信息与决策解析课件.ppt

9.1 决策概述9.2 决策准则 9.2.1不确定性情况下的常用决策准则 9.2.2风险情况下的常用决策准则9.3 决策信息 9.3.1决策信息的类型 9.3.2决策对信息质量的要求 9.3.3决策过程中的信息流动和处理 9.3.4决策过程中的信息分析方法 9.3.5基于泛信息思想的一般决策模型9.4 信息决策方法 9.4.1决策信息的综合效用度 9.4.2基于综合效用度的信息决策方法,第9章 信息与决策,（1）掌握决策与科学决策的基本理论；（2）了解不确定性情况下常用的决策准则，掌握风 险情况下常用的决策准则；（3）掌握决策信息的类型，决策对信息质量的要求， 决策过程中的信息流动过程，信息分析方法，以 及基于泛信息思想的一般决策模型；（4）了解基于综合效用度的信息决策方法。,学习目标,9.1.1 决策与科学决策从宏观讲，决策就是制定政策；从微观讲，决策就是作出决定。决策就是要对未来的方向、目标以及实现途径作出决定，它是指个人或集体为了达到某一目标，借助一定的科学手段和方法，从若干备选方案中选择或综合成一个满意合理的方案，并付诸实施的过程。决策具有以下特征：长期以来，决策主要依靠人的经验，称为经验决策.,9.1 决策概述,超前性、,创新性、,管理性。,目的性、,9.1.1 决策与科学决策科学决策是决策者在准确全面掌握相关信息的基础上，依据科学方法、科学程序、科学手段所进行的决策工作。科学决策具有以下主要特点： （1）有科学的决策体系和运作机制 （2）遵循科学的决策过程 （3）重视“智囊团”在决策中的参谋咨询作用 （4）运用现代科学技术和科学方法,9.1 决策概述,9.1.2 决策的类型按重要性分：战略决策、战术决策和执行决策三个层次。战略决策是涉及到组织的发展和生存的全局性、 长远性、方向性的决策。战术决策是为完成战略决策所规定的目标而进行 的决策。执行决策是根据战术决策的要求制定执行方案的 选择。,9.1 决策概述,9.1.2 决策的类型按性质分：结构化决策、半结构化决策和非结构化决策。结构化决策是一种有章可循的决策，问题的本质与结构清楚，解决问题的方法与步骤是已知的和确定的，可制定固定程序来完成决策。非结构化决策表现为问题新颖，对问题的本质与结构不甚了了，解决问题的方法与步骤也知之甚少。半结构化决策则介于其间，对问题的本质与结构有所了解但不够清楚，解决问题可能采用的方法及其相互间的关系基本知道但不确切，解决问题的步骤尚难确定，要通过启发式的探索来做出决策。,9.1 决策概述,9.1.2 决策的类型按人们对自然状态规律的认识和掌握程度分：确定型决策、风险型决策以及不确定型决策。确定型决策能确切知道将发生怎样的自然状态，可以据此选择最佳行动方案，一般用数学规划来解决。风险型决策不能准确知道未来出现哪种自然状态，但其出现概率可以估计出来，一般采用以概率论为基础的方法加以解决。不确定型决策不但不能确定未来将出现哪一种自然状态，甚至对于各种自然状态出现的概率也一无所知，也没有任何统计数据可循，全凭决策者的经验和态度做出决策。,9.1 决策概述,9.1.2 决策的类型按决策的目标数量分：单目标决策和多目标决策。 仅有一个目标的决策问题是单目标决策，如某企业为单纯追求经济效益所作的决策。有两个或两个以上的决策问题称为多目标决策，如企业决策的同时需要考虑经济、社会等效益。,9.1 决策概述,9.1.3 决策的原则决策的好坏关系到管理的效果，决策的民主化和科学化是提高决策质量的重要保证。 科学决策的基本原则： （1）在指导原则设置上，应考虑方向性、效益性、 实践性、整体性原则。 （2）在决策方案评价上，应遵循可行性、择优性、 超前性、动态性原则。 （3）在决策手段运用上，应遵循科学性、民主性、 信息准全性原则。,9.1 决策概述,9.1.4 决策的过程著名学者H.A.西蒙认为决策过程主要由4个阶段组成: 情报活动：确定决策目标，获取相关信息； 设计活动：拟订各种备选方案； 选择活动：从各种备选方案中进行选择； 评价活动：执行所选方案，对整个过程及其结果 进行检查、评价，将所得信息备做下次决策的参 考，或者提出新问题，启动新一轮决策过程。,9.1 决策概述,四个阶段可分成更详细的九个步骤。如下图所示：,9.1 决策概述,决策准则：在决策分析中，一个基础问题是要确定决策者在选择策略时所依据的效益计算方法。决策准则用于衡量各备选方案，包括目的、目标、属性和正确性的标准。 不同的决策准则会导致不同的最优策略，对于不同的决策问题应当有与之相适应的决策准则。 选择什么样的决策准则是在决策之前应该加以考虑的。一般地，这取决于决策者面对问题所向往的目标以及在处理此类问题时愿意承担多大的风险。,9.2 决策准则,9.2.1 不确定性情况下的常用决策准则不确定性决策是指决策者对环境情况一无所知，这时决策者是根据自己的主观倾向进行决策。 不确定性决策的三种常见准则：（1）悲观主义决策准则 分析各种最坏的可能结果，然后从中选择最好者，以它对应 的策略为决策策略。 （2）乐观主义决策准则 考虑每个策略所引起的可能后果中的最大效益，然后再在这些效益中取一个最大值，与之相应的策略正是最后所取的决策。（3）折衷主义准则 该准则同时考虑各种方案的最大和最小收益。,9.2 决策准则,9.2.1 不确定性情况下的常用决策准则例9.1 设某工厂按批生产，并按批销售某产品。每件产品的成本和批发价格分别为30元和35元。若每月生产的产品当月销售不完，则每件损失1元。工厂每投产一批是10件，最大月生产能力是40件。假设决策者对其产品的需求情况一无所知，试问这时应如何决策？ 解：构造决策矩阵,9.2 决策准则,表9.1 例9.1的决策矩阵,1. 悲观主义(max min) 决策准则 即是从各“策略-事件”对的结果中选出最小值，将它们列于表的 最右列，再从此列中选出最大者，以它对应的策略为决策者应 选的决策策略，计算见表9.2。 它对应的策略是“什么也不生产”，在实际中表示先看看，以后 再作决定。,9.2 决策准则,max(0, -10, -20, -30, -40)=0,表9.2 悲观主义决策准则计算实例,2. 乐观主义(max max) 决策准则 从各“策略-事件”对的结果中选出最大值，将它们列于表的最右 列，再从此列中选出最大者，以它对应的策略为决策者应选的 决策策略，计算见表9.3。 它对应的策略是“每月生产40件”。,9.2 决策准则,max(0, 50, 100, 150, 200)=200,表9.3 乐观主义决策准则计算实例,3. 折衷主义准则 选取一个乐观系数。收益值表示为：Hi = a aimax + (1- a) aimin。 本例中假设 a =1/3，将计算出来的收益值列于表的最右列，再 从此列中选出最大者，以它对应的策略为决策者应选的决策策 略，计算见表9.4。它对应的策略是“每月生产40件” 。,9.2 决策准则,max(0, 10, 20, 30, 40)=40,表9.4折衷主义准则计算实例,9.2.2 风险情况下的常用决策准则风险决策是指决策者对客观情况不甚了解，但对将发生各事件的概率是已知的。决策者往往通过调查，根据过去的经验或主观估计等途径获得这些概率。常用的准则：期望值和效用值。9.2.2.1 从期望收益值准则到期望效用值准则1. 最大期望收益决策准则（EMV）决策矩阵的各元素代表“策略-事件”对的收益值，各事件发生的概率记为pj，先计算各策略的期望收益值： ， i =1, 2, , n，然后从这些期望收益值中选取最大者，它对应的策略即为决策应选策略。,9.2 决策准则,9.2.2.1 从期望收益值准则到期望效用值准则1. 最大期望收益决策准则（EMV）以例9.1的数据进行计算，假设已知其中各事件发生的概率，结果见表9.5。它对应的策略是“每月生产30件”。,9.2 决策准则,max(0, 44, 76, 84, 80)=84,表9.5 最大期望收益决策准则计算实例一,9.2.2.1 从期望收益值准则到期望效用值准则2. 期望收益值决策准则的局限性在风险情况下，只作一次决策时，用最大期望值决策准则，常常不是合理的。比如表9.6的决策问题，按照EMV决策准则，三个方案没有优劣之分，但显然，这三个方案不是等价的。,9.2 决策准则,表9.6 最大期望收益决策准则计算实例二,9.2.2.1 从期望收益值准则到期望效用值准则2. 期望收益值决策准则的局限性期望收益值决策准则的局限性较大，主要表现在： （1）期望收益值准则难以全面评价产生非货币化结果的决策问 题。（2）期望收益值准则没有考虑决策者的主观因素。（3）期望收益值准则不适合于具有严重后果的决策问题。针对这些局限性，1738年，贝努利（D. Berneulli）提出了效用值的概念。,9.2 决策准则,9.2.2.1 从期望收益值准则到期望效用值准则3. 最大期望效用值决策准则的合理性期望效用值指某事物对决策者的作用程度与效果，是以决策者的现状为基础的精神感受值，是决策方案的后果对于决策者愿望的满足程度。效用值具有以下两重性： （1）客观性 它以决策者的现状为基础，必须符合决策者的客观实际情况。 （2）主观性 它是决策者的精神价值，取决于决策者的价值观及对风险的态 度。,9.2 决策准则,9.2.2.2 效用函数的性质典型的效用函数曲线见图9.4。,9.2 决策准则,曲线A（中间型）决策者对决策风险持中立态度,曲线B（稳妥型）决策者对决策风险持谨慎态度,曲线C（冒险型）决策者不太顾及风险，敢于冒险。,曲线D（组合型）决策者在货币量不大时具有一定的冒险胆略，但货币量增至一定数量时，决策者就转为采用稳妥策略了,9.2.2.2 效用函数的性质效用函数u(x)的性质：（1）相容性 决策效用是u(x1) u(x2)、 u(x1) u(x2)，u(x2) u(x3)，则u(x1) u(x3)。 （3）相对性 用新的效用函数取代原效用函数而做出的决策是完全一致的。 （4）等价性 一个风险型决策的效用可等价于一个确定型决策的效用。,9.2 决策准则,9.2.2.3 效用函数的测定基本方法：辩优提问法和曲线拟合法1.辩优提问法实质:采用问答方式对决策者进行心理测验，通过决策者的回答了解其对待测不确定性事件与某确定性事件在效用上的等价关系，从而画出效用曲线。 辩优提问法又可以分为直接提问法和对比提问法。直接提问法是向决策者提出一系列问题，要求决策者进行主观衡量并做出回答。但由于太直接，所以实际应用很少。,9.2 决策准则,9.2.2.3 效用函数的测定在对比提问法里，假设决策者面临两种备选方案，A1表示他可无任何风险地得到一笔金额 x2，A2 表示他可以概率p得到一笔金额 x1，或以概率(1-p) 损失一笔金额 x3，而且 x1 x2 x3，U(x) 表示金额 x 的效用值。若在某条件下，该决策者认为A1和A2等价时，可表示为：pU(x1) + (1-p)U(x3) = U(x2)可用对比提问法来确定决策者的风险效用曲线。见例9.2,9.2 决策准则,9.2.2.3 效用函数的测定2.曲线拟合法实际中需要用解析式表示效用曲线时，一般常用以下关系式对测得的决策者数据进行拟合，即曲线拟合法，其中a1、a2为系数，c1、c2为常数，这些参数都需要通过测得的数据进行确认。线性函数：指数函数：对数函数：,9.2 决策准则,9.2.2.4 最大期望效用决策准则例9.3 有A1、A2、A3和A4四个采矿方案，采矿项目的寿命周 期相同，这四个方案的年获利能力与该地区的矿藏量有关，具 体数据资料如表9.7所示。试根据某决策者的实际情况画出其效 用函数曲线，并用最大期望效用值决策准则进行决策。,9.2 决策准则,表9.7 采矿项目的决策矩阵,经过计算（计算过程见课本p288），该选择项目A3,决策信息是对决策过程发生作用的消息、情报和知识的总称，包括从信息源收集到的原始信息以及经过分析加工和提炼的直接用于制定决策的信息。9.3.1 决策信息的类型按信息来源分： 1.外部信息：来源于组织外部环境的信息。 2.内部信息：反映一个组织内部经济活动的信息。 按适用程度划分： 1.描述性信息 2.控制性信息,9.3 决策信息,9.3.2 决策对信息质量的要求1. 可信度要求 一是原始信息是真实的、准确的； 二是经过加工的信息是真实的和准确的。 2. 完整度要求 指决策信息应包含决策所需的全部信息，有范围、种类、时间等多方面的涵义。 3. 精确度要求 指决策信息应准确反映决策对象的细微特征。,9.3 决策信息,9.3.3 决策过程中的信息流动和处理在西蒙的决策过程中，信息的高效流动是科学决策前提条件，图9.7表示决策过程中的信息流动过程。,9.3 决策信息,信息源是信息的出处,信息附着在信息载体上，并通过信息载体发挥作用。,9.3.3 决策过程中的信息流动和处理信息的流动过程就是一个信息处理和再生的过程，信息处理是决策的基础。信息处理的两个层次： 1. 信息表层处理 对原始信息比较归类，分别记录、复制或存储到各种存储介 质中，再编制好索引分类存放 ，以便日后使用。 2. 信息深层加工 信息的深层加工在一定程度上涉及信息的深层结构。包括理 解得到语法信息、语义信息和语用信息，建立信息的逻辑结 构层次等。,9.3 决策信息,9.3.4 决策过程中的信息分析方法 信息分析方法：定性、定量、定性定量。1. 定性方法针对那些不需要或不可能应用定量手段来进行分析的决策任务，通过定性的比较、分类、类比、分析和综合、归纳和演绎等，以获得关于研究对象的质的规定性知识，而不涉及其微观的数量关系，直观性强，容易学习和掌握，推理严密，有说服力。 常用的方法有： 对比法、头脑风暴法,9.3 决策信息,9.3.4 决策过程中的信息分析方法2. 定量方法定量方法是一种高度抽象的方法，借助于数和数量关系，强调对数据的分析，通过建立数学模型等可重复检验的手段来表达数据的内涵，获得关于研究对象的量的特征，其结论更为直观、精确，有较高可信度。常用的方法：预测分析法。此外还有系统分析、模型模拟、多元分析、模糊数学等多种常用的定量方法。,9.3 决策信息,9.3.4 决策过程中的信息分析方法3. 定性与定量相结合的方法单纯使用定性或者定量方法，常常难以满足决策的需求，必须二者结合才能满足决策的需要。定性方法把握信息分析的重心和方向，侧重于建立对事物的宏观认识体系；定量方法为信息分析提供数量依据，侧重于建立对事物的微观分析模型，并进行模型的求解。 德尔菲法是一种常用的以定性为主的、定性与定量相结合的方法。它有匿名性、反馈性和统计性的特点。,9.3 决策信息,9.3.5 基于泛信息思想的一般决策模型（不讲）决策研究的泛信息思想是一种从信息角度对决策问题进行探讨的思路和方法，它以信息作为决策研究的核心，认为整个决策过程就是一个信息再生和循环流动的过程。图9.8是一般信息决策的模型。,9.3 决策信息,9.4.1 决策信息的综合效用度全信息：同时考虑事物运动表征的外在形式、内在含义和效用价值的认识论层次信息。语法信息的描述参量描述的是事物运动表征形式的“肯定度”参量（记为 c）。语义信息的描述参量描述的是事物运动表征含义的“逻辑真实度”参量（记为 t）。语用信息的描述参量描述的是事物运动表征效用的“效用度”参量（记为 u）。,9.4 信息决策方法,9.4.1 决策信息的综合效用度描述综合逻辑真实度为：Tn = cn tn综合效用度为：Vn = cn tn un综合效用度广义分布为：V= vn | n = 1, 2, , N定义9.2,9.4 信息决策方法,9.4.2 基于综合效用度的信息决策方法给定一个决策问题，假设决策者有K 种可供选择的行动策略ak(k = 1, 2, K)。对于每一个行动策略ak，都有相应的N种可能的结果 Bk = bkn| n = 1, 2, N，k = 1, 2, K。每个结果bkn的肯定度为c(bkn)，逻辑真实度为t(bkn)，效用度为u(bkn)。则对于每个结果bkn，其综合效用度为V(bkn) = c(bkn) t(bkn) u(bkn)。相应地，对于每一个行动策略ak 所产生的全部N种可能的结果Bk，共有N个综合效用度的值，它们的和定义为行动策略ak 的累加综合效用度，即最大综合效用度决策规则为：,9.4 信息决策方法,9.4.2 基于综合效用度的信息决策方法例9.4 某企业计划生产某种产品，该产品的市场销售情况xn以及按两种不同计划批量生产ak取得的预期收益bkn如表9.9所示，该问题的决策树及效用度赋值如图9.10所示。试确定按哪一种计划批量生产能取得最佳收益。,9.4 信息决策方法,表9.9 备选方案情况表,9.4.2 基于综合效用度的信息决策方法（接上）解 m(V(B1) ) = c1u11+ c2u12+ c3u13 = 0.64， m(V(B2) ) = c1u11+ c2u12+ c3u13 = 0.73 由最大综合效用度决策规则，m(V(B2) ) m(V(B1) )，所以选取a2为最佳行动策略，即按乙批量生产能取得最佳收益。,9.4 信息决策方法,1 彭勇行. 管理决策分析. 北京：科学出版社，20032 杨善林，刘业政. 管理信息学. 北京：高等教育出版社，20033 吴清烈. 预测与决策分析. 南京：东南大学出版社，20044 秦铁辉，王延飞. 信息分析与决策. 北京：北京大学出版社，20015 钟义信. 信息科学原理. 北京：北京邮电大学出版社，1996,参考文献,