系统决策优秀PPT.ppt
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1、本章学习目标本章学习目标1.系统决策的基本概念、模型分类和决策的过程;2.风险型决策的基本准则及其应用;3.完全不确定决策的基本准则及其运用场合;4.多目标决策的概念和方法;5.模糊型决策的步骤;6.决策支持系统的概念和基本结构;7.对策论的探讨对象、基本要素、分类;1章节框架章节框架a 10.1 系统决策概述系统决策概述a 10.2 风险型决策风险型决策 a 10.3 完全不确定型决策完全不确定型决策a 10.4 多目标决策多目标决策 a 10.5 模糊型决策模糊型决策 a 10.6 决策支持系统决策支持系统 a 10.7 对策分析对策分析 a 本章小结本章小结a 思索与练习题思索与练习题a
2、 参考答案参考答案2a 10.1.1 决策模型与分类决策模型与分类a 10.1.2 决策过程决策过程10.1 系统决策概述系统决策概述310.1.1 决策模型与分类决策模型与分类 1.决策模型决策模型 任何决策问题,至少要包含如下要素:任何决策问题,至少要包含如下要素:(1)决策者。)决策者。(2)状态空间。)状态空间。(3)决策空间。)决策空间。(4)决策函数。)决策函数。(5)决策准则。)决策准则。410.1.1 决策模型与分类决策模型与分类2.2.决策分类决策分类(1)按决策所处的环境分类)按决策所处的环境分类 分为确定型决策、风险型决策和不确定型决策。(2)按决策目标的个数分类)按决策
3、目标的个数分类 分为单目标决策和多目标决策。(3)按性质的重要性分类)按性质的重要性分类 分为战略决策、策略决策和执行决策。(4)按决策的结构分类)按决策的结构分类 分为结构化决策、非结构化决策和半结构化决策。(5)按决策的目标、变量和条件量化的程度分类)按决策的目标、变量和条件量化的程度分类 分为定性决策、定量决策和半定性半定量决策。510.1.2 决策过程决策过程 决策过程是一个动态过程,大体上由如下四个阶段构成。1准备阶段。主要包括发觉决策问题、确定目标和确定价值准则2分析阶段。主要包括拟定方案和分析评估。3选择阶段。首先要依据实际状况确定决策准则,运用科学的分析和思维方法对各种拟定的方
4、案权衡利弊,从中选取其中一种,或综合成一,最终确定接受的决策方案。4实施反馈阶段。当方案选定后,要在实践中实施。6a 最大可能性准则最大可能性准则a 10.2.2 期望值准则期望值准则a 10.2.3 决策树法决策树法a 10.2.4 效用值准则效用值准则10.2 风险型决策风险型决策710.2.1 最大可能性准则最大可能性准则 依据概率论的学问可知,一个事务,其概率越依据概率论的学问可知,一个事务,其概率越大,它发生的可能性就越大。基于这种观点,选择大,它发生的可能性就越大。基于这种观点,选择一个概率最大的(也就是可能性最大)状态进行决一个概率最大的(也就是可能性最大)状态进行决策,其它状态
5、可以不管。策,其它状态可以不管。这一准则只有在状态空间中某一种状态出现的这一准则只有在状态空间中某一种状态出现的概率比其它状态出现的概率大很多,而它们相应的概率比其它状态出现的概率大很多,而它们相应的损益值差别不很大时,决策效果才较好,否则,可损益值差别不很大时,决策效果才较好,否则,可能会引起严峻错误。能会引起严峻错误。810.2.2 期望值准则期望值准则 依据决策目标不同,期望值准则又分为最大期依据决策目标不同,期望值准则又分为最大期望收益决策准则和最小机会损失决策准则。假如决望收益决策准则和最小机会损失决策准则。假如决策目标是收益最大,则接受最大期望收益决策准则,策目标是收益最大,则接受
6、最大期望收益决策准则,假如决策目标是使损失最小,则应实行最小机会损假如决策目标是使损失最小,则应实行最小机会损失决策准则。失决策准则。所谓期望值准则是应用概率论中离散随机变量所谓期望值准则是应用概率论中离散随机变量的数学期望,把每个决策方案的期望值求出来,加的数学期望,把每个决策方案的期望值求出来,加以比较,依据不同的决策目标选择决策方案。以比较,依据不同的决策目标选择决策方案。9a期望值准则期望值准则决策步骤:决策步骤:(1)(1)计算计算各决策的损益期望;各决策的损益期望;式中,式中,E(Q(E(Q(a ai i)是是i i方案的收益的期望值,方案的收益的期望值,c cijij是是i i方
7、案方案在出现在出现j j状态时的收益值;状态时的收益值;p pj j是是j j状态出现的概率。状态出现的概率。(2)(2)依据决策目标选取最优方案;依据决策目标选取最优方案;10.2.2 期望值准则期望值准则1010.2.3 决策树法决策树法a决策树是一种将决策问题模型化的树形图。a决策树由决策点、方案枝、机会点、概率枝和结果点组成。“口”代表决策点,表示在该点必需对各种方案作出选择 从决策点可引出若干条直线,表示有若干方案可以选择,故称为方案枝;“O”表示机会点,与方案枝另一头相连接的 从机会点又可引出若干条直线,每一条直线表示一种自然状态.在各条直线上应标明该状态发生的概率,故又称其为概率
8、枝。在概率枝的末端标有不同方案在各种状态下的收益值,称为结果点 1110.2.3 决策树法决策树法 决策树通常有多条树枝,依据问题的层次,画时由左至右,由粗而细构成一个树形图。一般的决策树如图10-1所示。图10-1 决策树12 利用决策树对方案进行比较和选择,一般接受逆向分析法,即从树形结构的末端的条件结果起先,从后向前逐步分析。决策树分析通常接受期望值准则。1)首先,依据条件收益值和相应状态的概率计算各方案的期望收益值,将其标在机会点“”的上方。2)其次,对各方案进行比较,从中删除较差的方案,在删除的方案枝上画上“/”。这就是所谓的“剪枝”。3)最终,在决策树上留下的方案枝就是所要选择的最
9、佳或满足方案。最佳方案的期望收益值可标在相应的决策点的上方。10.2.3 决策树法决策树法13 在一些比较困难的决策问题中,某一方案的结果(可能得到的期望收益值)有赖于下一阶段乃至更多阶段的决策。这种场合,各种不同层次的行动空间、状态空间及其概率分布很简洁混淆。利用决策树图,可以用简洁直观的形式将其很好地表现出来。因此,决策树特殊适用于求解这一类困难的多阶段决策问题。10.2.3 决策树法决策树法14 10.2.4 效用值准则效用值准则 所谓效用是表示某物所具有的效力与作用,是某人对某事物价值的一种主观测度。效用值是一个有大小之分的相对指标,表示不同的决策者对策略后果的不同偏好程度。通常用比较
10、效用值或效用的期望值来进行决策,称为效用标准决策。15a 10.3.1 悲观准则悲观准则a 10.3.2 乐观准则乐观准则a 10.3.3 等概率准则等概率准则a 10.3.4 折衷准则折衷准则 a 最小机会损失准则最小机会损失准则10.3 完全不确定型决策完全不确定型决策1610.3.1 悲观准则(最大最小决策准则)悲观准则(最大最小决策准则)a该准则又称该准则又称“坏中求好坏中求好”准则。准则。a 这是一种保守型的决策,决策者信念不足,不愿冒这是一种保守型的决策,决策者信念不足,不愿冒风险,对将来形势比较悲观,适用于经济实力比较脆弱的风险,对将来形势比较悲观,适用于经济实力比较脆弱的决策者
11、。决策者。a在决策时,在决策时,a 1.先选出各种状态下每个方案的最小收益值;先选出各种状态下每个方案的最小收益值;a 2.然后再从中选择最大的,并以其相对应的方案作为所然后再从中选择最大的,并以其相对应的方案作为所要选择的方案。要选择的方案。该准则的数学公式为该准则的数学公式为 1710.3.1 悲观准则(最大最小决策准则)悲观准则(最大最小决策准则)最大的最小收益值准则事实上是假定将来最不最大的最小收益值准则事实上是假定将来最不志向状态志向状态(有可能出现最小收益值的状态有可能出现最小收益值的状态)发生的可发生的可能性很大,并在这一前提下来选择收益最大的方案。能性很大,并在这一前提下来选择
12、收益最大的方案。这是一种比较保守的决策准则。接受这一准则,这是一种比较保守的决策准则。接受这一准则,往往选择无所作为的方案,这样虽然可以避开出现往往选择无所作为的方案,这样虽然可以避开出现大的损失,但是也可能损失获利的机会。大的损失,但是也可能损失获利的机会。因此,这一准则适用于对将来的状态特别没有因此,这一准则适用于对将来的状态特别没有把握,或者难以承受决策失误损失的场合。把握,或者难以承受决策失误损失的场合。18a在决策时,1.先选出各种状态下每个方案的最大收益值;2.然后再从中选择最大者,并以其相对应的方案作为所要选择的方案。该准则又称“好中求好”准则。其特点是决策者对将来形势比较乐观。
13、该准则的数学表达式为:10.3.2 乐观准则(最大最大决策准则)乐观准则(最大最大决策准则)1910.3.2 乐观准则(最大最大决策准则)乐观准则(最大最大决策准则)最大的最大收益值准则事实上是假定将最大的最大收益值准则事实上是假定将来最志向状态来最志向状态(有可能出现最大收益值的状态有可能出现最大收益值的状态)发生的可能性很大,并在这一前提下来选择发生的可能性很大,并在这一前提下来选择收益最大的方案。收益最大的方案。这是一种比较冒进的决策准则。一般只这是一种比较冒进的决策准则。一般只有在客观状况的确很乐观,或者即使决策失有在客观状况的确很乐观,或者即使决策失误,也完全可以承受损失的场合才接受
14、。误,也完全可以承受损失的场合才接受。2010.3.3 等概率准则等概率准则 该准则假定各种状态可能出现的概率相该准则假定各种状态可能出现的概率相同同,在此基础上求各方案收益的期望值,并在在此基础上求各方案收益的期望值,并在全部这些期望值中选择最大者(最小者),全部这些期望值中选择最大者(最小者),以它对应的策略为决策方案。以它对应的策略为决策方案。该准则的数学表达式为:21 等可能性准则以各种方案的收益的期望值作等可能性准则以各种方案的收益的期望值作为选择方案的标准。为选择方案的标准。等可能性准则事实上是假定各种状态出现的等可能性准则事实上是假定各种状态出现的概率相等。该准则只适用于对将来各
15、种状态发生概率相等。该准则只适用于对将来各种状态发生的可能性完全心中多数的场合。的可能性完全心中多数的场合。10.3.3 等概率准则等概率准则2210.3.4 折衷准则折衷准则 该准则主见依据阅历和推断确定一个乐观系数(01),以和1分别作为最大收益值和最小收益值的权数,计算各方案的期望收益值E(Q(ai)E(Q(ai)=Max qij+(1)Minqij 并以期望收益值最大的方案作为所要选择的方案。该准则的数学表达式为 23 折衷准则是以各种方案的收益的期望值作为选择方案的标准。折衷准则事实上是假定将来可能发生的状态只有两种:即最志向状态和最不志向状态。前者发生的概率是,后者发生的概率是1-
16、当=1时,该准则等价于乐观准则;而当0时,该准则等价于悲观准则。实际应用该准则应依据风险的大小、对将来状态的预料以及对决策失误的承受力,调整的赋值。10.3.4 折衷准则折衷准则2410.3.5 最小机会损失准则最小机会损失准则 懊悔值是由于决策失误而造成的最大可能懊悔值是由于决策失误而造成的最大可能的收益值与实际收益值之差。的收益值与实际收益值之差。最小的最大懊悔值准则主见:最小的最大懊悔值准则主见:1.1.求出懊悔矩阵;求出懊悔矩阵;2.2.在此基础上,选出各种状态下每个方案在此基础上,选出各种状态下每个方案的最大懊悔值;的最大懊悔值;3.3.然后再从中选择最小者,并以其相对应然后再从中选
17、择最小者,并以其相对应的方案作为所要选择的方案。的方案作为所要选择的方案。2510.3.5 最小机会损失准则最小机会损失准则 最小的最大懊悔值淮则是将能够获利而未获利也看成是一种机会损失,并假定发生较大的机会损失值的状态出现的可能性也较大,在这一前提下选择机会损失值最小的方案。接受该准则进行决策,可以抓住获利的机会,避开出现大的懊悔。但是,假如一旦出现其他状态,则按此准则选择的方案也可能带来较大损失。因此这一准则适用于不愿放过较大的获利机会,同时又对可能出现的损失有确定承受力的场合。26 综上所述,由于决策者对待风险的看法不综上所述,由于决策者对待风险的看法不同,所接受的决策准则也不同,那么得
18、到的决同,所接受的决策准则也不同,那么得到的决策方案也就各不相同。策方案也就各不相同。由于完全不确定型决策问题相当困难,而由于完全不确定型决策问题相当困难,而决策者驾驭的信息又特别有限,因此,在实际决策者驾驭的信息又特别有限,因此,在实际决策时,决策准则的选择往往取决于决策者的决策时,决策准则的选择往往取决于决策者的偏好,也就是说对准则的选择仍带有相当程度偏好,也就是说对准则的选择仍带有相当程度的主观随意性。的主观随意性。在选用准则时,应留意分析各种准则隐含在选用准则时,应留意分析各种准则隐含的假定和决策时的各种客观条件。客观条件越的假定和决策时的各种客观条件。客观条件越接近于某一准则的隐含假
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