决策理论与方法-第3章风险型决策分析
决策理论与方法

目录
第一章 决策分析概述
第二章 确定性决策分析
第三章 风险型决策分析 第四章 不确定型决策分析 第五章 多目标决策分析 第六章 序贯决策分析 第七章 竞争型决策分析——博弈论 第八章 决策支持系统
第一章 决策分析概述
第一节 决策分析的概念及其基本要素
一、决策分析的概念
20世纪60年代,美国著名的经济与管理学家西蒙(H. A.Simon)提出的现代决策理论,他指出“管理就是决策”,突 出了决策在现代管理中占有的核心地位。 在现代管理科学中,对决策常有两种理解:一种是狭义的理 解,认为决策就是做出决定,仅限于人们从不同的行动方案中做 出最佳选择,即通常意义上我们所说的“拍板”;另一种是广义 的理解,相当于决策分析,它把决策看作一个过程,即人们为了 实现某一特定目标,在占有一定信息和经验的基础上,根据主客 观条件的可能性,提出各种可行方案,采用一定的科学方法和手 段,进行比较、分析和评价,按照决策准则,从中筛选出最满意 的方案。
第一节 决策分析的概念及其基本要素
二、决策分析的基本要素 (鸡蛋煎饼案例)
(一)决策者 决策主体,可以是个体,也可以是群体,它受社会、政治、经济、文 化、心理等因素的影响。 (二)决策目标 决策者必须有一个希望达到的明确的目标,可以是单个目标,也可以是多 个目标。 (三)决策方案 存在着供人们选择的不同的决策方案。有明确方案和不明确方案两种。 (四)自然状态 决策者无法控制但可以预见的决策环境客观存在的各种状态。 (五)决策结果 即各种决策方案在不同的自然状态下所出现的结果。 (六)决策准则 它是评价方案是否达到决策目标的价值标准,也是选择方案的依据。
(三)货币的时间价值
货币的时间价值,是指货币经历一定时间的投资和再投资所 增加的价值,也称资金的时间价值。
风险型决策分析

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例题——收益值表及决策矩阵
2024/7/17
下例
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解题步骤
• 各方案的最优结果值为
• 最满意方案a*满足Leabharlann q (a*)max
1i3
q(ai
)
q
(a1
)
• a*=a1为最满意方案
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悲观准则(max-min准则)
• 悲观准则也称保守准则,其基本思路是假 设各行动方案总是出现最坏的可能结果值, 这些最坏结果中的最好者所对应的行动方 案为最满意方案。
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等可能性准则决策步骤
• 假定各自然状态出现的概率相等,即 p(θ1)= p(θ2)=…= p(θn)=1/n
• 求各方案条件收益期望值或期望效用值
• 从各方案的条件收益期望值中找出最大者, 或找出期望效用值最大者,所对应的a*为最 满意方案,即a*满足
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等可能性准则举例
第四章 风险型决策分析
2024/7/17
1
风险型决策分析
• 存在两个或两个以上自然状态的决策问题, 每一行动方案对应着多个不同的结果,概 率分布可能是已知,也可能是未知。
• 本章首先介绍不确定型决策分析的几种准 则,然后介绍风险型决策分析的一般方法, 最后讨论状态分析、主观概率、风险度计 算等问题。
• 不确定型决策问题行动方案的结果值出现 的概率无法估算,决策者根据自己的主观 倾向进行决策,不同的主观态度建立不同 的评价和决策准则。
• 根据不同的决策准则,选出的最优方案也 可能是不同的。
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6
不确定型决策分析
决策理论与方法 第三章

销售额 销售额 销售额 销售额 总成本 A 亏损 0 Q 产量(销量) 产量(销量) 盈利 总固定成本
平衡点 S
图3.6 盈亏平衡分析基本模型图
例题1 例题1
• 某厂生产一种产品。其总固定成本为300 某厂生产一种产品。其总固定成本为300 万元;单位产品变动成本为60 元;产品 万元;单位产品变动成本为 60元;产品 单价为75元 单价为75元。 求:该厂的盈亏平衡点产量应为多 少? 解:R=S-C=75Q 3000000-60Q 解:R=S-C=75Q-3000000-60Q 令R=0,则 Q=200000(单位) R=0 Q=200000(单位)
2、计算各状态点的期望值。 3、修枝选定方案(根据期望收益值进行决 策)。期望收益值小的舍去,而期望收益 值大的方案则保留,这就是最优策略。如 果是根据期望机会损失进行决策,则最后 应把期望机会损失值大的方案舍去,而将 期望损失值小的方案保留,并选择该方案 为最优方案。
决策树法
• 决策树法的基本模型
第三章
第一节
确定型决策方法
Hale Waihona Puke 确定型决策分析概述一、确定型决策分析的概念 确定型决策是指只存在一种完全确定的自然状态的决策。 确定型决策的条件: 1)存在一个明确的决策目标; 2)存在一个明确的自然状态; 3)存在可供决策者选择的多个行动方案; 4)可求得各方案在确定状态下的损益值。
二、确定型决策分析与运筹学
为了适应市场的需要, 例:为了适应市场的需要,某市提出了扩大某种电器生产的两个 方案。一个方案是建设大工厂,另一个方案是建设小工厂, 方案。一个方案是建设大工厂,另一个方案是建设小工厂,两者 的使用期都是10年 建设大工厂需要投资600万元, 的使用期都是10年。建设大工厂需要投资600万元,建设小工厂需 10 600万元 要投资280万元,两个方案的每年损益值及自然状态的概率,见表。 要投资280万元,两个方案的每年损益值及自然状态的概率,见表。 280万元 试用决策树评选出合理的决策方案。 试用决策树评选出合理的决策方案。
风险型决策分析

2019/8/9
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等可能性准则决策步骤
• 假定各自然状态出现的概率相等,即 p(θ1)= p(θ2)=…= p(θn)=1/n
• 求各方案条件收益期望值或期望效用值
• 从各方案的条件收益期望值中找出最大者, 或找出期望效用值最大者,所对应的a*为最 满意方案,即a*满足
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等可能性准则举例
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折衷准则的决策步骤
• 取定乐观系数α(0≤α≤1),计算各方案的 折衷值,方案ai的折衷值记为h(ai),即
• 从各方案的折衷值中选出最大者,其对应 的方案就是最满意方案,即折衷准则最满 意方案满足
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乐观系数
• α由决策者主观估计而确定。 • 当α=1时,就是乐观准则; • 当α=0时,就是悲观准则。 • 折衷准则中的α一般假定为0<α<1。
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例题——收益值表及决策矩阵
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下例
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解题步骤
• 各方案的最优结果值为
• 最满意方案a*满足
q
(a*)
max
1i3
q(ai
)
q
(a1
)
• a*=a1为最满意方案
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悲观准则(max-min准则)
• 悲观准则也称保守准则,其基本思路是假 设各行动方案总是出现最坏的可能结果值, 这些最坏结果中的最好者所对应的行动方 案为最满意方案。
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乐观准则
• 上述最优结果值是指最大收益值或最大效 用值。在某些情况下,条件结果值是损失 值,最优结果则是指最小损失值。
决策理论与方法-大纲

《决策理论与方法》教学大纲课程编号:071424A课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课专业必修课□专业选修课□学科基础课总学时:64讲课学时:48实验(上机)学时:16学分:4适用对象:信息管理与信息系统先修课程:管理学、经济学、统计学、高等数学、运筹学一、教学目标决策理论与方法是管理科学专业和信息管理与信息系统专业的专业主干课程。
通过该课程的学习,使学生掌握决策分析的基本理论和基本方法以及仿真技术在决策分析中的应用,能够灵活运用所学知识建立相关的决策模型和仿真模型并求解,培养学生从实践中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力和团队协作精神,提高学生的创新能力和综合素质。
具体包括以下五方面:1、熟练掌握本课程的基本概念和基本原理。
其中,决策原理涵盖:确定型决策分析、风险型决策分析、不确定型决策分析、多目标决策分析、序贯决策分析、竞争型决策分析和决策支持系统等;仿真原理涵盖:蒙特卡洛仿真、基于Matlab随机数的产生、离散系统仿真、连续系统仿真、系统动力学及其应用等。
2、熟练掌握本课程的基本方法和基本模型。
本课程主要包含决策模型和仿真模型两部分。
其中,决策模型包括确定型决策、风险型决策、不确定型决策、多目标决策、序贯决策,仿真模型包括离散系统仿真、连续系统仿真。
3、掌握本课程主要实验的基本原理和基本技能,灵活运用和操作各种相关的决策软件和仿真软件。
决策软件包括Eviews、SPSS、Excel等,仿真软件包括Vensim、Matlab等。
通过实验,巩固课程所学的概念和原理,训练学生对软件的熟练操作和运用能力。
4、培养学生综合运用本课程所学的决策理论、模型方法和仿真技术解决实际问题的能力,包括提出问题、分析问题和解决问题的能力,实践动手能力以及创新能力等。
5、训练学生的科学素养、团队合作意识和探索精神。
二、教学内容及其与毕业要求的对应关系(黑体,小四号字)依据人才培养方案和课程教学目标,提出“问题引导、理论阐析、模型教学、实践强化”的教学设计理念;重点:确定型决策分析、风险型决策分析、不确定型决策分析、多目标决策分析和序贯决策分析;系统仿真的概念、离散和连续系统仿真;系统动力学建模原理和方法。
风险型决策方法-PPT

(3) 剪枝。因为EV2> EV1, EV2> EV3, 所以,剪掉状态结点V1与V3所对应得方案 分枝,保留状态结点V2所对应得方案分枝。 即该问题得最优决策方案应该就是从国外
引进生产线。
例4:某企业,由于生产工艺较落后,产品成本 高,在价格保持中等水平得情况下无利可图, 在价格低落时就要亏损,只有在价格较高时才 能盈利。鉴于这种情况,企业管理者有意改进 其生产工艺,即用新得工艺代替原来旧得生产 工艺。
③ 选择平均收益最大或平均损失最 小得行动方案作为最佳决策方案。
大家应该也有点累了,稍作休息 大家有疑问得,可以询问
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例2:试用期望值决策法对表7、1、1所描 述得风险型决策问题求解。
表7、1、1 每一种天气类型发生得概率及 种植各种农作物得收益
天气类型
极旱年 旱年
发生概率
0.1 0.2
水稻 10 12.6
n 单级风险型决策与多级风险型决策
(1)所谓单级风险型决策,就是指在整个决 策过程中,只需要做出一次决策方案得选择 ,就可以完成决策任务。实例见例3。
(2)所谓多级风险型决策,就是指在整个决 策过程中,需要做出多次决策方案得选择, 才能完成决策任务。实例见例4。
例3:某企业为了生产一种新产品,有3个方案可供决策
在上例中,显然
B1
B
B2
B3
B4
0.1 0.2 P 0.4 0.2 0.1
100 126 180 200 220
A 250 210 170 120
80
120 170 230 170 110
118 130 170 190 210
运用矩阵运算法则,经乘积运算可得
0.1
风险型决策分析

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折衷准则
• 乐观准则和悲观准则对自然状态的假设 都过于极端。折衷准则既非完全乐观, 也非完全悲观。
• 折衷准则基本思路是假设各行动方案既 不会出现最好的条件结果值,也不会出 现最坏的条件结果值,而是出现最好结 果值与最坏结果值之间的某个折衷值, 再从各方案的折衷值中选出一个最大者, 对应的方案即为最满意方案。
1im
max
1 jn
qij
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乐观准则实质
• 持乐观准则的决策者在各方案可能出现的
结果情况不明时,采取好中取好 的乐观态
度,选择最满意的决策方案。 • 由于决策者过于乐观,一切从最好的情况
考虑,难免冒较大的风险。
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乐观准则举例
• 某 为 生企新产业建线拟两,定条方了 生 案三 产 三个 线 (a生 ,3)产 方为方 案扩案二建(,a2原方)为有案新生一建产(一线a条1), 改进老产品。在市场预测的基础上,估算 了各个方案在市场需求的不同情况下的条 件收益值如表(净现值,单位:万元), 但市场不同需求状态的概率未能测定,试 用乐观准则对此问题进行决策分析。
• 只要状态概率的测算切合实际,风险型 决策方法相对于不确定型决策方法就更 为可靠。
• 风险型决策分析最主要的决策准则是期 望值准则
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风险型决策一般条件
存在着决策者希望达到的目标(如收益最大或 损失最小)
存在着两个或两个以上的方案可供选择
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(如不同的市场条件)
然状态的风险程度的测算值。
自然状态:指各种可行方案可能遇到客观情况和状态。
风险型决策分析

112万元
A1 引 进
功
不变(0.6)
失
下跌(0.1)
败 (0.4) 40万元 上涨(0.3) 不变(0.6)
76万元
图 4 例2的多级决策树及分析计算
二、信息的价值
正确的决策依赖足够和可靠的信息,但获取信息是有代价的。因 此,是否值得花费一定的代价去获得必要的信息以供决策之需就成了 一个问题。 决策所需的信息分为两类:完全信息和抽样信息。 完全信息:可以得到完全肯定的自然状态信息。 抽样信息:通过抽样获得的不完全可靠的信息。 抽样信息虽不可靠,但获得代价也较小,多数情况下,也只可能 获得这类信息,以供决策之需。
期望值法
例 1 某企业要决定一产品明年产量,以便早做准备。假定产量大小主 要根据其销售价格好坏而定。据以往经验数据及市场预测得知:未来 产品售价出现上涨、不变和下跌三种状态的概率分别是0.3、0.6和0.1。 若该产品按大、中、小三种不同批量(即三种不同方案)投产,则下 一年度在不同价格状态下的损益值可以估算出来,如表1所示。现要 求通过决策分析来确定下一年度产量,使产品获得的收益期望最大。
30.6万元
上涨(0.3)
不变(0.6) 下跌(0.1)
40万元 32万元 - 6万元
A1 A2 A3
33.6万元
上涨(0.3) 不变(0.6) 下跌(0.1)
36万元
34万元 24万元
17.0万元
上涨(0.3) 不变(0.6) 下跌(0.1)
20万元 16万元 14万元
图 3 例1的决策分析过程和结果
表 1 例1的益损表值
益 损 自然状态 概 率 价格上涨θ1 0.3 40 36 20
单位:万元
价格下跌θ3 0.1 32 34 16 -6 24 14
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3.3
贝叶斯决策分析
三、贝叶斯决策的基本方法
贝叶斯决策的基本方法是:首先利用市场调查获取的补 充信息 H 或 ,去修正状态变量 的先验分布,即依据 似然分布矩阵所提供的充分信息,用贝叶斯公式求出在 信息值 H 或 发生的条件下,状态变量 的条件分 布 P( / H )。
3.3
贝叶斯决策分析
i E (di ) min(dij )
j
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
三、期望损益决策法中的几个问题
(一)期望损益值相同方案的选择
例3-3 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下表所 示。
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
三、期望损益决策法中的几个问题
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
二、风险型决策分析的期望值准则
(二)案例分析
表3-1 某化工厂扩建问题决策 单位:万元
自 然状 态 θ 状态 概率 p 行 动方 案 d 大型扩建d1 中型扩建d2 小型扩建d3
销路好θ1 P1=0.7 200(d11) 150(d21) 100(d31)
销路好θ1 P2=0.3 -60(d12) 20(d22) 60(d32)
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
一、风险型决策分析
风险型决策一般包含以下条件:
(1)存在着决策者希望达到的目标;
(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;
(4)可以计算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。
三、贝叶斯决策的基本方法
条件分布矩阵
P( H1 | 1 ) P ( H1 | 2 ) P( H1 | n ) P( H | ) P( H | ) P( H | ) 2 1 2 2 2 n P( H m | 1 ) P ( H m | 2 ) P ( H m | n )
风险是指实际结果与预期结果相背离而产生损失的一 种不确定性。
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
一、风险型决策分析
用C表示出现的结果(损失),用P表示损失出现的概 率,用R表示风险,则R是C和P的函数:
R=f(C,P) 风险型决策分析在状态概率已知的条件下进行。一旦各 自然状态的概率经过预测或估算被确定,在此基础上的 决策分析所得到的最满意方案就具有一定的稳定性。
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
二、风险型决策分析的期望值准则
风险型决策分析最主要的决策准则是期望值准则。
(一)期望损益决策的基本原理
一个行动方案di的期望损益值,就是它在不同自然状态 下的损益值乘上相对应的发生概率之和。
E (di ) p( j )dij
j 1
nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
3.2
决策树分析方法
三、多阶段决策分析
例3-8 某连锁店经销商准备在一个新建居民小区兴建一个新的连 锁店,经市场行情分析与推测: 该店开业的头3年,经营状况好的概率为0.75,营业差的概率为 0.25; 如果头3年经营状况好,后7年经营状况也好的概率可达0.85; 如果头3年经营状态差后7年经营状态好的概率仅为0.1,差的概率 为0.9。 兴建连锁店的规模有两个方案: 一是建中型商店; 二是先建小型商店,若前3年经营效益好,再扩建为中型商店。 各方案年均收益及投资情况如下表所示。该连锁店管理层应如何 决策?
3.2
决策树分析方法
三、多阶段决策分析
方案 投资
前3年
年收益
后7年
经营好 经营差 经营好 经营差 甲:建中型店 400 乙:建小型店 150 经营好再扩建 再投210 100 60 10 2 150 60 150 10 2 10
第三章 风险型决策分析
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 风险决策的期望值准则及其应用 决策树分析方法 贝叶斯决策分析 风险决策的灵敏度分析 效用理论及风险评价
3.2
决策树分析方法
一、决策树基本分析法
决策树又称决策图,是以方框、圆圈、三角形为结点, 由直线连接而形成的一种像树枝形状的结构。单阶段决 策树如下图所示。
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 )
3.2
决策树分析方法
二、应用实例
例3-7 对例3-6中的问题分为前4年和后6年两期进行考虑。根 据市场调查研究和预测分析,前4年新产品销路好的概率为 0.7,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 年新产品销路差,则后6年销路也差的概率为0.6。在这种情 况下,应该如何决策改造方案?
3.3
贝叶斯决策分析
三、贝叶斯决策的基本方法
贝叶斯决策的基本步骤如下:
1.验前分析; 2.预验分析; 3.验后分析; 4.序贯分析。
3.3
贝叶斯决策分析
三、贝叶斯决策的基本方法
例3-9 某工厂计划生产一种新产品,其销售情况有好 (1)、中(2)和差(3)三种,根据以往的经验,估 计三种情况的概率分布和利润如下表所示。
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
二、风险型决策分析的期望值准则
(二)案例分析
表3-2 冷饮日销售量概率表 日销量(箱) 概率 200 0.3 210 0.4 220 0.2 230 0.1
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
三、期望损益决策法中的几个问题
(一)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)的行动方案不止一个,选取离差最小的方案为最优 方案。 按决策技术定义的离差为:
3.2
决策树分析方法
二、应用实例
根据以上情况,该公司确定进货期为一周,并设计了3种进货方案:A1进货方案 为每周进货10000×7=70000(公斤);A2进货方案为每周进货8000×7=56000 (公斤);进货方案为每周进货6000×7=42000(公斤)。A3在“双节”到来 之前。公司将决策选择哪种进货方案,以便做好资金筹集和销售网点的布置工 作。
3.3
贝叶斯决策分析
一、贝叶斯决策的意义
在管理决策的过程中,往往存在两种偏向: 一是缺少调查,对状态变量的情况掌握非常粗略,这时 做决策使决策结果与现实存在很大差距,造成决策失误。 二是进行了细致的调查,但是产生的费用很高,使信息 没有对企业产生应有的效益。 这两个倾向,前者没有考虑信息的价值,后者没有考虑 信息的经济性。只有将两者有机地结合起来,才能提高 决策分析的科学性和效益性。 这就是贝叶斯决策要解决的问题。
3.1
风险决策的期望值准则及其应用
二、风险型决策分析的期望值准则
(二)案例分析
例3-2 某冷饮厂拟定今年夏天(七、八两月)某种冷饮的 日计划产量。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,过剩 一箱就要由于冷藏费及其它原因而亏损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3-2所示。
3.2
决策树分析方法
二、应用实例
例3-6 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。两种方案的试用期均为 10年。不同方案需要不同投资额,同时新产品在改造后的10年期间面临 两种自然状态:销路好和销路不好。不同方案的投资以及在不同自然状 态下的收益如下表所示。问应该如何决策改造方案? 方案 投资 年度收益 销路好 (P=0.7) 全部改造 部分改造 280 150 100 45 销路不好 (P=0.3) -30 10 10年 10年 试用期
3.3
贝叶斯决策分析
二、贝叶斯决策的基本原理
决策者对自然状态提出某一概率分布。后来通 过调查又获得许多信息,则应该用后来的补充 信息改进原来的概率分布。
全概率公式: P( A) P( A | i ) P(i )
i 1 n
贝叶斯公式:
P( A) P( | A) P( A)
3.3
贝叶斯决策分析
二、贝叶斯决策的基本原理
把全概率公式和贝叶斯公式结合,有:
P(i | A)
P( A | i ) P(i )
P( A | ) P( )
j 1 j j
n
3.3
贝叶斯决策分析
三、贝叶斯决策的基本方法
【引例】盒子里有100枚均匀的硬币,有60枚是 正常的,40枚两面都是徽。从盒子中任取一枚 让你猜是哪一类硬币。猜中得10元,猜不中不 得钱。你猜是哪一类? 如果现在抛掷3次,3次都出现徽,你又如何猜?
3.2
决策树分析方法
三、多阶段决策分析
多阶段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 着另一个或几个决策问题。只有当低一层次的决策方案 确定之后,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,分拆和比较,直到 整个问题的决策方案确定为止。
方
案
枝
2
3
状态点
概率枝 概率枝
3.2
决策树分析方法
一、决策树基本分析法
运用决策树进行决策的步骤
(1)根据实际决策问题,以初始决策点为树根出发, 从左至右分别选择决策点、方案枝、状态点、概率枝等 画出决策树;
(2)从右至左逐步计算各个状态结点的期望收益值或 期望损失值,并将其数值标在各点上方; (3)在决策点将各状态节点上的期望值加以比较,选 取期望收益值最大的方案。对落选的方案要进行“剪 枝”,即在效益差的方案枝上画上“∥”符号。最后留 下一条效益最好的方案。