决策理论 第三章 风险型决策分析

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表1:某化工厂扩建问题决策表 单位:万元
解: (1)计算各方案的期望收益值: 大型扩建:E(d1)=0.7*200+0.3*(-60)=122( 万元)
中型扩建:E(d2)=0.7*150+0.3*20=111(万元)
小型扩建:E(d3)=0.7*100+0.3*60=88(万元) (2)选择决策方案 根据计算结果,大型扩建方案能获利122万元,中 型扩建方案能获利111万元,小型扩建方案能获利88 万元。因此,选择大型扩建方案是决策最优方案。
2.收益期望值(利润、产值等)
3.机会期望值(机会收益、机会损失等)
二﹑期望值决策准则:根据每个方案的期望 值选择收益期望最大者或者损失期望最小者 为最优方案。
若E (di )代表di的期望值, p( j )代表自然状态 j的概率, dij 代表di 在自然状态 j 下的损益值,则 E (di ) p( j )dij
表1:完整情报下各方案的最大利润表
日销 量 状 (箱) 条 态 件 概 利 率 润 日 产 量 (箱) 200 (d1 ) 210 (d2 ) 220 (d3 ) 230 (d4 )
200 0.3 20000 - - -
210 0.4 - 21000 - -
220 0.2 - - 22000 -
230 0.1 - - - 23000
最优方案,按决策技术定义的离差为:
i E (d i ) min (d ij )
j
i
—第i个方案的离差;
E(d i ) —第i个方案的期望损益值;
min ( d ij ) —第i个方案在各种状态下的最小损益值。 j
例5:设有一个四种状态、三个方案的决策问题。 各状态发生的概率及每一方案在各个状态下收益值 如表1所示。试用期望损益决策法确定最优方案。
100 45 -30 10
解:决策树绘制如下
多阶决策分析
多阶决策是指在一个决策问题中包含着两个或两个 以上层次的决策,即在一个决策问题的决策方案中又 包含这另一个或几个决策问题,只有当低一层次的决 策方案确定以后,高一层次的决策方案才能确定。 因此,处理多阶决策问题必须通过依次的计算、分 析和比较,直到整个问题的决策方案确定为止
(4)可以计算出不同方案在不同自然状态下的损益值;
(5)在可能出现的不同自然状态中,决策者不能肯定 未来将出现哪种状态,但能确定每种状态出现的概率。
一、期望值 一个决策变量d的期望值,就是它在不同自然 状态下的损益值(或机会损益值)乘上相对应的 发生概率之和。 决策变量的期望值包括三类: 1.损失期望值(成本、投资等)
表3:冷饮日销售量概率表
日销售量(箱) 概率P 200 0.3 210 0.4 220 0.2 230 0.1
问该厂今年夏天每日生产量应定为多少,才能使利润最大?
(1)首先计算各个方案在不同自然状态下的收益
值。设A代表日计划产量,D代表市场的日可能销售 量,则每日利润额的计算方法如下:
当A D时, 每日利润额= 200-100 A 100A 当A D时,每日利润额= 200-100 D-60 A-D 160D-60A
EP
p
j 1
n
j
max ( d ij ) 1i m
显然,EP E(d ) 。
Ev EP E(d )
表示了花钱搞情报所能得到的最大的期望利润。决 策时,所花人力、物力去获得完整情报的费用不超过, 则获取完整情报的工作是合算的,否则得不偿失。
例4:计算冷饮厂案例的完整情报价值。根据已提 供的资料,计算具有完整情报下各方案的最大利润 如表1所示。
失的一种不确定性。-我国学者
风险的内涵
风险衡量公式 R=f (C,P) 1、风险意味着出现损失,或者是未实现预期的目标值。 2、这种损失出现与否是一种不确定性随机现象,它可
用概率表示出现的可能程度,不能对出现与否作出确
定性判断。
什么是风险型决策
风险型决策,是指决策者根据几种不同自然状态可 能发生的概率所进行的决策。
决策者所采用的任何一个行动方案都会遇到一个以
上自然状态所引起的不同结果,这些结果出现的机会是
用各种自然状态出现的概率来表示的。
不论决策者采用何种方案,都要承担一定的风险, 所以。这种决策属于风险型决策。
风险型决策的内涵条件
(1)存在着决策者希望达到的目标(如收益最大或损 失最小); (2)存在着两个或两个以上的方案可供选择; (3)存在着两个或两个以上不以决策者主观意志为转 移的自然状态(如不同的天气对市场的影响);
表1: 收益值表
解:
首先计算各方案的期望收益值 E(d1)=30×0.1+10×0.2+45×0.3+20×0.4=26.5 E(d2)=15×0.1+25×0.2+25×0.3+35×0.4=28 E(d3)=33×0.1+21×0.2+35×0.3+25×0.4=28
由最大期望值准则可知,最优方案为d2、d3。
决策点
方案节点
结果节点
决策树的结构
状态点 概率枝 概率枝 概率枝 收益值( 或损失值 ) 收益值( 或损失值 ) 收益值( 或损失值 )
1
方 枝 案
决策点 概率枝 收益值( 或损失值 ) 收益值( 或损失值 ) 收益值( 或损失值 )



2
3
状态点
概率枝 概率枝
决策树的结构
决策点:它是以方框表示的结点。 方案枝:它是由决策点起自左而右画出的若干条直线,每条直线表示
100
200
300
400
概率p
0.2
0.5
0.2
0.1
(1)首先计算各个方案在不同自然状态下的收益值 M ij
若每天市场需求量大于等于每天的进货量时, 可得收益为: M ij 16 8 实际销售量 若每天市场需求量小于每天的进货量时, 可得收益为: M ij 16 8 实际销售量-2 每天剩余量
那几种自然状态,从左向右画出决策树;
② 将方案序号、自然状态及概率、损益值分别写入状态节点
及概率分枝和结果点上;
③ 计算损益期望值。把从每个状态结点引人的各概率分枝的
损益期望值之和标在状态结点上,选择最大值(亏损则选 最小值),标在结点上。
④ 剪枝决策。凡是状态结点上的损益期望值小于决策点上数
值的方案分枝一律剪掉,最后剩下的方案分枝就是要选择
因此,需比较这两个方案的离差。
2 = E(d2)-min(15,25,25,35)=28-15=13 3 = E(d3)-min(33,21,35,25)=28-21=7 因 3 < ,所以,应该选取方d3作为最优方案。 2
1
第一节 期望值准则及其应用 2
第二节 决策树分析方法 3
一个备选方案。
状态节点:在每个方案枝的末端画上一个圆圈“○”并注上代号叫做 状态节点。
概率枝:从状态结点引出若干条直线“—”叫概率枝,每条直线代表
一种自然状态及其可能出现的概率(每条分枝上面注明自然状态及其 概率)。 结果点:它是画在概率枝的末端的一个三角结点。
运用决策树进行决策的步骤如下:
① 分析决策问题,确定有哪些方案可供选择,各方案又面临
(2)计算各方案的期望收益值
(3)根据期望收益最大原则,应选择日产量210箱
三、风险型决策中完整情报的价值
1、完整情报:指对决策问题做出某一具体决策行动时
所出现的自然状态及其概率能提供完全确切、肯定的
情报。也称完全信息。 2、完整情报价值:等于利用完整情报进行决策所得到 的期望值减去没有这种情报而选出的最优方案的期望 值。它代表我们应该为这种情报而付出的代价的上限。
(2)计算各方案的期望收益值
选择方案A3: E A3 p jdij =400 0.2+1400 0.5 2400 0.2 2400 0.1=1500
j=1 m
例3:某冷饮厂拟确定今年夏天某种冷饮的月计划产量。 该种冷饮每箱成本为100元,售价为200元,每箱销售后 可获利100元。如果当天销售不出去,每剩下一箱就要由 于冷藏费及其他原因而亏损60元。通过统计分析和市场 预测,确认当年市场销售情况如表3所示
具有完整情报的最大期望利润为:
E p max(d ) 20000 0.3 21000 0.4
4 p j 1 j 1i 4 ij
22000 0.2 23000 0.1 21100
而风险情况下的最大期望利润已算得 E(d ) 205ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0, 所以完整情报价值为
例2:某副食商店销售鲜鱼,平均售价为16元/公斤,平均成本 8元/公斤。销售宗旨是当天进货当天销售。如果当天卖不出去, 折价处理平均损失2元/公斤,已知该店以往每天鲜鱼销售的市 场需求量状态及其概率资料如表所示,试问该店管理者应如何 决策每天进货量?
表 市场销售资料 单位:万元
市场需求(公斤/天)
表1:年度损益表
方案 A1全部改造 A2部分改造 投资 280 150
单位:万元
年度损益值 使用期/年 10 10
销路好(P=0.7) 100 45
销路不好(P=0.3) -30 10
例7:如果对例6中的问题分为前4年和后6年两期考虑,根据
市场调查研究及预测分析,前4年新产品销路好的概率为0.7,
第三节 贝叶斯决策分析 4 第四节 风险决策的灵敏度分析
5
第五节 效用理论及风险评价
第二节 决策树分析方法
一、决策树的概念 决策树是一类常用于决策的定量工具,是决策图的一 种。它用树形图来表示决策过程中的各种行动方案、各 方案可能发生的状态、它们之间的关系以及进行决策的 程序。它是一种辅助的决策工具,可以系统地描述较复 杂的决策过程,这种决策方法其思路如树枝形状,所以 起名为决策树法。
第三章
风险型决策分析
1
第一节 期望值准则及其应用 2
第二节 决策树分析方法 3
第三节 贝叶斯决策分析 4 第四节 风险决策的灵敏度分析
5
第五节 效用理论及风险评价
什么是风险?
1、风险是关于不愿发生的事件发生的不确定性之客
观体现。-A.H.威雷特
2、风险是可测定的不确定性。-F.H.奈特
3、风险是指实际结果与预期结果相背离从而产生损
的决策方案
例6:某企业为了生产某种新产品,决定对一条生产线的
技术改造问题拟出两种方案,一是全部改造,二是部分改 造。若采用全部改造方案,需投资280万元;若采用部分改 造方案只需投资150万元。两个方案的使用期都是10年。估 计在此期间,新产品销路好的概率是0.7,销路不好的概率 是0.3,两个改造方案的年度损益值如表1所示,请问该企 业的管理者应如何决策改造方案。
完整情报价值的意义
(1)通过计算信息价值,可以判断出所作决策方案的 期望利润值随信息量增加而增加的程度。 (2)通过计算信息价值,可使决策者在重大问题的决 策中,能够明确回答对于获取某些自然状态信息付出 的代价是否值得的问题。
风险型决策中完整情报的价值
把这种具有完整情报的最大期望利润记为 于:
EP 它应该等
多阶决策分析
例8:某录音器材厂为了适应市场的需要,准备扩大生产 能力,有两种方案可供选择。第一方案为建大厂,第二方案 是先建小厂,后考虑扩建。如建大厂,需要投资700万元, 在市场销路好时,每年收益210万元,销路差时,每年亏损 40万元。在第二方案中,先建小厂,如销路好,三年后进行 扩建。建小厂的投资为300万元,在市场销路好时,每年收 益90万元,销路差时,每年收益60万元。如果三年后扩建, 扩建投资为400万元,收益情况同第一方案一致。未来市场 销路好的概率为0.7,销路差的概率为0.3;如果已知建小厂 前三年销路好,则后七年销路好的概率为0.9,销路差的概 率为0.1。无论选用何种方案,使用期均为10年。试作出最 佳扩建方案决策。
而且前4年销路好后6年销路也好的概率为0.9;但若前4年销路 差,则后6年销路也差的概率为0.6。在这种情况下,企业的管 理者应采用生产线全部改造和部分改造哪个方案更好些?
表2:年度损益表 方案 A1全部改造 A2部分改造 投资 280 150 年度损益值 单位:万元 使用期/年 10 10
销路好(P=0.7) 销路不好(P=0.3)
E E E (d ) 21100 20520 580(元)
v P
这里算出的580元就是花钱搞情报的最大收益,也是 由于市场资料不全,决策时的最小期望损失值。
五、期望损益值相同方案的选择 在一项决策中,如果期望收益值最大或期望损失值
最小)的方案不止一个时,就要选取离差最小的方案为
j 1 n
称为决策变量d的期望值。
例1:某化工厂为扩大生产能力,拟定了三种扩建方案以供决 策:1.大型扩建;2.中型扩建;3.小型扩建.如果大型扩建,遇产 品销路好,可获利200万元,销路差则亏损60万元;如果中型扩建, 遇产品销路好,可获利150万元,销路差可获利20万元;如果小型 扩建,遇产品销路好,可获利100万,销路差可获利60万元.根据 历史资料,预测未来产品销路好的概率为0.7,销路差的概率为 0.3,试作出最佳扩建方案决策。
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