第七章 科学决策

1. 第七章 科学决策 主要内容： • 决策及科学决策的概念 • 科学决策程序 • 科学决策常用的几种方法

2. 第一节 决策的概念 一、决策的含义 决策就是对未来实践的方向、目标、原则以及为坚持方向、 贯彻原则、达到目标而对采取的方法与手段所作的决定。 二、决策的基本特征 1.意识性 2.目的性 3.超前性 4.选择性

3. 三、决策的分类 1.按主体分 2.按范围分 3.按有无先例可循分 4.按条件的确定程度分 5.按认识活动的形式分 四、科学决策 1.经验决策 含义： 特点：

4. 2.科学决策 含义 特点 五、决策的基本要素 • 决策者 • 决策对象 • 信息 • 理论与方法 • 决策结果

5. 第二节 科学决策程序 一、确定决策目标 确定目标要达到的要求： 1.目标具有明确性 2.目标具有可行性 3.目标具有期限性 4.目标具有层次性 二、拟制备选方案 拟制备选方案的要求： 1.符合目标要求

6. 2.方案互相排斥 3.方案整体详尽 三、综合论证方案选优 论证的内容： 1.价值论证 2.可行性论证 3.应变论证

7. 四、试验和普遍实施 试验应注意的问题： 实施的步骤：

8. 复习题 1.决策的含义、特点？ 2.科学决策的含义、特点？ 3.科学决策的程序？

9. n Е(Αί)=(∑Wij×Pj)×t-I投 j=1 第三节 科学决策常用的几种方法 附：相关基础内容 1、损益值W：指决策面临的自然状态出现时的结果。表示自然状 态发生后给决策者带来收益或损失的大小。 2、概率P：表示某一随机事件可能发生的程度的一个数。0≤P≤1 3、随机事件Ω：随机现象的每一种表现或结果。（具有多种可能 的结果，而对于究竟发生哪一种结果事先不能肯 定的现象叫随机现象） 4、损益期望值Е(Α)：实施各可行方案时将出现的结果。 是描述方案的实施给决策者带来收益或损失的大小的数量 指标。若用Е(Αί)表示可行方案的损益期望值，则： n：可能出现的的自然状态的个数 Αί:第i个可行方案 Wij：第i个可行方案第j种状态的损益值 Pj：第j种状态出现的概率

10. 一、确定型决策 1、定义：决策目标明确，决策者对决策的各种条件和因素 完全掌握，并能切实了解采取行动后产生的结果 情况下的决策。 条件： ⑴有一个明确目标； ⑵有一种确定的自然状态,即该状态出现的概率P=1； ⑶有两个以上的行动方案； ⑷对应各方案的损益值可以知道。 2、常用方法 ⑴简单法 ⑵线性规划法 ⑶统筹法

11. 二、风险型决策 1、定义：指决策的问题存在着多种状态，每种状态都有可能 发生，且发生的概率可知，是一种随机事件，这种 状态下的决策称为风险型决策。 条件： ⑴有一个明确目标； ⑵ 有两个以上的行动方案； ⑶有两个以上的自然状态； ⑷各方案在不同状态下的损益值可知； ⑸自然状态出现的概率可知 2、常用方法 ⑴表解法 最大可能性准则 依据 期望值准则 ⑵决策树法

12. 决策树： 思想：把整个决策过程作为一个大系统，用决策树对整个系统 进行描述，然后在决策树上运用期望值准则，通过对系 统已知量的分析、计算和选优来完成决策。 步骤： ①收集资料、预测状态概率、计算损益值； ②绘制决策树； ③计算期望损益值； ④选优决策。 画图的符号规定：

13. θ W P Α 例1、某总队后勤部拟建一座工厂，生产某种新产品，现提 出两个建厂方案，一是建大厂，投资300万；二是建小厂，投资 120万。使用期均10年，经预测，今后10年内，该产品市场销路 好的概率为0.7，其决策表如下： 试决策如何建厂？

14. 例2、从甲地到乙地有两条行军路线，其中Ⅰ号路线是通道没有桥梁，Ⅱ号路线例2、从甲地到乙地有两条行军路线，其中Ⅰ号路线是通道没有桥梁，Ⅱ号路线 中间有一座桥。如果Ⅱ号路线桥梁被损坏可折返走Ⅰ号路线或用船摆渡通过。现已知 走Ⅰ号路所需时间4小时，Ⅱ号路桥好需2小时，桥好的概率为0.7。船度情况如下表： 选择最优行军路线。 解： 1、计算损益值 ∵ 走Ⅰ号路所需时间4小时，Ⅱ号路桥好需2小时，Ⅱ号路线中间有一座桥。 ∴ Ⅱ号路线桥梁被损坏折返走Ⅰ号路线所需时间为 4+2 小时。 4 2、绘制决策树 Ⅰ 好 0.7 ∥ 2 A1 3.05 6 1 A2 Ⅰ 3.05 Ⅱ ∥ 2 坏 5.5 B1 θ1 0.6 0.3 4.5 5.5 3 船 B2 4 θ2 0.4 7

15. 练习、我舰执行海面搜索任务，搜索方案有4种：S1、S2、S3、S4。可能出现海情练习、我舰执行海面搜索任务，搜索方案有4种：S1、S2、S3、S4。可能出现海情 的概率分别为：二级浪以下的 N1= 0.3、三级或四级浪的 N2= 0.5、四级浪以上的N3= 0.2。假定采取任何一种方案，在任何海情下搜索目标的概率已知，数值见下表： 求采取何种方案完成任务的把握最大。 0.46 0.3 0.8 0.5 2 0.4 0.2 0.1 ∥ 0.3 0.55 0.7 0.5 S1 0.6 0.58 3 S2 ∥ 0.2 0.2 1 S3 0.58 0.3 0.9 S4 0.5 4 0.5 0.2 ∥ 0.3 0.37 0.3 0.6 0.5 5 0.3 0.2 0.2

16. 例3、某后勤部拟建一座工厂，现提出两个建厂方案：一是建大厂投资300万，二是先建小厂投资120万，三例3、某后勤部拟建一座工厂，现提出两个建厂方案：一是建大厂投资300万，二是先建小厂投资120万，三 年后再视情况决定是否扩建。若扩建需再投资150万，服役期均为10年。经预测得知：10年中前三年销路好的概 率为0.7，并且前三年销路好后七年销路好的概率0.9；若前三年销路差后七年销路差的概率0.9；销路好，建大 厂年效益值为100万，建小厂为40万，小厂扩建后为95万；销路差，建大厂每年亏损20万，建小厂效益值为30万， 小厂扩建后为0。试用决策树法决策。 616 好 0.9 100 解： 4 306.4 差 0.1 ﹣20 好 0.7 2 好 0.1 差 0.3 ﹣56 100 ∥ 5 差 0.9 大厂﹣300 ﹣20 306.4 448.5 好 0.9 95 1 8 448.5 差 0.1 小厂﹣120 扩﹣150 0 6 不扩 273 370.05 好 0.9 40 好 0.7 ∥ 9 3 差 0.1 30 差 0.3 217 好 0.1 40 7 差 0.9 30 前3年 后7年

17. 小结： 1、决策树法的核心是画决策树。弄清画“ ”，画“ ”的情况。 2、计算损益期望值时要减去“投入”，要考虑时间阶段。

18. 四、不确定型决策 1、定义： 指决策问题的目标已经明确，而所面临条件出现的概率完全无法预测，这种要冒 更大的风险、依靠决策者的经验、能力和思维判断进行的决策称为不确定型决策。 2、条件 ⑴ 一个目标：存在着一个明确的目标。 ⑵ 多种状态：存在着两个以上的自然状态。 ⑶ 多个方案：存在两个以上的可行方案。 ⑷ 损益值可知：不同行动方案在不同自然状态下的损益值可以估计出来。 ⑸ 概率未知：不同自然状态出现的概率不知。 例如，某边防站进行缉私行动，可能出现的情况有三种：消息不准；气候不良；道路不畅。 对于这三种自然状态可能出现的概率也不清楚，但是知道每种自然状态对各种行动方案所产生 的影响，即知道各种自然状态下各种行动方案的成功率，见下表： 状态 w 方案 θ1 θ2 θ3 0.4 0.1 0.9 A1 A2 0.7 0.3 0.5 A3 0.6 0.8 0.2

19. 3、决策常用方法 — 5种准则 ⑴ 乐观准则（大中取大）（损失则小中取小） 决策思路： 数学表达式： DL= {A0∈A } max / [ ] max W(Ai,θj) θj ∈ θ Ai∈A A0—该准则下的最优方案 决策步骤： ① 找出各方案的最大损益值； ② 在一组最大损益值中再选取最大值，该最大值对应的方案为最优方案。 例： 最大值 0.9 * 0.7 0.8

20. ⑵ 悲观准则（小中取大） 决策思路： 数学表达式： 决策步骤: ① 找出各方案的最小损益值； ② 在一组最小损益值中再选取最大值，该最大值对应的方案为最优方案。 例： 最小值 0.1 0.3 * 0.2

21. ⑶ 乐观系数准则（折衷准则） 决策思路： 乐观系数： 表示— α，0≤ α ≤1 取值—历史资料、经验判断等。 折衷损益值及计算公式： Wiz= α max W(Ai,θj) +（1-α）min W(Ai,θj) θj∈ θ θj∈ θ 即 折衷损益值= α ·最大损益值 + （1-α）·最小损益值 数学表达式： Dz= {A0∈A / max Wiz} Ai∈A 决策步骤： ①确定乐观系数； ②计算各方案的折衷损益值； ③选取最大折衷损益值所对应的方案为最优方案。

22. 例： （ α = 0.8) Wiz * 0.74 0.62 0.68

23. ⑷ 等可能性准则 决策思路： 数学表达式： DE={A0∈A/ maxE(Ai)} Ai∈A E(Ai)—按等概率计算的Ai方案的损益期望值 注： 收益时 maxE(Ai) Ai∈A 损失时 minE(Ai) Ai∈A 决策步骤： ①以等概率计算各方案的损益期望值； ②选出最大损益期望值，其对应方案为最优方案。 例： E(Ai) 14/30 15/30 16/30 *

24. ⑸ 后悔值准则（大中取小） 决策思路： 后悔值：描述后悔程度大小的量，即现实结果与理想目标之差。 R(Ai,θj)—表选取方案Ai而遇到自然状态θj时的后悔值。 R(Ai,θj)= max W(Ak,θj) - W(Ai,θj) Ak∈A 数学表达式： DH= {A0∈A / min [maxR(Ai,θj)]} Ai∈A θj ∈ θ 决策步骤： 收益时：Rij=maxWkj-Wij 损失时：Rij=Wij- minWkj ①计算并列出后悔值表 ②选取各方案的最大后悔值； ③在一组最大后悔值中选择最小值，该最小值对应的方案为最优方案。

25. 例： 最大后 悔值 0.6 0.5 * 0.5 * 0 0.4 0.6 0.4 0.5 0 0.3 0 0.5

27. 练习：各种行动方案在各种自然状态下的损益值见下表：练习：各种行动方案在各种自然状态下的损益值见下表： 试用“五种准则”选择最优方案。