风险型决策分析
三、信息的价值
正确的决策依赖足够和可靠 的信息,但获取信息是有代 价的。因此,是否值得花费 一定的代价去获得必要的信 息以供决策之需就成了一个 问题。
决策所需的信息分为两类:完全信 息和抽样信息。
完全信息:可以得到完全肯定的自然状
态信息。
抽样信息:通过抽样获得的不完全可靠
的信息。 抽样信息虽不可靠,但获得代价也 较小,多数情况下,也只可能获得这类 信息,以供决策之需。
完全信息的价值
例2
某化工厂生产一产品,由统计资料知该产品的次品率分5个等级(即5个种状态),每个 等级的概率如表2。进一步的分析知,次品率的高低和原料纯度有关,纯度越高,次品率越低。 为此,生产部门建议对原料增加一道“提纯”工序,能使原料处于S1状态,降低次品率。但提 纯也增加了成本,经核算,每批原料的提纯费为3400元。经估算,在不同纯度下其损益值如表3。 如果在生产前先将原料检验一下,通过检验可知每批原料处于何种纯度,这样可以对不同纯度的 原料采用不同的策略,即提纯或不提纯,从而使损益期望值为最大。
二、风险型决策分析的基本方法
1、期望值法
把采取的方案当成离散的随机变量,则m个方案就有m 个离散随机变量,和是方案对应的损益值。离散随机变量X m 的数学期望为
E ( X ) pi xi
i 1
式中 xi ——随机离散变量x的第i个取值,x=1,2…,m; pi ——x= xi时的概率 。 期望值法就是利用上述公式算出每个方案的损益期 望值并加以比较。若决策目标是期望值收益最大, 则选择收益期望值大的方案为最优方案。
方法的思想:设法寻找期望值作为一个变量随备选方案依 一定次序的变化而变化的规律性,只要这个期望值变量在该决 策问题定义的区间内是单峰的,则峰值处对应的那一个备选方 案就是决策问题的最优方案。这个方法类似于经济学中的边际 分析法。
三、马尔科夫决策
马尔科夫决策方法就是根据某些变量的现在状态及其变化 趋向,来预测它在未来某一特定期间可能出现的状态,从而提 供某种决策的依据。马尔科夫决策基本方法是用转移概率矩阵 进行预测和决策。
-6
24
70 益损值/万元
图5
效用曲线
总结: (1)效用概率曲线的类型
效用曲线可以分为以下三种类型: 1.上凸曲线。代表了保守型决策人。他们对于利益反应比较迟缓,而对损失比较敏感。 大部分人的决策行为均属于保守型。 2.下凸曲线。代表了进取型决策人。他们对于损失反应迟缓,而对利益反应比较敏感。 3.直线。代表了中间型决策人。他们认为损益值的效用值大小与期望损益值本身的大 小成正比,此类决策人完全根据期望损益值的高低选择方案。
A1 A2 A1 A2 A1 A2
2000元
S3(0.1) S4(0.2) 1000元 S5 (0.3)
1000元
检
2170元
50 元
A1 A2
S1(0.20
1000元 1760元 A1
S2(0.20) S3(0.10) S4(0.20) S5(0.30) S1(0.20
A2
1760元
S2(0.20) S3(0.10) S4(0.20) S5(0.30)
单位:万元
销路差 0.3 -50 -6
· 效用曲线的应用
首先采用损益值期望值作为决策准则,显然生产A最优:
34万元 A 好(0.7)
70万元(1.0)
34万元
差(0.3)
-50万元(0)
15万元 B
好(0.7)
24万元(0.82)
差(0.3)
-6万元(0.58)
图4
例5的决策分析过程和结果
· 效用曲线的应用
价格上涨(0.3) 价格不变(0.6) 价格下跌(0.1)
33.6万元 中批生产A2
36万元 34万元 24万元
图 2 方案 A2的损益期望值
2、决策树法
(3)将计算所得的各行动方案的损益值期望加以比较,选择其中最大的期望值 并标注在决策节点上方,如图3所示。最大期望方案是A2,则A2为最优方案, 然后,在其余方案分枝上画双竖线,表明舍弃。
若用效用曲线作为决策准则,步骤如下: (1)绘制决策人的效用曲线。设70万效用值为1.0, -50万为0,然后由决策人经过多次辩优过程,找出 与损益值相对应的效用值后,画出效用曲线。
1.0 0.9 0.8 效 0.7
(2)根据效用曲线图,找出方案B的与损益值相对 用 0.6 应的效用值。分别是0.82和0.58。将其标注在决策 值 0.5 树相应的结果节点右端。这样可用效用期望值为决 0.4 策准则进行计算和决策。 0.3 新药A的效用期望值为 0.7 ×1.0+0.3× 0 =0.70 0.2 新药B的效用期望值为 0.1 0.7×0.82+0.3×0.58=0.75 0 用效用期望值为决策准则,B为优,这是因为,决 -50 策人是个保守型的人,不愿冒太大风险。 从曲线可以预测,效用期望值0.70约相当于损益 值8万元,0.75相当于13万元,均小于原来的损益 期望值。
30.6万元 上涨(0.3) 不变(0.6) 下跌(0.1) A1 A2 A3 17.0万元 33.6万元 上涨(0.3) 不变(0.6) 下跌(0.1) 36万元 34万元 24万元 40万元 32万元 - 6万元
上涨(0.3) 不变(0.6) 下跌(0.1)
20万元 16万元 14万元
图 3 例1的决策分析过程和结果
价 格 上 涨 ( 0.3 )
36万元
34万元
价 格 不 变 ( 0.6 )
价 格 下 跌 ( 0.1 )
小 批 生 产 A3
24万元
价 格 上 涨 ( 0.3 ) 价 格 不 变 ( 0.6 ) 价 格 下 跌 ( 0.1 )
20万元 16万元 14万元
图 1 例1的决策树
2、决策树法
(2)计算各行动方案的损益值,并将计算结果标准在相应的状态节点上。 图2为方案A2的损益期望值。
完全信息的价值
2220元 验
4400元 3200元
A1 A2
1000元 4400元 1000元 3200元 1000元 2000元 1000元 800元 1000元 -400元 1000元 1000元 1000元 1000元 1000元 4400元 3200元 2000元 800元 -400元
(0.2) S1 (0.2) S2
提纯(A1) 不提纯(A2)
1000 4400
1000 3200
1000 2000
1000 800
1000 -400
用决策树法对该问题进行分析,过程和结果如图5所示。 通过检验,当原料纯度处于S1、S2或S3 时,采用A2方案,损益值大于A1, 反之,采取A1。据此可计损益期望值为2220元。与没经过检验的相比,同过检验得 知原材料纯度信息,可知完全信息价值为2220-1760=460元。 有例可知,为获得完全信息所要付出的代价不应大于完全相信所能的收益期望, 本例为460元。本例中提纯方案分枝菱形内的值是50,即赠加检验工序费50元,就 能多获460元,因此,增加检验是可取的。
期望值法 例1 某企业要决定一产品明年产量,以便早做准备。假定产量大小主 要根据其销售价格好坏而定。据以往经验数据及市场预测得知:未来产 品售价出现上涨、不变和下跌三种状态的概率分别是0.3、0.6和0.1。若该 产品按大、中、小三种不同批量(即三种不同方案)投产,则下一年度 在不同价格状态下的损益值可以估算出来,如表1所示。现要求通过决策 分析来确定下一年度产量,使产品获得的收益期望最大。
风险型决策分析及其在 企业生产决策中的应用
目录
1
2 3 4
一、基本概念 二、风险型决策分析的基本方法及其应用 三、信息的价值 四、风险决策的方法
一、基本概念
1、风险型决策:存在两个或两个以上可能的自然状 态,各种可能的自然状态出现的概率能预测时的决策。 2、先验概率:根据过去经验或主观判断而形成的对 各自然状态的风险程度的测算值。 3、自然状态:指各种可行方案可能遇到的客观情况 和状态。 4、损益矩阵:一般有三部分组成:可行方案、自然 状态及其发生的概率、各种行动方案的可能结果。把 这三部分内容在一个表上表现出来,这个表就是损益 矩阵表。
四、风险决策的方法
1、效用概率决策 2、连续性变量的风险型决策 3、马尔科夫决策
1、效用概率决策
上述决策都以损益值期望大小作为选优的准则。期 望值是大量试验所得的平均值,决策只有一次或少数几 次,用损益值期望做准则不尽合理。另一方面,在决策 分析中需要反映决策者对决策问题的主观意图和倾向以 及对决策结果的满意度。而倾向和意图不是一成不变的, 这种情况下,期望值无法反映这些主客观因素。因此, 用损益值期望是,有必要利用一些能反映上述主客观因 素的指标,作为决策时衡量行动方案的准则。通过效用 函数和效用曲线所确定的效用值就是一种有效的准则和 尺度。
(2)通过运算比较后可知,方案A2的数学期望E(A2)=33.6万元,
为最大,所以选择方案A2为最优方案。即下一年度的产品产量按 中批生产所获得的收益期望最大。
一、风险型决策分析的基本方法
2、决策ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
“
“
所谓决策树,就是利用树 形图模型来描述决策分析 问题,并直接在决策树图 上进行决策分析。其决策 目标可以是损益值或经过 交换其他指标值。以例1为 例介绍决策树法。
表2
五种状态及其概率值
S2(0.05) 0.20 S3(0.10) 0.10 S1(0.15) 0.20 S1(0.20) 0.30
状态 (次品率) 概率
S1(0.02) 0.20
完全信息的价值
益 损 方案 概 值
表3
状态 率
损益表值
S1 0.20 S2 0.20
单位:元
S3 0.10 S4 0.20 0.30 S5