1、本課程是管理科學、信息管理與信息系統本課程是管理科學、信息管理與信息系統專業本科生的專業必修課專業本科生的專業必修課 目的目的掌握在管理決策中常用的數學模型和決策掌握在管理決策中常用的數學模型和決策方法方法主要內容主要內容決策分析的基本概念、基本方法及其在經決策分析的基本概念、基本方法及其在經濟管理中的應用。濟管理中的應用。第一章第一章 決策分析概論決策分析概論第二章第二章 確定型決策分析確定型決策分析第三章第三章 效用函數效用函數第四章第四章 風險型決策分析風險型決策分析第五章第五章 貝葉斯決策分析貝葉斯決策分析第六章第六章 多目標決策分析多目標決策分析第七章第七章 多屬性決策分析多屬性決策

2、分析第八章第八章 序貫決策分析序貫決策分析（選學）（選學）第九章第九章 模糊決策和灰色決策方法模糊決策和灰色決策方法（選學）（選學）本課程期評成績由期末考試成績與平時成績本課程期評成績由期末考試成績與平時成績綜合而成綜合而成期評成績期評成績=期末成績期末成績50%+平時成績平時成績50%期末考試采用閉卷形式，考核內容為本課程期末考試采用閉卷形式，考核內容為本課程所講授的基本概念和基本方法。所講授的基本概念和基本方法。平時成績由考勤、平時成績由考勤、1.1.1決策分析的概念及其發展簡史決策分析的概念及其發展簡史決策決策做決定做決定狹義的理解狹義的理解決策是指決策分析的過程決策是指決策分析的過程廣

3、義的理解廣義的理解“管理就是決策管理就是決策”20世紀世紀60年代，美經濟與管理年代，美經濟與管理學家西蒙（學家西蒙（H.A.Simon）游戲：游戲：闖關獲取獎金闖關獲取獎金第一關獎金第一關獎金1000元，第二關獎金元，第二關獎金3000元，元，第三關獎金第三關獎金6000元。元。每通過一關，闖關者可選擇繼續闖關，或每通過一關，闖關者可選擇繼續闖關，或放棄下一關，放棄者可獲得此前的累計獎放棄下一關，放棄者可獲得此前的累計獎金，闖關失敗則不能繼續闖關且此前獲得金，闖關失敗則不能繼續闖關且此前獲得的累計獎金歸零。的累計獎金歸零。游戲共游戲共3關，關，若你已順利通過若你已順利通過2關，是否繼關，是否

4、繼續闖關？續闖關？決策分析決策分析指指人們人們為了實現某一為了實現某一( (些些) )特定系統的預定特定系統的預定目標目標，在占有信息和經驗的基礎上，根據，在占有信息和經驗的基礎上，根據客觀客觀條件條件，提出各種備選，提出各種備選方案方案，應用科學，應用科學的理論和方法，進行必要的判斷、分析和的理論和方法，進行必要的判斷、分析和計算，按照某種計算，按照某種準則準則，從中選出最，從中選出最滿意的滿意的方案方案，并對方案的實施進行檢查，直到目，并對方案的實施進行檢查，直到目標實現的全過程。標實現的全過程。決策分析的發展簡史決策分析的發展簡史20世紀世紀20年代年代統計決策統計決策：假設檢驗理論：假

5、設檢驗理論提出提出“決定決定”的概念的概念20世紀世紀40年代年代現代效用理論現代效用理論20世紀世紀50年代年代貝葉斯決策貝葉斯決策決策函數決策函數風險型決策的風險型決策的最大期望值準則最大期望值準則20世紀世紀50年代年代H.A.Simon ：將行為科學將行為科學引入決策分析理論，引入決策分析理論，用用“滿意準則滿意準則”替代替代 “最優準則最優準則”20世紀世紀60年代年代K.Arrow ：群決策群決策中的不可能定理中的不可能定理20世紀世紀60年代年代決策分析決策分析系統科學系統科學行為科學行為科學運籌學運籌學統計學統計學計算科學計算科學1.1.2決策分析的特征決策分析的特征系統性系統

6、性應堅持以整體目標為核心進行系統分析，應堅持以整體目標為核心進行系統分析，使決策從整體上最優或令人滿意。使決策從整體上最優或令人滿意。動態性動態性決策必須考慮到系統是處于不斷變化中的。決策必須考慮到系統是處于不斷變化中的。信息性信息性信息是科學決策的基礎和依據。信息是科學決策的基礎和依據。決策者決策者決策主體決策主體可以是個體，也可以是群體。它受社會、可以是個體，也可以是群體。它受社會、政治、經濟、文化、心理等因素的影響。政治、經濟、文化、心理等因素的影響。 決策目標決策目標決策者希望達到的明確的目標，可以是單決策者希望達到的明確的目標，可以是單個目標，也可以是多個目標。個目標，也可以是多個目

7、標。 行動方案（備選方案）行動方案（備選方案）實現決策目標可以采取的具體措施和手段。實現決策目標可以采取的具體措施和手段。可能有有限個，也可能是無限個。可能有有限個，也可能是無限個。 自然狀態自然狀態指決策者無法控制但可以預見的決策環境指決策者無法控制但可以預見的決策環境客觀存在的（各種）狀態。客觀存在的（各種）狀態。條件結果值條件結果值指各種行動方案在不同的自然狀態下所出指各種行動方案在不同的自然狀態下所出現的結果。現的結果。決策準則決策準則是選擇行動方案所依據的價值標準和行為是選擇行動方案所依據的價值標準和行為準則。準則。 1.2.1決策分析的分類決策分析的分類個人決策和組織決策個人決策和

8、組織決策根據決策者具有個人身份或組織身份劃分根據決策者具有個人身份或組織身份劃分戰略決策、管理決策和業務決策戰略決策、管理決策和業務決策根據決策所要解決的問題的性質（按決策根據決策所要解決的問題的性質（按決策層次）劃分層次）劃分程序化決策和非程序化決策程序化決策和非程序化決策根據問題出現的重復性及決策程序的規范根據問題出現的重復性及決策程序的規范性劃分性劃分確定型決策和非確定型決策確定型決策和非確定型決策根據決策問題所處的自然狀態不同劃分根據決策問題所處的自然狀態不同劃分單階段決策和序貫決策單階段決策和序貫決策根據決策過程的動態性劃分根據決策過程的動態性劃分單目標決策和多目標決策單目標決策和多

9、目標決策根據決策所要求達到的目標的數量劃分根據決策所要求達到的目標的數量劃分定性決策和定量決策定性決策和定量決策根據決策問題的量化程度劃分根據決策問題的量化程度劃分1.信息充分原則信息充分原則 信息必須具有準確性、時效性和全面性。信息必須具有準確性、時效性和全面性。任何決策都要從收集、分析信息入手。任何決策都要從收集、分析信息入手。2.經濟效益原則經濟效益原則效益效益指決策所要取得的效益指決策所要取得的效益指決策過程本身的效益指決策過程本身的效益3.系統分析原則系統分析原則應堅持以整體最優為目標。應堅持以整體最優為目標。4.定性和定量分析結合的原則定性和定量分析結合的原則定量分析應以定性分析為

10、基礎，二者相互補定量分析應以定性分析為基礎，二者相互補充。充。5.社會制約社會制約原則原則決策目標不能脫離社會經濟系統的環境制約。決策目標不能脫離社會經濟系統的環境制約。6.民主集中原則民主集中原則1.3.1決策分析的步驟決策分析的步驟識別問題；識別問題；設定決策目標；設定決策目標；擬定各種可行的備選方案；擬定各種可行的備選方案；對各方案進行評價分析；對各方案進行評價分析；比較各備選方案，從中選出最優方案；比較各備選方案，從中選出最優方案；決策的執行、反饋與調整等決策的執行、反饋與調整等 。識別問題識別問題設定目標設定目標擬定方案擬定方案評價分析評價分析實施方案實施方案問題解決問題解決修訂目標

11、修訂目標修正方案修正方案補充方案補充方案修訂目標修訂目標追蹤決策追蹤決策圖圖1.1決策分析過程的基本步驟決策分析過程的基本步驟反饋反饋反饋反饋優化方案優化方案問題：問題：決策對象的現實狀態與期望狀態之決策對象的現實狀態與期望狀態之間存在的需要縮小或排除的差距。間存在的需要縮小或排除的差距。發現問題發現問題：被動或主動：被動或主動界定問題界定問題：問題的性質、特點、范圍、背：問題的性質、特點、范圍、背景和條件等景和條件等分析問題分析問題：分析問題產生的原因，抓主要：分析問題產生的原因，抓主要矛盾，尋找解決問題的辦法和方案矛盾，尋找解決問題的辦法和方案 目標：目標：在一定的環境和條件下，決策系統在

12、一定的環境和條件下，決策系統所期望達到的狀態。所期望達到的狀態。根據問題分析提出目標設想根據問題分析提出目標設想結合其它管理要求、主客觀條件分析評價結合其它管理要求、主客觀條件分析評價設定目標本身也是一個完整的決策過程，設定目標本身也是一個完整的決策過程，其一般步驟如圖其一般步驟如圖1-2所示。所示。 問題分析問題分析目標設想目標設想分析評價分析評價設定目標設定目標修訂設想修訂設想圖圖12設定目標的一般步驟設定目標的一般步驟應注意以下幾點：應注意以下幾點：(1)目標的針對性目標的針對性：針對解決問題的關鍵和要：針對解決問題的關鍵和要害提出目標害提出目標 (2)目標的需要和可能目標的需要和可能相

13、結合相結合 (3)目標必須具體明確目標必須具體明確：表述具體準確，符合：表述具體準確，符合各專業領域的科學技術規范，盡可能量化。各專業領域的科學技術規范，盡可能量化。(4)目標的約束條件目標的約束條件(5)目標體系目標體系：目標的層次、主次：目標的層次、主次方案：方案：解決問題、實現目標的方法和途徑。解決問題、實現目標的方法和途徑。應兼顧應兼顧可行可行與與創新創新。尋找方案尋找方案：探求各種可能的方法和途徑：探求各種可能的方法和途徑設計方案設計方案：形成實際價值的具體方案：形成實際價值的具體方案估測方案的結果估測方案的結果盡可能擬定出盡可能擬定出多個多個可行的備選方案可行的備選方案即：根據決策

14、目標和評價標準，對各備選即：根據決策目標和評價標準，對各備選方案進行比較、分析和評價，得出各備選方案進行比較、分析和評價，得出各備選方案的優劣順序。方案的優劣順序。5.優化方案優化方案由決策者確定選擇最由決策者確定選擇最滿意滿意的方案。的方案。決策方案是否可行，必須經過實踐的檢驗。決策方案是否可行，必須經過實踐的檢驗。對方案的實施進行追蹤對方案的實施進行追蹤對決策方案進行反饋修正對決策方案進行反饋修正目的目的使決策分析過程接近實際，增強方案的實使決策分析過程接近實際，增強方案的實用價值用價值提高決策結果的科學性，避免決策失誤提高決策結果的科學性，避免決策失誤追蹤決策是在方案實施的過程中，追蹤決

15、策是在方案實施的過程中，主客觀主客觀情況發生重大變化情況發生重大變化或或原決策方案存在重大原決策方案存在重大失誤失誤時所進行的一種補救性的新決策。時所進行的一種補救性的新決策。追蹤決策不同于正常決策，作好追蹤決策追蹤決策不同于正常決策，作好追蹤決策應注意：回溯分析、非零起點、雙重優化、應注意：回溯分析、非零起點、雙重優化、心理效應。心理效應。回溯分析回溯分析是從原決策的起點開始，按照決策程序，是從原決策的起點開始，按照決策程序，對原有決策的產生環境、主客觀條件逐步對原有決策的產生環境、主客觀條件逐步地進行客觀分析，查找失誤點及失誤的原地進行客觀分析，查找失誤點及失誤的原因，以便及時做出修正因，

16、以便及時做出修正 ，使追蹤決策建立，使追蹤決策建立在客觀實際的基礎上。在客觀實際的基礎上。非零起點非零起點追蹤決策是在原有決策實施的過程中發生追蹤決策是在原有決策實施的過程中發生的，隨著時間的推移，決策環境和決策條的，隨著時間的推移，決策環境和決策條件已經發生一定數量的變化，使得件已經發生一定數量的變化，使得追蹤決追蹤決策產生的時點已不再是原有決策產生的那策產生的時點已不再是原有決策產生的那個時點了個時點了。因此，追蹤決策時應充分注意。因此，追蹤決策時應充分注意各種變化對決策過程的影響。各種變化對決策過程的影響。雙重優化雙重優化要在各個新方案中進一步擇優，新方案優要在各個新方案中進一步擇優，新

17、方案優于原決策的方案；于原決策的方案；在新方案的擬定過程中，修正決策目標和在新方案的擬定過程中，修正決策目標和決策標準，使新決策優于原決策，追蹤決決策標準，使新決策優于原決策，追蹤決策的預期執行效果應優于原有決策的可能策的預期執行效果應優于原有決策的可能的執行效果。的執行效果。心理效應心理效應發現并盡量消除原有決策失誤帶來的心理發現并盡量消除原有決策失誤帶來的心理壓力，使決策者在原有決策失誤的情況下，壓力，使決策者在原有決策失誤的情況下，能夠再次以客觀公正的、積極的心態進行能夠再次以客觀公正的、積極的心態進行追蹤決策；追蹤決策；注意不要對外泄露有關決策失誤及追蹤決注意不要對外泄露有關決策失誤及

18、追蹤決策的信息，以避免引起連鎖的社會心理反策的信息，以避免引起連鎖的社會心理反應。應。問題：問題：如何用數學方法表示決策問題？如何用數學方法表示決策問題？1.4.1決策函數決策函數決策函數：決策函數：反映決策目標與決策變量之間反映決策目標與決策變量之間的關系的函數。的關系的函數。常見的決策目標有：常見的決策目標有：收益（如產值、利潤、銷售收入等）最大收益（如產值、利潤、銷售收入等）最大損失最小損失最小效用最大效用最大1. 收益函數收益函數設：設：q表示收益值，表示收益值，表示狀態變量，表示狀態變量，表示表示決策變量（方案或策略），則收益函數為：決策變量（方案或策略），則收益函數為：),( Qq

19、 若決策變量若決策變量和狀態變量和狀態變量是離散的，是離散的，), 2 , 1(), 2 , 1(njmiji ，則收益函數可表示為：則收益函數可表示為：), 2 , 1;, 2 , 1(, ),(njmiQqjiij 此時的收益函數可以用矩陣來表示，稱為此時的收益函數可以用矩陣來表示，稱為收益矩陣收益矩陣：), 2 , 1;, 2 , 1(, ),(njmiQqjiij mnmmnnnnijqqqqqqqqqqQ.)(2122221112112.損失函數損失函數損失值損失值r也稱遺憾值，表示沒有采取最滿意也稱遺憾值，表示沒有采取最滿意方案或策略時所造成的損失，它由狀態變方案或策略時所造成的損

20、失，它由狀態變量和決策變量所決定量和決策變量所決定：),( Rr 一般地，損失函數和收益函數有如下關系：一般地，損失函數和收益函數有如下關系：),(), (max),( QQRA 其中，其中，A表示所有方案或策略的集合。表示所有方案或策略的集合。njmiqqrijkjmkij, 2 , 1;, 2 , 1max1 ，即：即：用收益表中每一列的最大值減去該列的用收益表中每一列的最大值減去該列的每個元素每個元素，得到相應的損失矩陣：，得到相應的損失矩陣： mnmmnnnnijrrrrrrrrrrR.)(2122221112113.決策函數決策函數收益函數、損失函數和效用函數統稱為決收益函數、損失函

21、數和效用函數統稱為決策函數，記為策函數，記為：),( Ff 在離散情況下可以表示為在離散情況下可以表示為決策矩陣決策矩陣： mnmmnnnmijooooooooooO.)(212222111211例：寫出例：寫出闖關游戲闖關游戲的收益矩陣和損失矩陣的收益矩陣和損失矩陣解：闖關者目前已累計獎金解：闖關者目前已累計獎金4000元，可以選元，可以選擇的方案有：擇的方案有：1( (繼續闖關繼續闖關) )或或2( (放棄放棄) )。若放棄，可獲獎金若放棄，可獲獎金4000元；元；若繼續闖關，闖關成功可獲獎金若繼續闖關，闖關成功可獲獎金1萬元，萬元，否則獎金為零。否則獎金為零。因此，此決策問題存在兩種狀態

22、：因此，此決策問題存在兩種狀態： 1( (闖關成功闖關成功) )或或2( (闖關失敗闖關失敗) )。1闖關成功闖關成功2闖關失敗闖關失敗1( (繼續闖關繼續闖關) )10000元元0元元2( (放棄放棄) )4000元元4000元元狀態狀態j方案方案i條件收益值條件收益值qij 40004000010000)(22ijqQ由收益矩陣可計算損失矩陣為：由收益矩陣可計算損失矩陣為：0600040000 0600040000)(22ijrR行動空間（行動空間（A）：）：所有方案或策略所有方案或策略的集合。的集合。為有限離散時，行動空間可用向量表示：為有限離散時，行動空間可用向量表示： TmA ,21

23、 狀態空間（狀態空間（）：所有可能狀態所有可能狀態的集合。的集合。 為有限離散時，行動空間可用向量表示：為有限離散時，行動空間可用向量表示： Tn ,21 決策系統（決策系統（，A，F）：）：即狀態空間即狀態空間，行動空間行動空間A以及定義在以及定義在，A上的決策函數上的決策函數F( (，) )共同構成的一個系統。共同構成的一個系統。系統決策的目的，就是尋求最滿意方案，系統決策的目的，就是尋求最滿意方案，記作記作*或或opt使得決策函數使得決策函數F達到最優值。達到最優值。決策樹形圖：決策樹形圖：以若干結點和分支構成的樹以若干結點和分支構成的樹狀結構圖形。狀結構圖形。當狀態空間當狀態空間和行動空間和行動空間A的元素為有限的的元素為有限的離散情況時，可用決策樹形圖表示的決策離散情況時，可用決策樹