运筹学 决策分析精品文稿.ppt
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1、运筹学 决策分析第1页,本讲稿共66页决策的基本原则决策的基本原则科学性原则: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: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。时效原则: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: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: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
2、这个原则。第一节第一节 决策的基本概念决策的基本概念第2页,本讲稿共66页决策的特点决策的特点目标性: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:选择性:从多个可行方案中选择最优方案。非零起点: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: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:动态性:决策的动态性指的是决策具有一定的生命周期。第一节第一节 决策的基本概念决策的基本概念第3页,本讲稿共66页第二节第二节 决策的分类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
3、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第4页,本讲稿共66页程序化决策 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。第二节第二节 决策的分
4、类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第5页,本讲稿共66页确定型决策 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。第二节第二节 决策的分类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
5、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6页,本讲稿共66页第二节第二节 决策的分类决策的分类 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群体决策和个人决策比较 四、按决策主体分类第7页,本讲稿共66页第三节第三节 决策步骤与决策要素决策步骤与决策要素第8页,本讲稿共66页第三节第三节 决策步骤与决策要素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9页,本讲稿共66页第三节第三节 决策步骤与决策要素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
6、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10页,本讲稿共66页第三节第三节 决策步骤与决策要素决策步骤与决策要素工程投标准则体系层次结构图 对一个有待决策的问题,必须首先定义它的准则,否则就是无的放矢。在现实决策问题中,准则常具有层次结构,包含有目标和属性两类,形成多层次的准则体系。第11页,本讲稿共66页第三节第三节 决策步骤与决策要素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
7、。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12页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法一、问题提出一、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
8、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13页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法自然状态方案畅销(万元)一般(万元)滞销(万元)方案1300150200方案2200100100方案310050503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?第14页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法二、问题的决策分析方法二、问题的决策分析方法
9、 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15页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法自然状态方案畅销(万元)一般(万元)滞销(万元)最小收益值方案1300150200200方案22001005050方案3150501010最大最小决策准则10从表中看出,此时本例的最优方案为方案3。1.最大最小决策准则最大最小决策准则第16页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法自然状态方案畅销(万元)一般(万元)滞销(万元)最大收益值方案1300150200300方案220010050200方案315
10、05010150最大最大决策准则300从表中看出,此时本例的最优方案为方案1。2.最大最大决策准则最大最大决策准则第17页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法自然状态方案畅销(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1300150200300200150方案22001005020050125方案3150501015010108赫威斯决策准则150从表中看出,此时本例的最优方案为方案1。3.3.赫威斯决策准则赫威斯决策准则第18页,本讲稿共66页第四节第四节 不确定型决策方法不确定型决策方法自然状态方案畅销(万元)一般(万元)滞销(万元)最大遗憾
11、值方案100210210方案21005060100方案31501000150最小最大遗憾值决策准则100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最小最大后悔值决策准则 第19页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法一、问题提出一、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
12、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20页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法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纽约市断电事故损失统计 第21页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法二、问题的解决方法二、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
13、法、决策树法 等。第22页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法(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23页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法当时,这两种选择有着同样的风险,此时。即当停电的几率为4.8%或4.8%以上时,均衡负荷能够获得最好的结果(最小的损失)。第24页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法(2)决策树法)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
14、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25页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法单级决策单级决策 仍以纽约市停电事故为例。对应的决策树见图(“”代表损失),有备选方案:均衡负荷和等待两种,假设断电的概率。第26页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法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27页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法多级决策多级决策 例: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
15、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,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28页,本讲稿共66页第五节第五节 风险型决策方法风险型决策方法 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。第29
16、页,本讲稿共66页第六节第六节 贝叶斯分析方法贝叶斯分析方法贝叶斯定理贝叶斯定理 贝叶斯定理是关于先验分布和后验分布之间关系的定理。假定自然状态的先验分布是 ,通过观察与有关的随机变量H(补充情报值)的条件概率分布 ,则贝叶斯定理指出:由观察所确定的后验分布是式中:是的H全概率,。第30页,本讲稿共66页第六节第六节 贝叶斯分析方法贝叶斯分析方法例:例:某海域天气变化无常。该地区有一渔业公司,每天清早决定是否派渔船出海。如派渔船出海,遇晴天可获利15 000元,遇阴天亏损5 000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
17、,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31页,本讲稿共66页第六节第六节 贝叶斯分析方法贝叶斯分析方法按先验分布决策:(元)可得:按先验分布进行决策,应该天天都派渔船出海打鱼。第32页,本讲稿共66页第六节第六节 贝叶斯分析方法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 第33页,本讲稿共66页第六节第六节 贝叶斯分析方法贝叶斯分析方法按后验分布决策:这时最优行动为当H2发生时,即预报为雨天时,-1364(元),即
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