年系统工程第章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 决策概述,一、决策的定义,二、决策论与其它学科的关系,三、决策的特点,四、决策的分类,五、科学决策的程序,六,、随机型决策问题的例子,七,、随机型决策问题的要素,1,5.1、决策的,定义,概,述,下面列举一些国内外学术界对决策的解释和看法,决策是为了最优地达到目标，对若干个备选的行动方案进行的选择。,（中国大百科全书）,决策是社会科学中用来描述人类进行选择的过程的术语。,（,大英百科全书,）,决策是指考虑策略或办法来解决目前或未来问题的智力活动。,（哈佛管理丛书）,2,5.、决策的,定义（续）,概,述,。决策论：根据系统的状态信号和评价准则选择最优策略的数学理论。决策分析：研究不确定性问题的一种系统分析方法，其目的是改进决策过程，从一系列备选方案中找出一个能满足一定目标的合适方案。,（中国大百科全书）,5,.,所谓作决策，就是在若干个可能的备选方案中进行选择。决策论则是为了对制定决策的过程进行描述并使之合理化而发展起来的范围很广的概念和方法。,（美国,大百科全书,）,等等，由此，决策定义可概括为：,3,5.、决策的,定义（续）,概,述,决策：,是,指为了实现同一目标，从多个互相可以替代的可行方案中，选定一个理想的或满意的,方案。从系统工程的观点说，所谓决策就是根据系统的状态选取可能,的策略，并对这些策略所产生的后果进行综合研究，以便按照某种衡量准则选择一个最优策略。,包含的内容：。有一个预期的目标；。主观上想进行选择；。客观上有各种方案可供选择，并有评价标准。,4,5.决策论与其它学科,的关系,概,述,（,1）决策论是运筹学的一支。,（2）决策论也是经济学和管理科学的重要组成部分。,（3）决策论还是控制论的延伸。,（4）决策论也是系统科学和系统工程的重要组成部分。,（5）决策理论是社会科学与自然科学的交叉,是典型的软科学。,5,5.3决策,的特点,概,述,在决策过程中,由于决策的对象以及其它条件的不同,决策通常具有如下特点：,（,1）多目标。在复杂的问题中，决策者关心的目标很多，这些目标往往是互相冲突或矛盾的。,（2）时间延续性。重要问题的决策，其影响往往要延续若干年。,（3）模糊性。决策中常常有一些模糊的因素，如某种设计外形是否美观、颜色是否满意等，多采用“很好、一般、较差”等这样一些含糊不清的概念来描述。,6,概,述,（）不确定性。自然状态存在不确定性。决策者在某个时刻选择一个方案，每个方案又会出现不同的结果，各种结果的出现具有随机性。,（）信息样本的必要性。需要收集信息样本来帮助选定,方案，否则选定的方案是不可靠的，如市场预测的信息是制定生产计划的依据；必要的地质资料是决定在某地区进行矿藏钻探的依据。,7,5.、决策,的分类,概,述,（）按照决策目标的影响程度，分为战略,决策、战术决策和作业决策三个等级。,（）按照决策问题的结构化程度，分为结构化决策、半结构化决策和非结构化决策。结构化决策是例行常规、可重复性的决策，有规律可循，可预先做出有序的安排而达到预期的结果，可按程序化步骤和常规的方法处理。非结构化决策是指偶发的、非常规的、或其决策过程过于复杂毫无规律可循。半结构化决策介于二者之间。,（）按照决策问题环境，分为确定型决策、风险型决策和完全不确定型决策。确定型决策是在完全掌握未来的外界状态情况下做出决策。风险型决策是在不完全掌握未来的外界状态，只知道状态的概率分布情况下做出决策。完全不确定型决策是在状态的概率分布也未知的情况下做出决策。,8,5.、决策,的分类（续）,概,述,（）按照决策问题的求解步骤，分为单步,决策和序贯决策。,（）按照决策问题的目标个数，分为单目标决策和多目标决策。,（）按照决策人数，分为单人决策和群（体）决策。,9,5.、,科学决策的程序,概,述,发现问题,：所谓问题就是预期与实际的差距,确定目标,：所谓目标就是在一定环境和条件下，在预测的基础上，根据问题确定出期望达到的结果。,拟定方案,：制定多种可供选择的方案。,分析评价,：建立各种模型，并求得各模型的解，对其结果进行评价。,确定价值准则：,作为评价和选择方案的依据。价值准则往往把目标分解成若干层次的确定的价值指标，这些指标实现的程度就是衡量达到决策目标的程度。,方案优选,：权衡利弊，从中选一或综合为一的方案。,局部试验验证,普遍实施,10,5.、,随机型决,策,策问题的,例,例子,概,述,火灾保险,问,问题,：商店、,工,工厂等,进货问题,：商店进,：,：易腐农,产,产品、贺,年,年卡、挂,历,历,卖报人：,报,报纸,影响回头,率,率,加工方法,问,问题,：机械零,件,件制造商,承,承接了加,工,工新产品,的,的订单。,用,用现成的,通,通用设备,，,，加工能,力,力低，成,本,本高。购,置,置专用设,备,备，,加工能力,强,强，成本,低,低。若今,后,后新产品,需,需求量大,，,，购置专,用,用设备比,用,用现成的,通,通用设备,好,好，若今,后,后新产品,需,需求量小,，,，购置专,用,用设备不,如,如用现成,的,的通用设,备,备好,。,出门带伞,问,问题：,带伞是个,累,累赘,项目申报,问,问题：,是否投标,11,概,述,行动集(,方,方案集):可能采,用,用的所有,行,行动的集,合,合,5.7、,随机型决,策,策问题的,要,要素,自然状态,集,集(状态,空,空间):,所,所有可能,的,的自然状,态,态,后果集:决策,问,问题的,各,各种可,能,能的后,果,果,信息集(样本,空,空间、,观,观测空,间,间):,在,在决策,时,时为了,获,获取与,自,自然状,态,态有关,的,的信息,以,以减少,其,其不确,定,定性，,往,往往需,要,要进行,调,调查研,究,究，调,查,查所得,的,的结果,的,的集合,即,即信息,集,集。,12,第六章,随,随机,性,性决策,问,问题的,决,决策准,则,则,一、严格不确定型决策问题,二、风险型决策问题,三,序列决,策,策问题,13,1.悲,观,观准则,6.1,严,严,格,格不确,定,定型决,策,策问题,随机性,决策问题,亦称极小化,极,极大准则。,考,考察采取行,动,动a,i,时可能出现,的,的最坏后果,，,，即最大的,损,损失s,i,决策者应,选,选择行动a,i,使最大的损,失,失s,i,最小。,当决策表中,的,的元素是价,值,值函数时，,是,是使各行动,的,的最小价值,最,最大化，即,极,极大化极小,价,价值。,采用此准则,者,者极端保守,，,，是悲观主,义,义者。,只知道有哪,些,些自然状态,可,可能出现,但,但不知道出,现,现的概率,14,2.乐观准,则,则,6.1,严,严格不确定,型,型决策问题,（,（续）,随机性,决策问题,亦称（使损,失,失）极小化,极,极小准则。,考,考察采取行,动,动a,i,时,可,可,能,能,出,出,现,现,的,的,最,最,好,好,后,后,果,果,，,，,即,即,最,最,小,小,的,的,损,损,失,失s,i,决,决,策,策,者,者,应,应,选,选,择,择,行,行,动,动a,i,使,最,最,小,小,的,的,损,损,失,失s,i,最,小,小,。,。,当,决,决,策,策,表,表,中,中,的,的,元,元,素,素,是,是,价,价,值,值,函,函,数,数,时,时,，,，,是,是,使,使,各,各,行,行,动,动,的,的,最,最,大,大,价,价,值,值,最,最,大,大,化,化,，,，,即,即,极,极,大,大,化,化,极,极,大,大,价,价,值,值,。,。,采,用,用,此,此,准,准,则,则,者,者,非,非,常,常,乐,乐,观,观,，,，,是,是,乐,乐,观,观,主,主,义,义,者,者,。,。,15,3.,等,等,可,可,能,能,性,性,准,准,则,则,6.1,严,严,格,格,不,不,确,确,定,定,型,型,决,决,策,策,问,问,题,题,（,（,续,续,）,）,随,机,机,性,性,决,策,策,问,问,题,题,认,为,为,各,各,状,状,态,态,出,出,现,现,的,的,概,概,率,率,是,是,相,相,等,等,的,的,。,。,计,算,算,各,各,方,方,案,案,的,的,收,收,益,益,期,期,望,望,值,值,。,。,选,择,择,期,期,望,望,值,值,中,中,最,最,大,大,者,者,，,，,以,以,它,它,对,对,应,应,的,的,方,方,案,案,为,为,决,决,策,策,策,策,略,略,（,（,最,最,优,优,方,方,案,案,）,）,。,。,16,4.,最,最,小,小,机,机,会,会,损,损,失,失,准,准,则,则,（,（,最,最,小,小,遗,遗,憾,憾,值,值,准,准,则,则,）,）,6.1,严,严,格,格,不,不,确,确,定,定,型,型,决,决,策,策,问,问,题,题,（,（,续,续,）,）,随,机,机,性,性,决,策,策,问,问,题,题,计,算,算,各,各,“,“,策,策,略,略-,事,事,件,件,”,”,对,对,的,的,机,机,会,会,损,损,失,失,值,值,（,（,遗,遗,憾,憾,值,值,、,、,后,后,悔,悔,值,值,）,）,：,：,即,即,当,当,某,某,一,一,事,事,件,件,发,发,生,生,后,后,，,，,因,因,未,未,采,采,用,用,收,收,益,益,最,最,大,大,的,的,策,策,略,略,而,而,形,形,成,成,的,的,损,损,失,失,值,值,。,。,选择机,会,会损失,值,值中最,小,小者，,以,以它对,应,应的方,案,案为决,策,策策略,（,（最优,方,方案）,。,。,17,5.折,衷,衷主义,准,准则,6.1,严,严,格,格不确,定,定型决,策,策问题,（,（续）,随机性,决策问,题,题,认为悲,观,观,准则和,乐,乐观准,则,则太极,端,端了，,把,把两种,准,准则综,合,合，令,为乐,观,观系数,，,，且0,1,令,令,：,：,第i个,策,策略可,能,能得到,的,的最大,收,收益值,和,和最小,收,收益值,选择最,大,大的H,i,，以它,对,对应的,方,方案为,决,决策策,略,略（最,优,优方案,）,）。,18,例：,6.1,严,严,格,格不确,定,定型决,策,策问题,（,（续）,随机性,决策问,题,题,设某工,厂,厂是按,批,批生产,某,某产品,并,并按批,销,销售，,每,每件产,品,品的成,本,本为300元,，,，批发,价,价格为,每,每件350元,，,，若每,月,月生产,的,的产品,当,当月销,售,售不完,，,，则每,件,件损失10元,，工厂每投,产,产一批是10件，最大,月,月生产能力,是,是40件，,可,可选择的生,产,产,方案是,：0、10,、,、20、30、40五,种,种。假设决,策,策者对该产,品,品的需求情,况,况一无所知,，,，决策者应,如,如何决策？,19,各事件的发,生,生概率是已,知,知的,6.2,风,风险型决策,问,问题,随机性,决策问题,计算各策略,的,的期望收益,值,值,从这些期望,收,收益值中选,择,择最大者，,它,它对应的策,略,略为决策策,略,略。,若将此准则,用,用于一次决,策,策多次重复,进,进行生产的,情,情况，它是,平,平均意义下,的,的最大收益,。,。,1.最大期,望,望收益决策,准,准则,20,6.2,风,风险型决策,问,问题（续,）,）,随机性,决策问题,计算各策略,的,的机会损失,值,值,从这些机会,损,损失值中选,择,择最小者，,它,它对应的策,略,略为决策策,略,略。,在决策时用,这,这两个决策,准,准则所得结,果,果是相同的,。,。,2.最小机,会,会损失决策,准,准则,例：同上例,。,。,21,随机性,决策问题,随机性,决策问题,6.3,序列决策问,题,题,有些决策问,题,题，当进行,决,决策后又产,生,生一些新情,况,况，并需要,进,进行新的决,策,策，接着,又有一些新,情,情况，又需,要,要进行新的,决,决策，这就,是,是序列决策,。,。描述序列,决,决策的有效,工,工具是决策,树,