管理運(yùn)籌學(xué)第12章決策分析課件

第12章決策分析2/6/20231課件教學(xué)目標(biāo)與要求【教學(xué)目標(biāo)】掌握不確定型決策的決策準(zhǔn)則；掌握風(fēng)險(xiǎn)型決策的方法（最大收入、最小風(fēng)險(xiǎn)以及利用風(fēng)險(xiǎn)厭惡度進(jìn)行決策）；掌握貝葉斯準(zhǔn)則的決策步驟，并會(huì)使用決策樹插件；掌握效用的繪制方法及結(jié)果解釋；了解pareto最優(yōu)的操作方法。

【知識(shí)結(jié)構(gòu)】2/6/20232課件導(dǎo)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(gè)面包成本0.6元，售價(jià)1.0元，若當(dāng)天買不出去則打4折出售（每個(gè)0.4元），每烤1箱生產(chǎn)100個(gè)。根據(jù)以往銷售情況統(tǒng)計(jì)，每天銷售量可能為1箱（100個(gè)）、2箱（200個(gè)）和3箱（300個(gè)）。問(wèn)題：1.當(dāng)每天銷售幾箱無(wú)法確定時(shí)，應(yīng)生產(chǎn)多少個(gè)面包？2.根據(jù)以往銷售情況統(tǒng)計(jì)，每天銷售100個(gè)的概率為0.3；銷售200個(gè)的概率為0.5；銷售300個(gè)的概率為0.2。問(wèn)每天應(yīng)生產(chǎn)多少個(gè)為宜？在管理中，經(jīng)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(jié)果或達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。管理國(guó)家、企業(yè)、軍隊(duì)、學(xué)?！瓡r(shí)刻都遇到大大小小的決策問(wèn)題。西蒙（A.Simon）有句名言：“管理就是決策”。就是說(shuō)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(guò)程，不確定型決策、風(fēng)險(xiǎn)型決策、序貫決策、帕累托最優(yōu)等準(zhǔn)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(jìn)行分類。

1．按性質(zhì)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(jié)構(gòu)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(fēng)險(xiǎn)型決策和不確定型決策5．按決策過(guò)程的連續(xù)性分類——單項(xiàng)決策和序貫決策2/6/20235課件12.1.2決策過(guò)程決策過(guò)程方案優(yōu)選擬定方案收集信息確定目標(biāo)實(shí)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(chǎn)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(chǎn)100200300402004080604080120Max4080120Max804040min40后悔值矩陣0408020040402002/6/202310課件12.3.1風(fēng)險(xiǎn)決策：收益最大化與風(fēng)險(xiǎn)最小化2/6/202311課件12.3.1風(fēng)險(xiǎn)決策：收益最大化與風(fēng)險(xiǎn)最小化2/6/202313課件12.3.1風(fēng)險(xiǎn)決策：收益最大化與風(fēng)險(xiǎn)最小化2/6/202314課件12.3.1風(fēng)險(xiǎn)決策：收益最大化與風(fēng)險(xiǎn)最小化2/6/202315課件12.3.2信息的價(jià)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?jīng)Q策詳細(xì)勘探-100不詳細(xì)勘探結(jié)果好結(jié)果不好鉆井-200出售鉆井出售有油無(wú)油鉆井出售有油無(wú)油240有油無(wú)油10000先驗(yàn)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?jīng)Q策解決方案（1）利用貝葉斯公式計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果好(B1)與結(jié)果不好(B2)條件下有油的概率已知先驗(yàn)概率（專家估計(jì)）：有油（A1）的概率P(A1)=0.4，無(wú)油（A2）的概率P(A2)=0.6；在有油情況下:試驗(yàn)結(jié)果好的概率P(B1|A1)=0.9，結(jié)果不好的概率P(B2|A1)=0.1；在無(wú)油情況下:試驗(yàn)結(jié)果好的概率P(B1|A2)=0.2，結(jié)果不好的概率P(B2|A2)=0.8；地震試驗(yàn)結(jié)果好的概率：地震試驗(yàn)結(jié)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(gè)性、才智、膽識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等主觀因素，使不同的決策者對(duì)相同的益損問(wèn)題(獲取收益或避免損失)作出不同的反應(yīng)；即使是同一決策者，由于時(shí)間和條件等客觀因素不同，對(duì)相同的益損問(wèn)題也會(huì)有不同的反應(yīng)。決策者這種對(duì)于益損問(wèn)題的獨(dú)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(gè)人對(duì)于財(cái)富的占有多多益善，即效用函數(shù)一階導(dǎo)數(shù)大于零；隨著財(cái)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(dǎo)數(shù)小于零。人們對(duì)其錢財(cái)?shù)恼鎸?shí)價(jià)值與錢財(cái)擁有量之間有對(duì)數(shù)關(guān)系（如圖12.13）。二是最大效用原理。即在風(fēng)險(xiǎn)和不確定條件下，個(gè)人的決策行為準(zhǔn)則是為了獲得最大期望效用值而非最大期望金額值。經(jīng)濟(jì)管理學(xué)家把效用作為指標(biāo)，用來(lái)衡量人們對(duì)某些事物的主觀價(jià)值、態(tài)度、偏愛(ài)、傾向等。效用是一個(gè)無(wú)量綱指標(biāo)，一般規(guī)定：凡是決策者最愛(ài)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(ài)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(xì)勘探結(jié)果好時(shí)收益值為450萬(wàn)元，概率0.48；結(jié)果不好時(shí)收益值為120萬(wàn)元，概率0.52，期望值為288.8萬(wàn)元。而不詳細(xì)勘探直接出售土地使用權(quán)，可穩(wěn)獲240萬(wàn)元收入。若收益120萬(wàn)元的效用值為0，450萬(wàn)元的效用值為1，假設(shè)決策者認(rèn)為詳細(xì)勘探和土地出售的效用是一樣的，求穩(wěn)獲240萬(wàn)元土地轉(zhuǎn)讓費(fèi)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(jiàn)，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(jīng)濟(jì)學(xué)，在工程學(xué)和社會(huì)科學(xué)中有著廣泛的應(yīng)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(méi)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(shuō)，就是不可能在改善某些人的境況時(shí)，而不使任何其他人受損。帕累托最優(yōu)是處理多目標(biāo)的決策問(wèn)題的一種方法。如欲購(gòu)一輛汽車，要考慮價(jià)格、舒適度、耗油量、外形等因素。當(dāng)兩種型號(hào)汽車A和B對(duì)比時(shí)，發(fā)現(xiàn)A與B在其他標(biāo)準(zhǔn)相同，而A的某項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于B，而B的另一些標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于A。假如購(gòu)買者考慮兩種因素：舒適度和價(jià)格，舒適度高的價(jià)格也高，舒適度差的價(jià)格也低，不能判別哪種車輛更優(yōu)，只能在舒適度與價(jià)格之間進(jìn)行權(quán)衡。2/6/202330課件12.6帕累托最優(yōu)【例12.10】某產(chǎn)品在生產(chǎn)中消耗資源A和B，已知單位產(chǎn)品消耗量、資源可供量/噸、每單位產(chǎn)品利潤(rùn)/萬(wàn)元、每噸產(chǎn)品排放污染物如表12-2所示。若產(chǎn)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(rùn)最大的生產(chǎn)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(guò)估計(jì)或預(yù)測(cè)得到的，不可能十分正確，此外實(shí)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(dòng)，來(lái)觀察最優(yōu)方案還是否繼續(xù)有效，稱為靈敏度分析?！纠?2.11】某企業(yè)生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品，根據(jù)過(guò)去市場(chǎng)需求統(tǒng)計(jì)如表所示。

試根據(jù)最大期望收益準(zhǔn)則求最優(yōu)方案，并分析當(dāng)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(dāng)概率為多少時(shí)最優(yōu)方案發(fā)生變化？此時(shí)的概率稱為轉(zhuǎn)折概