运筹学 第11章-决策分析
N1(需求量大)
p(N1) = 0.3
S1(大批量生产) S2(中批量生产) S3(小批量生产) 30 20 10
N2(需求量小)
p(N2) = 0.7
-6 -2 5
2
§1 决策的基本概念与决策程序
策略 事件
N1(需求量大)
p(N1) = 0.3
30 20 10
N2(需求量小)
p(N2) = 0.7
三、等可能性准则
• 决策者把各事件的发生看成是等可能的: 则每个事件发生的概率为 1/n, n为事件数 ,然后 计算各行动方案的收益期望值。 用 E(Si)表示第i方 案收益期望值
事件 事件 策略 策略
S1(大批量生产) 1(大批量生产) S2(中批量生产) 2(中批量生产) S3(小批量生产) 3(小批量生产)
EOL(Si)
7.7 7.9 6 (min)
9
§2 风险形决策问题
四、全情报的价值(EVPI)
• 全情报:关于事件的确切消息。 • Expected Value in perfect Information是指决策人为获取全情 报,所能支付的信息费的上限。 前例,当我们不掌握全情报时S3 是最优策略,期望收益为 0.3*10 + 0.7*5 = 6.5万 记 EMV* = 6.5万 若得到全情报时:
1
2
1j2
S1(大批量生产) 30 S1(大批量生产) 10 (30-20) S2(中批量生产) 20 S2(中批量生产) 20 (30-10) S3(小批量生产) 10 S3(小批量生产)
0 (30,理想值)
11 [5-(-6)] -6 7 [5-(-2)] -2 0 (5,理想值)
5
11 10 (min) 20
14
例2.某研究所可投标一项70万元的新产品开发项目。 若投标,预研费用2万元,中标概率60%,若中 标用老工艺花费28万元,成功概率80%,用新 工艺花费18万元,成功概率50%,研制失败赔 偿15万元,投标还是不投标?中标后用什么工 艺? 成功 0.8 40 23
23 中标 13 0.6 13 投标 -2 老工艺
P(Nj) (Si,Nj)
N2
-6 -2 5
N1 1
30 30 20 20 10 10
(需求量大) (需求量大) (需求量小)
EMV(Si)
4.8 4.6 6.5 (max)
8
p(N1) = p(N1) = 0.3 p(N 2) = 0.7
§2 风险形决策问题
二、最小机会损失期望值(EOL)决策准则 • 根据各事件发生的概率,求不同策略的期望 损失值,取其中最小者为最优策略。 三、从本质上讲EMV与EOL准则一致的。
主要符号
决策点 事件点 结果点
12
• 例1
事件
策略
S1(大批量生产) S2(中批量生产) S3(小批量生产)
N1(需求量大)
p(N1) = 0.3
30 20 10
N2(需求量小)
p(N2) = 0.7
-6 -2 5
4.8
大批量生产
N1( 需求量大 );P(N1) = 0.3 N2( 需求量小 );P(N2) = 0.7 N1( 需求量大 );P(N1) = 0.3 N2( 需求量小 );P(N2) = 0.7 N1( 需求量大 );P(N1) = 0.3 N2( 需求量小 );P(N2) = 0.7
• 在决策环境不确定的条件下进行,对各事件发生的概 率一无所知
•风险型决策问题
• 在决策环境不确定的条件下进行,各事件发生的概率 可以预测 6
§2 风险形决策问题
• • • • 特征: 1、可能出现的事件已知; 2、策略在不同事件下的收益值已知; 3、事件发生的概率已知。
事件 策略
S1(大批量生产) S2(中批量生产) S3(小批量生产)
N1 N1 (需求量大)
p = 1/2
30 30 20 20 10 10
收益期望值 E (Si) (需求量大) (需求量小)
N2 N2 (需求量小)
p = 1/2
-6-6 -2-2 55
12(max) 9 7.5
20
§3 不确定型的决策分析
四、后悔值准则(Savage 沙万奇准则,即最小 机会损失决策准则)
23
§3 效用理论在决策中的应用(续)
• 用效用函数解释: –把上表中的最大收益值100万元的效用定为10, U(100) = 10;最小收益值-100万元的效用定为0, U(-100) = 0; • 对收益60万元确定其效用值:设经理认为使下 两项等价的p=0.95 (1)得到确定的收益60万; (2)以 p 的概率得到100万,以 1- p 的概率损 失100万。 计算得:U(60)= p*U(100)+(1-p)*U(-100) = 0.95*10+0.05*0 = 9.5
当知道当前事件为N1时,决策者采取方案S1,可获得收益30万,概率0.3 当知道当前事件为N2时,决策者采取方案S3,可获得收益5万, 概率0.7
于是,全情报的期望收益为 EPPL = 0.3*30 + 0.7*5 = 12.5万 那么, EVPI = EPPI - EMV* = 12.5 - 6.5 = 6万 即 这个全情报的价值为6万。 • 当获得这个全情报的成本小于6万时,决策者应该对取得完 备信息投资,否则不应投资。 • 注:一般“全情报”仍然存在可靠性问题。
• 例:某公司需要对某新产品生产批量作出决 策,各种批量在不同的事件下的收益情况如 下表(收益矩阵):
事件 策略
S1(大批量生产) S2(中批量生产) S3(小批量生产)
N1
(需求量大)
N2
(需求量小)
30 20 10
-6 -2 5
17
§2 不确定型的决策分析
一、最大最大准则(乐观准则)
• 决策者从最有利的角度去考虑问题: 先选出每个策略在不同事件下的最大收益值(最 乐观),然后从这些最大收益值中取最大的,从而 确定最优策略。 用(Si,Nj)表示收益值
4
§1 决策的基本概念与决策程序
三、 决策的分类 • 按内容层次分:战略决策,战术决策 • 按重复程度分:程序性决策,非程序性决策 • 按事件信息分:确定型决策,不确定型决策, 风险型和竞争型决策
5
§1 决策的基本概念与决策程序
三、 决策的分类
•确定型决策问题
• 在决策环境完全确定的条件下进行
•不确定型决策问题
N1(需求量大)
p(N1) = 0.3
30 20 10
N2(需求量小)
p(N2) = 0.7
-6 -2 5
7
§2 风险形决策问题
一、最大收益期望值(EMV)决策准则 • 根据各事件发生的概率,求不同策略的期望 收益值,取其中最大者为最优决策。
EMV(Si) =
事件 事件 策略 策略
S (大批量生产) S11(大批量生产) S (中批量生产) S22(中批量生产) S (小批量生产) S33(小批量生产)
(需求量小)
行动方案
S1(作项目 A) S2(作项目 B) S3(不作项目)
p(N1) = 0.3 p(N2) = 0.5
60 100 0 40 -40 0
p(N3) = 0.2
-100 -60 0
22
§3 效用理论在决策中的应用(续)
• 用收益期望值法: E(S1)=0.360+0.540+0.2(-100)=18万 E(S2)=0.3100+0.5(-40)+0.2(-60)=-2万 E(S3)=0.30+0.50+0.20= 0万 得到 S1 是最优方案,最高期望收益18万。 • 一种考虑: –由于财务情况不佳,公司无法承受S1中亏 损100万的风险,也无法承受S2中亏损50万 以上的风险,结果公司选择S3,即不作任 何项目。
策略 概率
S1(大批量生产) S1(大批量生产) S2(中批量生产) S2(中批量生产) S3(小批量生产) S (小批量生产)
3
(需求量大) (需求量小) (需求量大) (需求量小)
1j2
30 30 20 20 10 10
-6 -6 -2 -2 55
-6 -2 5(max)
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§3 不确定型的决策分析
第十一章 决策分析
• 某研究所可投标一项70万元的新产品开 发项目。若投标,预研费用2万元,中标 概率60%,若中标用老工艺花费28万元, 成功概率80%,用新工艺花费18万元, 成功概率50%,研制失败赔偿15万元, 投标还是不投标?中标后用什么工艺?
1
§1 决策的基本概念与决策程序
• 一、决策的基本概念 • 例:某公司需要对某新产品生产批量作出决 策,各种批量在不同的情况下的收益情况如 下表:
21
§6 效用理论在决策中的应用
• 效用:衡量决策方案的总体指标,反映决策者对决策问
题各种因素的总体看法
• 使用效用值进行决策:首先把要考虑的因素折合成
效用值,然后用决策准则下选出效用值最大的方案,作为 最优方案。
• 例:求下表显示问题的最优方案(万元) 自然状 态 N1 N2 N3
(需求量大) (需求量中)
-6 -2 5
S1(大批量生产) S2(中批量生产) S3(小批量0 收益矩阵A= 20 20
6 2 5
3
§1 决策的基本概念与决策程序
二、决策的程序 • 确定决策目标 • 分析事件 • 提出决策 • 评价策略 • 选择策略 • 实施策略并反馈
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§3 效用理论在决策中的应用(续)
事件 事件
策略 策略
SS(大批量生产) 1 1(大批量生产) SS(中批量生产) 2 2(中批量生产) (小批量生产) SS(小批量生产) 33