性的重要性排序为：价格、耗电、耗水、耗时。按照字典序法，6种洗衣机在价格属性下的排序为。则认为第二种洗衣机最佳。*第七节多属性决策方法（2）简单加性加权法该方法要求的基本信息是属性权重和定量化、规范化的决策矩阵。简单加性加权法的求解步骤很简单：1决策矩阵规划化，得决策矩阵；2确定每个准则（属性）的权重，得；3根据的大小排出方案的优劣。*第七节多属性决策方法*第七节多属性决策方法（3）层次分析法一、基本步骤运用AHP进行决策时，大体上可以分为以下4个步骤：a分析系统中各因素之间的关系，建立系统的递阶层次结构。b对同一层次的各元素关于上一层中的某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵。c由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重。d计算各层元素对系统总目标的合成权重，并进行排序。*第七节多属性决策方法二、层次分析法在风险投资项目决策分析中的应用风险投资项目的影响因素*风险投资项目影响因素产品新意市场前景管理能力环境适应力技术水平专业保护技术生命周期产品独特性市场需求、规模市场竞争优势市场潜力市场进入管理者专业水平和素质决策的科学化财务技能市场营销技能与政府协调度经济周期的防范与金融市场的衔接度进入障碍第七节多属性决策方法1.构造出层次结构分析模型：*最佳项目技术市场潜力管理领导者素质ABC第七节多属性决策方法2.构造判断矩阵*风险项目综合评价技术市场潜力管理领导者素质重要性排序151/391/511/6436181/91/41/810.07740.25180.04390.6269第七节多属性决策方法3.层次单排序及其一致性检验*第七节多属性决策方法市场潜力管理领导者素质技术技术的单层次排序市场潜力的单层次排序管理的单层次排序领导者素质的单层次排序C.I* A B C 排序结果 A 1 2 5 0.5816 B 1/2 1 3 0.3090 C 1/5 1/3 1 0.1095 A B C 排序结果 A 1 3 1 0.4286 B 1/3 1 1/3 0.1428 C 1 3 1 0.4286 A B C 排序结果 A 1 1 2 0.4 B 1 1 2 0.4 C 1/2 1/2 1 0.2 A B C 排序结果 A 1 1/7 1/3 0.088 B 7 1 3 0.6694 C 3 1/3 1 0.2426第七节多属性决策方法4.层次的总排序可见项目B的评价最好，获得评价值0.4968，高于A和C，所以项目B是最佳选择。* 评价指标 技术 管理 市场潜力 领导者素质 综合评价总排序 2层→1层 0.0774 0.2518 0.0439 0.6269 3层→2层 A 0.5816 0.4286 0.4 0.088 0.2256 B 0.3090 0.1428 0.4 0.6694 0.4968 C 0.1095 0.4286 0.2 0.2426 0.2775第八节效用理论及其在决策中的应用1.效用概念效用原意是指人们从商品消费中得到的满足。在现代效用理论中，效用就是价值的数量表述。在决策分析中，效用就是人们的价值观念在决策活动中的综合表现。效用是价值的对应实数，即从偏好集到实数集的这种映射，就可以称为价值函数或效用函数。*第八节效用理论及其在决策中的应用2.效用的测定所谓效用测定，就是按照问题构成的无差异关系，评定使该关系成立时的某一未知量的值，然后由效用方程求出未知的效用值。*第八节效用理论及其在决策中的应用3.效用函数的构造*第八节效用理论及其在决策中的应用4.效用曲线与风险态度从上面效用函数的构造中可以知道，主体在效用测定中可能存在着三中不同的风险态度，即风险厌恶、风险追求和风险中立，根据风险态度可以把决策者分为三种类型：风险规避者、风险偏好者风险中性者。效用曲线示意图*效用值损益值ABCM0M1MM2第八节效用理论及其在决策中的应用5.效用理论在决策中的应用例：某企业开发生产某种产品的设备可采用两个方案：方案Ⅰ：引进部分外资，采用部分国外先进设备，谈判成功的可能性为60％。投产后，在经济寿命期内能获利现值500万元。谈判失败的可能性为40％。谈判失败则损失谈判费，可行性研究费和设计费100万元。方案Ⅱ：国内自行设计，但还有某种设备未能完全过关，近年内研制成功的概率80％，成功后能在经济寿命内获利现值300万元。研制失败，则损失研制费50万元，试问应采取何方案。*第八节效用理论及其在决策中的应用方案Ⅰ期望值：(万元)方案Ⅱ期望值：(万元)因为260(万元)>230(万元)，所以方案I优，应采用方案I，积极组织引进设备的谈判。方法1：期望值分析法*第八节效用理论及其在决策中的应用方法2：效用分析法若决策前事先确定的效用曲线如图中A曲线，获利现值500万元的效用为1.0；损失100万元的效用值为0.2；利润现值获利现值300万元的效用为0.88；损失50万元的效用为0.4。企业产品方案效用曲线图*第八节效用理论及其在决策中的应用方案Ⅰ效用：方案Ⅱ效用：应采用方案Ⅱ，积极组织国内自行设计。*第九节案例分析[例1]：某石油公司拥有一些土地，在对类似地域的详细考察后，地质专家估计，此新区地下是富矿的可能性为0.2；是贫矿的可能性为0.3；是枯井的可能性为0.5。在进行决策还要考虑的另一种情况是，如果地下有油矿，其原油又分为“优品”和“次品”两种。“优品”原油比“次品”原油含硫磺成份低，易于处理，加工成本低。据地质专家估计，无论是富矿还是贫矿，原油是优质的可能性为0.6。该公司可能采取的决策方案有两个，A1：自行开发；A2：无条件出租。根据测算，该公司自行开发和无条件出租的利润回报情况如下表所示：* 方案 富矿（0.2） 贫矿（0.3） 枯井（0.5） 优（0.6） 次（0.4） 优（0.6） 次（0.4） A1 4 3 2 -0.5 -1 A2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6第九节案例分析（1）试根据先验分布进行决策。（2）该公司在进行决策时，为了获得更准确的情报，还可以考虑利用先进的地震探测技术，了解该地区地层的结构情况。这种探测技术可以确定该地区的地层是：X1：封闭结构，X2：半封闭结构，或X3：无结构。根据过去利用这种技术对200个相似地区进行测试与开发的结果，表明地层结构与石油蕴藏量的关系如表所示。试利用贝叶斯分析方法进行决策。（3）如果进行地震探测需要费用300万元，是否进行。单位：个* 产油量地层结构 富矿 贫矿 枯井 H1 25 30 30 H2 15 15 40 H3 10 5 30第九节案例分析 根据先验分布进行决策时，绘制决策树图决策：无条件出租，收益为0.6（千万）*����1�2�3�4�0.52�4自行开发出租富矿0.2贫矿0.3枯井0.5优0.6次0.4优0.6次0.432－0.5－10.63.6�1第九节案例分析2.用贝叶斯公式，计算后验分布假设地震探测结果：H1——封闭式结构（有油结构）H2——半封闭式结构H3——无结构（无油结构）故地层结构为H1时，*第九节案例分析地层结构为H2时，地层结构为H3时，*第九节案例分析3.绘制贝叶斯分析决策树，并决策决策：采用地震探测进行决策当探测地层为H1结构时，自行开发当探测地层为H2和H3结构时，无条件出租总收益为0.73千万元。其情报价值为0.73－0.52＝0.21（千万元）。故当采用地震探测需要费用是50万元时，且因探测延长上市周期影响造成的损失不大于160万元时，应采用探测技术进行决策。*第九节案例分析*����2�1�3�7�8�0.52�开发出租富矿0.2贫矿0.3枯井0.5优0.6次0.4优0.6次0.44.03.02.0－0.5－1.00.63.6�16�4�5�9�11�12�13�101415�16�17�富0.23贫0.42枯0.35富0.17贫0.26枯0.57枯0.35富0.18贫0.14优0.6优0.6优0.6优0.6优0.6优0.6次0.4出租次0.4次0.4次0.4次0.4次0.4出租出租0.43.00.73�0.6-1.0-0.52.03.04.00.6-1.0-0.52.04.0-1.0-0.52.00.63.00.73�0.90�0.60�0.6�0.90�0.30�0.11�3.6�3.6�3.6�111开发开发开发H1(0.43）H2(0.35)H3(0.22)