決策分析方法課件

系統(tǒng)工程

（SystemsEngineering,SE）

—現(xiàn)代管理的系統(tǒng)思維與系統(tǒng)分析方法西安交通大學(xué)管理學(xué)院袁治平系統(tǒng)工程

（SystemsEngineering,SE）1第七章決策分析方法第一節(jié)：管理決策概述第二節(jié)：風(fēng)險(xiǎn)型決策分析第三節(jié)：沖突分析第七章決策分析方法第一節(jié)：管理決策概述2第七章決策分析方法一、基本概念

決策是管理的重要職能，它是決策者對(duì)系統(tǒng)方案所做決定的過程和結(jié)果，決策是決策者的行為和職責(zé)。

按照H.A.西蒙(H.A.Simon)的觀點(diǎn)，“管理就是決策”。因此，決策分析的一般過程也即管理系統(tǒng)分析的過程。第一節(jié)管理決策概述第七章決策分析方法一、基本概念第一節(jié)管理決策概述3二、決策問題的基本模式和常見類型

Wij=f(Ai，θj)i=1,m，j=1,n其中：Ai——決策者的第i種策略或第i種方案。屬于決策變量，是決策者的可控因素。θj——決策者和決策對(duì)象(決策問題)所處的第j種環(huán)境條件或第j種自然狀態(tài)。屬于狀態(tài)變量，是決策者不可控制的因素。Wij——決策者在第j種狀態(tài)下選擇第i種方案的結(jié)果，是決策問題的價(jià)值函數(shù)值，一般叫益損值、效用值。

根據(jù)決策問題的基本模式，可劃分決策問題的類型，其結(jié)果如圖7—1所示。其中依照θj的不同所得到的四種類型是最基本和最常見的劃分。二、決策問題的基本模式和常見類型4決策問題的要素決策問題的類型

完全把握確定性決策.θ

不完全把握風(fēng)險(xiǎn)性決策完全不把握對(duì)自然不確定不確定性決策對(duì)人的不確定對(duì)抗性決策（對(duì)策）

.A

政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、能源、人口、教育等決策戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)等決策

.W

定性、定量、模糊決策單目標(biāo)、多目標(biāo)決策隱式、顯式?jīng)Q策

.決策者個(gè)人、群體決策圖7—1決策問題類型劃分示意圖決策問題的要素決策問題的類型完全把握5三、幾類基本決策問題的分析

1.確定型決策

條件：(1)存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)(收益大或損失小等)；(2)存在確定的自然狀態(tài)；(3)存在著可供選擇的兩個(gè)以上的行動(dòng)方案；(4)不同行動(dòng)方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來。方法：在方案數(shù)量較大時(shí)，常用運(yùn)籌學(xué)中規(guī)劃論等方法來分析解決，如線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃。嚴(yán)格地來講，確定型問題只是優(yōu)化計(jì)算問題，而不屬于真正的管理決策分析問題。三、幾類基本決策問題的分析1.確定型決策62.風(fēng)險(xiǎn)型決策

條件：(1)(同確定型)；(2)存在兩個(gè)以上不以決策者主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài)，但決策者或分析人員根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)理論等可預(yù)先估算出自然狀態(tài)的概率值P(θj)；(3)(同確定型)；(4)(同確定型)。

方法：期望值、決策樹法。

風(fēng)險(xiǎn)型決策問題是一般決策分析的主要內(nèi)容。在基本方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)注意把握信息的價(jià)值及其分析和決策者的效用觀等重要問題。2.風(fēng)險(xiǎn)型決策73.不確定型決策條件：(1)(同確定型)；(2)自然狀態(tài)不確定，且其出現(xiàn)的概率不可知；(3)(同確定型)；(4)(同確定型)。方法：樂觀法(最大最大原則)、悲觀法(最小最大原則)、等概率法(Laplace準(zhǔn)則；也是一種特殊的風(fēng)險(xiǎn)型決策)、后悔值法(Savage準(zhǔn)則或后悔值最大最小原則)。

對(duì)于不確定型決策分析問題，若采用不同求解方法，則所得的結(jié)果也會(huì)有所不同，因?yàn)檫@些決策方法是各自從不同的決策準(zhǔn)則出發(fā)來選擇最優(yōu)方案的。而具體采用何種方法，又視決策者的態(tài)度或效用觀而定，在理論上還不能證明哪種方法是最為合適的。3.不確定型決策84.對(duì)抗型決策

Wij=f(Ai，Bj)i=1,m,j=1,n其中：A——決策者的策略集；B——競爭對(duì)手的策略集可采用對(duì)策論及其沖突分析等方法來分析解決。這類決策分析問題是當(dāng)前管理、經(jīng)濟(jì)界比較關(guān)注的問題。5.多目標(biāo)決策4.對(duì)抗型決策5.多目標(biāo)決策9第七章:決策分析方法第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型分析決策一、風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法1.期望值法期望值法就是利用概率論中隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望公式算出每個(gè)行動(dòng)方案的益損期望值并加以比較。若采用決策目標(biāo)(準(zhǔn)則)是期望收益最大，則選擇收益期望值最大的行動(dòng)方案為最優(yōu)方案；反之，若決策目標(biāo)是期望費(fèi)用最小，則采用費(fèi)用期望值最小的方案為最優(yōu)方案。

第七章:決策分析方法第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型分析決策一、風(fēng)險(xiǎn)型決102.決策樹法所謂決策樹法就是利用樹形圖模型來描述決策分析問題，并直接在決策樹圖上進(jìn)行決策分析。其決策目標(biāo)(準(zhǔn)則)可以是益損期望值或經(jīng)過變換的其它指標(biāo)值。

3.多級(jí)決策樹如果只需作一次決策，其分析求解即告完成，則這種決策分析問題就叫做單級(jí)決策。反之，有些決策問題需要經(jīng)過多次決策才告完成，則這種決策問題就叫做多級(jí)決策問題。應(yīng)用決策樹法進(jìn)行多級(jí)決策分析叫做多級(jí)決策樹。

2.決策樹法3.多級(jí)決策樹11二、信息的價(jià)值決策所需的信息一般可以分為兩類。一類是完全信息，即據(jù)此可以得到完全肯定的自然狀態(tài)信息，這樣就有助于正確的決策，從而使決策結(jié)果能獲得較大的收益，但為獲得完全信息的代價(jià)也相當(dāng)可觀，而且在現(xiàn)實(shí)中和在多數(shù)情況下，要獲得這種完全信息也較為困難或根本不可能做到；另一類是抽樣信息，這是一類不完全可靠的信息。通過抽樣所獲得的信息，用統(tǒng)計(jì)方法來推斷自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率，據(jù)此來選擇行動(dòng)方案。抽樣信息雖不十分可靠，但為獲得此類信息的代價(jià)也較小，且在實(shí)際中和在多數(shù)情況下，也只可能獲得這類信息以供決策之需。二、信息的價(jià)值決策所需的信息一般可以分為兩類。一類是12三、效用曲線的應(yīng)用三、效用曲線的應(yīng)用13第七章:決策分析方法第三節(jié)沖突分析一、對(duì)策論與沖突分析

沖突分析(ConflictAnalysis)是國外近年來在經(jīng)典對(duì)策論(GameTheory)和偏對(duì)策理論(MetagameTheory)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種對(duì)沖突行為進(jìn)行正規(guī)分析(FormalAnalysis)的決策分析方法。

第七章:決策分析方法第三節(jié)沖突分析一、對(duì)策論與沖突分14其主要特點(diǎn)是能最大限度地利用信息，通過對(duì)許多難以定量描述的現(xiàn)實(shí)問題的邏輯分析，進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測(cè)和過程分析(預(yù)測(cè)和評(píng)估、事前分析和事后分析)，幫助決策者科學(xué)周密地思考問題。它是分析多人決策和解決多人競爭問題的有效工具之一。國外已在社會(huì)、政治、軍事、經(jīng)濟(jì)等不同領(lǐng)域的糾紛談判、水力資源管理、環(huán)境工程、運(yùn)輸工程等方面得到了應(yīng)用，我國也已在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、企業(yè)經(jīng)營和組織管理等領(lǐng)域開始應(yīng)用。

對(duì)策(Game)是決策者在某種競爭場合下作出的決策，是一種人為的不確定型決策(競爭或?qū)剐蜎Q策)。作為一類特殊的決策問題，對(duì)策的基本模式(概念模型)如圖7—10所示。其主要特點(diǎn)是能最大限度地利用信息，通過對(duì)許多難以定量15一般決策：

Vij=f(Aj,θj)Aj:決策者第I中選擇，

I=I,m(行動(dòng)方案、可控因素、決策變量)Θj：決策對(duì)象所處的第j種環(huán)境條件，j=I,n(自然狀態(tài)、不可控因素、狀態(tài)變量)Vij：決策系統(tǒng)狀態(tài)的價(jià)值函數(shù)（益損函數(shù)）

人為不確定性決策：

Vij(A)=f(Aj,Bj)Aj:決策者第I中選擇，

Bj：競爭對(duì)手第j種選擇Vij(A)：決策者的益損（贏得、支付）函數(shù)對(duì)策：

G=〈N,A,V〉G---GAME，N---局中人集合A---局中人策略集合V----贏得、支付或益損值

圖7—10對(duì)抗型決策的概念模型一般決策：人為不確定性決策：對(duì)策：圖7—10對(duì)抗型決16

對(duì)策論起源于20世紀(jì)20年代初，40年代中和60年代中均得到了很大發(fā)展，70年代以來在許多方面又取得了豐碩成果。70年代初，N.Howard(英)提出了一種以現(xiàn)實(shí)生活中最容易出現(xiàn)的情況為基礎(chǔ)的對(duì)策理論——MetagameTheory(偏對(duì)策理論)。其基本思想是認(rèn)為在選擇策略時(shí)要考慮其他局中人可能的反應(yīng)，即將各局中人的策略作為一種函數(shù)，使其構(gòu)成更高一級(jí)的對(duì)策，即偏對(duì)策。另外，在該理論描述中，主張用結(jié)局的優(yōu)先序代替其贏得值，從而使得對(duì)策模型的可實(shí)現(xiàn)性大大增強(qiáng)。對(duì)策論起源于20世紀(jì)20年代初，40年代中和60年代17到了80年代，M.Fraser和W.Hipel(加拿大)在偏對(duì)策的基礎(chǔ)上，提出了一種研究沖突事態(tài)的方法——沖突分析方法，從而使得對(duì)策理論更加實(shí)用化。該方法的提出也迎合了近一、二十年來對(duì)策化(gaming)或通過模擬手段來研究對(duì)策問題的趨勢(shì)。沖突分析方法的主要特色是：(1)

能最大限度地利用信息，尤其對(duì)許多難以定量分析的問題，用沖突分析解決起來更顯得得心應(yīng)手，因而較適于解決工程系統(tǒng)中考慮社會(huì)因素影響時(shí)的決策問題和社會(huì)系統(tǒng)中的多人決策問題。

到了80年代，M.Fraser和W.Hipel(加拿18(2)

具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)(集合論)和邏輯學(xué)基礎(chǔ)，是在一般對(duì)策論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的偏對(duì)策理論的實(shí)際應(yīng)用。(3)沖突分析既能進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測(cè)(事前分析)，又能進(jìn)行事態(tài)的過程描述和評(píng)估(事后分析)，從而可為決策者提供多方面有價(jià)值的決策信息，并可進(jìn)行政策和決策行為的分析。

(4)分析方法在使用中幾乎不需任何的數(shù)學(xué)理論和復(fù)雜的數(shù)學(xué)方法，很容易被理解和掌握。主要分析過程還可用計(jì)算機(jī)、通過人—機(jī)對(duì)話解決，因而具有很強(qiáng)的實(shí)用性。目前，使用較多的沖突分析軟件是CAP(ConflictAnalysisProgram)或DM(DecisionMaker)。

(2)

具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)(集合論)和邏輯學(xué)基礎(chǔ)，是在19(5)沖突分析用結(jié)局的優(yōu)先序代替了效用值，并認(rèn)為對(duì)結(jié)局比較判斷時(shí)可無傳遞性，從而在實(shí)際應(yīng)用中避開了經(jīng)典對(duì)策論關(guān)于效用值和傳遞性假設(shè)等障礙。二、沖突分析的程序及要素

1、沖突分析的一般過程沖突分析的一般過程或程序如圖7—11所示。

沖突問題對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述建模穩(wěn)定性分析決策結(jié)果分析與評(píng)價(jià)YN圖7—11沖突分析過程示意圖(5)沖突分析用結(jié)局的優(yōu)先序代替了效用值，并認(rèn)為對(duì)結(jié)20(1)對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述以對(duì)事件有關(guān)背景材料的收集和整理為基本內(nèi)容。整理和恰當(dāng)?shù)拿枋鍪欠治鋈藛T的主要工作。主要包括：①?zèng)_突發(fā)生的原因(起因)及事件的主要發(fā)展過程；②爭論的問題及其焦點(diǎn)；③可能的利益和行為主體及其在事件中的地位及相互關(guān)系；④有關(guān)各方參與沖突的動(dòng)機(jī)、目的和基本的價(jià)值判斷；⑤各方在沖突事態(tài)中可能獨(dú)立采取的行動(dòng)。對(duì)背景的深刻了解和恰當(dāng)描述，是對(duì)復(fù)雜的沖突問題進(jìn)行正規(guī)分析的基礎(chǔ)。(1)對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述以對(duì)事件有關(guān)背景材料的21(2)沖突分析模型(建模)是在初步信息處理之后，對(duì)沖突事態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定性分析用的沖突事件或沖突分析要素間相互關(guān)系及其變化情況的模擬模型，一般用表格形式比較方便。(3)穩(wěn)定性分析是使沖突問題得以“圓滿”解決的關(guān)鍵，其目的是求得沖突事態(tài)的平穩(wěn)結(jié)局(局勢(shì))。所謂平穩(wěn)局勢(shì)，是指對(duì)所有局中人都可接受的局勢(shì)(結(jié)果)，也即對(duì)任一局中人i，更換其策略后得到新局勢(shì)，而新局勢(shì)的效用值(贏得)或偏好度都較原局勢(shì)為小，則稱原來的局勢(shì)為平穩(wěn)局勢(shì)。因在平穩(wěn)狀態(tài)下，沒有一個(gè)局中人愿意離開他已經(jīng)選定的策略。故平穩(wěn)結(jié)局亦為最優(yōu)結(jié)局(最優(yōu)解)。穩(wěn)定性分析必須考慮有關(guān)各方的優(yōu)先選擇和相互制約。(2)沖突分析模型(建模)是在初步信息處理之后，對(duì)沖突22(4)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)主要是對(duì)穩(wěn)定性分析的結(jié)果(即各平穩(wěn)局勢(shì))做進(jìn)一步的邏輯分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)，以便向決策者提供有實(shí)用價(jià)值的決策參考信息。2、沖突分析的基本要素沖突分析的要素(也叫沖突事件的要素)是使現(xiàn)實(shí)沖突問題模型化、分析正規(guī)化所需的基本信息，也是對(duì)原始資料處理的結(jié)果。主要有：(1)時(shí)間點(diǎn)：是說明“沖突”開始發(fā)生時(shí)刻的標(biāo)志；對(duì)于建模而言，則是能夠得到有用信息的終點(diǎn)。因?yàn)闆_突總是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，各種要素都在變化，這樣很容易使人認(rèn)識(shí)不清，所以需要確定一個(gè)瞬間時(shí)刻，使問題明朗化。但時(shí)間點(diǎn)不直接進(jìn)入分析模型。(4)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)主要是對(duì)穩(wěn)定性分析的結(jié)果(即各23(2)局中人(Players)：是指參與沖突的集團(tuán)或個(gè)人(利益主體)，他們必須有部分或完全的獨(dú)立決策權(quán)(行為主體)。沖突分析要求局中人至少有兩個(gè)或兩個(gè)以上。局中人集合記作N，N|=n≥2。(3)選擇或行動(dòng)(Options)：是各局中人在沖突事態(tài)中可能采取的行為動(dòng)作。沖突局勢(shì)正是由各方局中人各自采取某些行動(dòng)而形成的。每個(gè)局中人一組行動(dòng)的某種組合稱為該局中人的一個(gè)策略(Strategy)。第i個(gè)局中人的行動(dòng)集合記作Oi,|Oi|=ki。(4)結(jié)局(Outcomes)。各局中人沖突策略的組合共同形成沖突事態(tài)的結(jié)局。全體策略的組合(笛卡爾乘積或直積)為基本結(jié)局集合，記作T，|T|=？。結(jié)局是沖突分析問題的解。

(2)局中人(Players)：是指參與沖突的集團(tuán)或個(gè)24(5)優(yōu)先序或優(yōu)先向量(PreferenceVector)。各局中人按照自己的目標(biāo)要求及好惡標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)可能出現(xiàn)的結(jié)局(可行結(jié)局)排出優(yōu)劣次序，形成各自的優(yōu)先序(向量)。

(5)優(yōu)先序或優(yōu)先向量(PreferenceVec25

三、CA基本方法舉例

——CubanMissileCrisis(CMC)

1.背景

1956年末至19591961年4月及1961年中1962年10月14日美蘇①維持現(xiàn)狀①維持現(xiàn)狀②實(shí)施空襲②撤除導(dǎo)彈基地③設(shè)置封鎖圈③加劇局勢(shì)緊張化本分析的類型和目的

三、CA基本方法舉例

——CubanMissil262.建模（1）明確基本要素時(shí)間點(diǎn)：1962年10月中旬局中人：美、蘇行動(dòng)：美——①空襲②封鎖蘇——①撤除②升級(jí)（2）表達(dá)及綜合結(jié)局

2.建模27

1.空襲010101010101

0101

202.封鎖001100110011

0011

21基本結(jié)局可行結(jié)局美：

3.撤除000011110000

1111

224.升級(jí)00000000111

1

1111

23十進(jìn)制數(shù)01234567891011

12131415

蘇：

1.空襲010101010101

0101

202.封鎖28

（3）確定優(yōu)先序美：46572130119108

蘇：04625173119108

（3）確定優(yōu)先序美：4657213011910829

3.穩(wěn)定性分析基本假設(shè)：①每個(gè)局中人都將不斷朝著對(duì)自己最有利的方向改變其策略；②局中人在決定自己的選擇時(shí)，都會(huì)考慮到其他局中人可能的反應(yīng)及對(duì)本人的影響；③全局平穩(wěn)結(jié)局首先對(duì)每個(gè)局中人來說都是個(gè)體平穩(wěn)的。（1）確定單方面改進(jìn)結(jié)局UI（UnilateralImprovement）（2）確定個(gè)體穩(wěn)定狀態(tài)①合理穩(wěn)定（Rationalstable——R）②連續(xù)處罰穩(wěn)定（Sequentiallysanctionedstable——S）③非穩(wěn)定（Unstable——U）（3）確定全局平穩(wěn)結(jié)局（Equilibrium——E）

30

全局平穩(wěn)EE

個(gè)體穩(wěn)定rsuuruuuruuu美:46572130119108UI

444

222

111111

66

11

99

5

3

10個(gè)體穩(wěn)定rsrururuuuuu蘇:04625173119108UI

0

6

5

77560

3124全局平穩(wěn)EE

個(gè)體穩(wěn)定rsuuruuu31

4.結(jié)果分析“0”“2”“6”美蘇4.結(jié)果分析“0”“2”“6”美32

四、沖突分析一般方法不可行結(jié)局的類型（Type）Type在邏輯推理上不可能形成在策略的優(yōu)先選擇上不可能出現(xiàn)在合作可能上不可行在遞階要求上不可行局中人自身12

局中人相互之間3456四、沖突分析一般方法不可行結(jié)局的類型（Type）Type33n人沖突中第i個(gè)局中人穩(wěn)定性分析的程序

開始對(duì)于局中人i,結(jié)局q有UI嗎？對(duì)于局中人i,由q的UI結(jié)局q0其他局中人是否有UI？嗎？其他局中人由q0其造成的一切結(jié)局q//，對(duì)于局人i而言，全都比q更優(yōu)嗎？對(duì)于局中人i,由結(jié)局q的UI結(jié)局還有嗎？q是合理穩(wěn)定性結(jié)局，記作rq是非穩(wěn)定性結(jié)局，記作u（檢查同時(shí)處罰性穩(wěn)定，若是記作u）q是連續(xù)處罰性穩(wěn)定結(jié)局，記作sq是全局平穩(wěn)結(jié)局，記作E結(jié)束YNNYYNn人沖突中第i個(gè)局中人穩(wěn)定性分析的程序開始對(duì)于局中人i,結(jié)34思考與練習(xí)題（略）本章講義本章講義35演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！36系統(tǒng)工程

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—現(xiàn)代管理的系統(tǒng)思維與系統(tǒng)分析方法西安交通大學(xué)管理學(xué)院袁治平系統(tǒng)工程

（SystemsEngineering,SE）37第七章決策分析方法第一節(jié)：管理決策概述第二節(jié)：風(fēng)險(xiǎn)型決策分析第三節(jié)：沖突分析第七章決策分析方法第一節(jié)：管理決策概述38第七章決策分析方法一、基本概念

決策是管理的重要職能，它是決策者對(duì)系統(tǒng)方案所做決定的過程和結(jié)果，決策是決策者的行為和職責(zé)。

按照H.A.西蒙(H.A.Simon)的觀點(diǎn)，“管理就是決策”。因此，決策分析的一般過程也即管理系統(tǒng)分析的過程。第一節(jié)管理決策概述第七章決策分析方法一、基本概念第一節(jié)管理決策概述39二、決策問題的基本模式和常見類型

Wij=f(Ai，θj)i=1,m，j=1,n其中：Ai——決策者的第i種策略或第i種方案。屬于決策變量，是決策者的可控因素。θj——決策者和決策對(duì)象(決策問題)所處的第j種環(huán)境條件或第j種自然狀態(tài)。屬于狀態(tài)變量，是決策者不可控制的因素。Wij——決策者在第j種狀態(tài)下選擇第i種方案的結(jié)果，是決策問題的價(jià)值函數(shù)值，一般叫益損值、效用值。

根據(jù)決策問題的基本模式，可劃分決策問題的類型，其結(jié)果如圖7—1所示。其中依照θj的不同所得到的四種類型是最基本和最常見的劃分。二、決策問題的基本模式和常見類型40決策問題的要素決策問題的類型

完全把握確定性決策.θ

不完全把握風(fēng)險(xiǎn)性決策完全不把握對(duì)自然不確定不確定性決策對(duì)人的不確定對(duì)抗性決策（對(duì)策）

.A

政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、能源、人口、教育等決策戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)等決策

.W

定性、定量、模糊決策單目標(biāo)、多目標(biāo)決策隱式、顯式?jīng)Q策

.決策者個(gè)人、群體決策圖7—1決策問題類型劃分示意圖決策問題的要素決策問題的類型完全把握41三、幾類基本決策問題的分析

1.確定型決策

條件：(1)存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)(收益大或損失小等)；(2)存在確定的自然狀態(tài)；(3)存在著可供選擇的兩個(gè)以上的行動(dòng)方案；(4)不同行動(dòng)方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來。方法：在方案數(shù)量較大時(shí)，常用運(yùn)籌學(xué)中規(guī)劃論等方法來分析解決，如線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃。嚴(yán)格地來講，確定型問題只是優(yōu)化計(jì)算問題，而不屬于真正的管理決策分析問題。三、幾類基本決策問題的分析1.確定型決策422.風(fēng)險(xiǎn)型決策

條件：(1)(同確定型)；(2)存在兩個(gè)以上不以決策者主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài)，但決策者或分析人員根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)理論等可預(yù)先估算出自然狀態(tài)的概率值P(θj)；(3)(同確定型)；(4)(同確定型)。

方法：期望值、決策樹法。

風(fēng)險(xiǎn)型決策問題是一般決策分析的主要內(nèi)容。在基本方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)注意把握信息的價(jià)值及其分析和決策者的效用觀等重要問題。2.風(fēng)險(xiǎn)型決策433.不確定型決策條件：(1)(同確定型)；(2)自然狀態(tài)不確定，且其出現(xiàn)的概率不可知；(3)(同確定型)；(4)(同確定型)。方法：樂觀法(最大最大原則)、悲觀法(最小最大原則)、等概率法(Laplace準(zhǔn)則；也是一種特殊的風(fēng)險(xiǎn)型決策)、后悔值法(Savage準(zhǔn)則或后悔值最大最小原則)。

對(duì)于不確定型決策分析問題，若采用不同求解方法，則所得的結(jié)果也會(huì)有所不同，因?yàn)檫@些決策方法是各自從不同的決策準(zhǔn)則出發(fā)來選擇最優(yōu)方案的。而具體采用何種方法，又視決策者的態(tài)度或效用觀而定，在理論上還不能證明哪種方法是最為合適的。3.不確定型決策444.對(duì)抗型決策

Wij=f(Ai，Bj)i=1,m,j=1,n其中：A——決策者的策略集；B——競爭對(duì)手的策略集可采用對(duì)策論及其沖突分析等方法來分析解決。這類決策分析問題是當(dāng)前管理、經(jīng)濟(jì)界比較關(guān)注的問題。5.多目標(biāo)決策4.對(duì)抗型決策5.多目標(biāo)決策45第七章:決策分析方法第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型分析決策一、風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法1.期望值法期望值法就是利用概率論中隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望公式算出每個(gè)行動(dòng)方案的益損期望值并加以比較。若采用決策目標(biāo)(準(zhǔn)則)是期望收益最大，則選擇收益期望值最大的行動(dòng)方案為最優(yōu)方案；反之，若決策目標(biāo)是期望費(fèi)用最小，則采用費(fèi)用期望值最小的方案為最優(yōu)方案。

第七章:決策分析方法第二節(jié)風(fēng)險(xiǎn)型分析決策一、風(fēng)險(xiǎn)型決462.決策樹法所謂決策樹法就是利用樹形圖模型來描述決策分析問題，并直接在決策樹圖上進(jìn)行決策分析。其決策目標(biāo)(準(zhǔn)則)可以是益損期望值或經(jīng)過變換的其它指標(biāo)值。

3.多級(jí)決策樹如果只需作一次決策，其分析求解即告完成，則這種決策分析問題就叫做單級(jí)決策。反之，有些決策問題需要經(jīng)過多次決策才告完成，則這種決策問題就叫做多級(jí)決策問題。應(yīng)用決策樹法進(jìn)行多級(jí)決策分析叫做多級(jí)決策樹。

2.決策樹法3.多級(jí)決策樹47二、信息的價(jià)值決策所需的信息一般可以分為兩類。一類是完全信息，即據(jù)此可以得到完全肯定的自然狀態(tài)信息，這樣就有助于正確的決策，從而使決策結(jié)果能獲得較大的收益，但為獲得完全信息的代價(jià)也相當(dāng)可觀，而且在現(xiàn)實(shí)中和在多數(shù)情況下，要獲得這種完全信息也較為困難或根本不可能做到；另一類是抽樣信息，這是一類不完全可靠的信息。通過抽樣所獲得的信息，用統(tǒng)計(jì)方法來推斷自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率，據(jù)此來選擇行動(dòng)方案。抽樣信息雖不十分可靠，但為獲得此類信息的代價(jià)也較小，且在實(shí)際中和在多數(shù)情況下，也只可能獲得這類信息以供決策之需。二、信息的價(jià)值決策所需的信息一般可以分為兩類。一類是48三、效用曲線的應(yīng)用三、效用曲線的應(yīng)用49第七章:決策分析方法第三節(jié)沖突分析一、對(duì)策論與沖突分析

沖突分析(ConflictAnalysis)是國外近年來在經(jīng)典對(duì)策論(GameTheory)和偏對(duì)策理論(MetagameTheory)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種對(duì)沖突行為進(jìn)行正規(guī)分析(FormalAnalysis)的決策分析方法。

第七章:決策分析方法第三節(jié)沖突分析一、對(duì)策論與沖突分50其主要特點(diǎn)是能最大限度地利用信息，通過對(duì)許多難以定量描述的現(xiàn)實(shí)問題的邏輯分析，進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測(cè)和過程分析(預(yù)測(cè)和評(píng)估、事前分析和事后分析)，幫助決策者科學(xué)周密地思考問題。它是分析多人決策和解決多人競爭問題的有效工具之一。國外已在社會(huì)、政治、軍事、經(jīng)濟(jì)等不同領(lǐng)域的糾紛談判、水力資源管理、環(huán)境工程、運(yùn)輸工程等方面得到了應(yīng)用，我國也已在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、企業(yè)經(jīng)營和組織管理等領(lǐng)域開始應(yīng)用。

對(duì)策(Game)是決策者在某種競爭場合下作出的決策，是一種人為的不確定型決策(競爭或?qū)剐蜎Q策)。作為一類特殊的決策問題，對(duì)策的基本模式(概念模型)如圖7—10所示。其主要特點(diǎn)是能最大限度地利用信息，通過對(duì)許多難以定量51一般決策：

Vij=f(Aj,θj)Aj:決策者第I中選擇，

I=I,m(行動(dòng)方案、可控因素、決策變量)Θj：決策對(duì)象所處的第j種環(huán)境條件，j=I,n(自然狀態(tài)、不可控因素、狀態(tài)變量)Vij：決策系統(tǒng)狀態(tài)的價(jià)值函數(shù)（益損函數(shù)）

人為不確定性決策：

Vij(A)=f(Aj,Bj)Aj:決策者第I中選擇，

Bj：競爭對(duì)手第j種選擇Vij(A)：決策者的益損（贏得、支付）函數(shù)對(duì)策：

G=〈N,A,V〉G---GAME，N---局中人集合A---局中人策略集合V----贏得、支付或益損值

圖7—10對(duì)抗型決策的概念模型一般決策：人為不確定性決策：對(duì)策：圖7—10對(duì)抗型決52

對(duì)策論起源于20世紀(jì)20年代初，40年代中和60年代中均得到了很大發(fā)展，70年代以來在許多方面又取得了豐碩成果。70年代初，N.Howard(英)提出了一種以現(xiàn)實(shí)生活中最容易出現(xiàn)的情況為基礎(chǔ)的對(duì)策理論——MetagameTheory(偏對(duì)策理論)。其基本思想是認(rèn)為在選擇策略時(shí)要考慮其他局中人可能的反應(yīng)，即將各局中人的策略作為一種函數(shù)，使其構(gòu)成更高一級(jí)的對(duì)策，即偏對(duì)策。另外，在該理論描述中，主張用結(jié)局的優(yōu)先序代替其贏得值，從而使得對(duì)策模型的可實(shí)現(xiàn)性大大增強(qiáng)。對(duì)策論起源于20世紀(jì)20年代初，40年代中和60年代53到了80年代，M.Fraser和W.Hipel(加拿大)在偏對(duì)策的基礎(chǔ)上，提出了一種研究沖突事態(tài)的方法——沖突分析方法，從而使得對(duì)策理論更加實(shí)用化。該方法的提出也迎合了近一、二十年來對(duì)策化(gaming)或通過模擬手段來研究對(duì)策問題的趨勢(shì)。沖突分析方法的主要特色是：(1)

能最大限度地利用信息，尤其對(duì)許多難以定量分析的問題，用沖突分析解決起來更顯得得心應(yīng)手，因而較適于解決工程系統(tǒng)中考慮社會(huì)因素影響時(shí)的決策問題和社會(huì)系統(tǒng)中的多人決策問題。

到了80年代，M.Fraser和W.Hipel(加拿54(2)

具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)(集合論)和邏輯學(xué)基礎(chǔ)，是在一般對(duì)策論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的偏對(duì)策理論的實(shí)際應(yīng)用。(3)沖突分析既能進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測(cè)(事前分析)，又能進(jìn)行事態(tài)的過程描述和評(píng)估(事后分析)，從而可為決策者提供多方面有價(jià)值的決策信息，并可進(jìn)行政策和決策行為的分析。

(4)分析方法在使用中幾乎不需任何的數(shù)學(xué)理論和復(fù)雜的數(shù)學(xué)方法，很容易被理解和掌握。主要分析過程還可用計(jì)算機(jī)、通過人—機(jī)對(duì)話解決，因而具有很強(qiáng)的實(shí)用性。目前，使用較多的沖突分析軟件是CAP(ConflictAnalysisProgram)或DM(DecisionMaker)。

(2)

具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)(集合論)和邏輯學(xué)基礎(chǔ)，是在55(5)沖突分析用結(jié)局的優(yōu)先序代替了效用值，并認(rèn)為對(duì)結(jié)局比較判斷時(shí)可無傳遞性，從而在實(shí)際應(yīng)用中避開了經(jīng)典對(duì)策論關(guān)于效用值和傳遞性假設(shè)等障礙。二、沖突分析的程序及要素

1、沖突分析的一般過程沖突分析的一般過程或程序如圖7—11所示。

沖突問題對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述建模穩(wěn)定性分析決策結(jié)果分析與評(píng)價(jià)YN圖7—11沖突分析過程示意圖(5)沖突分析用結(jié)局的優(yōu)先序代替了效用值，并認(rèn)為對(duì)結(jié)56(1)對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述以對(duì)事件有關(guān)背景材料的收集和整理為基本內(nèi)容。整理和恰當(dāng)?shù)拿枋鍪欠治鋈藛T的主要工作。主要包括：①?zèng)_突發(fā)生的原因(起因)及事件的主要發(fā)展過程；②爭論的問題及其焦點(diǎn)；③可能的利益和行為主體及其在事件中的地位及相互關(guān)系；④有關(guān)各方參與沖突的動(dòng)機(jī)、目的和基本的價(jià)值判斷；⑤各方在沖突事態(tài)中可能獨(dú)立采取的行動(dòng)。對(duì)背景的深刻了解和恰當(dāng)描述，是對(duì)復(fù)雜的沖突問題進(jìn)行正規(guī)分析的基礎(chǔ)。(1)對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述以對(duì)事件有關(guān)背景材料的57(2)沖突分析模型(建模)是在初步信息處理之后，對(duì)沖突事態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定性分析用的沖突事件或沖突分析要素間相互關(guān)系及其變化情況的模擬模型，一般用表格形式比較方便。(3)穩(wěn)定性分析是使沖突問題得以“圓滿”解決的關(guān)鍵，其目的是求得沖突事態(tài)的平穩(wěn)結(jié)局(局勢(shì))。所謂平穩(wěn)局勢(shì)，是指對(duì)所有局中人都可接受的局勢(shì)(結(jié)果)，也即對(duì)任一局中人i，更換其策略后得到新局勢(shì)，而新局勢(shì)的效用值(贏得)或偏好度都較原局勢(shì)為小，則稱原來的局勢(shì)為平穩(wěn)局勢(shì)。因在平穩(wěn)狀態(tài)下，沒有一個(gè)局中人愿意離開他已經(jīng)選定的策略。故平穩(wěn)結(jié)局亦為最優(yōu)結(jié)局(最優(yōu)解)。穩(wěn)定性分析必須考慮有關(guān)各方的優(yōu)先選擇和相互制約。(2)沖突分析模型(建模)是在初步信息處理之后，對(duì)沖突58(4)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)主要是對(duì)穩(wěn)定性分析的結(jié)果(即各平穩(wěn)局勢(shì))做進(jìn)一步的邏輯分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)，以便向決策者提供有實(shí)用價(jià)值的決策參考信息。2、沖突分析的基本要素沖突分析的要素(也叫沖突事件的要素)是使現(xiàn)實(shí)沖突問題模型化、分析正規(guī)化所需的基本信息，也是對(duì)原始資料處理的結(jié)果。主要有：(1)時(shí)間點(diǎn)：是說明“沖突”開始發(fā)生時(shí)刻的標(biāo)志；對(duì)于建模而言，則是能夠得到有用信息的終點(diǎn)。因?yàn)闆_突總是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，各種要素都在變化，這樣很容易使人認(rèn)識(shí)不清，所以需要確定一個(gè)瞬間時(shí)刻，使問題明朗化。但時(shí)間點(diǎn)不直接進(jìn)入分析模型。(4)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)主要是對(duì)穩(wěn)定性分析的結(jié)果(即各59(2)局中人(Players)：是指參與沖突的集團(tuán)或個(gè)人(利益主體)，他們必須有部分或完全的獨(dú)立決策權(quán)(行為主體)。沖突分析要求局中人至少有兩個(gè)或兩個(gè)以上。局中人集合記作N，N|=n≥2。(3)選擇或行動(dòng)(Options)：是各局中人在沖突事態(tài)中可能采取的行為動(dòng)作。沖突局勢(shì)正是由各方局中人各自采取某些行動(dòng)而形成的。每個(gè)局中人一組行動(dòng)的某種組合稱為該局中人的一個(gè)策略(Strategy)。第i個(gè)局中人的行動(dòng)集合記作Oi,|Oi|=ki。(4)結(jié)局(Outcomes)。各局中人沖突策略的組合共同形成沖突事態(tài)的結(jié)局。全體策略的組合(笛卡爾乘積或直積)為基本結(jié)局集合，記作T，|T|=？。結(jié)局是沖突分析問題的解。

(2)局中人(Players)：是指參與沖突的集團(tuán)或個(gè)60(5)優(yōu)先序或優(yōu)先向量(PreferenceVector)。各局中人按照自己的目標(biāo)要求及好惡標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)可能出現(xiàn)的結(jié)局(可行結(jié)局)排出優(yōu)劣次序，形成各自的優(yōu)先序(向量)。

(5)優(yōu)先序或優(yōu)先向量(PreferenceVec61

三、CA基本方法舉例

——CubanMissileCrisis(CMC)

1.背景

1956年末至19591961年4月及1961年中1962年10月14日美蘇①維持現(xiàn)狀①維持現(xiàn)狀②實(shí)施空襲②撤除導(dǎo)彈基地③設(shè)置封鎖圈③加劇局勢(shì)緊張化本分析的類型和目的

三、CA基本方法舉例

——CubanMissil622.建模（1）明確基本要素時(shí)間點(diǎn)：1962年10月中旬局中人：美、蘇行動(dòng)：美——①空襲②封鎖蘇——①撤除②升