第9章决策.ppt

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第9章决策分析,决策分析概述不确定型决策分析风险型决策分析贝叶斯决策层次分析法,1.决策分析概述,在现代管理科学中，对决策常有两种理解：

一种是狭义的理解，认为决策就是作出决定，仅限于人们从不同的行动方案中作出最佳选择；另一种是广义的理解，相当于决策分析，把决策看成是一个过程，即人们为了实现某一特定目标，在占有一定信息和经验的基础上，根据主客观条件的可能性，提出各种可行方案，采用一定的科学方法和手段，进行比较、分析和评价，按照决策准则，从中筛选出最满意的方案，并根据方案实施的反馈情况对方案进行修正控制，直至目标实现的整个系统过程。

决策分析的基本要素,决策者,决策目标,决策方案,自然状态,决策结果,决策准则,决策主体，可以是个体，也可以使群体。

受到社会、政治、经济、文化、心理等因素的影响。

期望达到的明确目标，可以是单个目标，也可以是多个目标。

可供决策者选择的不同方案，可以是明确给定的有限个方案，或者是由约束条件限定的无限方案。

决策者无法控制但可以预见的决策环境客观存在的各种状态。

可能确定或者不确定，离散或者连续。

各种决策方案在不同自然状态下所出现的结果。

评价方案是否达到决策目标的价值标准，也是选择方案的依据。

1.决策分析概述,决策分析过程的基本步骤,2.不确定型决策分析,不确定型决策应满足如下四个条件：

存在明确的决策目标存在两个或两个以上的自然状态存在可供决策者选择的多个行动方案可求各方案在各状态下的决策矩阵,2.不确定型决策分析,乐观决策准则悲观决策准则折中决策准则后悔值决策准则等概率决策准则,2.不确定型决策分析,乐观决策准则：

决策者对自然状态总是抱乐观态度，对于以收益最大化为目标的决策者来说，首先找出各方案的最大收益值，然后选择这些最大收益值中最大者所在的方案作为最优方案。

【例】某乡镇皮鞋厂根据自己的生产能力制定出三个生产计划方案。

方案甲：

生产男鞋、女鞋、童鞋各一万双；方案乙：

生产男鞋1.2万双，生产女鞋1万双，生产童鞋0.7万双；丙方案：

生产男鞋0.8万双，生产女鞋0.9万双，生产童鞋1.4万双。

各方案的选优主要却取决于市场销售情况，而市场销售情况与人们对运动鞋、胶鞋的兴趣和购买能力有关。

根据预测，市场情况可能会有如下状态：

（1）童鞋销售量较小，男鞋销售量较大，女鞋销售量平稳；

（2）童鞋销售量大，男鞋销售量较小，女鞋销售量平稳；（3）童鞋销售量平稳，男鞋、女鞋销售量较小。

三种鞋的成本、售价情况如下表1所示。

在三种状态下，三种鞋的预测需求量如下表2所示。

鞋厂决策者认为，本厂产品有一定的市场信誉和广告宣传优势，又有一定的后背资金。

因此，前途乐观。

试分析其决策过程。

三种鞋的成本、售价,三种鞋的预测需求量,单位：

元,单位：

万双,销售量、销售额和利润,决策矩阵表,2.不确定型决策分析,悲观决策准则：

决策者对客观情况总持悲观态度，对于以收益最大化为目标的决策者来说，首先找出各方案的最小收益值，然后选择这些最小收益值中最大者所在的方案作为最优方案。

【例】某食品加工生产厂家经过预测，当采取不同的经营方式时，其市场状态及年收益情况如下表所示。

由于市场需求不稳定，竞争激烈，加之该企业实力有限，为此决定从最坏处着眼，采用较为稳妥的经营方式，以渡过难关，问应选择哪一种经营方式最为稳妥？

决策矩阵表,2.不确定型决策分析,折中决策准则：

决策者应根据对形势的判断确定一个0到1之间的乐观系数值，然后类似于计算期望值，根据最大收益值和最小收益值计算出一个折中的收益值，确定折中收益值最大的那个方案为最优方案。

该准则也称为赫威兹（Hurwicz）准则。

乐观系数：

它的取值越接近1，表明决策者越乐观；它的取值越接近于0，表明决策者越悲观。

【例】某手表公司为适应市场不断变动的需求，决定投产一种新产品。

为此，提出了4种备选方案：

a1是引进国外生产线；a2是对原生产线进行技术改造；a3是与国外某一品牌手表生产厂进行合作生产；a4是与国内某品牌手表生产厂进行合作生产。

但该厂对该种新产品的投产又感到不能盲目乐观，决定以=0.7的乐观系数，按照折中法决策准则进行决策。

该企业通过估算，得到以上4种方案在市场上出现低需求、一般需求、高需求的情况下10年之内所获利润情况，如下表所示。

试问该企业应选哪一种方案为最优方案？

决策矩阵表,方案a2最优,方案a3最优,方案a1最优,方案a4最优,2.不确定型决策分析,后悔值决策准则：

后悔值是在某种自然状态下，方案中的最大收益值与各方案的收益值之差。

后悔值决策准则首先算出各方案在各种自然状态下的后悔值，然后找出各方案的最大后悔值，再从这些最大后悔值中挑选出最小后悔值，该后悔值所对应的方案为最优方案。

也称为萨凡奇（Savage）准则。

【例】某商业企业对当前形势进行可行性分析之后，提出了3个经营方案A、B、C，预计有3个自然状态会出现，其收益值如下表所示。

试选择方案。

2.不确定型决策分析,等概率决策准则：

假定未来各种自然状态发生的概率相同。

然后求各方案的期望收益值，具有最大期望收益值的方案即为最优方案。

【例】某外资生产企业，产品全部销往欧洲等地。

最近，该企业拟定今后5年内的三种扩大生产方案。

方案B1为建设一个新厂；方案B2为对所属各厂进行技术改造；方案B3为扩建部分工厂。

经过分析认为，今后5年之内可能遇到4种市场需求状况，即高需求、中需求、低需求、无需求，并估算了5年之内三种方案在不同需求状况下的收益值如下表所示。

若企业对市场把握不准，决策者采用等概率决策法进行决策，问此时应如何决策？

决策矩阵表,案例分析,【例】某汽车制造公司根据2004年重型汽车和中型汽车需求量预测，制定了三个车身开发目标方案：

第一方案（A1），全面引进技术，进口设备；第二方案（A2），全部依靠自己的力量，改造生产线，实现决策目标；第三方案（A3），以自行改造为主，技术引进为辅；该厂首先对三个方案进行定性分析。

采用方案A1的优点是技术先进，可以生产多品种的优质产品并提高生产能力。

但是外汇耗资大且不利于本厂的产品发展；采用方案A2的优点是费用少，但是工程周期长，受技术条件限制，开发后的产品不易达到国际先进水平；采用方案A3的优点是关键技术和设备可达到世界上20世纪80年代水平，周期短，投资不多，而且本厂有强大的技术后方，设计、制造、安装力量都较强，可以承担以自行改造为主的任务。

不足之处是生产能力没有第一方案大。

进行定性分析后，还要进行定量分析。

首先，该厂根据历史统计资料并结合汽车需求预测，对本厂产品销售前景作如下推断：

高需求时，每年销售量按11%递增；中需求时，每年销售量按9%递增；低需求时，每年销售量按6.5%递增。

据此，可计算8年之中采用三种方案时在不同需求状态下的产量。

进而估计相应的利润值。

如下表所示。

乐观,34040,26450,33840,悲观,21300,24500,24300,折中（0.7）,30218,25865,30978,等概率,27644,25800,29577,后悔值,3200,7590,200,3.风险型决策分析,风险型决策分析存在着决策者期望达到的目标（如收益最大或损失最小）；存在着两个或两个以上的方案可供选择；存在着两个或两个以上不以决策者主观意志为转移的自然状态；可以计算出不同方案在不同自然状态下的损益值；在可能出现的不同自然状态中，决策者不能肯定未来将出现哪种状态，但能确定每种状态出现的概率。

3.风险型决策分析,风险型决策分析的期望值准则一个决策方案A的期望值，就是它在不同自然状态下的损益值（或机会损益值）乘上相对应的发生概率之和；期望值准则：

把每个方案在不同自然状态下的损益值和相对应的自然状态概率相乘再加总，得到各方案的期望损益值，选择期望收益值最大或者期望损失值最小为最优方案。

【例】某化工厂为扩大生产能力，拟定了三种扩建方案以供决策：

大型扩建，遇产品销路好，可获利200万元，销路差则亏损60万元；中型扩建，遇产品销路好，可获利150万元，销路差可获利20万元；小型扩建，产品销路好可获利100万元，销路差可获利60万元。

根据历史资料，未来产品销路好的概率为0.7，销路差的概率为0.3。

试作出最佳扩建方案决策。

大型扩建：

E（A1）=0.7200+0.3（-60）=122（万元）中型扩建：

E（A2）=0.7150+0.320=111（万元）小型扩建：

E（A3）=0.7100+0.360=88（万元）,【例】某饮料厂拟定今年夏天（七、八两月）某种冷饮的日计划产量。

该种冷饮每箱成本为100元，售价为200元，每箱销售后可获利100元。

如果当天销售不出，剩一箱就要由于冷藏费及其它原因而亏损60元。

通过统计分析和市场预测，确认当前市场销售情况如下表所示。

试问该厂今年夏天每日生产量应定为多少才能使利润最大？

完全信息的价值：

EPPI=200000.3+210000.4+220000.2+230000.1=21100EVPI=EPPI-E（A）=21100-20520=580（元）,3.风险型决策分析,决策树,3.风险型决策分析,决策树基本分析法根据实际决策问题，以初始决策点为树根出发，从左至右分别选择决策点、方案枝、状态节点、概率枝等绘制决策树；从右至左逐步计算各个状态节点的期望收益值，并将其数值标在各点上方。

在决策点将各状态节点上的期望值加以比较，选取期望收益值最大的方案。

对落选的方案进行“剪枝”，即在效益差的方案枝上画“/”符号。

最终留下期望收益值较好的方案。

【例】某市果品公司准备组织新年期间柑橘市场的供应，供应时间预计为70天。

根据目前价格水平，假如每公斤柑橘进货价格为3元，零售价格为4元，每公斤的销售纯收益为1元。

零售经营新鲜果品，一般进货和销售期为一周（7天），如果超过一周没有卖完，便会引起保管费用和腐烂损失的较大上升。

如果销售时间超过一周，平均每公斤损失0.5元。

根据市场调查，柑橘销售量与当前其它水果的供应和销售情况有关。

如果其它水果供应充分，柑橘日销售量将为6000公斤；如果其它水果供应稍不足，则柑橘日销售量将为8000公斤；如果其它水果供应不足进一步加剧，则会引起价格上升，则柑橘日销售量将达到10000公斤。

调查结果显示，在此期间，水果存储和供货状况将引起水果市场如下变化：

5周是其它水果价格上升，3周是其它水果供应稍不足，2周是其它水果充分供应。

现在需提前两个月到外地订购柑橘，由货源地每周发货一次。

根据以上情况，该公司确定进货期为一周，并设计了3种进货方案：

A1进货方案为每周进货100007=70000（公斤）；A2进货方案为每周进货80007=56000（公斤）；A3进货方案为每周进货60007=42000（公斤）。

公司应选择哪种进货方案，以便做好资金筹集和销售网点的布置工作。

1,2,3,4,A1,A2,A3,其它水果价格上升0.5,70000,其它水果供应不足0.3,49000,其它水果供应充分0.2,28000,其它水果价格上升0.5,56000,其它水果供应不足0.3,56000,其它水果供应充分0.2,35000,其它水果价格上升0.5,42000,其它水果供应不足0.3,42000,其它水果供应充分0.2,42000,55300,51800,42000,/,/,【例】某企业为了生产某种新产品，决定技术改造一条生产线，拟定了两种方案，一是全部改造，二是部分改造。

若采用全部改造方案，需投资280万元；若采用部分改造方案只需投资150万元。

两个方案的使用期都是10年。

估计在此期间，新产品销路好的概率是0.7，销路不好的概率是0.3，两个改造方案的年度损益值如下表所示。

试问该企业的管理者应选择哪个改造方案。

1,2,3,A1,A2,销路好0.7,100,销路不好0.3,-30,330,195,/,销路好0.7,45,销路不好0.3,10,【接上例】如果分为前4年后6年两期考虑，根据市场调查研究及预测分析，前4年新产品销路好的概率为0.7，而且前4年销路好后6年销路也好的概率为0.9；但若前4年销路差，则后6年销路也差的概率为0.6。

在这种情况下，企业管理者采用生产线全部改造和部分改造哪个方案更好些？

1,2,3,A1,A2,销路好0.7,1000,销路不好0.3,369,205.5,/,4,销路好0.9,销路不好0.1,220,480,5,销路好0.4,销路不好0.6,-300,销路好0.7,450,销路不好0.3,6,销路好0.9,销路不好0.1,240,310,7,销路好0.4,销路不好0.6,100,【例】某连锁店经销商准备在一个居民小区新建一家连锁店。

经市场行情分析，该店开业的头3年，经营状况好的概率为0.75，营业差的概率为0.25；如果头3年经营状况好，后7年经营状况也好的概率可达0.85；但如果头3年经营状况差后7年经营状况好的概率仅为0.1。

兴建连锁店的规模有两个方案：

一是建中型商店；二是先建小型商店，若前3年经营效益好，再扩建为中型商店。

各方案年均收益及投资情况如下表所示。

问该连锁店管理层应如何决策？

/,扩建,1,2,3,建中型店,销路好0.75,销路不好0.25,903,519.9,/,4,销路好0.85,销路不好0.15,5,销路好0.75,销路不好0.25,7,150,10,6,8,9,建小型店,销路好0.1,销路不好0.9,150,10,销路好0.85,销路不好0.15,150,10,销路好0.85,销路不好0.15,60,2,销路好0.1,销路不好0.9,60,2,168,不扩建,551.75,693,359.1,54.6,某化妆品公司生产BF型号护肤化妆品。

由于现有生产工艺比较落后，产品质量不易保证，且成本较高，销路受到影响。

若产品价格保持现有水平无利可图，若产品价格下降还要亏本，只是在产品价格上涨时才稍有盈利。

为此公司决定要对该产品生产工艺进行改进，提出两种方案以供选择：

一是从国外引进一条自动化程度较高的生产线；二是自行设计一条有一定水平的生产线。

根据公司以往引进和自行设计的工作经验显示，引进生产线投资较大，但产品质量好，且成本较低，年产量大，引进技术的成功率为80。

而自行设计生产线，投资相对较小，产品质量也有保证，成本也较低，年产量也大，但自行设计的成功率只有60。

进一步考虑到无论是引进或自行设计生产线，产量都可能增加。

因此，公司生产部门又制定了两个生产方案：

一是产量与过去相同（保持不变）,二是产量增加，为此又需要进行决策。

最后，若引进或自行设计均不成功，公司只得仍采用原有生产工艺继续生产，产量自然保持不变。

公司打算该护肤化妆品生产5年。

根据以往价格统计资料和市场预测信息，该类产品在今后5年内价格下跌的概率为0.1，保持原价的概率为0.5，而涨价的概率为0.4。

通过估算，可得各种方案在不同价格状态下的益损值如下表所示。

4.贝叶斯决策分析,贝叶斯决策的基本方法贝叶斯决策分析中考虑信息的价值和成本；贝叶斯公式：

【例】某厂生产某种产品，若市场畅销，可以获得利润15000元，若市场滞销，将亏损5000元。

根据以往的市场调查情况，该产品畅销的概率为0.8，滞销的概率为0.2。

为了准确地掌握该产品的销售情况，可以聘请某咨询公司进行市场调查和分析，它对产品畅销预测的准确率为0.95，滞销预测的准确率为0.9。

如果咨询公司预测市场畅销，那么是否应该生产？

如果预测为滞销，是否应该进行生产？

当预测结果为畅销H1时：

当预测结果为滞销H2时：

完全信息的价值：

补充信息的价值：

【例】某公司考虑是否生产新产品，如果生产可以进行大批（a1）、中批（a2）或小批生产（a3），可能出现的市场情况也分为畅销（）、一般（）和滞销（）三种情况。

其收益如下表所示：

为了更准确地了解市场，在生产前可以找咨询公司进行咨询，但需要付咨询费用500元，并且咨询公司预测产品销售状况可分为受欢迎（H1）、一般（H2）和不受欢迎（H3）三种。

其条件概率如下表所示：

通过咨询后的期望收益为：

完全信息价值：

补充信息价值：

5.层次分析法（AHP）,层次分析法（AnalyticHierarchyProcess）层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层（供决策的方案、措施等）相对于最高层（总目标）的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。

建立层次结构分析模型,构造判断矩阵,层次单排序及其一致性检验,层次总排序的一致性检验,层次总排序,逐层进行,层次分析法的基本步骤,5.层次分析法（AHP）,建立层次结构模型,将系统目标、考虑的因素和各个方案等按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层，绘出层次结构图。

最高层：

系统目标、要解决的问题。

最低层：

评价的各个方案。

中间层：

考虑的因素、评价指标等。

综合评价科研课题A,成果贡献B1,人才培养B2,可行性B3,发展前景B4,实用价值C1,科技水平C2,优势发挥C3,难易程度C4,研究周期C5,财政支持C6,经济效益C11,社会效益C12,课题1,课题2,构造判断矩阵,一个要素被分解成若干个与之相关的下层要素，各下层要素对该要素的作用大小不同，一般称为权重向量W；通过将各要素的重要程度两两相比较，构建判断矩阵；,上层要素,相关联的下层要素,相对重要程度,判断语言量化标度表,判断矩阵应满足一下要求：

（1）自比性,

（2）反比性,或,（3）一致性,或,一致性检验,利用判断矩阵特征根的变化判断一致性程度；引入判断矩阵的一致性指标C.I.来检验人们思维判断的一致程度；C.I.值越小，表明判断矩阵的一致性越好；,判断矩阵的最大特征根,判断矩阵的阶数,阶数m越大，需要比较的元素越多，判断不一致的可能性增大，C.I.值越大；,一致性检验,再引入判断矩阵的平均随机一致性指标R.I.；,计算随机一致性比值C.R.；,判断矩阵具有满意的一致性,判断矩阵不一致，作适当调整,层次单排序,通过计算相对权重向量，将某层所有元素针对上一层某要素排出评比的优劣次序；计算判断矩阵的特征根和特征向量，计算所得特征向量就是相对权重向量。

方法一：

方根法计算m阶判断矩阵每一行各元素之乘积，获得新向量：

将新向量的每个分量开m次方（获得几何平均值）,将所得向量归一化即为权重向量,近似计算最大特征根,是矩阵A与向量W乘积所得列向量的第k个元素,方法二：

求和法将判断矩阵A中元素按列进行归一化处理，即求,将归一化后同一行的各列相加,将相加后的向量除以m即得权重向量,层次总排序,针对最高层目标而言，本层次各要素重要程度的次序排列。

需从上到下逐层顺序进行。

【例】某市中心有一座商场，由于街道狭窄，人员车辆流量过大，经常造成交通堵塞。

市政府决定解决这个问题。

经过有关专家会商研究，制定出三个可行方案：

（1）在商场附近修建一座环形天桥；

（2）在商场附近修建地下人行通道；（3）搬迁商场。

决策的总目标是改善市中心交通环境。

根据当地的具体条件和有关情况，专家组拟定5个目标作为对可行方案的评价准则：

（1）通车能力；

（2）方便群众；（3）基建费用不宜过高；（4）交通安全；（5）市容美观。

试对该市改善市中心交通环境问题作出决策分析。

改善交通环境,通车能力c1,方便群众c2,基建费用c3,交通安全c4,市容美观c5,天桥a1,地道a2,搬迁a3,通车能力c1,方便群众c2,基建费用c3,交通安全c4,市容美观c5,通车能力c1,天桥a1,地道a2,搬迁a3,方便群众c2,天桥a1,地道a2,搬迁a3,基建费用c3,天桥a1,地道a2,搬迁a3,交通安全c4,天桥a1,地道a2,搬迁a3,市容美观c5,天桥a1,地道a2,搬迁a3,天桥a10.442,地道a20.373,搬迁a30.185,