决策的基本概念课件.ppt
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1、决策理论与方法,2,教材及参考书,教材:岳超源,决策理论与方法,北京:科学出版社,2003。参考书:陈珽,决策分析,北京:科学出版社,1987。Paul Goodwin,George Wright.Decision Analysis for Management Judgment(Third Edition).John Wiley&Sons,2004.Robert T.Clemen.Making Hard Decisions:An Introduction to Decision Analysis(2nd Edition).Duxbury Press,Belmont,USA.1996.,3,教
2、学及考核方式,本课程采用课堂教授为主,案例教学为辅的教学方式,希望学生多参与课堂讨论。考核方式:(1)课堂测验:30%(2)期末考试:70%,4,主要内容,第一部分:决策理论部分(第1章-第3章)决策分析的基本概念;决策问题的建模方法;主观概率和先验分布;效用理论。第二部分:单目标决策(第4章-第6章)严格不确定问题的决策准则;风险型问题的决策准则(重点:贝叶斯决策);随机优势(难点)第三部分:多目标决策(第7章-第10章)多目标决策基本概念;多属性决策(重点:方法的掌握);多目标决策(难点)。,5,学习目标,要求学生理解决策理论的内涵,掌握基本的决策问题建模方法和决策算法。培养学生观察问题、
3、提出问题和分析问题的能力,借助于决策模型和计算机软件,使学生具备熟练运用所学的模型理论和方法解决社会和经济管理实际问题的能力。,6,教学计划,7,常用方法,严格不确定问题的决策方法不确定性决策的各类方法贝叶斯决策随机优势分析层次分析法TOPSIS法ELECTRE法PROMETHEE法,8,管理科学的本质,管理科学(Management science)是对与定量因素(quantitative factors)有关的管理问题,通过应用科学的方法(scientific approach)进行辅助管理决策制定(aid managerial decision making)的一门学科(discipli
4、ne)。管理者:制定决策管理科学:运用合理的分析来改善决策的制定。,9,定量分析与定性分析,定量分析:用数学语言进行描述。它是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析:用文字语言进行相关描述。它是依据专家个人的直觉、经验进行分析判断,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。,10,定量分析与定性分析,两者联系:任何问题都可以采用定性分析和定量分析这两种方法来评价、判断和研究,它们之间有不同也有联系。定性分析与定量分析应该是统一的,相互补充的;定性分析是定量分析的基本前提,没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量;定量分析使之
5、定性更加科学、准确,它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。优缺点:相比而言,定量分析方法更加科学,但需要较高深的数学知识,而定性分析方法虽然较为粗糙,但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用。,11,定量分析在组织决策中的位置,12,定量分析在组织决策中的位置,所谓定量分析是指基于能刻画问题本质的数据和数量关系,建立能描述问题的目标、约束及其关系的数学模型,通过一种或多种数量方法,求出最好的解决方案。,13,科学的方法,14,1 决策的基本概念,1.1 决策的定义1.2 决策问题的分类 1.3 决策分析的步骤1.4 决策论的发展简史1.5 决策与对策、运筹问题的区别1.6 决策
6、科学与经济学,15,1.1 决策的定义,决策:decision making决策论:decision theory决策分析:decision analysis,16,1.1 决策的定义,通俗地说,决策就是针对问题“作出决定”。狭义:决策就是作出决定的行为,或者说,为了解决某个问题,从多种替代方案中选择一种行动方案的过程(这偏重于从“如何作出”决策的角度去理解决策)。广义:决策是一个过程。这个过程大体包括五个主要阶段,即提出决策问题、确定决策目标、拟定备选方案、选择行动方案、决策实施与反馈。,17,决策过程,18,例1:HP公司的决策问题,HP公司计划生产一种新型医疗设备,该设备需要用到一种特殊
7、的键盘。该键盘的生产和制造,HP公司有二种选择:(1)自己生产(2)对外采购HP公司预计该新型医疗设备的销售存在三种情况:(1)差(2)一般(3)好,19,HP公司二种选择的优、缺点:,HP公司的决策问题:在三种销售情况下,HP公司是选择自己生产,还是对外采购。(1)自己生产:HP公司需要为此投入大量的固定资产和人力培训。如果该产品市场销售不好,那么HP公司的前期投入将难以收回;如果该产品市场销售好,那么HP公司的前期投入才可以收回,并且销售量越大,生产成本越低。(2)对外采购:HP公司不需要为此投入大量的固定资产和人力培训。如果该产品市场销售不好,那么HP公司承担的风险小;但是,如果该产品市
8、场销售好,购买键盘的成本比自己生产高。,20,HP公司的决策问题,行动方案:自己生产/对外采购特点:完全由HP公司自己选择和控制决策风险:该新型医疗设备的销售存在三种情况特点:不由HP公司自己选择和控制,21,决策问题的特点:,决策人面临选择,行动不唯一自然状态的不确定性后果不确定,22,HP公司的决策问题建模,23,决策问题的要素:,自然界状态集:(,S)行动(策略)集:A(,D)后果集:C(U,V,L)信息:Z(X),24,例2:毕业生的决策问题,25,毕业生的决策问题建模,毕业生,找到,找工作,毕业生的决策树模型,后果?,后果?,行动集,决策人,自然状态集,后果集,找不到,考上,考博士,
9、考不上,出国留学,失败,成功,后果?,后果?,后果?,后果?,信息集?(概率和效用),26,例2:毕业生的决策问题,问题1:不同的毕业生为什么选择不同?(决策问题的随意性与主观性,理性假设的必要性。)问题2:决策分析与主观臆断的区别?问题3:行动方案的一次选择?还是逐次选择?(单步决策,多步/序贯决策),27,1.2 决策问题的分类,1)按容易区分的因素划分-单人决策,多人决策-单目标决策,多目标决策-单步决策,多步(序贯)决策-确定性决策,风险型决策,严格不确定型决策,28,1.2 决策问题的分类,2)按涉及面的宽窄(结构化决策、非结构化决策)战略决策 管理(战术)决策 日常事务业务决策 决
10、策权 集中 分散 信息 不全 较全 问题结构 不良 良好 风险 大 小 组织 复杂 简单 程序 复杂 简单 目标 长期 短期,29,1.2 决策问题的分类,3)个人事务决策与公务决策-强调决策人的价值观:对决策人的判断、意见、感觉进行量化,由此进行合乎逻辑的分析、推理作决策-我国的行政部门、企业领导的决策是公务决策,应强调价值判断的客观性和理性化。,30,1.2 决策问题的分类,4)决策人与决策分析人:决策人:所面临的实际的决策问题通常是在利益冲突、信息不全、资源有限和环境十分复杂的情况下进行的。-建立复杂决策问题的适当数学模型并用现代化的科学手段求解,需要专门的知识和技能。决策分析人:运用决
11、策理论和方法,系统、科学的对决策问题进行进行分析、推理,为决策人制定正确决策提供逻辑判断,使决策人更好地达到预期目标。,31,1.3 决策分析的步骤,求解一个实际的决策问题通常包括:第一步:构造决策问题。第二步:确定各种决策可能的后果并设定各种后果发生的概率。第三步:确定各种后果对决策人的实际价值,即确定决策人对后果的偏好。第四步:对备选方案进行评价和比较。,32,1.3 决策分析的步骤,33,1.3 决策分析的步骤,说 明 以上步骤并不是一成不变的,例如为了分析的方便,有时可把第三步放在第二步之前进行。如果决策人对于分析的结果感到不够满意,则需要收集新的信息,并把这种新信息运用到决策分析中去
12、。,34,1.4 决策理论的发展简史,1)决策论的产生与赌博有关:16-17世纪法国宫廷设有赌博顾问,他们是研究概率论、对策论的先驱,这是决策论的先导。2)20世纪30年代以后,决策论从对策论中分离,对策论研究人与人之间的对抗;决策论研究人与非智能对手-自然界之间的关系。3)Ransay在效用和主观概率的基础上提出了Decision Theory,效用最初是Bernoulli(1738)提出的。,35,1.4 决策论的发展简史(续1),4)40年代Von Neumann-Morgenstern 建立了效用的公理体系.5)二次大战开始后发展起来的运筹学在决策论的概念、方案的优化、统计决策理论、决
13、策方法中有着坚实的基础,使决策理论成为运筹学中的一支。6)50年代,统计决策理论得到迅速的发展,并在此基础上建立了决策分析理论体系。代表性科学家有:L.J.Savage,Abraharm Wald,P.C.Fishburn,R.A.Fisher等都是统计学家,他们在统计决策的基础上建立了具有产格哲学基础和公理框架的决策理论体系。,36,1.4 决策论的发展简史(续2),7)H.Raiffa,R.O.Schlaifer等人20世纪60年代进一步发展了统计决策理论,他们主要研究如何通过收集新的信息来改进决策,由此形成了贝叶斯统计理论和方法。与此间时,以H.Raiffa为代表的哈佛大学商学院的研究人
14、员把这种理论应用于实际的商业问题,形成了应用统计决策。8)在统计决策理论发展的同时,决策的概念也在不确定性问题范围以外的其他领域中得到很大的发展。1966年,Howard在第4届国际运筹会议上发表了决策分析:应用决策理论一文,首次提出了决策分析(Decision Analysis)这一名词。,37,1.4 决策论的发展简史(续3),9)此后,决策分析方法及其研究成果得到越来越广泛的应用,并逐步形成自己的理论体系,决策分析也逐渐成为决策科学研究的代名词。这时的决策分析在理论基础和研究方法上已经超越单纯的统计领域,而囊括了规划、优化和行为科学等领域;在应用方面,决策分所也在许多非概率支配的领域得到
15、了极大的发展。10)从20世纪70年代开始,决策分析已经成了工业、商业、政府部门制订决策所使用的一种重要方法。一些规范性的决策方法,如成本效益分析、资源分配、计划评审技术(PERT)、关键路径法(CPM)等的应用得到普及;多目标决策问题的研究也逐步深入,方法层出不穷。,38,1.4 决策论的发展简史(续4),11)计算机技术和人工智能与决策分析方法的结合产生了决策支持系统(Decision Support System),决策支持系统在信息系统的基础上增加了模型库和知识库,使决策支持系统具有一定的人工智能,能够在一定程度上代替人常见的决策分析。12)计算机技术、人工智能和通信技术与决策分析方法
16、的结合产生了群决策支持系统(Group Decision Support System),群决策支持系统充分利用现代通信技术,使得在不同空间地理位置的专家学者能够在同一时间对共同关心的决策分析问题进行探讨和研究,从而拓宽了决策分析方法的应用范围。,39,1.4 决策论的发展简史(续5),13)模糊决策、序贯决策、群决策和组织决策及其支持系统等新的研究领域不断出现。14)行为决策的出现,是当代决策科学的最前沿问题。,40,1.5 决策与对策、运筹问题的区别,决策:decision making对策(博弈):game theory运筹:operation research,41,典型对策(博弈)问
17、题:“囚徒困境”(prisoners dilemma),假设警察局抓住了两个合伙犯罪的嫌疑犯,但获得的证据并不十分确切,对于两者的量刑就可能取决于两者对于犯罪事实的供认。警察局将这两名嫌疑犯分别关押以防他们串供。两名囚徒明白:如果他们都交代犯罪事实,则可能将各被判刑5年;如果他们都不交代,则有可能只会被以较轻的妨碍公务罪各判1年;如果一人交代,另一人不交代,交代者有可能会被立即释放,不交代者则将可能被重判8年。,42,“囚徒困境”的支付矩阵,坦白,不坦白,囚徒1,囚徒2,囚徒1,坦白,不坦白,问题:该对策问题的纳什均衡(Nash Equilibrium,简称NE)策略是什么?,43,决策与对策
18、的区别:,对策论研究人与人之间的对抗,其重点是研究对手之间的反应函数,即决策者策略的选择是基于对手的最优反应。对策问题的一个极端例子是“单人博弈”,即只有一个博弈方的博弈问题,这种博弈由于不存在其他博弈方对博弈中惟一的博弈方的反应和反作用,严格地讲“单人博弈”已经退化为一般的优化问题。决策论研究人与非智能对手-自然界之间的关系,其重点是研究自然界的不确定性,和由此带来的人价值判断的影响。,44,“田忌赛马”的故事:,出自史记卷六十五:孙子吴起列传第五。我国古代有个“田忌赛马”的故事,说的是齐威王与大将田忌各出三匹马,一对一比赛三场,由于齐威王的上、中、下三等的三匹马分别跑得比田忌的三匹马快,所
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