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第二讲 决策分析(效用、最优选择)


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练习题2
自然状 态
N1
N2
行动方案
(需求量大) (需求量中)
S1
250
100
N3
(需求量小)
25
S2
100
90
75
P(N1)=0.65, P(N2)=0.15, P(N3)=0.20
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3、灵敏度分析
研究分析决策所用的数据在什么范围内变化时,原 最优决策方案仍然有效.
10 2(300-20)
7 [5--2(-2)]
20 1(300-10)
0 (5,理5想值)
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11 10 (min)
20
21
练习题1
自然状 态
N1
N2
行动方案
(需求量大) (需求量中)
S1
250
100
N3
(需求量小)
25
S2
100
90
75
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三、风险型决策
特征:1、自然状态已知;2、各方案在不同自 然状态下的收益值已知;3、自然状态发生的 概率分布已知。
在一次或极少数几次的决策中,取概率最大的 自然状态,按照确定型问题进行讨论。
自然状 态
N11
(需需求求量量大大))
行动方方案案
p(N11)) == 00..33
S11(大批量量生生产产))
300
S22(中批量量生生产产))
200
S33(小批量量生生产产))
100
N22
((需需求求量量小小))
p(N22)) == 00..77
自然状 态
N1
(需求量大)
行动方案
p(N1) = 0.3
S1( 大 批 量 生 产 )
30
S2( 中 批 量 生 产 )
20
S3( 小 批 量 生 产 )
10
N2
(需求量小)
p(N2) = 0.7
-6 -2 5
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(1) 研究自然状态发生概率的变化范围:
取 P(N1) = p , P(N2) = 1-p . 那么 E(S1) = p×30 + (1-p)×(-6) = 36p – 6 E(S2) = p×20 + (1-p)×(-2) = 22p – 2 E(S3) = p×10 + (1-p)×(+5) = 5p + 5
5
21
11
确定型决策的特点
存在决策人希望达到的一个明确目标(收益最大或 损失最小); 只存在一个确定的自然状态; 存在着可供决策人选择的两个或两个以上的行动方 案; 不同的行动方案在确定状态下的收益值(利益或损 失)可以计算出来。
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决策类型的应用
不确定型和风险型决策多用于具有大量数据支 撑并具统计意义的场合(如博彩业、股市、保险 等)。
--66 --22 55
概率最大的自
然状态 N2
-6 -2 5 (max)
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2、期望值准则
根据各自然状态发生的概率,求不同方案的期望 收益值,取其中最大者为选择的方案。
E(Si) = Σ P(Nj)× α(Si,Nj)
自然状 态
N1
N2
自然状
行动方案
态 (需求N量1大)
p((N需1求) =量0大.3)
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风险型决策
例2. 某厂要确定下一计划期内产品的生产批量。已知产 品销路有好、一般、差三种情况,以及各种情况发生的 可能性大小。下表给出了产品分别采用大、中、小批量 生产时可能获得的效益值。请确定合理批量,使企业获 得效益最大?


状 值态
方案
N1(好) P(N1)=0.2
N2(一般) P(N2)=0.5
方案
甲 乙
N1(天气好) N2(天气不好)
10 -1
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-3 -1
7
不确定型决策的特点
存在决策人希望达到的一个明确目标(收益最大 或损失最小); 有两个以上的行动方案可供决策人选择,最后只 选择其中的一个方案(甲或乙); 存在着两个或两个以上的不以决策人的意志为转 移的自然状态(天气好或不好); 不同的行动方案在不同自然状态下的相应收益值 (利益或损失)可以计算出来。
SS11((大大批批量量生生产产))
3300
S2((中中批批量量生生产产))
2200
S33((小小批批量量生生产产))
1100
NN22
((需需求求量量小小))
--66 --22 55
Max [α(Si,Nj)]
1≤j≤2
30(max) 20 10
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3、等可能性准则
决策者把各自然状态发生看成是等可能的:设每 个自然状态发生的概率为 1/事件数 ,然后计算各行 动方案的收益期望值。
72
72
180
42
108 108 108 108
240
12
78 144 144 144
300
-18 48 114 180 180
360
-48 18 84
150 216
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主要内容
一、决策类型 二、不确定型决策 三、风险型决策 四、效用理论在决策中的应用
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一、决策类型
方案在不同自然状态下的最小收益值(最保险),然
后从这些最小收益值中取最大的,从而确定行动方
案。
自然然状状 态态 (需求NN量11大)
行动方案
(需求量大)
(需求NN量22小)
(需求量小)
Min [α(Si,Nj)]
1≤j≤2
S11(大批量生生产产))
330 0
-6-6
-6
S22(中批量生生产产))
220 0
状态是不确定,是完全随机的,这使得不确定 型决策,始终伴随着一定的盲目性。决策者的 经验和性格常常在决策中起主导作用。
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决策方法
• 最大最小准则(悲观准则) • 最大最大准则(乐观准则) • 等可能性准则 • 乐观系数准则(折衷准则) • 后悔值准则(Savage 准则)
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0
1
p
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(2) 研究收益矩阵各元素的变化范围:
已知 E(S1)=4.8, E(S2)=4.6, E(S3)=6.5 则 S3 是最优方案
自然状 态
N1
(需求量大)
行动方案
p(N1) = 0.3
S1( 大 批 量 生 产 )
30
S2( 中 批 量 生 产 )
20
S3( 小 批 量 生 产 )
值,然后从各方案最大后悔值中取最小者,从而确定
行动方案。构造后悔值矩阵:
自然状 态 (需求NN量11 大) (需求NN量22 小)
行动方案
(需求量大) (需求量小)
Max aij'
1≤j≤2
S11(大批量生产) S22(中批量生产) S33(小批量生产)
0 (303,理0想值)
11 [-56-(-6)]
决策问题的基本特征
面对几种不同的自然状态(或称客观 条件),可能采取几种不同的方案,迫使 人们针对各种不同的自然状态在各种不同 的方案中选定一个最优方案加以实施。
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不确定型决策
例1. 假定一个工程,确定开工时间。如果开工后天 气好,可获利润10万元;若开工后天气坏将造成经 济损失3万元;假如不开工,不论天气好坏都要付出 基本损失1万元。现在需要管理人员做出决定,确定 下月是否开工,以使施工队能获得最多的利润或使 损失为最小。
3300
SS22((中中批批量量生生产产))
2200
SS33((小小批批量量生生产产))
1100
--66
19.2(max)
--22
13.4
55
8.5
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5、后悔值准则(Savage 准则)
决策者从后悔的角度去考虑问题:把在不同自然
状态下的最大收益值作为理想目标把各方案的收益值
与这个最大收益值的差称为未达到理想目标的后悔
自然状 态
N1
(需求量大)
行动方案
p(N1) = 0.3
S1( 大 批 量 生 产 )
30
S2( 中 批 量 生 产 )
20
S3( 小 批 量 生 产 )
10
N2
(需求量小)
p(N2) = 0.7
-6 -2 5
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决策方法
• 最大可能准则 • 期望值准则
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1、最大可能准则
假设每个面包的购入成本为0.60元,售价为1.20 元;如果订购的面包当天没有销售掉,则在当天结 束时以0.10元处理给饲养场。
现在需要面包店主做出决定,每天应该订购多少 面包,以使自己的利润最大。
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解决思路:
需求量 120 180 240 300 360
订购量
120
72
72 72
CVi = α*max [α(Si,Nj)] +(1-α)*min [α(Si,Nj)],从这
些折衷标准收益值CVi中选取最大的,从而确定行动
方案。取 α = 0.7
自自然然状状 态态 (需N求N1量1 大) (需N求N2量2 小)
CVi
行行动动方方案案
(需求量大) (需求量小)
SS11((大大批批量量生生产产))
第二章 决策分析
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