專題1決策分析

專題一決策分析Decisionmaking1一、決策的概念決策就是作決定，領導“拍板”；決策就是一種選擇，從若干個行動方案中選出最佳方案；決策就是管理，管理就是決策；決策就是人類社會為了確定行動目標的一種重要活動。etc.1.什么是決策？22.決策的概念－廣義的與狹義的廣義：看作一個管理過程，是人們?yōu)榱藢崿F(xiàn)特定的目標，運用科學的理論與方法，系統(tǒng)地分析主客觀條件，提出各種預選方案，從中選出最佳方案，并對最佳方案進行實施、監(jiān)控的過程。包括從設定目標，理解問題，確定備選方案，評估備選方案，選擇、實施的全過程．32.決策的概念－廣義的與狹義的廣義：看作一個管理過程，是人們?yōu)榱藢崿F(xiàn)特定的目標，運用科學的理論與方法，系統(tǒng)地分析主客觀條件，提出各種預選方案，從中選出最佳方案，并對最佳方案進行實施、監(jiān)控的過程。包括從設定目標，理解問題，確定備選方案，評估備選方案，選擇、實施的全過程．狹義：為解決某種問題從多種替代方案中選擇一種行動方案的過程．43.決策必須遵從的一些基本原則最優(yōu)化原則

最優(yōu)原則“滿意”原則

系統(tǒng)原則

強調系統(tǒng)配套、系統(tǒng)完整和系統(tǒng)平衡，從整個系統(tǒng)出發(fā)來權衡利弊。

信息準全原則

信息是決策的基礎。信息要準，要全，要貫穿決策過程始終。5

可行性原則－技術、經(jīng)濟、社會全方位考慮

集團決策原則

決策者與專家集體智慧現(xiàn)結合－智囊團3.決策必須遵從的一些基本原則6西蒙認為做出正確的決策包括四個流程：1、找出制定決策的根據(jù)，即收集情報；2、找到可能的行動方案；3、在諸行動方案中進行抉擇，即根據(jù)當時的情況和對未來發(fā)展的預測，從各個備選方案中選定一個方案；4、對已選擇的方案及其實施進行可行性和效益性評價。決策過程中的最后一步，對于保證所選定方案的順利實施而言，又是關鍵的一步。二、科學的決策程序7依決策科學先驅西蒙(H.A.Simon)的觀點，可將決策過程分為四個階段：情報活動

包括識別問題，設定目標，理解問題幾個階段，主要解決“做什么”的問題。其一，在什么情況下需做什么決策？否則會坐失良機．其二，選擇決策的主題。與決策者的偏好，信念，價值觀和道德觀有關．8設計活動是尋求多種途徑解決問題的過程，即確定備選方案．如只有一個方案，便無所謂決策了．9

抉擇活動

評價、選擇備選方案．它比較復雜：

(1)評價準則多樣；

(2)后果往往是風險事件，決策人對風險的態(tài)度不同；

(3)最終取決于決策人的習慣，傳統(tǒng)，信念等．選擇＂滿意的＂，而不是＂最優(yōu)的＂．10

實施活動

是執(zhí)行，追蹤和學習的過程．只下命令而不跟蹤，監(jiān)督，是無效的．

11識別問題設定（決策）目標理解問題－搜集有關資料信息預測未來擬訂各種備選方案評估備選方案選擇最佳方案實施方案，并控制決策的執(zhí)行情況反饋信息，必要時實現(xiàn)追蹤決策情報活動設計活動實施活動抉擇活動12

另外，他還認為不同類型的決策需要不同的決策技術，決策技術又分為傳統(tǒng)技術和現(xiàn)代技術，主要包括線性規(guī)劃、決策樹、計劃評審法和關鍵線路法、模擬、對策論、概率論、排隊論等；決策的準則是從可選方案中選擇一種“令人滿意”的行動方案而不可能是“最優(yōu)”方案。13構成決策問題的四個要素:決策目標、行動方案、自然狀態(tài)、效益值行動方案集：A={s1,s2,…,sm}自然狀態(tài)集：N={n1,n2,…,nk}三、決策的要素14效益(函數(shù))值：v=(si,nj)自然狀態(tài)發(fā)生的概率P=P(sj)j=1,2,…,m決策模型的基本結構：(A,N,P,V)基本結構(A,N,P,V)常用決策表、決策樹等表示。15

按決策問題的內容和層次可分為戰(zhàn)略決策：涉及全局和長遠方針政策戰(zhàn)術決策：著眼于方針執(zhí)行中的短期具體問題，是戰(zhàn)略決策的延伸。四、決策類型16按決策問題的性質和條件可分為：確定型：決策環(huán)境完全確定的條件下進行。17不確定型：在決策環(huán)境不確定的條件下進行，決策者對各自然狀態(tài)發(fā)生的概率一無所知。18風險型決策問題在決策環(huán)境不確定的條件下進行，決策者對各自然狀態(tài)發(fā)生的概率可以預先估計或計算出來。19□非結構化與結構化決策有些決策非常清楚，明白，目的明確，毫不含糊，也有些決策不易理解，模棱兩可因而難以處理，這就是結構化決策與非結構化決策的區(qū)別．也稱作程式?jīng)Q策與非程式?jīng)Q策．20□非結構化與結構化決策程式?jīng)Q策屬于經(jīng)常出現(xiàn)的常規(guī)問題，不必實行新的決策，可制定一套處理這些決策問題的固定程序和規(guī)則，如招生，招工，訂貨，發(fā)貨等必需的手續(xù)．有些決策非常清楚，明白，目的明確，毫不含糊，也有些決策不易理解，模棱兩可因而難以處理，這就是結構化決策與非結構化決策的區(qū)別．也稱作程式?jīng)Q策與非程式?jīng)Q策．21非程式?jīng)Q策屬于新穎的，結構不清而重要的復雜問題，過去尚未發(fā)生，無現(xiàn)成的解決辦法．22□獨立決策與非獨立決策根據(jù)與其它決策之間的依賴程度區(qū)分．包括：過去的決策的影響和對將來可能作出的決策的影響；對組織內其它部門決策的影響．23□單目標與多目標決策按決策目標的多少區(qū)分：單目標決策決策目標只有一個。多目標決策同時考慮了兩個或兩個以上的目標，它的解必須同時滿足這些目標的要求。24

還可以按時間長短分為長期決策、中期決策和短期決策；按決策的階段可以分為單階段決策和多階段決策等等。25五、決策理論的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢發(fā)展歷史決策理論研究尚未發(fā)生的行為抉擇，勢必要回答兩個問題：抉擇的準則是什么？未來環(huán)境將會出現(xiàn)何種狀態(tài)？決策理論就是圍繞這兩個主題發(fā)展起來的．26準則問題：1738年，伯努利(D.Bernoulli)提出效用值概念及用概率反映不確定性，并用期望效用值為指標．27－1944年，馮．諾曼-摩根斯坦，提出效用值運算的定理．28－20世紀50年代，薩維奇(LeonardJ.Savage)從決策角度研究統(tǒng)計分析方法，建立貝葉斯決策理論．主觀概率的概念－1944年，馮．諾曼-摩根斯坦，提出效用值運算的定理．29－20世紀50年代，薩維奇(LeonardJ.Savage)－1963~1971年，＂決策理論＂得到廣泛應用．從決策角度研究統(tǒng)計分析方法，建立貝葉斯決策理論．＂決策分析＂名詞1966年提出．主觀概率的概念－1944年，馮．諾曼-摩根斯坦，提出效用值運算的定理．30與此同時，愛德華茲和阿萊斯從心理學角度考察這些理論在行為中的真實性，開創(chuàng)了＂行為決策理論＂的研究．31阿羅（K.Arrow）的群決策．與此同時，愛德華茲和阿萊斯從心理學角度考察這些理論在行為中的真實性，開創(chuàng)了＂行為決策理論＂的研究．32阿羅（K.Arrow）的群決策．簡言之：現(xiàn)代決策理論從理性決策研究開始，然后出現(xiàn)行為決策研究．現(xiàn)在兩類研究相輔相成，彼此促進，構成決策研究的格局．問題尚多，還不能說已經(jīng)成熟．與此同時，愛德華茲和阿萊斯從心理學角度考察這些理論在行為中的真實性，開創(chuàng)了＂行為決策理論＂的研究．331.個人決策向團體決策發(fā)展 郊野小路上趕馬車－高速公路上開汽車－藍天上駕駛戰(zhàn)斗機2.定性決策向定量決策發(fā)展 定性－定量－定性與定量相結合3.單目標向多目標綜合發(fā)展 利潤目標已不再是唯一的決策目標！發(fā)展趨勢344.單贏決策向雙贏決策發(fā)展 擊敗對手？6.決策向更遠的未來發(fā)展

5.靜態(tài)決策向動態(tài)決策發(fā)展

35§1風險型情況下的決策361、自然狀態(tài)已知；2、各方案在不同自然狀態(tài)下的收益值已知；3、自然狀態(tài)發(fā)生的概率分布已知。特征：37一、最大可能準則在一次或極少數(shù)幾次的決策中，取概率最大的自然狀態(tài)，按照確定型問題進行討論。38二、期望值準則根據(jù)各自然狀態(tài)發(fā)生的概率，求不同方案的期望收益值，取其中最大者為選擇的方案。

E(Si)=P(Nj)(Si,Nj)39

對于一些較為復雜的風險決策問題，光用表格是難以表達和分析的。為此引入決策樹法。決策樹法同樣是使用期望值準則進行決策，但它具有直觀、形象、思路清晰的優(yōu)點。三、決策樹法40具體步驟：(1)從左向右繪制決策樹；(2)從右向左計算各方案的期望值，并將結果標在相應方案節(jié)點的上方；41(3)選收益期望值最大(損失期望值最小)的方案為最優(yōu)方案，并在其它方案分支上打∥記號。42主要符號：決策點方案節(jié)點結果節(jié)點43前例根據(jù)下圖說明S3是最優(yōu)方案，收益期望值為6.5。44決策S1S2S3大批量生產中批量生產小批量生產N1(需求量大)；P(N1)=0.3N1(需求量大)；P(N1)=0.3N1(需求量大)；P(N1)=0.3N2(需求量小)；P(N2)=0.7N2(需求量小)；P(N2)=0.7N2(需求量小)；P(N2)=0.730-62010-254.84.66.56.545四、靈敏度分析研究分析決策所用的數(shù)據(jù)在什么范圍內變化時,原最優(yōu)決策方案仍然有效.

前例取P(N1)=p,P(N2)=1-p.那么46E(S1)=p30+(1-p)(-6)=36p-6

E(S2)=p20+(1-p)(-2)=22p-2

E(S3)=p10+(1-p)(+5)=5p+5

47E(S1)E(S2)E(S3)010.35p取S3取S1數(shù)學期望的取值p=0.35為轉折概率48

在實際工作中，如果狀態(tài)概率、收益值在其可能發(fā)生的變化的范圍內變化時，最優(yōu)方案保持不變，則這個方案是比較穩(wěn)定的。反之如果參數(shù)稍有變化時，最優(yōu)方案就有變化，則這個方案就49就不穩(wěn)定的，需要我們作進一步的分析。就自然狀態(tài)N1的概率而言，當其概率值越遠離轉折概率，則其相應的最優(yōu)方案就越穩(wěn)定；反之，就越不穩(wěn)定。50全情報：關于自然狀況的確切消息。在前例中，當我們不掌握全情報時得到S3是最優(yōu)方案，數(shù)學期望最大值為：

0.3*10+0.7*5=6.5萬記為EVW0PI。五、全情報的價值（EVPI）51

若得到全情報：當知道自然狀態(tài)為N1時，決策者必采取方案S1，可獲得收益30萬，概率0.3；當知道自然狀態(tài)為N2時，決策者必采取方案S3，可獲得收益5萬,概率0.7。于是，全情報的期望收益為：

52

即這個全情報價值為6萬。當獲得這個全情報需要的成本小于6萬時，決策者應該對取得全情報投資，否則不應投資。注：一般“全”情報仍然存在可靠性問題。那么，53六、具有樣本情報的決策分析（貝葉斯決策）一）單級決策樹方法：54六、具有樣本情報的決策分析（貝葉斯決策）

先驗概率：由過去經(jīng)驗或專家估計的將發(fā)生事件的概率；

后驗概率：利用樣本情報對先驗概率修正后得到的概率；55方案B:從第二個口袋中抽出一球，若為白球或黃球，得1000元。2.Ellsberg悖論兩個口袋各有100只球，其中第一個口袋內有40只白球，30只綠球，30只黃球；第二只口袋里有40只白球，60只黃球和綠球。方案A:從第一個口袋中抽出一球，若為白球或黃球，得1000元。方案C:從第二個口袋中抽出一球，若為白球或綠球，得1000元。56方案B:從第二個口袋中抽出一球，若為白球或黃球，得1000元。2.Ellsberg悖論兩個口袋各有100只球，其中第一個口袋內有40只白球，30只綠球，30只黃球；第二只口袋里有40只白球，60只黃球和綠球。方案A:從第一個口袋中抽出一球，若為白球或黃球，得1000元。

請問：你會選擇哪個方案？方案C:從第二個口袋中抽出一球，若為白球或綠球，得1000元。57A或B？選A.58A或B？選A.A或C？選A.59A或B？選A.A或C？選A.于是有60人們在判斷主觀概率時往往偏重于清晰的事實而對模糊不清的事件不放心，對其采用保守的、留有余地的態(tài)度，從而得出違反概率論基本規(guī)則的結論。A或B？選A.A或C？選A.于是有61

在貝葉斯決策法中，可以根據(jù)樣本情報來修正先驗概率，得到后驗概率。如此用決策樹方法，可得到更高期望值的決策方案。62

在自然狀態(tài)為Nj的條件下咨詢結果為Ik的條件概率，可用全概率公式計算再用貝葉斯公式計算63乘法公式（聯(lián)合概率）：

條件概率的定義：64例3、（在例2基礎上得來）某公司現(xiàn)有三種備選行動方案。S1：大批量生產；S2：中批量生產；S3：小批量生產。未來市場對這種產品需求情況有兩種可能發(fā)生的自然狀態(tài)。65N1

：需求量大；N2

：需求量小，且N1的發(fā)生概率即P(N1)=0.3；N2的發(fā)生概率即P(N2)=0.7。經(jīng)估計，采用某一行動方案而實際發(fā)生某一自然狀態(tài)時，公司的收益下表所示：66自然狀況行動方案N1N2S130-6S220-2S310567

現(xiàn)在該公司欲委托一個咨詢公司作市場調查。咨詢公司調查的結果也有兩種，I1

：需求量大；I2

：需求量小。并且根據(jù)該咨詢公司積累的資料統(tǒng)計得知，當市場需求量已知時，咨詢公司調查結論的條件概率如下表所示：68P(I2/N2)=0.9P(I2/N1)=0.2I2P(I1/N2)=0.1P(I1/N1)=0.8I1N2N1自然狀況條件概率調查結果69

我們該如何用樣本情報進行決策呢?如果樣本情報要價3萬元，決策是否要使用這樣的情報呢？70

當用決策樹求解該問題時，首先將該問題的決策樹繪制出來，如圖16-3。為了利用決策樹求解，由決策樹可知，我們需要知道咨詢公司調查結論的概率和在咨詢公司調查結論已知時,作為自然狀態(tài)的市場需求量的條件概率。7172

事先僅已知P(I/N)需要做的是依據(jù)條件概率公式：P(N/I)=P(NI)/P(I)求得P(N/I)73P(I2/N2)=0.9P(I2/N1)=0.2I2P(I1/N2)=0.1P(I1/N1)=0.8I1N2（0.7）N1（0.3）自然狀況條件概率調查結果74聯(lián)合概率N1N2由全概率求得I10.240.07P(I1)=0.31I20.060.63P(I2)=0.69首先，由全概率公式求得聯(lián)合概率表：75

然后，由條件概率公式P(N/I)=P(NI)/P(I)求得在調查結論已知時的條件概率表：條件概率P(N/I)N1N2I10.77420.2258I20.08700.913076

最后，在決策樹上計算各個節(jié)點的期望值，結果如圖7-4，結論為：當調查結論表明需求量大時，采用大批量生產；當調查結論表明需求量小時，采用小批量生產。7721.8712*0.31+5.435*0.69=10.530221.87125.435圖16-478

由決策樹上的計算可知，公司的期望收益可達到10.5302萬元，比不進行市場調查的公司收益6.5萬元要高，其差額就是樣本情報的價值，記為EVSI。EVSI=10.5302-6.5=4.0302(萬元)79

所以當咨詢公司市場調查的要價低于4.0302萬元時，公司可考慮委托其進行市場調查，否則就不進行市場調查。在這里，因為公司要價3萬元，所以應該委托其進行市場調查。80

進一步，我們可以利用樣本情報的價值與前面的全情報的價值(EVPI)的比值來定義樣本情報的效率，作為樣本情報的度量標準。樣本情報效率=EVSI/EVPI*100%81

上例中，樣本情報價值的效率為4.0302/6*100%=67.17%，也就是說，這個樣本情報相當于全情報效果的67.17%。82

樣本情報的效率越高，則這個樣本情報越好，當樣本情報的效率為100%時，則樣本情報就成了全情報。反之，如果某個樣本情報的效率太低，我們就沒有必要去獲取它。83

如將前面兩個決策樹進行合并，可以得到一個兩級決策問題：首先決策是否要進行市場調查；然后根據(jù)調查結果如何安排生產。決策樹的求解結果如下圖二）多級（兩級）決策樹問題：847.536.510.53-3S4:不搞市場調查S5:搞市場調查185§2效用理論在決策中的應用861738年，伯努利(D.Bernoulli)提出效用值概念，認為人們對其錢財?shù)恼鎸崈r值的考慮與他的錢財擁有量之間有對數(shù)關系。經(jīng)濟管理學家將效用作為指標來衡量人們對事物的主觀價值、偏愛、傾向等等。即有：87效用：衡量決策方案的總體指標，反映決策者對決策問題各種因素的總體看法。88使用效用值進行決策：首先把要考慮的因素折合成效用值，然后用決策準則下選出效用值最大的方案，作為最優(yōu)方案。89例3：某公司是一個小型的進出口公司，目前他面臨著兩筆進口生意，項目A和B，這兩筆生意都需要現(xiàn)金支付。鑒于公司目前財務狀況，公司至多做A、B中的一筆生意，根據(jù)以往的經(jīng)驗，各自然狀態(tài)商品需求量大、中、90小的發(fā)生概率以及在各自然狀況下做項目A或項目B以及不作任何項目的收益如下表：91得到S1

是最優(yōu)方案，最高期望收益18萬。用收益期望值法：92一種考慮：由于財務情況不佳，公司無法承受S1中虧損100萬的風險，也無法承受S2中虧損50萬以上的風險，結果公司選擇S3，即不作任何項目。用效用函數(shù)如何解釋？93用效用函數(shù)解釋：把上表中的最大收益值100萬元的效用定為10，即U(100)=10；最小收益值-100萬元的效用定為0，即U(-100)=0。94

對收益60萬元確定其效用值：設經(jīng)理認為使下兩項等價的p=0.95(1)得到確定的收益60萬；(2)以p的概率得到100萬，以1-p的概率損失100萬。計算得：U（60）=p*U(100)+(1-p)*U(-100)=0.95*10+0.05*0=9.5。95

類似地，設收益值為40、0、-40、-60。相應等價的概率分別為0.90、0.75、0