安全系統(tǒng)預(yù)測(cè)與決策.ppt

第一節(jié) 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè) 第二節(jié) 系統(tǒng)安全決策,第七章 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)與決策,一、概述 預(yù)測(cè)是運(yùn)用各種知識(shí)和科學(xué)手段，分析研究歷史資料，對(duì)安全生產(chǎn)發(fā)展的預(yù)測(cè)由四部分組成，即預(yù)測(cè)信息、預(yù)測(cè)分析、預(yù)測(cè)技術(shù)和預(yù)測(cè)結(jié)果。 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)就要預(yù)測(cè)造成事故后果的許多前級(jí)事件，包括起因事件、過程事件和情況變化；隨著生產(chǎn)的發(fā)展以及新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，預(yù)測(cè)會(huì)產(chǎn)生什么樣的新危險(xiǎn)、新的不安全因素；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)測(cè)未來的安全生產(chǎn)面貌及應(yīng)采取的安全對(duì)策。,第一節(jié) 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè),二、安全預(yù)測(cè)的分類 1、 接預(yù)測(cè)對(duì)象的范圍分 1) 宏觀預(yù)測(cè)：是指對(duì)整個(gè)行業(yè)、一個(gè)省區(qū)、一個(gè)局(企業(yè))的安全狀況的預(yù)測(cè)。 2) 微觀預(yù)測(cè)：是指對(duì)一個(gè)廠(礦)的生產(chǎn)系統(tǒng)或?qū)ζ溆柘到y(tǒng)的安全狀況的預(yù)測(cè)。 2、 按時(shí)間長(zhǎng)短分 1) 長(zhǎng)(遠(yuǎn))期預(yù)測(cè)：是指對(duì)五年以上的安全狀況的預(yù)測(cè)。它為安全管理方面的重大決策提供科學(xué)依據(jù)。 2) 中期預(yù)測(cè)：是指對(duì)一年以上五年以下的安全生產(chǎn)發(fā)展前景進(jìn)行的預(yù)測(cè)。它是制定五年計(jì)劃和任務(wù)的依據(jù)。 3) 短期預(yù)測(cè)：是指對(duì)一年以內(nèi)的安全狀態(tài)的預(yù)測(cè)。它是年度計(jì)劃、季度計(jì)劃以及規(guī)定短期發(fā)展任務(wù)的依據(jù)。,第一節(jié) 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè),二、安全預(yù)測(cè)的分類 1、 接預(yù)測(cè)對(duì)象的范圍分 1) 宏觀預(yù)測(cè)：是指對(duì)整個(gè)行業(yè)、一個(gè)省區(qū)、一個(gè)局(企業(yè))的安全狀況的預(yù)測(cè)。 2) 微觀預(yù)測(cè)：是指對(duì)一個(gè)廠(礦)的生產(chǎn)系統(tǒng)或?qū)ζ溆柘到y(tǒng)的安全狀況的預(yù)測(cè)。 2、 按時(shí)間長(zhǎng)短分 1) 長(zhǎng)(遠(yuǎn))期預(yù)測(cè)：是指對(duì)五年以上的安全狀況的預(yù)測(cè)。它為安全管理方面的重大決策提供科學(xué)依據(jù)。 2) 中期預(yù)測(cè)：是指對(duì)一年以上五年以下的安全生產(chǎn)發(fā)展前景進(jìn)行的預(yù)測(cè)。它是制定五年計(jì)劃和任務(wù)的依據(jù)。 3) 短期預(yù)測(cè)：是指對(duì)一年以內(nèi)的安全狀態(tài)的預(yù)測(cè)。它是年度計(jì)劃、季度計(jì)劃以及規(guī)定短期發(fā)展任務(wù)的依據(jù)。,三、 安全預(yù)測(cè)的基本原理 (1) 系統(tǒng)原則。系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)是系統(tǒng)工程，因此，應(yīng)當(dāng)從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出 發(fā)，以全局的觀點(diǎn)、更大的范圍、更長(zhǎng)的時(shí)間、更大的空間、更高的層次來考慮系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)問題，并把系統(tǒng)中影響安全的因素用集合性、相關(guān)性和階層性協(xié)調(diào)起來。 (2) 類推和概率推斷原則。如果已經(jīng)知道兩個(gè)不同事件之間的相互制約關(guān)系或共同的有聯(lián)系的規(guī)律，則可利用先導(dǎo)事件的發(fā)展規(guī)律來預(yù)測(cè)遲發(fā)事件的發(fā)展趨勢(shì)，這就是所謂的類推預(yù)測(cè)。 根據(jù)小概率事件推斷準(zhǔn)則，若某系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果其發(fā)生事故的概率為小概率事件，則推斷該系統(tǒng)是安全的；反之，若其概率很大，則認(rèn)為系統(tǒng)是不安全的。 (3) 慣性原理。對(duì)于同一個(gè)事物，可以根據(jù)事物的發(fā)展都帶有一定的延續(xù)性，即所謂慣性，來推斷系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢(shì)。所以慣性原理也可以稱為趨勢(shì)外推原理。,四、安全預(yù)測(cè)分析方法 4.1 回歸預(yù)測(cè)法 原理:利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，在大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過尋求數(shù)據(jù)變化規(guī)律來推測(cè)、判斷和描述事物未來的發(fā)展趨勢(shì)。 一類是確定的關(guān)系 另一類是相關(guān)關(guān)系,4.1.1 一元線性回歸法 式中 y因變量； x自變量； a、b回歸函數(shù)；,式中 x自變量，為時(shí)間序號(hào)； y因變量，為事故數(shù)據(jù)； n事故數(shù)據(jù)總數(shù)；,解上述方程組得,表4-1是某企業(yè)19881997年某種傷亡事故死亡人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，試用一元線性回歸方法建立其預(yù)測(cè)方程。,解 將表中數(shù)據(jù)代入上述方程組便可求出a和b的值，即：,y=24.3-1.77x,|r|=0.620.6,注意: 相關(guān)系數(shù)r=1 r=0時(shí) 在大部分情況下，0|r|1,回歸分析練習(xí)題,通過下例觀察回歸分析和決定系數(shù)。為了知道機(jī)械 的使用年限和設(shè)備費(fèi)用之間有什么關(guān)系，得到了有關(guān)對(duì)相同機(jī)械設(shè)備記錄的如下數(shù)據(jù)。試求對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)說明X與Y之間關(guān)系的線性回歸方程。若使用年限為10年時(shí)，設(shè)備費(fèi)用是多少？,一元線性回歸預(yù)測(cè)練習(xí)題,表1為我國(guó)1990-2001年城鎮(zhèn)居民收入與消費(fèi)支出情況，根據(jù)資料分析城鎮(zhèn)居民人均可支配收入與消費(fèi)支出之間的關(guān)系，并根據(jù)2002年、2003年的人均收入預(yù)測(cè)消費(fèi)支出。 表1 城鎮(zhèn)居民收入與消費(fèi)支出情況,4.1.2 一元非線性回歸方法 一種非線性回歸曲線指數(shù)函數(shù),1）,某企業(yè)1997年的工傷人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3-2，用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸分析。,解 對(duì) 兩邊取自然對(duì)數(shù)得：,第二節(jié) 安全決策,一、概述 決策是指人們?cè)谇笊媾c發(fā)展過程中，以對(duì)事物發(fā)展規(guī)律及主客觀條件的認(rèn)識(shí)為依據(jù)，尋求并實(shí)現(xiàn)某種最佳（滿意）準(zhǔn)則和行動(dòng)方案而進(jìn)行的活動(dòng)。 決策通常有廣義、一般和狹義三種解釋。 決策的廣義解釋包括抉擇準(zhǔn)備、方案優(yōu)選和方案實(shí)施等全過程。 一般含義的決策解釋是人們按照某個(gè)（些）準(zhǔn)則在若干備選方案中的選擇，它只包括準(zhǔn)備和選擇兩個(gè)階段的活動(dòng)。 狹義的決策就是做決定，就指抉擇。,決策與評(píng)價(jià)既有區(qū)別，又有共同點(diǎn)。評(píng)價(jià)是指評(píng)價(jià)主體估測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象（客體）達(dá)到既定需求的過程。它是根據(jù)既定的準(zhǔn)則體系來測(cè)評(píng)客體的各種屬性量值及其滿足主體需求的效用（價(jià)值），以綜合評(píng)價(jià)原定需求滿足程度的活動(dòng)。評(píng)價(jià)通常亦有狹義和廣義兩種含義，狹義的評(píng)價(jià)是作為決策過程的一個(gè)步驟；廣義的評(píng)價(jià)與一般意義的決策相類似，常稱為系統(tǒng)評(píng)價(jià)或綜合評(píng)價(jià)。 所以，決策和綜合評(píng)價(jià)有共同的理論基礎(chǔ)和組成要素，其方法和步驟也大同小異，只不過決策往往是事前進(jìn)行的選擇，而系統(tǒng)評(píng)價(jià)大多是在事后進(jìn)行；決策總是在多個(gè)備選方案中作抉擇，而系統(tǒng)評(píng)價(jià)可以只對(duì)一個(gè)方案進(jìn)行評(píng)判。,決策的目標(biāo)是指主體對(duì)客體的需求在觀念上的反映，是決策者關(guān)于被研究問題（客體）所希望達(dá)到的狀態(tài)、所追求的方向的陳述，屬于主觀范疇。決策的目標(biāo)是一個(gè)無界的、規(guī)定方向的最大可能程度的需求。目標(biāo)僅有兩個(gè)方向：極大或極?。ūM可能多或盡可能少）。凡效益型目標(biāo)，則希望越大越好；反之，損耗型目標(biāo)，則追求極小。目標(biāo)有明確的先驗(yàn)量值，只是在約束條件限制的可行域里追求極大（或極?。?指標(biāo)亦常稱為目標(biāo)，常指能數(shù)量化的準(zhǔn)則，它反映實(shí)際存在的事物的數(shù)量概念和具體數(shù)值，即包括準(zhǔn)則的名稱，也包括準(zhǔn)則的數(shù)值。前者體現(xiàn)事物質(zhì)的規(guī)定性，后者體現(xiàn)事物量的規(guī)定性，指標(biāo)值是二者的統(tǒng)一。指標(biāo)值是先驗(yàn)的渴望水平或數(shù)值，是在給定問題里暫時(shí)固定而盡可能接近的需求的明確陳述。指標(biāo)是用屬性或目標(biāo)預(yù)先確定的數(shù)量或水平，如最大利潤(rùn)是目標(biāo)，希望獲利100萬元是指標(biāo)。,二、決策的分類 決策的分類方法很多。根據(jù)決策系統(tǒng)的約束性與隨機(jī)性原理，可分為確定型決策和非確定型決策。 （一） 確定型決策：亦稱標(biāo)準(zhǔn)決策或結(jié)構(gòu)化決策，是指決策過程的結(jié)果完全由決策者所采取的行動(dòng)決定的一類問題，是在一種已知的完全確定的自然狀態(tài)下，選擇滿足目標(biāo)要求的最優(yōu)方案。,例如：某企業(yè)可向三家銀行借貸，但利率不同，分別為8%、7.5%、和8.5%。企業(yè)需決定向哪家銀行借款。很明顯，向利率最底的銀行借款為最佳方案。這就是確定型決策。 某人得到一小筆獎(jiǎng)金200元，他可以用這些錢買一份禮物送給父母，以示孝心；或者可以給兒子買他向往已久的玩具汽車；或者可以一家三口出去吃一頓；或者還可以為自己買些資料；他作出一個(gè)決策，采用了以上的其中一條。比如買禮物送給父母，那么結(jié)果就是表示了孝心，這就是一個(gè)確定型決策。,確定型決策問題一般應(yīng)具備四個(gè)條件： 存在著決策者希望達(dá)到的一個(gè)明確目標(biāo)（收益大或損失?。?只存在一個(gè)確定的自然狀態(tài)； 存在著決策者可選擇的兩個(gè)或兩個(gè)以上的抉擇方案； 不同的決策方案在確定的狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算。,（1）線性規(guī)劃 （2）量本利分析（盈虧分析）,確定型決策方法,線性規(guī)則是指在滿足一組已知的線性等式或不等式的約束條件下，如何使決策目標(biāo)最優(yōu)，即求線性目標(biāo)函數(shù)的最大值（或最小值）的方法。 例子：某企業(yè)生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品，已知生產(chǎn)單位A產(chǎn)品需用鋼材9kg，水泥4kg，勞動(dòng)力3個(gè)，凈產(chǎn)值700元；生產(chǎn)單位B產(chǎn)品需用鋼材4kg，水泥5kg，勞動(dòng)力10個(gè)，凈產(chǎn)值1200元。該企業(yè)有鋼材360kg，水泥200kg，勞動(dòng)力300個(gè)，問A、B各生產(chǎn)多少才能使企業(yè)凈產(chǎn)值最大？ 解：設(shè)A產(chǎn)品產(chǎn)量為X1，B產(chǎn)品產(chǎn)量為X2 ，則有： 9 X1 4 X2 360 4 X1 5 X2 200 3 X1 10 X2 300 X1 ，X2 0 目標(biāo)函數(shù)是：maxF(X1 ，X2)700 X1 1200 X2 求解得：X120，X224，最大凈產(chǎn)值為42800元。即安排生產(chǎn)20個(gè)A產(chǎn)品、24個(gè)B產(chǎn)品時(shí)，企業(yè)獲得的凈產(chǎn)值最大。,1線性規(guī)劃法,2盈虧平衡分析：研究成本與利潤(rùn)之間的關(guān)系的數(shù)量分析方法。（量本利分析法）,成本=固定+可變 =（固定成本+單位可變成本）產(chǎn)量 即,收益=價(jià)格產(chǎn)量,確定型決策方法 盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量(銷量)法,平衡點(diǎn),產(chǎn)量（銷量）,0,Q,A,R,成本,銷售,額,總固定成本,盈利,總成本,銷售,額,圖 盈虧平衡分析基本模型圖,虧損,盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量(銷量)法公式,即以盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量或銷量作為依據(jù)進(jìn)行分析的方法。 其基本公式為： 式中：Q為盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量(銷量)； C為總固定成本； P為產(chǎn)品價(jià)格； V為單位變動(dòng)成本。 要獲得一定的目標(biāo)利潤(rùn)B時(shí)，其公式為：,例題,某廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品。其總固定成本為200000元；單位產(chǎn)品變動(dòng)成本為10元；產(chǎn)品銷價(jià)為15元。 求：(1)該廠的盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量應(yīng)為多少?,(2)如果要實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)20000元時(shí)，其產(chǎn)量應(yīng)為多少?,例子,某工廠為推銷甲產(chǎn)品，預(yù)計(jì)單位產(chǎn)品售價(jià)為1200元，單位產(chǎn)品可變成本為700元，年需固定費(fèi)用為1800萬元。 盈虧平衡時(shí)的產(chǎn)量是多少？ 當(dāng)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力為5萬臺(tái)時(shí)，每年可獲利多少？,答案： 3.6萬臺(tái) 700萬元,（二） 非確定型決策：當(dāng)問題有兩種以上自然狀態(tài)，哪種可能發(fā)生是不確定的，在此情況下的決策稱為非確定型決策。 非確定型決策又可以分為兩類：當(dāng)決策問題自然狀態(tài)的概率值能確定，即是在概率基礎(chǔ)上作決策，但要冒一定的風(fēng)險(xiǎn)，這種決策稱為風(fēng)險(xiǎn)型決策；如果自然狀態(tài)的概率不能確定，即沒有任何有關(guān)每一自然狀態(tài)可能發(fā)生的信息，在此情況下的決策就稱為完全不確定型決策。,風(fēng)險(xiǎn)型決策問題通常要具備如下五個(gè)條件： 存在著決策者希望達(dá)到的一個(gè)明確目標(biāo)； 存在著決策者無法控制的兩種或兩種以上的自然狀態(tài)； 存在著可供決策者選擇的兩個(gè)或兩個(gè)以上的抉擇方案； 不同的抉擇方案在不同的自然狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來； 每種自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率可以估算出來。,三、 安全決策過程與決策要素,1、決策過程 決策是人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)某個(gè)（些）準(zhǔn)則而制定、分析、評(píng)價(jià)、選擇行動(dòng)方案，并組織實(shí)施的全部活動(dòng)；也是要提出、分析和解決問題的全部過程，主要包括5個(gè)階段，如圖51所示。 在這種典型的決策過程中，系統(tǒng)分析、綜合、評(píng)價(jià)是系統(tǒng)工程的基本方法，亦是決策（評(píng)價(jià)）的主要階段。,分析一般是指把一件事物、一種現(xiàn)象或一個(gè)概念分成較簡(jiǎn)單的組成部分，找出這些部分的本質(zhì)屬性和相互關(guān)系。系統(tǒng)分析是為了給決策者提供判斷、評(píng)價(jià)和抉擇滿意方案所需的信息資料，系統(tǒng)分析人員使用科學(xué)的分析方法對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)則、功能、環(huán)境、費(fèi)用、效益等進(jìn)行充分的調(diào)查研究，并收集、分析和處理有關(guān)的資料和數(shù)據(jù)，對(duì)方案的效用進(jìn)行計(jì)算、處理或仿真試驗(yàn)，把結(jié)果與既定準(zhǔn)則體系進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)，作為抉擇的主要依據(jù)。,綜合一般是指把分析過的對(duì)象的各個(gè)部分，各種關(guān)系聯(lián)合成一個(gè)整體。系統(tǒng)綜合就是根據(jù)分析結(jié)果確定系統(tǒng)的組成部分及它們的構(gòu)成方式和運(yùn)作方式，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，形成滿足約束條件的可供優(yōu)選的備選方案集。 評(píng)價(jià)是對(duì)分析、綜合結(jié)果的鑒定。評(píng)價(jià)的主要目的是判別設(shè)計(jì)的系統(tǒng)（備選方案）是否達(dá)到了預(yù)定的各項(xiàng)準(zhǔn)則要求，能否投入使用。這是決策過程中的評(píng)價(jià)，是屬于狹義評(píng)價(jià)。,最后，根據(jù)分析、綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，再引入決策者的傾向性信息和酌情選定的決策規(guī)劃，排列各備選方案的順序，由決策者選擇滿意方案付諸實(shí)施。如果實(shí)施的結(jié)果不滿意或不夠滿意，可根據(jù)反饋的信息，返回到上面4個(gè)階段的任何一個(gè)階段，重復(fù)地更深入地進(jìn)行決策分析研究，以期獲得盡可能滿意的結(jié)果。,2、決策要素 決策的要素有：決策單元、準(zhǔn)則體系、決策結(jié)構(gòu)和環(huán)境、決策規(guī)律等。 （1）決策單元和決策者 決策者是指對(duì)所研究問題有權(quán)利、有能力作出最終判斷與選擇的個(gè)人或集體。其主要責(zé)任在于提出問題，規(guī)定總?cè)蝿?wù)和總需求，確定價(jià)值判斷和決策規(guī)劃，提出傾向性意見，抉擇最終方案并組織實(shí)施。所謂決策單元常常包括決策者及其共同完成決策分析研究的決策分析者，以及用以進(jìn)行信息處理的設(shè)備。它們的工作是接受任務(wù)、輸入信息、生成信息和加工成智能信息，從而產(chǎn)生決策。,（2）準(zhǔn)則（指標(biāo)）體系 對(duì)一個(gè)有待決策的問題，必須首先定義他的準(zhǔn)則。在現(xiàn)實(shí)決策問題中，準(zhǔn)則常是具有層次結(jié)構(gòu)，包含有目標(biāo)和屬性兩類，形成多層次的準(zhǔn)則體系 ，如圖52所示。 準(zhǔn)則體系最上層的總準(zhǔn)則只有一個(gè)，一般比較宏觀、籠統(tǒng)、抽象，不便于量化、測(cè)算、比較、判斷。為此要將總準(zhǔn)則分解為各級(jí)子準(zhǔn)則，直到相當(dāng)具體、直觀，并可以直接或間接地用備選方案本身的屬性（性能、參數(shù)）來表征的層次為止。,在層次結(jié)構(gòu)中，下層的準(zhǔn)則比上層的準(zhǔn)則更加明確具體并便于比較、判斷和測(cè)算，它們可作為達(dá)到上層準(zhǔn)則的某種手段。下層子準(zhǔn)則集合一定要保證上層準(zhǔn)則的實(shí)現(xiàn)，子準(zhǔn)則之間可能一致，亦可能相互矛盾，但要與總準(zhǔn)則相協(xié)調(diào)，并盡量減少冗余。 設(shè)定準(zhǔn)則體系是為了評(píng)價(jià)、選擇備選方案，所以準(zhǔn)則體系最低層是直接或間接表征方案性能、參數(shù)的屬性層。應(yīng)當(dāng)盡量選擇屬性值能夠直接表征與之聯(lián)系達(dá)到程度的屬性；否則，只好選用間接表征與之聯(lián)系的達(dá)到程度的代用屬性。代用屬性與相應(yīng)目標(biāo)之間的關(guān)系表現(xiàn)為間接關(guān)系，其中隱含有決策人的價(jià)值判斷。例如，用武器系統(tǒng)操作人員的文化程度與是否需要專門培訓(xùn)來表征武器系統(tǒng)的使用方便性（目標(biāo)要求），就是一種代用屬性。她隱含著下述價(jià)值判斷：操作人員文化程度愈低，武器系統(tǒng)使用方便性愈好。,當(dāng)將一個(gè)或一組屬性與一個(gè)準(zhǔn)則聯(lián)系時(shí)，應(yīng)該具備綜合性和可度量性。如果屬性的值可充分地表明滿足與之聯(lián)系準(zhǔn)則的程度，則稱該屬性（集）是綜合的；如果對(duì)于備選方案可以用某一種標(biāo)度賦予這屬性一定值，則稱該屬性是可度量的。常用來度量屬性的標(biāo)度有比例標(biāo)度、區(qū)間標(biāo)度和序標(biāo)度。,（3）決策結(jié)構(gòu)和環(huán)境 決策結(jié)構(gòu)和環(huán)境屬于決策的客觀態(tài)勢(shì)（情況）。為闡明決策態(tài)勢(shì)，必須盡量清楚地識(shí)別決策問題（系統(tǒng)）的組成、結(jié)構(gòu)和邊界，以及所處的環(huán)境條件。它需要標(biāo)明決策問題的輸入類型和數(shù)量，決策變量（備選方案）集和屬性集以及測(cè)量它們的標(biāo)度類型，決策變量（方案）和屬性間以及屬性與準(zhǔn)則間的關(guān)系。,決策變量亦稱可控（受控）變量，它是決策（評(píng)價(jià)）的客觀對(duì)象。在自然系統(tǒng)中，決策變量集常以表征系統(tǒng)主要特征的一組性能、參數(shù)形式出現(xiàn)，由它們可以組合出無限多個(gè)備選方案，方案是連續(xù)型，其范圍由一組約束條件所限制。而在實(shí)際（社會(huì)）系統(tǒng)中，例如安全系統(tǒng)，因變量之間，變量與屬性之間的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，有許多是半結(jié)構(gòu)化甚至非結(jié)構(gòu)化形式，尚難以給予形式化的表述，所以決策變量常以有限個(gè)離散的備選方案的形式出現(xiàn)。決策變量的這兩種類型（連續(xù)、離散），導(dǎo)致了兩類不同的決策方法， 有人稱前者為多目標(biāo)決策，稱后者為多屬性決策，二者又統(tǒng)稱為多準(zhǔn)測(cè)決策。,決策的環(huán)境條件可區(qū)分為確定性和非確定性兩大類。由于決策是面向未來發(fā)生事件所作的抉擇，所以決策的環(huán)境條件都帶有不確定性，只是在很多情況下，正常環(huán)境出現(xiàn)的概率很大，非正常條件發(fā)生的可能性很小，（即近似認(rèn)為是小概率事件），而認(rèn)為環(huán)境條件是確定的。在非確定性中，又分因果關(guān)系不確定的隨即型和排中律不確定的模糊型。發(fā)展初期的經(jīng)典決策，就是在隨機(jī)環(huán)境下進(jìn)行的單準(zhǔn)則優(yōu)選，稱之為統(tǒng)計(jì)決策。,（4）決策規(guī)則 決策就是要從眾多的備選方案中選擇一個(gè)用以付諸實(shí)施的方案，作為最終的抉擇。在作出最終抉擇的過程中，要按照多準(zhǔn)則問題方案的全部屬性值的大小進(jìn)行排序，從而依序擇優(yōu)。這種促使方案完全序列化的規(guī)則，便稱為決策規(guī)則。決策規(guī)則一般粗分為兩大類：最優(yōu)規(guī)則和滿意規(guī)則。最優(yōu)規(guī)則是使方案完全序列化的規(guī)則，只有在單準(zhǔn)則決策問題中，方案集才是完全有序的，因此，總能夠從中選中最優(yōu)方案。,然而在多準(zhǔn)則決策問題中，方案集是不完全有序的，準(zhǔn)則之間往往存在矛盾性，不可公度性（各準(zhǔn)則的量綱不同），所以，各個(gè)準(zhǔn)則均最優(yōu)的方案一般是不存在的。因而，只能在滿意規(guī)則下尋求決策者滿意的方案。在系統(tǒng)優(yōu)化中，用“滿意解”替“最優(yōu)解”，就會(huì)使復(fù)雜問題大大簡(jiǎn)化。決策者的滿意性一般通過所謂“傾向性結(jié)構(gòu)（信息）”來表述，它是多準(zhǔn)則決策不可缺少的重要組成部分。,3、安全決策 安全決策與通常的決策過程一樣，應(yīng)按照一定的程序和步驟進(jìn)行。不同的是，在進(jìn)行安全決策時(shí)，應(yīng)根據(jù)安全問題的特點(diǎn)，確定各個(gè)步驟的具體內(nèi)容。 （1）確定目標(biāo) 決策過程首先需要明確目標(biāo)，也就是腰明確需要解決的問題。對(duì)安全而言，從大安全觀出發(fā)，安全決策所涉及的主要問題就是保證人們的生產(chǎn)安全，生活安全和生存安全。但是這樣的目標(biāo)所涉及的范圍和內(nèi)容太,例如：生產(chǎn)安全是一個(gè)總目標(biāo)，它可以分解為預(yù)防事故發(fā)生，消除職業(yè)病和改善勞動(dòng)條件。而且，對(duì)已分解的目標(biāo)，還應(yīng)根據(jù)行業(yè)不同、現(xiàn)實(shí)條件不同（例如，經(jīng)濟(jì)保證、技術(shù)水平）、邊界約束條件不同區(qū)分目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)層次和內(nèi)涵。 又如：生活安全可以分解為個(gè)人生活安全、家庭生活安全和社會(huì)生活安全，也可以分解為生命安全、財(cái)產(chǎn)安全和生活舒適與健康、生存安全；生存安全可以分解為自然災(zāi)大了，以至于無法操作，應(yīng)進(jìn)一步界定、分解和量化。 害、人為災(zāi)害，也可分解為生態(tài)環(huán)境安全、災(zāi)害、交通安全以及突發(fā)事件（戰(zhàn)爭(zhēng)、沖突等）。 另外對(duì)于決策目標(biāo)應(yīng)有明確的指標(biāo)要求；對(duì)于技術(shù)問題，應(yīng)有風(fēng)險(xiǎn)率、嚴(yán)重度、一定可靠度下的安全系數(shù)，以及事故率、時(shí)間域和空間域等具體量化指標(biāo)；對(duì)于難于量化的定性目標(biāo)，則應(yīng)盡可能加以具體說明。,四、風(fēng)險(xiǎn)決策方法決策樹法,決策樹法是風(fēng)險(xiǎn)決策的基本方法之一。 決策樹分析方法又稱概率分析決策方法。決策樹法與事故樹分析一樣是一種演繹性方法，即是一種有序的概率圖解法。 它利用了概率論的原理，并且利用一種樹形圖作為分析工具。其基本原理是用決策點(diǎn)代表決策問題，用方案分枝代表可供選擇的方案，用概率分枝代表方案可能出現(xiàn)的各種結(jié)果，經(jīng)過對(duì)各種方案在各種結(jié)果條件下?lián)p益值的計(jì)算比較，為決策者提供決策依據(jù)。,決策樹分析法是常用的風(fēng)險(xiǎn)分析決策方法。該方法是一種用樹形圖來描述各方案在未來收益的計(jì)算。比較以及選擇的方法，其決策是以期望值為標(biāo)準(zhǔn)的。人們對(duì)未來可能會(huì)遇到好幾種不同的情況。每種情況均有出現(xiàn)的可能，人們目前無法確知，但是可以根據(jù)以前的資料來推斷各種自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率。在這樣的條件下，人們計(jì)算的各種方案在未來的經(jīng)濟(jì)效果只能是考慮到各種自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率的期望值，與未來的實(shí)際收益不會(huì)完全相等。 如果一個(gè)決策樹只在樹的根部有一決策點(diǎn)，則稱為單級(jí)決策；若一個(gè)決策不僅在樹的根部有決策點(diǎn)，而且在樹的中間也有決策點(diǎn)，則稱為多級(jí)決策。,決策樹示意圖,1）決策樹形 決策樹的結(jié)構(gòu)如圖53所示，團(tuán)中符號(hào)說明如下： 方塊口表示決策點(diǎn)。從它引出的分支叫方案分支，分支數(shù)即為提出的方案數(shù)。 圓O表示方案結(jié)點(diǎn)(也稱自然狀態(tài)點(diǎn))。從它引出的分支稱為概率分支，每條分支上面應(yīng)注明自然狀態(tài)(客觀條件)及其概率值，分支數(shù)即為可能出現(xiàn)的自然狀態(tài)數(shù) 三角表示結(jié)果節(jié)點(diǎn)(也稱末稍)。它旁邊的數(shù)值是每一方案在相應(yīng)狀態(tài)下的收益值。,2）決策樹的畫法 A、先畫一個(gè)方框作為出發(fā)點(diǎn)，又稱決策節(jié)點(diǎn)； B、從出發(fā)點(diǎn)向右引出若干條直線，這些直線叫做方案枝； C、在每個(gè)方案枝的末端畫一個(gè)圓圈，這個(gè)圓圈稱為概率分叉點(diǎn)，或自然狀態(tài)點(diǎn)； D、從自然狀態(tài)點(diǎn)引出代表各自然狀態(tài)的分枝，稱為概率分枝； E、如果問題只需要一級(jí)決策，則概率分枝末端畫三角形，表示終點(diǎn) 。,3）步驟 （1）繪制決策樹圖。從左到右的順序畫決策樹，此過程本身就是對(duì)決策問題的再分析過程； （2）計(jì)算概率分支的概率值和相應(yīng)的結(jié)果節(jié)點(diǎn)的受益值； （3）按從右到左的順序計(jì)算各概率節(jié)點(diǎn)的期望值，期望值的計(jì)算是從右到左沿著決策樹的反方向進(jìn)行計(jì)算的。 （4）對(duì)比各方案的期望值的大小，確定最優(yōu)方案。根據(jù)期望值決策準(zhǔn)則，若決策目標(biāo)是收益最大，則采用期望值最大的行為方案，如果決策目標(biāo)是使損失最小，則選定期望值最小的方案。 【學(xué)生看書上例題】,【例題】,某廠因生產(chǎn)需要，考慮是否自行研制一個(gè)新的安全裝置。首先，這個(gè)研制項(xiàng)目是否需要評(píng)審，如果評(píng)審，則需要評(píng)審費(fèi)5000元，不評(píng)審，則可省去評(píng)審費(fèi)用。如果決定評(píng)審，評(píng)審?fù)ㄟ^概率為0.8，不通過的概率為0.2。每種研制形式都有失敗可能，如果研制成功(無論哪一種形式)，能有6萬元收益；若采用“本廠獨(dú)立完成”形式，則研制費(fèi)為2.5萬元，成功概率為0.7，失敗概率為0.3；若采用“外廠協(xié)作”形式(包括先評(píng)審)，則支付研制費(fèi)用為4萬元，成功概率為0.99，失敗概率為0.01。針對(duì)上述問題，需要進(jìn)行決策。,【例題】,【解】 首先畫出決策樹，如圖54所示。 根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算各結(jié)點(diǎn)的收益(收益=效益一費(fèi)用） 獨(dú)立研制成功的收益： (60-5-25)千元：30千元 獨(dú)立研制失敗的收益： (0-5-25)千元：-30千元 協(xié)作研制成功的收益： (60-5-40)千元=15千元 協(xié)作研制失敗的收益： (0-5-40)千元=-45千元 按照期望值公式計(jì)算期望值，得出： 獨(dú)立研制成功的期望值： E(v6)=0.730+0 3(-30)千元=12千元 協(xié)作研制成功的期望值： E(v7)=0.9915+0.01(-45)千元=14.4千元,【例題】,根據(jù)期望值決策準(zhǔn)則，若決策目標(biāo)是收益最大，則采用期望值最大的行為方案，如果決策目標(biāo)是使損失最小，則選定期望值最小的方案，本例選用期望值最大者，即選用協(xié)作完成形式。 上報(bào)評(píng)審環(huán)節(jié)的期望值為： E(v2)=0.814.4+0.2(-5)千元=10.52千元,【例題1】,假設(shè)有一項(xiàng)工程，施工管理人員需要決定下月是否開工。如果開工后天氣好，則可為國(guó)家創(chuàng)收4萬元，若開工后天氣壞，將給國(guó)家造成損失1萬元，不開工則損失1000元。根據(jù)過去的統(tǒng)計(jì)資料，下月天氣好的概率是0.3,天氣壞的概率是0.7。請(qǐng)做出決策?，F(xiàn)采用決策樹方法進(jìn)行決策,【例題1】,【解】第一步：將題意表格化,【例題1】,第二步：畫決策樹圖形，根據(jù)第一步所列的表格，再繪制決策樹，如下圖；,【例題1】,第三步：計(jì)算期望值 一般按反向的時(shí)間程序逐步計(jì)算，將各方案的幾種可能結(jié)果的數(shù)值和它們各自的概率相乘，并匯總所得之和，其和就是該方案的期望值。 第四步：確定決策方案：在比較方案考慮的是收益值時(shí)，則取最大期望值；若考慮的是損失時(shí)，則取最小期望值。 根據(jù)計(jì)算出的期望值分析，本題采取開工方案較好。,【例題2】,某承包商擁有的資源有限，只能在A和B兩個(gè)工程中選A或B進(jìn)行投標(biāo)，或者對(duì)這兩項(xiàng)工程都不參加投標(biāo)。 但根據(jù)過去該承包商投標(biāo)經(jīng)驗(yàn)資料，他對(duì)A或B投標(biāo)又有兩種策略:一種是投高標(biāo)，中標(biāo)的機(jī)會(huì)是0.3；另一種是投低標(biāo)，中標(biāo)的機(jī)會(huì)是0.5。這樣共有A高、A低、不投、B高和B低五種方案。 該承包商過去也承包過與A、B類似的工程，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，每種方案的利潤(rùn)和出現(xiàn)的概率如下表所示。投標(biāo)不中時(shí)，則對(duì)A損失50萬元，對(duì)B損失100萬元。根據(jù)上述情況，試畫出決策樹,【例題2】,【例題2】,【例題2】,今以方案A高為例，說明損益期望值的計(jì)算，概率分叉點(diǎn)7的損益期望值為： 50000.3+10000.5-30000.2=1400萬元 概率分叉點(diǎn)2的損益期望值為： 14000.3-500.7=385萬元 同理，可得概率分叉點(diǎn)3、4、5、6各方案的損益期望值