管理運籌學第12章決策分析課件

第12章決策分析2/6/20231課件教學目標與要求【教學目標】掌握不確定型決策的決策準則；掌握風險型決策的方法（最大收入、最小風險以及利用風險厭惡度進行決策）；掌握貝葉斯準則的決策步驟，并會使用決策樹插件；掌握效用的繪制方法及結果解釋；了解pareto最優(yōu)的操作方法。

【知識結構】2/6/20232課件導入案例：面包烤制數(shù)量決策某面包店每天早晨烤制面包，每個面包成本0.6元，售價1.0元，若當天買不出去則打4折出售（每個0.4元），每烤1箱生產100個。根據(jù)以往銷售情況統(tǒng)計，每天銷售量可能為1箱（100個）、2箱（200個）和3箱（300個）。問題：1.當每天銷售幾箱無法確定時，應生產多少個面包？2.根據(jù)以往銷售情況統(tǒng)計，每天銷售100個的概率為0.3；銷售200個的概率為0.5；銷售300個的概率為0.2。問每天應生產多少個為宜？在管理中，經常遇到選擇方案的行為，稱為決策。其目的是從多種方案中做出正確的選擇，以便獲得好的結果或達到預期的目標。管理國家、企業(yè)、軍隊、學?！瓡r刻都遇到大大小小的決策問題。西蒙（A.Simon）有句名言：“管理就是決策”。就是說管理的核心是決策，決策的失誤是最大的失誤。本章將介紹決策的分類與決策過程，不確定型決策、風險型決策、序貫決策、帕累托最優(yōu)等準則或方法。2/6/20233課件12.1.1決策的分類決策可以從不同的角度進行分類。

1．按性質的重要性分類——戰(zhàn)略決策、策略決策和執(zhí)行決策2．按決策的結構分類——程序決策和非程序決策3．按定量和定性分類——定量決策和定性決策4．按決策環(huán)境分類——確定型決策、風險型決策和不確定型決策5．按決策過程的連續(xù)性分類——單項決策和序貫決策2/6/20235課件12.1.2決策過程決策過程方案優(yōu)選擬定方案收集信息確定目標實施反饋2/6/20236課件12.2不確定型決策2/6/20237課件12.2不確定型決策需求100200300生產100200300402004080604080120折中值(40+40+40)/3=40(20+80+80)/3=60(0+60+120)/3=60min402/6/20239課件12.2不確定型決策需求100200300生產100200300402004080604080120Max4080120Max804040min40后悔值矩陣0408020040402002/6/202310課件12.3.1風險決策：收益最大化與風險最小化2/6/202311課件12.3.1風險決策：收益最大化與風險最小化2/6/202313課件12.3.1風險決策：收益最大化與風險最小化2/6/202314課件12.3.1風險決策：收益最大化與風險最小化2/6/202315課件12.3.2信息的價值2/6/202317課件12.3.3序貫決策及決策樹2/6/202318課件12.4.1貝葉斯決策的基本概念2/6/202319課件12.4.2案例:石油鉆探決策詳細勘探-100不詳細勘探結果好結果不好鉆井-200出售鉆井出售有油無油鉆井出售有油無油240有油無油10000先驗概率全概公式貝葉斯公式2/6/202321課件12.4.2案例:石油鉆探決策解決方案（1）利用貝葉斯公式計算試驗結果好(B1)與結果不好(B2)條件下有油的概率已知先驗概率（專家估計）：有油（A1）的概率P(A1)=0.4，無油（A2）的概率P(A2)=0.6；在有油情況下:試驗結果好的概率P(B1|A1)=0.9，結果不好的概率P(B2|A1)=0.1；在無油情況下:試驗結果好的概率P(B1|A2)=0.2，結果不好的概率P(B2|A2)=0.8；地震試驗結果好的概率：地震試驗結果不好的概率:2/6/202322課件（2）利用Treeplan.xla插件繪制決策樹圖如后(操作演示).2/6/202323課件12.5.1效用的概念在決策中，決策者的個性、才智、膽識、經驗等主觀因素，使不同的決策者對相同的益損問題(獲取收益或避免損失)作出不同的反應；即使是同一決策者，由于時間和條件等客觀因素不同，對相同的益損問題也會有不同的反應。決策者這種對于益損問題的獨特感受和取舍，稱之為“效用（Utility）”。效用的概念是丹尼爾·伯努利（D.Berneulli）1738年提出的，主要包括兩條原理：一是邊際效用遞減原理。即一個人對于財富的占有多多益善，即效用函數(shù)一階導數(shù)大于零；隨著財富的增加，滿足程度的增加速度不斷下降，效用函數(shù)二階導數(shù)小于零。人們對其錢財?shù)恼鎸崈r值與錢財擁有量之間有對數(shù)關系（如圖12.13）。二是最大效用原理。即在風險和不確定條件下，個人的決策行為準則是為了獲得最大期望效用值而非最大期望金額值。經濟管理學家把效用作為指標，用來衡量人們對某些事物的主觀價值、態(tài)度、偏愛、傾向等。效用是一個無量綱指標，一般規(guī)定：凡是決策者最愛好、最傾向的事物的效用值賦予1（也可賦予其他值，如100）；而最不愛好的效用值賦予0。2/6/202325課件12.5.2效用曲線的確定2/6/202326課件12.5.2效用曲線的確定【例12.9】在12.4.2案例分析中在詳細勘探結果好時收益值為450萬元，概率0.48；結果不好時收益值為120萬元，概率0.52，期望值為288.8萬元。而不詳細勘探直接出售土地使用權，可穩(wěn)獲240萬元收入。若收益120萬元的效用值為0，450萬元的效用值為1，假設決策者認為詳細勘探和土地出售的效用是一樣的，求穩(wěn)獲240萬元土地轉讓費的效用值，決策者是哪種類型？解已知繪制成效用曲線圖（如圖12.16）。由圖可見，決策者屬保守型。2/6/202329課件12.6帕累托最優(yōu)帕累托最優(yōu)(ParetoOptimality)，也稱為帕累托效率（ParetoEfficiency）、帕累托改善、帕累托最佳配置，源于西方福利經濟學，在工程學和社會科學中有著廣泛的應用。帕累托最優(yōu)是指資源分配的一種理想狀態(tài)，即假定固有的一群人和可分配的資源，從一種分配狀態(tài)到另一種狀態(tài)的變化中，在沒有使任何人境況變壞的前提下，也不可能再使某些人的處境變好。換句話說，就是不可能在改善某些人的境況時，而不使任何其他人受損。帕累托最優(yōu)是處理多目標的決策問題的一種方法。如欲購一輛汽車，要考慮價格、舒適度、耗油量、外形等因素。當兩種型號汽車A和B對比時，發(fā)現(xiàn)A與B在其他標準相同，而A的某項標準優(yōu)化于B，則稱A超優(yōu)于B，B從備選方案中刪除。但在多數(shù)情況下，A的一些標準優(yōu)于B，而B的另一些標準優(yōu)于A。假如購買者考慮兩種因素：舒適度和價格，舒適度高的價格也高，舒適度差的價格也低，不能判別哪種車輛更優(yōu)，只能在舒適度與價格之間進行權衡。2/6/202330課件12.6帕累托最優(yōu)【例12.10】某產品在生產中消耗資源A和B，已知單位產品消耗量、資源可供量/噸、每單位產品利潤/萬元、每噸產品排放污染物如表12-2所示。若產品單位取整數(shù)，并希望求得在規(guī)定允許污染排放的情況下利潤最大的生產方案。2/6/202331課件2/6/202332課件12.7靈敏度分析通常在決策模型中的自然狀態(tài)的概率和益損值往往是通過估計或預測得到的，不可能十分正確，此外實際情況也在不斷變化。通常將決策分析中所用到的數(shù)據(jù)可在一定范圍變動，來觀察最優(yōu)方案還是否繼續(xù)有效，稱為靈敏度分析。【例12.11】某企業(yè)生產甲、乙兩種產品，根據(jù)過去市場需求統(tǒng)計如表所示。

試根據(jù)最大期望收益準則求最優(yōu)方案，并分析當概率p發(fā)生變化，所確定的最優(yōu)方案還是否為最優(yōu)？當概率為多少時最優(yōu)方案發(fā)生變化？此時的概率稱為轉折概