Crystal Ball 模擬基礎(chǔ)教程

CrystalBall 模擬基礎(chǔ)教程利用CrystalBall進行計算機仿真A學習目標13.2A個案研究：佛萊迪報童問題（13.1節(jié)）13.3-13.19A競標建設(shè)計劃（13.2節(jié)）13.20-13.24?項目管理：信用建設(shè)公司（13.3節(jié)）13.25-13.32A現(xiàn)金流量管理：沼澤地黃金歲月公司（13.4節(jié)）13.33-13.37A財務風險分析：久大發(fā)展公司（13.5節(jié)）13.38-13.42A運輸業(yè)收入管理（13.6節(jié)）13.43-13.48A選擇合適的分配（13.7節(jié)）13.49-13.68A利用決策表做決策（13.8節(jié)）13.69-13.84學習目標?在讀完本章后，你應該能夠：描述CrystalBall在計算機仿真中的角色。利用CrystalBall來解決Excel軟件包所無法執(zhí)行的各類基本計算機仿真。解釋利用CrystalBall于計算機仿真中的結(jié)果。在獲得預期的準確度水平后，利用CrystalBall的特色來停止計算機仿真。描述當使用CrystalBall時可以搭配計算機仿真的機率分配之特色。利用CrystalBall程序辨識出符合歷史數(shù)據(jù)的連續(xù)分配。利用CrystalBall的特色來產(chǎn)生一些幫助決策的決策表和趨勢圖。報童佛萊迪?佛萊迪在某大城市里主要市區(qū)經(jīng)營一家報攤。?佛萊迪販賣各類的報紙和雜志，其中最貴的報紙為財經(jīng)日報。?財經(jīng)日報相關(guān)的成本資料：-每份報紙的成本為1.50美元-每份報紙的售價為2.50美元-沒售出的報紙，每份報紙可以獲得0.50美元的償還金?財經(jīng)日報的銷售資料：-佛萊迪每天的銷售量介于40到70份之間。-銷售數(shù)量介于40到70份之間任何數(shù)值的頻率相同。運用仿真之電子表格模式CrystalBall的應用?利用CrystalBall來進行計算機仿真有四個步驟：-定義隨機輸入欄。-定義輸出欄來預測。-設(shè)定執(zhí)行偏好。-執(zhí)行模擬。步驟1：定義隨機輸入欄A隨機輸入欄是擁有隨機數(shù)值的輸入字段。A需要輸入儲存格的是假設(shè)的機率分配而非一永久的數(shù)值。>CrystalBall將每個隨機輸入欄稱作假設(shè)欄（assumptioncell）oA定義假設(shè)欄的步驟?點選選定的字段。?假如字段沒有數(shù)值，輸入任何一個數(shù)字。?點選「CrystalBall」標簽（Excel2007）或工具列（Excel較早版本）的「DefineAssumptionJ（定義假設(shè)）鈕。?點選如圖13.2所示「DistributionGalleryJ（分配圖庫）中的機率分配圖，以決定字段中的機率分配。?點選「OK」（或在分配圖上點選兩下），就會產(chǎn)生對話框。?參考電子表格中含有這些參數(shù)值的儲存格，在對話框中輸入分配的參數(shù)。如果想要的話，也可以將假設(shè)欄命名。（假如字段的旁邊或是上面已經(jīng)有名字，這個名字會出現(xiàn)在對話框里。）?點選「OK」。CrystalBall分配圖庫CrystalBall均勻分配對話框步驟2：定義輸出欄來作預測>CrystalBall將計算機仿真的輸出稱之為預測（forecast），因為它正是預測真正系統(tǒng)（即將仿真的系統(tǒng)）運作時績效的機率分配。A每一個被計算機仿真用來預測績效衡量的輸出字段稱為預測字段（forecastc靛lA定義預測欄的步驟?點選選定的字段。?點選「CrystalBall」標簽（Excel2007）或工具列（Excel較早版本）的「DefineForecastJ（定義預測）鈕，會出現(xiàn)定義預測的對話框（如圖13.4所示）。?這個對話框可以定義預測欄的名稱和單位（選擇性）。（假如該字段已經(jīng)給定名稱方塊，該名稱將會出現(xiàn)在對話框里。）?點選「OK」。CrystalBall定義預測的對話框步驟3：設(shè)定執(zhí)行偏好?設(shè)定執(zhí)行偏好就是要決定執(zhí)行試驗的次數(shù)，并且決定如何執(zhí)行計算機仿真的其它選項。?一開始，我們點選「CrystalBalU標簽（Excel2007）或是工具列（Excel較早版本）上的「RunPreferencesJ（執(zhí)行偏好）按鈕。?執(zhí)行偏好對話框有五個卷標，可以用來輸入或是更改控制計算機仿真如何運作的設(shè)定。>「Trial」（試驗）卷標可讓你指定計算機仿真試驗的最大次數(shù)。CrystalBall執(zhí)行偏好對話框步驟4：執(zhí)行模擬?若要開始執(zhí)行計算機仿真，你只要點選「StartSimulationJ（開始仿真）按鈕就可以開始執(zhí)行。?一旦開始執(zhí)行后，預測窗口就會顯示執(zhí)行時計算機仿真的結(jié)果。?在預測窗口的「View」（檢視）目錄中選擇相關(guān)的選項，即可得到以下的圖表：-頻率圖（frequencychart）-統(tǒng)計表（Statisticstable）-百分位表（percentiletable）-累計圖（cumulativechart）-反向累計圖（reversecumulativechart）佛萊迪利潤的頻率圖佛萊迪利潤更多的結(jié)果Certainty字段顯示佛萊迪的仿真試驗中有65.80%所得到的利潤值3$40模擬結(jié)果的準確度如何？?仿真所提供的一項重要數(shù)據(jù)為平均利潤$45.94。?這個樣本平均值提供了此分配真實平均值（truemean）的估計值（estimate）0真實的平均值可能和$45.94有點誤差。?統(tǒng)計表中的平均標準誤差（meanstandarderror）為0.62，表示估計值有多準確。真實平均值和樣本平均值的差距大多（大約68%的機率）會在平均標準誤差范圍之內(nèi)。-真實利潤平均值有68%的機率會介于$45.32和$46.56之間。?可以藉由增加模擬試驗的次數(shù)來減少平均標準誤差。若希望平均標準誤差變?yōu)橐话?，就需要四倍的試驗次?shù)。準確度控制：擴充的定義預測對話框準確度控制的結(jié)果競標建設(shè)計劃：信用建設(shè)公司A信用建設(shè)公司正為一家主要制造商的新廠建設(shè)計劃競標。A信用公司估計這個計劃需要花費455萬美元，另外還有準備競標的額外成本大約5萬美元。A其它三家建設(shè)公司也應邀針對這個計劃提出投標金額。-競爭者1是利用高于計劃總（直接）成本30%的邊際利潤來決定投標金額。然而，競爭者1也是一個充滿不確定性的競標者，因為他無法很精確地估算計劃的真實成本。根據(jù)以往的競標經(jīng)驗，他的邊際利潤大概從最低的一5%到最高的60%。-競爭者2則設(shè)定25%的邊際利潤以及他在估算計劃成本時會比競爭者1來得準確；但是根據(jù)過去的競標經(jīng)驗，他的邊際利潤也有可能在至多正負15%間移動。-競爭者3估算計劃成本極為精準，將其邊際利潤設(shè)在介于20%與30%之間的任一數(shù)字。問題：信用公司對于這個計劃的投資金額應該是多少？運用計算機仿真的電子表格模式競爭者2之三角分配信用公司競標問題的結(jié)果信用公司競標問題的結(jié)果（續(xù)）項目管理：信用建設(shè)公司?最后由信用建設(shè)公司得標，將為制造商蓋新廠。?合約包含若無法從現(xiàn)在開始的47周期限內(nèi)完成計劃將會受到高的罰緩。?執(zhí)行此建造項目包含14個主要的活動。?（a）開挖，（b）地基，（c）砌墻，（?屋頂，（e）外部管路，（/）內(nèi)部管路，（g）外部墻板，（h）外部油漆，⑺電路工程，。）內(nèi)部墻板，⑴地板，（l）內(nèi)部油漆，（m）外部裝置，（〃）內(nèi)部裝置。-對于每項工作,估計其完成時間皆以用三種時間一最可能、最樂觀、以及最悲觀的估計量。問題：項目將于期限內(nèi)完成的機率為何？信用建設(shè)公司的項目網(wǎng)絡圖每項活動時間的三角分配運用計算機仿真之電子表格模式三角分配的對話框信用公司項目期間的結(jié)果符合項目期間的機率信用公司項目的敏感度圖現(xiàn)金流量管理：沼澤地黃金歲月公司?面對了暫時性的業(yè)績下滑以及一些現(xiàn)在和未來的建造成本，所以公司在未來幾年內(nèi)將面臨負現(xiàn)金流量。?可以年利率7%取得長期借貸（10年）。?可以一系列年利率10%取得短期借貸（1年）。?未來10年的現(xiàn)金流量不確定，每年均估計現(xiàn)金流量的最小值、最可能數(shù)值、及最大值。問題：現(xiàn)在沼澤地公司應該取得多少的長期借貸?預估凈現(xiàn)金流量線性規(guī)劃電子表格模式運用計算機仿真之電子表格模式沼澤地公司期末余額的結(jié)果財務風險分析：久大發(fā)展公司?久大發(fā)展公司是商用不動產(chǎn)發(fā)產(chǎn)計劃的主要投資者。?它正在考慮要如何對于三個大型建造項目一高層辦公大樓、飯店及購物中心，參與股份。?在任一個項目中，需要經(jīng)歷三年的建造，并且必須持有三年的所有權(quán)，然后于第七年賣掉這份所有權(quán)。?提案：不要持有高層辦公大樓的股權(quán)。在飯店項目中，持有16.50%的股權(quán)。在購物中心項目中，持有13.11%的股權(quán)。?管理階層想要（用計算機仿真）進行風險分析以便了解此提案的總凈現(xiàn)值之風險概廓（頻率分配）。百分之百持有股權(quán)之預估現(xiàn)金流量運用計算機仿真之電子表格模式常態(tài)分配之對話框久大公司之風險概廓（頻率圖）環(huán)球航空超賣的問題A環(huán)球航空公司每天（周末例外）有針對商務旅客提供從舊金山飛往芝加哥的一個航班。A每一個機艙有150個座位。A每個座位的平均票價為300美元。此機票費是不可退還的，所以若你沒有搭乘，將無法退費。A此航班運作的固定成本為30,000美元。A每班次訂位數(shù)量是平均值為195的常態(tài)分配，而標準差估計為30。A因為有訂位的顧客當中只有80%會現(xiàn)身并搭乘飛機，所以接受超過150位（亦即超賣）的訂位是合理的。A當旅客因座位已滿無法登機時，該家航空公司會安排這些旅客搭乘其它公司飛往芝加哥的班機。而這樣做的總成本為450美元（包括：重訂其它班機、機票抵用券及商譽損失等）。問題：環(huán)球航空公司對于此航班應該接受多少的訂位？運用計算機仿真之電子表格模式現(xiàn)身搭機人數(shù)之二項分配利潤之頻率圖乘坐機位數(shù)之頻率圖無法登機人數(shù)之頻率圖選擇合適的分配?當變量在其范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)整數(shù)和分數(shù)時，我們可以使用連續(xù)分配。?而當只有特定的數(shù)值時（例如在范圍內(nèi)只有整數(shù)時），我們則需要利用離散分配。?然而，當在寬廣范圍內(nèi)的可能數(shù)值為整數(shù)時，我們可以利用連續(xù)分配所產(chǎn)生的分數(shù)來找出最接近整數(shù)的近似值。一種常用集中趨勢分配：常態(tài)分配A最可能值落在某數(shù)值（平均值）A接近平均值的數(shù)值發(fā)生機率較高A對稱（平均值上下方圖形相似）A極值可能會發(fā)生，但是非常罕見一種常用集中趨勢分配：三角分配A最可能值落在某數(shù)值A(chǔ)靠近最可能值的數(shù)值發(fā)生機率較高A可以是不對稱形A上下界固定一種常用集中趨勢分配：對數(shù)常態(tài)分配A最可能值落在某數(shù)值A(chǔ)正偏態(tài)（平均值以下數(shù)值發(fā)生的機率較高）A數(shù)值不可能小于零A極值可能會發(fā)生（只發(fā)生在極大處），但是非常罕見均勻分配A固定最小值和最大值A(chǔ)所有值出現(xiàn)的機率相等離散均勻分配A固定最小值和最大值A(chǔ)所有整數(shù)值出現(xiàn)的機率相等具有三個參數(shù)的分配：韋伯分配A某數(shù)值（位置）以上的隨機數(shù)值>Shape（形狀參數(shù)）>0（通常W10）AShape<3會太過正偏態(tài)較（小于平均值的機率較大），類似指數(shù)分配（當Shape=1時與指數(shù)分配相等）A當Shape=3.25時為對稱形，超過這個數(shù)值為負偏態(tài)AScale（規(guī)模參數(shù)）定義寬度具有四個參數(shù)的分配：貝塔分配A隨機數(shù)值出現(xiàn)在最大值和最小值之間A用二個正數(shù)（Alpha與Beta）指定形狀參數(shù)AAlpha<Beta:正偏態(tài)（小于平均值的機率較大）ABeta<Alpha:負偏態(tài)描述隨機事件的分配：指數(shù)分配A廣泛使用在描述隨機事件間的時間（如到達的間隔時間）A事件是獨立的ARate（率）=單位時間內(nèi)事件發(fā)生的平均次數(shù)（如每小時的到客數(shù)）描述隨機事件的分配：卜瓦松分配A描述特定時間或空間內(nèi)事件發(fā)生的次數(shù)A事件發(fā)生是相互獨立的A事件發(fā)生任何次數(shù)都有可能ARate=一段時間內(nèi)事件發(fā)生的平均次數(shù)（如每小時到客數(shù)）yes-no分配己A描述事件是否發(fā)生A二種可能的結(jié)果：1（是）或0（否）某一事件發(fā)生次數(shù)之分配：二項分配A描述在固定試驗次數(shù)內(nèi)的事件發(fā)生次數(shù)（如：丟10次銅板出現(xiàn)正面的次數(shù)）A每次試驗只有二種可能結(jié)果A試驗相互獨立A每次試驗的機率相同直到某事件發(fā)生的試驗次數(shù)：幾何A描述事件發(fā)生前的試驗次數(shù)（如在轉(zhuǎn)輪盤賭局中獲勝前的下注次數(shù)）A每次試驗的機率皆相同A成功前不能停止A試驗次數(shù)不限定事件發(fā)生前試驗次數(shù)的分配：負二項分配A描述事件發(fā)生n次前的試驗次數(shù)A在Shape（形狀）=n=1時與幾何分配一樣A每次試驗的機率皆相同A持續(xù)一直到第n次成功A試驗次數(shù)不限定訂制分配（加權(quán)數(shù)值）?輸入一連串有變動機率的數(shù)值A(chǔ)針對每個離散數(shù)值輸入數(shù)值和機率參數(shù)訂制分配（結(jié)合）A對于離散值，輸入數(shù)值與機率A對于一連續(xù)范圍，輸入最小值、最大值以及機率財經(jīng)日報之歷史需求資料找出最契合數(shù)據(jù)的連續(xù)分配之步驟?搜集要找出假設(shè)欄中最適分配所需的數(shù)據(jù)。?將數(shù)據(jù)輸入到含有仿真模型的電子表格。?選擇你想要定義為假設(shè)欄的字段，其中的假設(shè)欄包含最符合數(shù)據(jù)的分配。?從「CrystalBal1」標簽或是工具列中選取「DefineAssumptionJ（定義假設(shè)）來開啟分配圖庫對話框。?點選對話框中的「FitJ選項來開啟「FitDistributionJ（合適分配）對話框。?利用對話框中的「RangeJ（范圍）字段來輸入工作表中歷史數(shù)據(jù)的范圍。?點選「OK」。FitDistribution對話框ComparisonChart顯示最契合的分配利用決策表進行決策?許多仿真模型至少有一個決策變量。如：訂購量、投標金額，以及接受訂位數(shù)等。?可藉由CrystalBall預測欄的結(jié)果來評估決策變量。?這個方法并無法辨識出決策變量的最佳解（optimalsolution）。?利用試誤法來嘗試不同的決策變數(shù)值。-對每一數(shù)值分別進行模擬，以找出哪一數(shù)值提供績效衡量的最佳估計量。^CrystalBall的決策表工具（DecisionTabletool）可以有系統(tǒng)地應用計算機仿真來為僅有一個或兩個決策變量的問題找出至少一個近似最佳解