決策分析方法(ppt 31頁(yè)).ppt

第六章決策分析方法 系統(tǒng)工程 課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)2009年11月 主要內(nèi)容 管理決策概述風(fēng)險(xiǎn)型決策分析沖突分析 第一節(jié)管理決策概述 一 基本概念 決策是管理的重要職能 它是決策者對(duì)系統(tǒng)方案所作決定的過(guò)程和結(jié)果 是決策者的行為和職責(zé) 決策者的決策活動(dòng)需要系統(tǒng)分析人員的決策支持 管理決策分析就是為幫助決策者在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一套推理方法 邏輯步驟和具體技術(shù) 以及利用這些方法和技術(shù)規(guī)范選擇滿(mǎn)意的行動(dòng)方案的過(guò)程 第一節(jié)管理決策概述 一 基本概念 決策是管理的重要職能 它是決策者對(duì)系統(tǒng)方案所作決定的過(guò)程和結(jié)果 是決策者的行為和職責(zé) 決策者的決策活動(dòng)需要系統(tǒng)分析人員的決策支持 管理決策分析就是為幫助決策者在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一套推理方法 邏輯步驟和具體技術(shù) 以及利用這些方法和技術(shù)規(guī)范選擇滿(mǎn)意的行動(dòng)方案的過(guò)程 第一節(jié)管理決策概述 決策問(wèn)題的基本模式為 二 決策問(wèn)題的基本模式和常見(jiàn)類(lèi)型 式中 決策者的第i種策略或第i種方案 屬于決策變量 是決策者的可控因素 決策者和決策對(duì)象 決策問(wèn)題 所處的第j種環(huán)境條件或第j種自然狀態(tài) 屬于狀態(tài)變量 是決策者不可控制的因素 決策者在第j種狀態(tài)下選擇第i種方案的結(jié)果 是決策問(wèn)題的價(jià)值函數(shù) 一般叫益損值 效用值 第一節(jié)管理決策概述 根據(jù)決策問(wèn)題的基本模式 可劃分決策問(wèn)題的類(lèi)型 二 決策問(wèn)題的基本模式和常見(jiàn)類(lèi)型 第一節(jié)管理決策概述 1 確定型決策 三 幾種基本決策問(wèn)題的分析 條件 存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo) 收益大或損失小等 存在確定的自然狀態(tài) 存在可供選擇的兩個(gè)以上的行動(dòng)方案 不同行動(dòng)方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來(lái) 方法 在方案數(shù)量較大時(shí) 常用運(yùn)籌學(xué)中的規(guī)劃論等方法來(lái)分析解決 如線性規(guī)劃 目標(biāo)規(guī)劃 嚴(yán)格地來(lái)講 確定型問(wèn)題只是優(yōu)化計(jì)算問(wèn)題 而不屬于真正的管理決策分析問(wèn)題 第一節(jié)管理決策概述 2 風(fēng)險(xiǎn)型決策 三 幾種基本決策問(wèn)題的分析 條件 存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo) 收益大或損失小 存在兩個(gè)以上不以決策者主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài) 但決策者或分析人員根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)理論等可預(yù)先估算出自然狀態(tài)的概率值P 存在兩個(gè)以上可供決策者選擇的行動(dòng)方案 不同行動(dòng)方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來(lái) 方法 期望值 決策樹(shù)法 風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題是一般決策分析的主要內(nèi)容 在基本方法的基礎(chǔ)上 應(yīng)注意把握信息的價(jià)值及其分析和決策者的效用觀等重要問(wèn)題 第一節(jié)管理決策概述 3 不確定型決策 三 幾種基本決策問(wèn)題的分析 條件 存在決策者希望達(dá)到的明確目的 收益大或損失小 自然狀態(tài)不確定 且其出現(xiàn)的概率不可知 存在兩個(gè)以上可供決策者選擇的行動(dòng)方案 不同行動(dòng)方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來(lái) 方法 樂(lè)觀法 最大最大原則 悲觀法 最小最大原則 等概率法 Laplace準(zhǔn)則 也是一種特殊的風(fēng)險(xiǎn)型決策 后悔值法 Savage準(zhǔn)則或后悔值最大最小原則 第一節(jié)管理決策概述 4 對(duì)抗型決策 三 幾種基本決策問(wèn)題的分析 Wij f Ai Bj i 1 2 m j 1 2 n式中 Ai 決策者的策略集 Bj 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的策略集 可采用對(duì)策論及其沖突分析等方法來(lái)分析解決 這類(lèi)決策分析問(wèn)題是當(dāng)前管理 經(jīng)濟(jì)界比較關(guān)注的問(wèn)題 第一節(jié)管理決策概述 5 多目標(biāo)型決策 三 幾種基本決策問(wèn)題的分析 由于系統(tǒng)工程所研究的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)一般具有屬性及目標(biāo)多樣化的特點(diǎn) 在管理決策時(shí)通常要考慮多個(gè)目標(biāo) 且它們?cè)诤芏嗲闆r下又是相互消長(zhǎng)或矛盾的 這就使得多目標(biāo)決策分析在管理決策分析中具有了日益重要的作用 多目標(biāo)決策的理論 方法與應(yīng)用 在國(guó)際上是最近二三十年才得到蓬勃發(fā)展的 目前分析該類(lèi)決策問(wèn)題的方法已有不少 常用方法有 化多目標(biāo)為單目標(biāo)的方法 含系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的加權(quán)和及各種確定目標(biāo)權(quán)重的方法 重排次序法 目標(biāo)規(guī)劃法及層次分析 AHP 方法等 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 1 期望值法期望值是指概率論中隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望 這里 我們把采取的行動(dòng)方案看成是離散隨機(jī)變量 則m個(gè)方案就有m個(gè)離散隨機(jī)變量 離散變量所取之值就是行動(dòng)方案相對(duì)應(yīng)的益損值 一 風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 例 某企業(yè)要生產(chǎn)一種新產(chǎn)品 其行動(dòng)方案和自然狀態(tài)如下表 這是面臨三種自然狀態(tài)和三種行動(dòng)方案的風(fēng)險(xiǎn)型決策分析問(wèn)題 其益損值如下 方案A1 E A1 0 3 40 0 6 32 0 1 6 30 6萬(wàn)元方案A2 E A2 0 3 36 0 6 34 0 1 24 33 6萬(wàn)元方案A3 E A3 0 3 20 0 6 16 0 1 14 17 0萬(wàn)元 通過(guò)計(jì)算比較可知 方案A2的數(shù)學(xué)期望最大 為33 6萬(wàn)元 所以取A2方案 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 2 決策樹(shù)法所謂決策樹(shù)法 學(xué)是利用樹(shù)形圖模型來(lái)描述決策分析問(wèn)題 并直接在 樹(shù)圖上起先決策分析 一 風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法 1 繪制決策樹(shù) 表示決策節(jié)點(diǎn) 從它引出的分枝叫做分枝 表示狀態(tài)節(jié)點(diǎn) 從它引出的分枝叫做狀態(tài)分枝或概率分枝 表示結(jié)果節(jié)點(diǎn) 即將不同行動(dòng)方案在不同自然狀態(tài)下的結(jié)果注明在結(jié)果節(jié)點(diǎn)的右端 決策樹(shù)法的基本模型 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 3 多級(jí)決策樹(shù)決策問(wèn)題需要經(jīng)過(guò)多次決策才能 則這種決策問(wèn)題就叫多級(jí)決策問(wèn)題 一 風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 二 信息價(jià)值 信息和決策的關(guān)系十分密切 不言而喻 要獲得正確的決策 必須依賴(lài)足夠和可靠的信息 但是為取得這些信息所花費(fèi)的代價(jià)也相當(dāng)可觀 從而提出了這樣一個(gè)問(wèn)題 是否值得花費(fèi)一定數(shù)量的代價(jià)去獲得必須的信息以供決策之需呢 為此就出現(xiàn)了如何評(píng)價(jià)信息價(jià)值的問(wèn)題 另外 信息不對(duì)稱(chēng)情況下的決策是對(duì)抗型決策中的重要問(wèn)題 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 1 完全信息價(jià)值 例 某化工廠生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料的分析表明 該產(chǎn)品的次品率可以分成五個(gè)等級(jí) 即五促狀態(tài) 每個(gè)等級(jí) 狀態(tài) 的概率如下表所示 2 抽樣信息價(jià)值 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 三 效用曲線的應(yīng)用 從以上風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的求解中可知 各種決策都以益損期望值的大小作為在風(fēng)險(xiǎn)情況下選擇最優(yōu)方案的準(zhǔn)則 所謂 期望值 如前所述 是在相同條件下通過(guò)大量試驗(yàn)所得的平均值 但在實(shí)際工作中 如果同樣的決策分析問(wèn)題只作一次或少數(shù)幾次試驗(yàn) 用益損期望值作為決策的準(zhǔn)則就不盡合理 另一方面 在決策分析中需要反映決策者對(duì)決策問(wèn)題的主觀意圖和傾向 反映決策者對(duì)決策結(jié)果的滿(mǎn)意程度等 第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型決策分析 例 某制藥廠欲投產(chǎn)A B兩種新藥 但受到資金及銷(xiāo)路限制 只能投產(chǎn)其中之一 若已知投產(chǎn)新藥A需要資金30萬(wàn)元 投產(chǎn)新藥B只需資金16萬(wàn)元 兩種新藥生產(chǎn)期均定為5年 估計(jì)在此期間 兩種新藥銷(xiāo)路好的概率為0 7 銷(xiāo)路差的概率為0 3 它們的益損值如表下所示 問(wèn)究竟投產(chǎn)哪種新藥為宜 若用效用值作為決策標(biāo)準(zhǔn) 其步驟如下 繪制決策人的效用曲線 設(shè)70萬(wàn)元的效用值為10 50萬(wàn)元的效用值為零 然后由決策人經(jīng)過(guò)多次辨優(yōu)過(guò)程 找出與益損值相對(duì)應(yīng)的效用值后 就可以畫(huà)出決策人的效用曲線 如圖所示 第三節(jié)沖突分析 沖突分析是國(guó)外在經(jīng)典對(duì)策論和偏對(duì)策理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種沖突行為進(jìn)行正規(guī)分析的決策分析方法 一 對(duì)策論與沖突分析 沖突分析方法有以下主要特點(diǎn) 1 能最大限度地利用信息 尤其對(duì)許多難以定量分析的問(wèn)題 用沖突分析解決起來(lái)更顯得心應(yīng)手 因而較適于解決工程系統(tǒng)中考慮社會(huì)因素影響時(shí)的決策問(wèn)題和社會(huì)系統(tǒng)中的多人決策問(wèn)題 第三節(jié)沖突分析 沖突分析方法有以下主要特點(diǎn) 2 具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué) 集合論 和邏輯學(xué)基礎(chǔ) 是在一般對(duì)策論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的偏對(duì)策理論的實(shí)際應(yīng)用 3 沖突分析既能進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測(cè) 事前分 又能進(jìn)行事態(tài)的過(guò)程描述和評(píng)估 事后分析 從而可為決策者提供多方面有價(jià)值的決策信息 并可進(jìn)行政策和決策行為的分析 一 對(duì)策論與沖突分析 沖突分析方法有以下主要特點(diǎn) 4 分析方法在使用中幾乎不需要任何數(shù)學(xué)理論和復(fù)雜的數(shù)學(xué)方法 很容易被理解和掌握 主要分析過(guò)程還可用計(jì)算機(jī) 通過(guò)人 機(jī)對(duì)話(huà)解決 因而具有很強(qiáng)的實(shí)用性 5 沖突分析用結(jié)局的優(yōu)先序代替了效用值 并認(rèn)為對(duì)結(jié)局比較判斷時(shí)可無(wú)傳遞性 從而在實(shí)際應(yīng)用中避開(kāi)了經(jīng)典對(duì)策論關(guān)于效用值和傳遞性假設(shè)等障礙 第三節(jié)沖突分析 一 對(duì)策論與沖突分析 第三節(jié)沖突分析 二 沖突分析的程序及要素 1 沖突分析的一般過(guò)程 第三節(jié)沖突分析 二 沖突分析的程序及要素 2 沖突分析的基本要素 1 時(shí)間點(diǎn) 它是說(shuō)明 沖突 開(kāi)始發(fā)生時(shí)刻的標(biāo)志 對(duì)于建模而言 則是能夠得到有用信息的終點(diǎn) 沖突總是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程 各種要素都在變化 這樣很容易使人認(rèn)識(shí)不清 所以需要確定一個(gè)瞬間時(shí)刻 使問(wèn)題明朗化 但時(shí)間點(diǎn)不直接進(jìn)入分析模型 2 局中人 Players 局中人是指參與沖突的集團(tuán)或個(gè)人 利益主體 他們必須有部分或完全的獨(dú)立決策權(quán) 行為主體 沖突分析要求局中人至少有兩個(gè)或兩個(gè)以上 局中人集合記作N N n 2 3 選擇或行動(dòng) Options 它是各局中人在沖突事態(tài)中可能采取的行為動(dòng)作 沖突局勢(shì)正是由各方局中人各自采取某些行動(dòng)而形成的 每個(gè)局中人一組行動(dòng)的某種組合稱(chēng)為該局中人的一個(gè)策略 Strategy 第i個(gè)局中人的行動(dòng)集合記作O