系统工程(第7章).ppt
《系统工程(第7章).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《系统工程(第7章).ppt(65页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第七章第七章 决策分析决策分析郭云涛郭云涛郭云涛郭云涛西北工业大学管理学院西北工业大学管理学院西北工业大学管理学院西北工业大学管理学院主要内容主要内容一、决策分析框架一、决策分析框架二、不确定型问题的决策二、不确定型问题的决策三、风险型问题的决策三、风险型问题的决策决策树决策树四、效用理论四、效用理论五、决策支持系统五、决策支持系统一、决策分析概述一、决策分析概述决策是一种过程:情报活动、设计活动、抉择决策是一种过程:情报活动、设计活动、抉择决策是一种过程:情报活动、设计活动、抉择决策是一种过程:情报活动、设计活动、抉择活动、实施活动活动、实施活动活动、实施活动活动、实施活动决策分类:决策分类
2、:决策分类:决策分类:确定型:对未来情况可以获得精确、可靠的数据确定型:对未来情况可以获得精确、可靠的数据确定型:对未来情况可以获得精确、可靠的数据确定型:对未来情况可以获得精确、可靠的数据 风险型:未来有几种可能的状态和相应后果,其出风险型:未来有几种可能的状态和相应后果,其出风险型:未来有几种可能的状态和相应后果,其出风险型:未来有几种可能的状态和相应后果,其出现的概率可以预测现的概率可以预测现的概率可以预测现的概率可以预测 不确定型:未来可出现的状态和后果难以估计不确定型:未来可出现的状态和后果难以估计不确定型:未来可出现的状态和后果难以估计不确定型:未来可出现的状态和后果难以估计决策分
3、析是为解决风险型和不确定型问题提供决策分析是为解决风险型和不确定型问题提供决策分析是为解决风险型和不确定型问题提供决策分析是为解决风险型和不确定型问题提供一套推理方法和逻辑步骤。一套推理方法和逻辑步骤。一套推理方法和逻辑步骤。一套推理方法和逻辑步骤。决策分析框架决策分析框架确定结构确定结构评定后果评定后果评定不确定因素评定不确定因素评价方案评价方案灵敏度分析灵敏度分析选择方案选择方案收集信息收集信息决策分析框架决策分析框架确定决策模型结构:确定决策过程的阶段、相应确定决策模型结构:确定决策过程的阶段、相应确定决策模型结构:确定决策过程的阶段、相应确定决策模型结构:确定决策过程的阶段、相应的环境
4、信息、各阶段的状态和备选方案以及他们的环境信息、各阶段的状态和备选方案以及他们的环境信息、各阶段的状态和备选方案以及他们的环境信息、各阶段的状态和备选方案以及他们间的层次结构关系间的层次结构关系间的层次结构关系间的层次结构关系评定后果:估计备选方案在不同环境状态下所付评定后果:估计备选方案在不同环境状态下所付评定后果:估计备选方案在不同环境状态下所付评定后果:估计备选方案在不同环境状态下所付出的代价和取得的收益后果值出的代价和取得的收益后果值出的代价和取得的收益后果值出的代价和取得的收益后果值评定不确定因素:估计未来环境中各种状态出现评定不确定因素:估计未来环境中各种状态出现评定不确定因素:估
5、计未来环境中各种状态出现评定不确定因素:估计未来环境中各种状态出现的概率的概率的概率的概率评价方案:按估计的后果和概率计算备选方案的评价方案:按估计的后果和概率计算备选方案的评价方案:按估计的后果和概率计算备选方案的评价方案:按估计的后果和概率计算备选方案的效益(效用)指标,按照效益(效用)最大者为效益(效用)指标,按照效益(效用)最大者为效益(效用)指标,按照效益(效用)最大者为效益(效用)指标,按照效益(效用)最大者为最优方案最优方案最优方案最优方案决策分析框架决策分析框架灵敏度分析:由于后果值和概率的主观性灵敏度分析:由于后果值和概率的主观性和不确定性,确定决策模型中参数的变化和不确定性
6、,确定决策模型中参数的变化范围范围收集信息:对灵敏度高的参数需收集更多收集信息:对灵敏度高的参数需收集更多信息进行研究,但考虑信息价值问题信息进行研究,但考虑信息价值问题选择方案选择方案二、不确定型问题的决策二、不确定型问题的决策决策者根据自己的主观倾向进行决策,根决策者根据自己的主观倾向进行决策,根据决策者主观态度不同有以下五种常用的据决策者主观态度不同有以下五种常用的决策准则和方法:决策准则和方法:悲观主义准则悲观主义准则 乐观主义准则乐观主义准则 乐观系数准则乐观系数准则 最小机会损失准则最小机会损失准则 等可能性准则等可能性准则悲观主义准则悲观主义准则从从从从各方案的最小益损值中选择最
7、大的,也称各方案的最小益损值中选择最大的,也称各方案的最小益损值中选择最大的,也称各方案的最小益损值中选择最大的,也称“小小小小中取大中取大中取大中取大”法,是一种万无一失的保守型决策者的法,是一种万无一失的保守型决策者的法,是一种万无一失的保守型决策者的法,是一种万无一失的保守型决策者的选择准则。选择准则。选择准则。选择准则。例如:例如:例如:例如:S S1 1 S S2 2 S S3 3 S S4 4 A A1 1 2002001251254545-25-25A A2 2 300300200200-50-50-175-175A A3 3 425425210210-75-75-200-200
8、乐观主义准则乐观主义准则决策者对客观情况总是抱乐观态度,从各决策者对客观情况总是抱乐观态度,从各方案最大益损值中选择最大的,也称方案最大益损值中选择最大的,也称“大大中取大中取大”。是一种偏于冒进的决策准则。是一种偏于冒进的决策准则。例如:例如:S S1 1 S S2 2 S S3 3 S S4 4 A A1 1 2002001251254545-25-25A A2 2 300300200200-50-50-175-175A A3 3 425425210210-75-75-200-200乐观系数准则乐观系数准则一种折衷准则,决策者对客观条件的估计既不乐一种折衷准则,决策者对客观条件的估计既不乐
9、一种折衷准则,决策者对客观条件的估计既不乐一种折衷准则,决策者对客观条件的估计既不乐观也不悲观,主张一种平衡,用一个乐观系数观也不悲观,主张一种平衡,用一个乐观系数观也不悲观,主张一种平衡,用一个乐观系数观也不悲观,主张一种平衡,用一个乐观系数 (01)(01)(01)(01),计算各方案的折衷益损值,从中选计算各方案的折衷益损值,从中选计算各方案的折衷益损值,从中选计算各方案的折衷益损值,从中选取最大的。取最大的。取最大的。取最大的。例如:例如:例如:例如:S S1 1 S S2 2 S S3 3 S S4 4=0.7 =0.7 A A1 1 2002001251254545-25-2513
10、2.5132.5A A2 2 300300200200-5050-175-175157.5157.5A A3 3 425425210210-7575-200-200237.5237.5最小机会损失准则最小机会损失准则决策者一般易于接受某状态下收益最大的方案,决策者一般易于接受某状态下收益最大的方案,决策者一般易于接受某状态下收益最大的方案,决策者一般易于接受某状态下收益最大的方案,但由于无法预知那一状态一定出现,当决策者没但由于无法预知那一状态一定出现,当决策者没但由于无法预知那一状态一定出现,当决策者没但由于无法预知那一状态一定出现,当决策者没有采纳收益最大的方案,就会感到后悔,最大收有采纳
11、收益最大的方案,就会感到后悔,最大收有采纳收益最大的方案,就会感到后悔,最大收有采纳收益最大的方案,就会感到后悔,最大收益值与其他收益值之差作为后悔值或机会损失值,益值与其他收益值之差作为后悔值或机会损失值,益值与其他收益值之差作为后悔值或机会损失值,益值与其他收益值之差作为后悔值或机会损失值,然后按悲观主义准则决策。然后按悲观主义准则决策。然后按悲观主义准则决策。然后按悲观主义准则决策。例如:例如:例如:例如:S S1 1 S S2 2 S S3 3 S S4 4 A A1 1 22522585850 00 0A A2 2 12512510109595150150A A3 3 0 00 01
12、20120175175等可能性准则等可能性准则决策者不能肯定那种状态会出现,采取一视同仁决策者不能肯定那种状态会出现,采取一视同仁决策者不能肯定那种状态会出现,采取一视同仁决策者不能肯定那种状态会出现,采取一视同仁的态度,认为出现的可能性相等,有的态度,认为出现的可能性相等,有的态度,认为出现的可能性相等,有的态度,认为出现的可能性相等,有n n n n个状态,其个状态,其个状态,其个状态,其出现的概率均为出现的概率均为出现的概率均为出现的概率均为1/1/1/1/n n n n,计算各方案的期望最大收益计算各方案的期望最大收益计算各方案的期望最大收益计算各方案的期望最大收益值,从中选取最大的。
13、值,从中选取最大的。值,从中选取最大的。值,从中选取最大的。例如:例如:例如:例如:S S1 1 S S2 2 S S3 3 S S4 4ER ER A A1 1 2002001251254545-25-2586.2586.25A A2 2 300300200200-5050-175-17568.7568.75A A3 3 425425210210-7575-200-2009090三、风险型问题决策三、风险型问题决策风险型决策也称随机型决策或统计型决策风险型决策也称随机型决策或统计型决策最大可能性法最大可能性法最大期望收益准则(最大期望收益准则(Expected Monetary Expect
14、ed Monetary Value,EMVValue,EMV)最小机会损失准则(最小机会损失准则(Expected Expected Opportunity Loss,EOLOpportunity Loss,EOL)决策树法决策树法最大可能性法最大可能性法从可能出现的状态中,选择一个概率最大的状态进行决策,从可能出现的状态中,选择一个概率最大的状态进行决策,从可能出现的状态中,选择一个概率最大的状态进行决策,从可能出现的状态中,选择一个概率最大的状态进行决策,而不考虑其他状态,问题转化为确定型决策而不考虑其他状态,问题转化为确定型决策而不考虑其他状态,问题转化为确定型决策而不考虑其他状态,问题
15、转化为确定型决策应用条件:在收益矩阵中的元素差别不大,而各状态中某应用条件:在收益矩阵中的元素差别不大,而各状态中某应用条件:在收益矩阵中的元素差别不大,而各状态中某应用条件:在收益矩阵中的元素差别不大,而各状态中某一状态的概率明显地大的多;如果各状态概率很接近,而一状态的概率明显地大的多;如果各状态概率很接近,而一状态的概率明显地大的多;如果各状态概率很接近,而一状态的概率明显地大的多;如果各状态概率很接近,而益损值相差较大时,不宜采用。益损值相差较大时,不宜采用。益损值相差较大时,不宜采用。益损值相差较大时,不宜采用。S S1 1 (0.1)(0.1)S S2 2 (0.8)(0.8)S
16、S3 3 (0.1)(0.1)甲甲404060601515乙乙505040403030丙丙606040401010丁丁505030305 5EMVEMV和和EOLEOL决策目标考虑的是收益值,计算各方案的决策目标考虑的是收益值,计算各方案的期望收益值,从中选择期望收益最大的。期望收益值,从中选择期望收益最大的。决策目标考虑的是损失值,计算各方案的决策目标考虑的是损失值,计算各方案的期望损失值,从中选取期望损失最小的。期望损失值,从中选取期望损失最小的。决策树法决策树法描述多级决策(序列决策)的工具描述多级决策(序列决策)的工具描述多级决策(序列决策)的工具描述多级决策(序列决策)的工具“”表示
17、决策节点,从它引出的分枝为方案枝,表示决策节点,从它引出的分枝为方案枝,表示决策节点,从它引出的分枝为方案枝,表示决策节点,从它引出的分枝为方案枝,分枝数量与方案数量相同,分枝上要注明方案名分枝数量与方案数量相同,分枝上要注明方案名分枝数量与方案数量相同,分枝上要注明方案名分枝数量与方案数量相同,分枝上要注明方案名称。称。称。称。“OO”表示状态节点,从它引出的分枝为状态分枝表示状态节点,从它引出的分枝为状态分枝表示状态节点,从它引出的分枝为状态分枝表示状态节点,从它引出的分枝为状态分枝或概率分枝,分枝数量与可能出现的自然状态数或概率分枝,分枝数量与可能出现的自然状态数或概率分枝,分枝数量与可
18、能出现的自然状态数或概率分枝,分枝数量与可能出现的自然状态数量相同,分枝上要注明状态出现的概率。量相同,分枝上要注明状态出现的概率。量相同,分枝上要注明状态出现的概率。量相同,分枝上要注明状态出现的概率。“”表示结果节点,不同方案在各种状态下所取表示结果节点,不同方案在各种状态下所取表示结果节点,不同方案在各种状态下所取表示结果节点,不同方案在各种状态下所取得的结果(益损值),标注在结果节点的右端。得的结果(益损值),标注在结果节点的右端。得的结果(益损值),标注在结果节点的右端。得的结果(益损值),标注在结果节点的右端。决策决策树树1级级决策决策2级级决策决策A1 A2 A3 S1 S2 S
19、3 决策树举例决策树举例有一钻探队做石油钻探,可以先做地震试验,费有一钻探队做石油钻探,可以先做地震试验,费有一钻探队做石油钻探,可以先做地震试验,费有一钻探队做石油钻探,可以先做地震试验,费用为用为用为用为0.30.30.30.3万元万元万元万元/次,然后决定钻井与否,钻井费用次,然后决定钻井与否,钻井费用次,然后决定钻井与否,钻井费用次,然后决定钻井与否,钻井费用为为为为1 1 1 1万元,出油收入为万元,出油收入为万元,出油收入为万元,出油收入为4 4 4 4万元。根据历史资料,试万元。根据历史资料,试万元。根据历史资料,试万元。根据历史资料,试验结果好的概率为验结果好的概率为验结果好的
20、概率为验结果好的概率为0.60.60.60.6,不好的概率为,不好的概率为,不好的概率为,不好的概率为0.40.40.40.4;结果;结果;结果;结果好钻井出油的概率为好钻井出油的概率为好钻井出油的概率为好钻井出油的概率为0.850.850.850.85,不出油的概率为,不出油的概率为,不出油的概率为,不出油的概率为0.150.150.150.15;结果不好钻井出油的概率为;结果不好钻井出油的概率为;结果不好钻井出油的概率为;结果不好钻井出油的概率为0.10.10.10.1,不出油的概率,不出油的概率,不出油的概率,不出油的概率为为为为0.90.90.90.9。也可不做试验而直接凭经验决定是否
21、钻井,。也可不做试验而直接凭经验决定是否钻井,。也可不做试验而直接凭经验决定是否钻井,。也可不做试验而直接凭经验决定是否钻井,这时出油的概率为这时出油的概率为这时出油的概率为这时出油的概率为0.550.550.550.55,不出油的概率为,不出油的概率为,不出油的概率为,不出油的概率为0.450.450.450.45,试用决策树进行决策。试用决策树进行决策。试用决策树进行决策。试用决策树进行决策。决策树计算决策树计算试验-0.3不试验好0.6不好0.4钻井不-10.850.154004004003.42.40.402.21.21.441.20.10.90.550.45不出油结论:不试验直接钻井
22、,期望收入为结论:不试验直接钻井,期望收入为1.21.2万元。万元。讨论练习讨论练习某企业对产品生产工艺进行改进,提出两个方案:一某企业对产品生产工艺进行改进,提出两个方案:一某企业对产品生产工艺进行改进,提出两个方案:一某企业对产品生产工艺进行改进,提出两个方案:一是从国外引进生产线,另一是自行设计生产线。引进是从国外引进生产线,另一是自行设计生产线。引进是从国外引进生产线,另一是自行设计生产线。引进是从国外引进生产线,另一是自行设计生产线。引进投资较大,但产品质量好成本低,成功率为投资较大,但产品质量好成本低,成功率为投资较大,但产品质量好成本低,成功率为投资较大,但产品质量好成本低,成功
23、率为80%80%80%80%;自行;自行;自行;自行设计投资相对较小,产品质量也有一定保证成本也较设计投资相对较小,产品质量也有一定保证成本也较设计投资相对较小,产品质量也有一定保证成本也较设计投资相对较小,产品质量也有一定保证成本也较低,只是成功率低些为低,只是成功率低些为低,只是成功率低些为低,只是成功率低些为60%60%60%60%。进一步考虑到无论引进还。进一步考虑到无论引进还。进一步考虑到无论引进还。进一步考虑到无论引进还是自行设计,生产能力都能得到提高。因此企业又制是自行设计,生产能力都能得到提高。因此企业又制是自行设计,生产能力都能得到提高。因此企业又制是自行设计,生产能力都能得
24、到提高。因此企业又制订了两个生产方案:一是产量与过去保持相同,一是订了两个生产方案:一是产量与过去保持相同,一是订了两个生产方案:一是产量与过去保持相同,一是订了两个生产方案:一是产量与过去保持相同,一是产量增大。为此又需要决策,最后若引进与自行设计产量增大。为此又需要决策,最后若引进与自行设计产量增大。为此又需要决策,最后若引进与自行设计产量增大。为此又需要决策,最后若引进与自行设计不成功,则企业只能采用原工艺生产,产量保持不变。不成功,则企业只能采用原工艺生产,产量保持不变。不成功,则企业只能采用原工艺生产,产量保持不变。不成功,则企业只能采用原工艺生产,产量保持不变。企业打算该产品生产五
25、年,根据市场预测,五年内产企业打算该产品生产五年,根据市场预测,五年内产企业打算该产品生产五年,根据市场预测,五年内产企业打算该产品生产五年,根据市场预测,五年内产品价格下跌的概率为品价格下跌的概率为品价格下跌的概率为品价格下跌的概率为0.10.10.10.1,不变的概率为,不变的概率为,不变的概率为,不变的概率为0.50.50.50.5,上涨的,上涨的,上涨的,上涨的概率为概率为概率为概率为0.40.40.40.4,通过估算各种方案在不同价格状态下的益,通过估算各种方案在不同价格状态下的益,通过估算各种方案在不同价格状态下的益,通过估算各种方案在不同价格状态下的益损值如表所示,试用决策树进行
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 系统工程
限制150内