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第三章 预测与决策,主要内容： 第一节 预测与决策的一般概念 第二节 常用预测方法 第三节 常用决策方法 本章重点： 时间序列预测法 回归分析预测法 确定型决策方法 风险型决策方法 不确定型决策方法,第一节 预测与决策的一般概念,一、预测概述（一）什么是预测 预测是根据事物过去和现在的有关资料，通过一定的科学方法，对事物的发展变化和它的未来趋势作出分析和判断。,（二）对几个概念的解释,1.预测。对事物(即系统)的未来行为与状态作出的主观判断称为预测。这种主观判断、就其方法与结果而言，有科学与不科学之分。 2.预测对象。具有明确边界的被预测系统称为预测对象。预测对象的变动有趋势变动、周期变动、随机变动、杂乱变动。 3.科学预测。根据系统运动、变化与发展的规律，对系统未来的行为与状态作出主观与客观达到统一的预测称为科学预测。4.预测科学。寻求系统运动、变化与发展的规律、从而能对系统作出科学预测的学科称为预测科学。,5预测研究。应用预测科学的规律，对预测对象进行分析研究，以期对该系统作出科学预测的全部过程称为预测研究。 6预测方法。能够用于进行科学预测的规律称为预测方法。 7预测技术。将预测科学的规律化为预测研究的手段称为预测技术. 8预测领域。对于被预测的较大系统，往往需从某一角度进行预测，则所确定的角度对应的方面称为预测领域。 9预测期限。从进行预测的现在时刻到未来预测时刻的时间间隔称为预测期限。如近期、短期、中期、长期预测。10预测精度。对系统未来所作的主观判断与客观实际符合的程度称为预测精度，或预测结果的准确度。,(三)预测原理,预测对象不仅受各种影响因素的作用，还受许多偶然因素的干扰，使预测对象的运动发展乍看起来似乎杂乱无章。预测的实质,在于根据系统的过去和现在，掌握内部隐蔽的规律，从而推断未来。预测的基础是事物发展的内部客观规律，它具有惯性与滞后的特点。各种预测方法都是建立在预测对象已有的历史资料基础上，认为历史具有连续性，未来有规可循。预测要以事物发展的客观规律为依据、又要以事物发展的结局来检验。,(四)预测分类,出发点不同，预测有如下一些分类方法:1.宏观预测与微观预测；2.定性预测与定量预测；3.社会预测、科学预测、技术预测、经济预测、军事预测；4.近期预测、短期预测、中期预测、长期预测；5.直观型预测、探索型预测、规范型预测、反馈型预测。,(五)预测的目的与意义,1.预测的目的。提供科学决策所必须的未来信息。没有预测，就没有科学的决策。 2.预测的意义。探索事物发展变化的规律可避免或降低决策的失误。,(六)预测的基本程序,1.预测科学的基本结构。预测科学的五个基本要素:预测者,预测对象,信息,预测理论，方法与手段，预测结果.,预测者,预测对象,信息输入外界信息,信息输出(预测结果),内部信息(理论方法手段),预测系统图,预测的步骤：(1)明确任务和目标，预测什么；(2)确定预测期限；(3)收集资料、数据，预估偶然事件；(4)选择适当的预测途径与方法；(5)建立预测模型并估计未知参数；(6)分析模型内部因素及其影响；(7)分析模型外部因素及关联情景；(8)进行预测；(9)对预测结果进行敏感性分析；(10)对多种方案的预测结果进行评价；(11)预测反馈，决定公布策略；(12)向有关方面提供预测结果。,3影响预测结果准确度的因素：(1)人对客观事物认识的限制；(2)客观事物随机性的制约；(3)预测理论与方法的选择；(4)信息的准确性、全面性；(5)预测期限的长短；(6)社会因素的制约；(7)预测人员的智能结构。,二、决策概述,(一)什么是决策通俗地讲，决策就是“作出决定”。严谨地说，决策是为实现某一特定目标，借助一定的科学手段和方法，从两个以上的可行方案中，选择一个最优或满意的方案，并组织实施的全部行为过程。形象地讲，决策就是在一个多岔路口选择一条正确的道路。,(二)经验决策与科学决策1经验决策。凭借个人的阅历、知识和智慧进行的决策称为经验决策。它与小生产方式相适应，历史上有许多成功的例子。如诸葛亮作“隆中对”三分天下朱元章采纳“广积粮、高筑墙、缓称王”的建议，建立了明王朝等。2经验决策须上升到科学决策。面对规模庞大、结构复杂、功能综合、因素众多的问题,如何统观全局,在千头万绪中找出关键所在，靠几个聪明人“拍脑袋”恐难作出正确周密的决策。只有科学的决策才能满足社会发展需要。,3经验决策上升到科学决策的三个内容： (1)严格实行科学决策程序； (2)依靠专家运用科学的决策技术； (3)领导者用科学的思维方法作出决断。 一个领导者要掌握科学决策，必须具有足够的科学素养，包括领导者的阅历、知识、智慧与胆略。必须指出，科学决策也不是万能的科学与正确并非等价概念，科学决策的巨大作用是弥补经验决策的不足、使可能产生的决策失误降到最低限度。,（三）科学决策的程序,（四）决策的分类,1决策的两大营垒（）逻辑(条理)型决策：比较稳妥，但进展缓慢（）直觉(推测)型决策：风险大，欠稳妥，但若成功，受益匪浅。,2决策的分类(1)按思维方式分：逻辑型与推测型决策；(2)按科学性分：经验决策与科学决策；(3)按内容分：定性决策与定量决策；(4)按状态分：静态决策与动态决策；(5)按时间分：近期决策、短期决策、中长期决策；(6)按目标数分：单目标与多目标决策；(7)按竞争性分：进攻型决策(以获胜、成功为目标);防守型决策(以维护现状、减少损失、避免失败为目标)；(8)按执行过程分：有效决策、备用决策、追踪决策(9)按重复性分：程序决策与非程序决策；(10)按规模分：个体决策与群体决策；(11)按范围分: 微观决策、中观决策、宏观决策；(12)按确定性分：确定型决策、不确定型决策、风险决策；(13)按管理职能分：人事决策、生产决策、营销决策、财务决策、技术决策； (14)按效果分：最优决策与满意决策； (15)按决策层次分：高层战略决策、中层管理决策与基层业务决策。,(五)决策的原则,决策原则是决策必须遵循的指导原理与行为准则，它是科学决策思想的反映、也是决策经验的概括。,决策的主要原则有：1.方向性原则。决策是一种目的活动必然具有方向性。2.系统性原则。把决策对象看成一个系统，从实现这个系统的整体目标出发，以获得整体最优或满意为目的。3.信息性原则。信息是决策的基础，是科学决策的基本条件。4.预测性原则。预测是决策的前提，是决策过程必不可少的环节。,5.民主性原则。民主性原则包括： (1)决策者在决策过程中应切实保障决策参与者、决策执行者在决策活动中的地位与权力。 (2)决策者要发扬民主，正确处理好集权与分权、集中与民主的关系。 (3)依靠集体进行决策，决策集团集体研讨、互相补充、注意发挥智囊团的参谋作用。 (4)按科学程序决策。6.可行性原则。尽量寻找能达到目标的各种利弊，以便抉择.7.科学性原则。 (1)具有科学的决策理论基础； (2)严格的决策程序; (3)立于科学预测基础之上； (4)用科学的思维方式进行决断； (5)采用科学的决策方法、技术和手段; (6)建立一个能有效运转的科学决策体制;,8.行动性原则。决策是为了有效的行动。 (1)强调决策本身是一个行动过程； (2)在决策过程中,要善于根据情况的变化采用应变行动. (3)强调决策的反馈行动， (4)确保决策行动的有效性。 以上原则在决策活动中紧密联系，相互渗透，是不可分割的完整体系。方向性是决策的根本，系统性是决策的全局，信息性是决策的关键、可行性是决策的手段、科学性是决策的保证，行动性是决策的归宿。,第二节 常用预测方法,一、定性预测法 （一）专家预测法 （二）头脑风暴法 （三）德尔菲法 （四）主观概率预测法,二、时间序列预测法(一)平均预测法 1算术平均法。设变量有n个时期的样本值x1,x2,.xn,求出它们的平均值 作为预测值，即,2移动平均法。算术平均 只能说明一般情况，看不出时间序列变动的高点和低点，也不能反映发展过程相趋势。采用分段平均，逐次移位的方法，效果有所改善，称该法为移动平均法，公式为,当n较大时，灵敏度差，有较显著的滞后现象；当n较小时，能灵敏反映变化趋势，但消除随机变动与周期变动性较差。一般采用不同的n值，对预测对象进行检验，从中选满意者。,例2某商店在过去12月销售情况见表3l中第二列。试预测今后两个月的销售额。 解：列表计算如表31所示。 表中13、14两行即为今后一、二月的销售额预测值。 移动平均法只适用于近期预测和短期预测，一般只应用于一个时期后的预测。 以上介绍的是一次移动平均法。在一次移动平均基础上再进行一次移动平均称为二次移动平均法。,51.67=1/3(52+48+55)或51.67=50+1/3(55-50),5.7=(70-66)/70,？,3加权移动平均法。移动平均法将近期资料和远期资料对预测值的影响程度看成是一样的，而实际上，近期资料对预测值影响较大。用不同的权置区分各期资料影响的程度，就是加权移动平均法，其公式为：,(二)指数平滑法 指数平滑法对短期预测有较高的准确性，在市场预测中扮演重要角色，是常用的一种预测方法，其计算公式为：,可见，指数平滑法得到的预测值是上期实测值与上期预测值的加权平均。当a值大，对实测值变化反应敏感，预测值不稳定；当a取值小，对实测值变化反映迟钝，预测值稳定。因此，选择平滑系数a对预测至关重要。一般以a=0.1为起点逐步增大进行试算，取预测误差最小的a值为适宜。当时间序列波动较大，可取0.3a0.5,为确定a取何值为宜，可计算实际值与估计值离差平方和的均值为,取 小者对应的 值为最佳 。,例P95某地1998-2004年的棉花产量资料如表的第二列，试用指数平滑法预测2005年的产量，指数平滑计算表如下：,4.823=0.35.58+（1-0.3）4.498,离差平方和的均值,(三)季节系数法 在实际生活中、许多产品的在量、销量等随着季节发生变化、反映在时间序列资料上，统计数据呈现明显的、有规律的季节变动。季节系数法就是根据这一规律进行预测的方法其预测步骤为：1.收集历年各月(或各季度)时间序列资料(三年以上)2.求出月(或季)总的算术平均值；3.求出同月(或同季)的算术平均值；4.用3求出的同月算术平均值除以2求出的总平均值, 得出相应月(或季)的季节系数；5.以消除了季节影响的数据资料与预测月份(或季)的季节系数相乘，求得该月份(或季度)约预测值。,例 某商店按照季度统计的从1991年至1993年的12个季度的销售资料如表,=6.3333/13.5833,练习题,1某外贸公司1993年一季度至3季度的对外贸易额分别为3125、2197、3324万元。（1）用算术平均法预测第4季度贸易额。（2）设各季度权数分别为0.25，0.35，0.40.预测第4季度贸易额。,（1）第4季度贸易额=,（2）第4季度贸易额=,0.253125+0.352197+0.43324,= 2879.8,加权移动平均法,2.某企业1986至1993年销售额资料如下,用三年移动平均法预测1994年销售额。,第三节 常用决策方法,一般将具有下列四个特征的问题称为决策问题。(1)有明确的目标；(2)每个问题都有几种自然状态；(3)每个问题都有一些行动方案；(4)每一种行动方案，在各种自然状态下的效应值(收益、损失、占有率、成功率)都可以计算或预测出来。,一、确定型决策方法,在决策问题中，有自然状态只有一种的情况。在这种确定的自然状态下、分析各个方案，从中选择最优的行动方案以获得最好的结果，这就是确定型决策问题。求极值、优选法、网络技术、规划等问题都属于确定型决策的范畴。这里仅举例简介线性规划问题。,例1：某厂生产两种仪器，基础数据如表35所示。问如何安排生产，可使月销售利润最多?,二、风险型决策,当自然状态有多种情况，且各自然状态出现的概率己知或可估计时，可用统计方法进行决策，称之为随机决策问题。这种问题对得出的最优决策无绝对把握，而是冒一定的风险，所以，又称为风险决策。,(一)最大可能性法 最大可能性法是按照可能性最大的那种自然状态来选取最优策略，即挑选一个概率最大自然状态进行决策，其它状态不予考虑。实际上，它是将一个风险型决策问题归结为一个相应的确定型问题。,(二)期望值法,期望值法是把每个行动方案的期望值求出来，然后根据期望值的大小确定最优方案。,(三)决策树法 期望值决策方法又可用决策树进行分析。 决策树由树杈(又称节点)和树枝构成。节点分为两类，一类是决策点，用小方框“”表示，另一类是状态点(又称机会点)，用小圆圈“”表示。树枝是由节点出发的线段，从决策点出发的是决策(或方案)枝，它表示决策人可能采取行动 。从状态结点出发的是机会枝(或称概率枝)，在其上标有自然状态 及其概率 。树梢处为结果点，用“”表示，在其右侧标出结果或其价值。,决策人从决策树根部(最初决策点)出发，向前至树梢。当决策人遇到决策点时，他必须从该点出发的树枝中择优向前；当遇到机会点时，则由概率枝自然选择其走向，各结点上方标上结点的期望值，决策树决策的过程为逆向运算期望值，正向选择方案枝。比较状态结点上标明的期望值，结点2的值最大，故选择方案 作为最佳决策方案、用剪枝(打“”)去掉方案 并将最佳效应6.1万元标在决策点1上。 决策树给人以直观明晰的感觉，很有实用价值。,(四)贝叶斯决策 前面讨论的期望值决策法，是根据自然状态 及其概率 来计算的，这些概率大多数是根据以往的经验得到的估计值。如果决策者通过调查或做试验等途径获得了更多信息，则根据贝叶斯公式算出试验概率，再作决策，就称为贝叶斯决策。,1,2,3,7,8,9,10,5,6,4,d1(钻探),d2(出租),d3(地勘),S1*P(S1)=0.3,S2*P(S2)=0.7,S1*P(S1)=0.3,S2*P(S2)=0.7,S1*P(S1/B1)=0.46,S2*P(S2/B1)=0.54,S1*P(S1/B1)=0.46,S2*P(S2/B1)=0.54,S1*P(S1/B2)=0.125,S2*P(S2/B2)=0.875,S1*P(S1/B2)=0.125,S2*P(S2/B2)=0.875,100,-30,20,10,100,-30,20,10,100,-30,20,10,29.8,14.6,-13.75,11.25,d1,d2,29.8,11.25,d1,d2,B1*P(B1)=0.52,B2*P(B2)=0.48,9,13,21,16,-5,（五）E-V判据,在前面决策中，只考虑了各方案的期望值 ，而没有考虑能反映方案结果离散程度的方差 。所谓E-V判据(即期望方差准则)是用包含 、 的某种函数形成 的值作为判断行动优劣的标准。常用的评价函数形式有a0：风险厌恶型；a0：风险中立型；a0：风险追求型,三、不确定型决策方法,实际问题中，还会遇到有多个自然状态，但各自然状态出现的概率无法确定的情况。这是最差的情形，此时该如何决策呢？由于评判的标准不同，形成不同的决策方法。,(一)乐观法(好中求好决策准则) 乐观法的基本思想是：决策者对客观情况抱乐观态度，认为每个行动方案都会对应其最好的自然状态，取得最佳效应值。故先选出各行动方案对应的最好效应值(收益最大或损失最小)，再从中选出最好效应值，它对应的行动方案为决策方案。计算公式为：,例4：下列行军决策(表38)应如何决策可使行军成功率最大。,(二)悲观法(坏中求好准则) 悲观法的基本思想是：决策者对客观情况抱悲观态度，认为每个行动方案都会对应其最坏的自然状态。故先选出各行动方案对应的最坏状态效应值(收益最小或损失最大)，再从中选出效应值最好者，它对应的行动方案为悲观决策方案。计算公式为：,(三)、乐观系数法(折衷法) 将乐观与悲观两种极端情况进行折衷，用权重。 表示其趋于冒险的程度，可确定乐观系数决策方案。计算公式为：,权重 称为乐观系数 ,它究竞在(0，1)区间内取何值,取决于决策者的态度。在决策者很难确定冒险点还是保守点好时，不妨取,(四)等可能法等可能法的基本思想是：因为无法确定各自然状态出现的概率，不妨认为它们是等可能出现的，于是每个方案的效应值可用期望值法进行计算，并从中选择平均效应值最佳的方案为决策方案。计算公式为：,(五)后悔值法 后海值法的基本思想是：当未来出现某种自然状态时，若我们选择了这种自然状态下的最佳方案(效应值最大)则我们不会后悔；若我们选择了其它方案。则一定会产生后悔的感觉。后悔值法首先确定各自然状态下，每个行动方案可能产生的后悔值、得后悔值决策表。根据后悔值决策表，确定各行动方案可能产生的最大后悔值。从中再选择后悔值最小者，所对应的方案为后悔值决策万案。 后悔值：某自然状态下，最佳效应值与采取方案效应值的差。,