运筹学讲义完整版

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第 2页
• 决策速度缓慢:一个人的精力是有限的, 面对大量需要决策的问题时,整体决策速 典型的问题 度大为下降。 • 决策失误增多:一旦加快决策的速度,由 于没有时间进行慎重的思考,伴随着快速 决策导致的结果是决策失误的增多。 • 决策重要性增加:决策正确与否直接关系 到组织的生存与发展。
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(2)行为决策与有限理性假设(决策理论)
•人的理性是有限理性; •决策者在识别和发现问题 中容易受到知觉偏倚的影响; •决策者在进行决策时有时间和成本 限制; •决策者一般都厌恶风险; •决策者在决策时往往只求满意结果; •决策是一种文化现象;
不确定 性和风险
模糊 信息
信息不充分
时间限制与 信息成本
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二、不确定型决策准则
由于不确定型决策问题所面临的几个 自然状态是不确定,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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例1 某企业,产品更新方案:
A1:彻底改型 A2:只改机芯,不改外壳 A3:只改外壳,不改机芯 问:如何决策?
第十章
教学要求:
决策论
掌握什么是决策分析;决策准则;决策分析方法;信
息价值;先验概率与后验概率;效用理论;
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管理者在做什么?
一位总经理2小时的日程
早上7:30分 早上7:37分 到达办公室制定一天计划. 一位下属来到办公司,讨论昨晚晚餐,对微型计算机成本收益 分析进行评价.
早上7:45分
早上8:00分
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6.根据决策问题的重要性分类
战略决策指有关全局或重大决策,如确定 企业的发展方向、产品开发、重大技术改 造项目等,这些决策与企业的兴衰成败有 关。 战术决策又称策略决策,是为实现战略决 策服务的一些局部问题的决策。
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7.根据决策问题是否重复分类 常规决策:重复性决策,是指企业生 产经营中经常出现的问题的处理。 非常规决策:一次性决策,往往是企 业中的重大战略性问题的决策。
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10.2 确定型决策
满足如下四个条件的决策称为确 定型决策: (1)存在着一个明确的决策目标; (2)存在着一个确定的自然状态; (3)存在着可供决策者选择的两个或 两个以上的行动方案; (4)可求得各方案在确定的状态下的 益损矩阵(函数)。
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10.3 不确定型决策
一、不确定型决策 满足如下四个条件的决策称为不确定型决策: (1)存在着一个明确的决策目标; (2)存在着两个或两个以上随机的自然状态; (3)存在着可供决策者选择的两个或两个以上 的行动方案; (4)可求得各方案在各状态下的益损矩阵(函 数)。
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如果几个决策者的利益 和目标互相对抗,就称为 “对策”; 如果几个决策者的利益 和目标不完全一致,又必须 相互合作,共同决策,则称 为“群体决策”。
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2.根据决策目标的多少分类
单目标决策 只有一个明确的目标,方案的优劣,完全由其 目标值的大小决定,在追求经济效益的目标中, 目标值越大,方案就越好。 多目标决策 至少有2个目标;这些目标往往有不同的度量单 位,且相互冲突,不可兼而得之,这时,仅比 较一个目标值的大小已无法判断方案的优劣。
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结局:又称自然状态,每个方案选 择之后可能发生的 1 个或几个可能结 局(自然状态),如果每个方案都只 有 1 个结局,就称为“确定型”决策, 否则就称为“不确定型”决策。 效用:每一个方案各个结局的价值 评估称为效用。
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四、决策分类
1.根据决策者多少分类 单人决策——这是决策者只有一人, 或是利害关系完全一致的几个人组成 的一个群体。 多人决策 —— 决策者至少 2 个人,且 他们的目标,利益不完全一致,甚至 相互冲突和矛盾。

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调查研究
发现问题
确定目标
二 、 科 学 决 策 程 序
预测技术 价值分析
评价标准
研制方案 分析评估
环境分析
可行性分析
方案选优 试验实证
决策技术
可靠性分析
普遍实施
反 馈
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三、决策要素 决策者:一个或几个人。
分析者:只提出和分析,评价方案, 而不作出决断的人。 领导者:有责有权,能作出最后决断 拍板的人。 目标:必须至少有一个希望达 到的既定目标。
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效益:必须讲究决策的效益,在一定
的条件下,寻找优化目标和优化地达 到目标,不追求优化,决策是没有意 义。 可行方案:必须至少有 2 个可行方案 可供选择,一个方案,无从选择,也 就无从优化。
方案类型: 明确方案—有限个明确的具体方案。 不明确方案——只说明产生方案的可能约束条件, 方案个数可能有限个,也可能无限个。
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乐观准则(最大最大法则)
max[maxVij ]
i j
S1
S2
S3
Vi =max{Vij }
A1
A2 A3
20
9 6
1
8 5
-6
0 4
20
9 6
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maxVi =20
i
选A1
2.悲观准则(Wald原则、Max Min) (保守型决策) 对于任何行动方案,都认为将是最坏的 状态发生,即益损值最小的状态发生。 然后,比较各行动方案实施后的结果, 取具有最大益损值的行动为最优行动的 决策原则,也称为最大最小准则。
关于理性的假设
(1)理性决策与 完全理性假设(古 典决策理论)
评价: 经济人假设、 经济角度
•决策者拥有与决策环境有关的完整的信息 情报; •决策者有唯一而明确的决策目标; •决策者在进行决策时没有时间和成本限制; •决策者能够找到所有的可行方案,并清楚 每一个方案的所有可能的结果; •决策者清楚地了解所有评价标准,且这些 标准及其重要性不随时间而改变; •决策者完全具备分析和评估备选方案的能 力; •决策者进行决策的目的始终是为了获得组 织的最佳经济效益。
收益与现收益的差叫机会损失,又称后悔值
或遗憾值。记Rij(si,aj)=MaxQij(si,aj)-Qij(si,aj)
第37页
对于任何行动方案aj ,都认为将是 最大的后悔值所对应的状态发生。然后, 比较各行动方案实施后的结果,取具有 最小后悔值的行动为最优行动的决策原 则,称为后悔值准则。记
R (s,aopt) = Min Max Rij(si,aj) j i
第38页
步骤: (1)在益损表中,从结局Sj这一列中找 出最大值:Max uij(si,aj) (1 ≤ j ≤ m) (2)从结局Sj这一列中,计算: Rij(si,aj)=Max uij(si,aj) -uij(si,aj) 构造机 会损失表。
第39页
(3)在机会损失表中,从每一行选一 个最大的值,即每一方案的最大机会损 失值 Max Rij(si,aj) (4)再在选出的 Max Rij(si,aj)选择最 小者:
就是为确定未来某个行动的目标就是为确定未来某个行动的目标根据自己的经验经验在占有一定信息的基础上在占有一定信息的基础上借助于科学经验经验在占有一定信息的基础上在占有一定信息的基础上借助于科学的方法和工具的方法和工具对需要决定的问题的诸因素进对需要决定的问题的诸因素进行分析行分析计算和评价计算和评价并从两个以上的可行方案中案中选择一个最优方案的分析判断过程选择一个最优方案的分析判断过程
加权系数α(0 α1)
max{α(maxV )+(1α)(minV )} ij ij i j j
=0 =1
悲观决策 乐观决策
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折衷准则(乐观系数准则)
偏乐观?
加权系数α(0 α1)
max{α(maxVij )+(1-α)(minVij )}
i j j
α=0.6
S1
S2
S3 Vi1 =max Vi2 =min 加权平均
由现代管理科学创始人,诺贝 尔奖金获得者,世界著名经济学 家西蒙(H.A.Simon):管理就是 决策。 中国社会科学院副院长于光远: 决策就是作决定。
第10页
科学决策理论
• •

管理就是决策 决策的特征:不确定性、主观偏好和序
惯性(路径依赖) 决策有限理性:人的认知能力是有限的, 受各自价值观、能力、经历的限制,决策 者只能在比较全面了解组织目标和要求、 比较充分了解备选方案的情况下,作出比 较合理的决策,获得足够满意的效果。 -----------(H. Simon)
问题的边界
决策的反馈
决策方案
决策的实施
1.决策首先需要辩明问题的性质,是一 再发生的经常性问题?还是偶然的例外? 2.找出解决问题必须满足的界限即最低 限度达到的目标。 3.正确的方案是什么? 4.化决策为行动。 5.建立信息反馈制度。
有 效 决 策 的 要 素
第 7页
判断问题──认识和分析问题
• 认识和分析问题是决策过程中最为重要也是最 为困难的环节。 • 重要是因为问题不清,无从决策,问题找错, 一错百错。 • 困难是因为真正的问题常常为众多的表象所掩 盖,需要我们进行深入的分析,才能找到真正 的问题。
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收益矩阵
事件
方案
高 S1 20
中 S2 1
低 S3(万元) -6
A1
A2
A3
9
6
8
5
0
4
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1.乐观准则(Hurwicz原则、MaxMax ) (冒险型决策)
对于任何行动方案 ,都认为将是最好的状态发 生,即益损值最大的状态发生。然后,比较各 行动方案实施后的结果,取具有最大益损值的 行动为最优行动的决策原则,也称为最大最大 准则。
接到电话。闹市区办公司被水淹了,损失50000美元.
秘书,请求为昨天打印的报告提供一些说明要求.
早上8:14分
早上8:25分 早上9:00分 早上9:30分
接到来自会计经理的回电(有关一项会计报告)。
部门经理抱怨另一位销售经理对待其员工态度不当,并要求 采取一些措施. 不得不安排调查该事件计划。 回复一些生气客人的信函,口述了一封信函,秘书带来一些 电话信息。 接到紧急电话,讨论失去的业务和潜在的竞争对手。
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等可能准则 max{ 1 V } ij n
i
j=1
n
S1 A1 A2 A3 20 9 6
S2 1 8 5
S3 -6 0 4 选 A2
Vi = 5 5
1 3
Vij
2 3
2 3
max=5
5
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5.后悔值准则(Savage原则 )(最 小机会损失决策)
定义:称每个方案aj在结局Si下的最大可能
A1 20 1 -6
20
-6
9.6
A2 9
A3
8
0
4
9
6 选A1
0
4
5.4 max=9.6
i
6 5
5.2
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4.等可能(概率)准则(Laplace原则) (平均主义决策) 求出每个行动方案各状态下益损值算 术平均值。然后,比较各行动方案实施后 的结果,取具有最大平均值的行动为最优 行动的决策原则, Laplace原则。
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3.根据决策方案的明确与否分类
规划问题 如果只说明产生方案的条件,这一类决策称为 规划问题,例LP、NLP、DP等。 决策问题 如果只有有限个明确的具体方案,这一类决策 称为决策问题。
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4.根据决策结局的多少分类
确定型决策每个方案只有1个结局。 风险型决策又称“随机型决策”“统计型决 策”,每个方案至少有 2个可能结局,但是各 种结局发生的概率是已知的。 不确定型决策每个方案至少有 2个可能结局, 但是各种结局发生的概率是未知的。
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悲观准则(最大最小法则) max[minVij ]
i j
S1 A1 A2 A3 20 9 6
S2 1 8 5
S3 -6 0 4
Vi =min{Vij }
j
-6 0 4
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maxVi =4
i
选A3
3.乐观系数准则(Hurwicz原则 )(折 衷主义决策) 对于任何行动方案最好与最坏的两个状 态的益损值,求加权平均值。
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决策的原则(决策理论)
决策的原则:是满意原则而不是最优原则
原因:(1) 决策者不来自能获得与决策有关的全部信息;(2) 由于信息的有限性,决策者不可能制定出有关 问题的全部方案
(3) 由于人们对客观世界的认识是有限的,因此不 可能预期到每个方案的未来执行结果。
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问题的性质
影响决策 效率的因素
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10.1 决策及其分类
一、决策
决策就是做决定的意思。 就是为确定未来某个行动的目标,根据自己的 经验,在占有一定信息的基础上,借助于科学 的方法和工具,对需要决定的问题的诸因素进 行分析,计算和评价,并从两个以上的可行方 案中,选择一个最优方案的分析判断过程。
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当前比较流行的两种说法:
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5.根据决策结构分类
结构化决策又称“程序化决策”决策方法有章可循。 是指对某一决策过程的环境及规则,能用确定的模型 或语言描述,以适当的算法产生决策方案,并能从多 种方案中选择最优解的决策; 非结构化决策又称“非程序化决策”,决策方法无章 可循。是指决策过程复杂,不可能用确定的模型和语 言来描述其决策过程,更无所谓最优解的决策; 半结构化决策又称“半程序化决策”,决策方法介于 两 者 之 间 。 计 算 机 决 策 支 持 系 统 ( DSS , decision support system )主要解决这一类问题。
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