决策理论和方法(讲稿) Decision Theory and technolog §0-0引言 讲义:陈先生编著:决策分析科学出版社 2主要参考书 (1)参考文献中 书 566068111112118120 论文7072868794107119 52154159 (2) Hwang, C L. Group Decision under Multi-Criterion (1987) (3)Howard Raiffa The arts and science of Negotiation( 1982) 中译本:谈判的艺术与科学湖北科技出版社1986以及清华大学出版社1989 (4)决策科学手册天津科技翻译出版公司,1989 (5) Ralph F Miles主编 Systems Concepts-Lecture on Contemporary Approaches to Systems 中译本:系统思想:当代系统方法讲座走向未来丛书四川人民出版社 Sang m. lee著宣家冀卢开译决策分析的目标规划清华大学出版社 贵州人民出版社决策科学丛书 8) Simon. h.现代决策理论的基石北京经济学院出版社1991 (9) Simon,H.管理行为北京经济学院出版社1988 3讲课方式与复习 Δ讲课内容基本概念的建立和难点:多举例 希望:课堂内随时提问,多讨论,有意见及时反映 适当预习,扩大阅读范围,扩大知识面 作业请自觉完成(注意课内外学时之比1:2) △目录中带*的可以跳过 △考试与成绩评定:考试占70%~80% 平时作业20%,做即可得50% 4各章节间关系
1- 1 决策理论和方法（讲稿） Decision Theory and Technology §0-0 引言: 1.讲义: 陈 先生编著: 决策分析 科学出版社 2.主要参考书: (1) 参考文献中 书 * 56 60 68 111 112 118 120 论文 70 72 86 87 94 107 119 152 154 159 (2) Hwang,C.L. Group Decision under Multi-Criterion.(1987) (3) Howard Raiffa The arts and science of Negotiation(1982) 中译本: 谈判的艺术与科学 湖北科技出版社,1986 以及 清华大学出版社 1989 (4) 决策科学手册 天津科技翻译出版公司, 1989 (5) Ralph F.Miles 主编 Systems Concepts—Lecture on Contemporary Approaches to Systems 中译本: 系统思想:当代系统方法讲座 走向未来丛书 四川人民出版社 (6) Sang M.Lee 著 宣家冀 卢开译 决策分析的目标规划 清华大学出版社 (7) 贵州人民出版社 决策科学丛书 (8) Simon,H. 现代决策理论的基石 北京经济学院出版社 1991 (9) Simon,H. 管理行为 北京经济学院出版社 1988 3.讲课方式与复习 △ 讲课内容 基本概念的建立和难点: 多举例 希望： 课堂内随时提问，多讨论，有意见及时反映 适当预习，扩大阅读范围，扩大知识面 作业请自觉完成 （ 注意课内外学时之比 1:2） △ 目录中带*的可以跳过 △ 考试与成绩评定：考试占 70%～80% 平时作业 20%，做即可得 50% 4.各章节间关系 1 3 89 10 1 12 2 7 4 5 6
第一—章随机性决策的基本概念 §1-0引论 一、决策与决策分析的定义 1. Decision的本义(牛津词典) the act of deciding a conclusive judgment the conclusion arrived at 2苏联大百科全书 "决策是自由意志行动的必要元素.和实现自由意志行动的手段。自由意志行动要求 先有目的和行动的手段在体力动作之前完成智力行动,要考虑完成或反对这次行动理由等 等,而这一智力行动以制订一项决策而告终"。 显然1.决策是智力行动 2.决策是意志行动,因此,决策与人的意志,主观愿望,价值判断有关 即:决策因人而异,不唯 3的“ Decision Theory"条 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订决策的过 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。” 广义的决策论可以分为两种: ① Prescriptive decision theory(规范化决策论) 规定应当如何作决策。 ② Descriptive D.r(描述性的决策论) 研究人们实际上是如何作决策的。 行为科学家,社会科学家和哲学家力图找到决策过程的更精细的描述性模型,以便为教 学家、经济学家、战略分析家、商业管理人员和其他人员提供更高级的规定性决策过程。 5.美国现代经济词典 决策指公司或政府在确定其政策或实施现行政策的有效方法时所进行的整套活动其 中包括收集必要的事实,对某一建议作判断,分析可以达到预期目的各种可供选择的方法等 等。 6.哈佛管理丛书 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z 7.决策的政治含义:C. Lindblom: the policy- making process
1- 2 第一章 随机性决策的基本概念 §1-0 引论 一、决策与决策分析的定义 1. Decision 的本义:(牛津词典) the act of deciding a conclusive judgment the conclusion arrived at; 2.苏联大百科全书: "决策是自由意志行动的必要元素… … 和实现自由意志行动的手段。自由意志行动要求 先有目的和行动的手段,在体力动作之前完成智力行动,要考虑完成或反对这次行动理由等 等，而这一智力行动以制订一项决策而告终"。 显然 1. 决策是智力行动 2. 决策是意志行动，因此，决策与人的意志，主观愿望，价值判断有关： 即： 决策因人而异，不唯一。 3. 所谓决策就是在几个可能方案中作一选择。决策论：用以描述决策过程并使之合理化 的许多概念和方法。 这一解释源出： 4. 的“Decision Theory”条： “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订决策的过 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。” “广义的决策论可以分为两种： ① Prescriptive decision theory (规范化决策论) 规定应当如何作决策。 ② Descriptive D.T.(描述性的决策论) 研究人们实际上是如何作决策的。” 行为科学家，社会科学家和哲学家力图找到决策过程的更精细的描述性模型，以便为教 学家、经济学家、战略分析家、商业管理人员和其他人员提供更高级的规定性决策过程。 5. 美国现代经济词典 决策指公司或政府在确定其政策或实施现行政策的有效方法时所进行的一整套活动，其 中包括收集必要的事实，对某一建议作判断，分析可以达到预期目的各种可供选择的方法等 等。 6. 哈佛管理丛书： 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。 7. 决策的政治含义: C. Lindblom : the policy-making process
综上所述 决策:从若干可能的方案中,按某种标准(准则)选择一个。 而这种标准可以是:最优,满意,合理等等。 决策分析∴人们为了达到某个目标,从一些可能的方案途径中进行选择的分析过程,是 在有风险或不确定性情况下制订决策的定量分析方法是对影响决策的诸因素作逻辑判断与 权衡 发展简史参见51.3) 1人类存在即面临决策 古代:田忌与齐王赛马的故事,既是对策(博弈)问题,也是僵持问题. 2决策论的产生与赌博有关 16-17世纪法国宫廷没有赌博顾问,他们是硏究概率论,对策论的先驱,这是DT的先导。 320世纪30年代以后,决策论从对策论中分离 对策论研究人与人之间的对抗 决策论:人与非智能对手--自然界之间的关系 3 Ransa在效用和主观概率的基础上提出了 Decision theor 效用最初是 Bernoulli(1738提出的 4.40年代 Von Neumann-Morgenstern建立了效用的公理体系 5.近半个世纪以来,决策论的大部分内容与规范性决策论有关,由于经济学家,数学家以 及系统科学家的努力,决策分析日益广泛地用于商业、经济、实用统计、法律、医学、政治 等各方面;而行为科学家对描述性决策和效用的测度兴趣日增、排序、分等级、有界区间的 度量技术等因此而获得发展 6.二次大战开始后发展起来的运筹学在决策论的概念,方案的优化,统计决策理论、决策 方法中有着坚实的基础。使决策理论成为运筹学中的支 7近年来,决策分析已经成了工业、商业、政府部门制订决策所使用的一种重要方法。一些 规范性的决策方法,如成本效益分析、资源分配、计划评审技术(PERT,关键路径法(CPM 等应用日广。多目标问题的研究逐步深入,方法层出不穷. 8计算机的飞速发展与普及+决策理论的进展(信息处理、数据存贮与检索手段的进步)程序 化决策方法能解决问题日益增加非程序化决策方法硏究深入)→ 统计数据、研究资料迅速更新+决策模型的日臻完善决策矩阵的迅速更新) +人工智能的发展、知识库的形成→ 根据新信息及时(自动)修政策略成为可能 →自动决策以及决策支持系统的产生 9模糊决策、序贯决策、群决策和组织决策及其支持系统等新的硏究领域不断岀现 三、地位(与其他学科的关系) 1是运筹学的一支 中国数学会→运筹学会→决策理论和方法专业委员会 13
1- 3 综上所述： 决策：从若干可能的方案中，按某种标准(准则)选择一个。 而这种标准可以是：最优，满意，合理等等。 决策分析：人们为了达到某个目标，从一些可能的方案(途径)中进行选择的分析过程， 是 在有风险或不确定性情况下制订决策的定量分析方法，是对影响决策的诸因素作逻辑判断与 权衡。 二、发展简史(参见§1.3) 1.人类存在即面临决策 古代：田忌与齐王赛马的故事, 既是对策(博弈)问题, 也是僵持问题. 2.决策论的产生与赌博有关 16-17 世纪法国宫廷没有赌博顾问，他们是研究概率论，对策论的先驱，这是 DT 的先导。 3.20 世纪 30 年代以后，决策论从对策论中分离： 对策论研究人与人之间的对抗 决策论：人与非智能对手----自然界之间的关系 3.Ransay 在效用和主观概率的基础上提出了 Decision Theory 效用最初是 Bernoulli(1738)提出的 4. 40 年代 Von Neumann-Morgenstern 建立了效用的公理体系 5. 近半个世纪以来，决策论的大部分内容与规范性决策论有关，由于经济学家，数学家以 及系统科学家的努力，决策分析日益广泛地用于商业、经济、实用统计、法律、医学、政治 等各方面；而行为科学家对描述性决策和效用的测度兴趣日增、排序、分等级、有界区间的 度量技术等因此而获得发展。 6. 二次大战开始后发展起来的运筹学在决策论的概念，方案的优化，统计决策理论、决策 方法中有着坚实的基础。使决策理论成为运筹学中的一支 7.近年来，决策分析已经成了工业、商业、政府部门制订决策所使用的一种重要方法。一些 规范性的决策方法，如成本效益分析、资源分配、计划评审技术(PERT)，关键路径法(CPM) 等应用日广。多目标问题的研究逐步深入，方法层出不穷. 8.计算机的飞速发展与普及+决策理论的进展(信息处理、数据存贮与检索手段的进步)(程序 化决策方法能解决问题日益增加,非程序化决策方法研究深入)→ 统计数据、研究资料迅速更新+决策模型的日臻完善(决策矩阵的迅速更新) +人工智能的发展、知识库的形成→ 根据新信息及时(自动)修政策略成为可能 →自动决策以及决策支持系统的产生 9.模糊决策、序贯决策、群决策和组织决策及其支持系统等新的研究领域不断出现. 三、地位(与其他学科的关系) 1.是运筹学的一支 ·见二 ·中国数学会→运筹学会→决策理论和方法专业委员会
IFORS下设对策与决策组 2.控制论的延伸 哈佛应用科学系:控制与决策组 斯坦佛大学设“决策分析研究所 用控制论的方法硏究决策,把反馈,灵敏度分析,系统分析等方法引λ决策过程→决策 分析 许多学者由控制论→系统分析→决策:陈珽刘豹 学科:信息F自动化03系统工程03:决策理论,MS&DSS 3管理科学的重要组成部分 学科:管理G管理理论01决策01 决策论的许多重要著作的作者是经济或管理科学方面的教授,如 Simon、 Buchanan Arow,Sage, Keeny,其中前三个是诺贝尔经济学奖得主。 。图书目录的编排 决策(尤其多目标)属管理科学类,中、美均如此 。 Management Science中有大量决策方面的文章、专集 4系统工程中的重要部分 系统是单元的集合,这些单元以整体完成某种目的,对系统的硏究包括:规定概念 确定系统、获取并运行系统。而确定系统即系统分析设计、评价)是核心,决策论为系统分 析提供方法 系统分析侧重客观的分析判断,决策分析强调价值判断与偏好分析) 。中有决策方面的文章和专集 5是社会科学与自然科学的交叉,典型的软科学 自然科学研究客观世界,事实元素,定量为主 社会科学研究人际关系,价值元素,定性为主 软科学用定量方法硏究价值元素,即社会科学的定量化研究。 各类研究人员的研究内容各有侧重 哲学家 Philosopher:人如何决定什么是有价值的 行政管理人员 Administrator:人们如何使一个组织为其目标服务 经济学家 Economics:人如何在不同方案中决择使之自己尽量满足 心理学家 Psychologist:何为满足?人如何动脑筋解决问题 教学家 Mathematician:提供各种数学模型帮助解决这些问题 至于决策的程序化、民主化则是政治问题 §1-1决策问题的基本特点与要素 特点 。决策人面临选择,行动不唯一 。自然状态的不确定性→后果不确定 。后果的价值待定
1- 4 ·IFORS 下设对策与决策组 2. 控制论的延伸 ·哈佛应用科学系：控制与决策组 ·斯坦佛大学设“决策分析研究所” 用控制论的方法研究决策，把反馈，灵敏度分析,系统分析等方法引入决策过程→决策 分析 .许多学者由控制论→系统分析→决策：陈珽 刘豹 . 学科：信息 F 自动化 03 系统工程 03 : 决策理论, MIS&DSS 3.管理科学的重要组成部分 .学科: 管理 G 管理理论 01 决策 01 .决策论的许多重要著作的作者是经济或管理科学方面的教授 , 如 Simon、Buchanan Arrow, Sage, Keeny, 其中前三个是诺贝尔经济学奖得主。 。图书目录的编排 决策(尤其多目标)属管理科学类，中、美均如此 。Management Science 中有大量决策方面的文章、专集 4 系统工程中的重要部分 。 系统是单元的集合，这些单元以整体完成某种目的，对系统的研究包括：规定概念、 确定系统、获取并运行系统。而确定系统即系统分析(设计、评价)是核心, 决策论为系统分 析提供方法 系统分析侧重客观的分析判断，决策分析强调价值判断与偏好分析） 。中有决策方面的文章和专集. 5 是社会科学与自然科学的交叉，典型的软科学 自然科学研究客观世界，事实元素，定量为主； 社会科学研究人际关系，价值元素，定性为主。 软科学用定量方法研究价值元素，即社会科学的定量化研究。 各类研究人员的研究内容各有侧重： 哲学家 Philosopher：人如何决定什么是有价值的 行政管理人员 Administrator：人们如何使一个组织为其目标服务 经济学家 Economics：人如何在不同方案中决择使之自己尽量满足 心理学家 Psychologist ：何为满足? 人如何动脑筋解决问题 教学家 Mathematician：提供各种数学模型帮助解决这些问题 至于决策的程序化、民主化则是政治问题 §1-1 决策问题的基本特点与要素 一、特点 。决策人面临选择，行动不唯一 。自然状态的不确定性→后果不确定 。后果的价值待定
例:1。火灾保险 2。库存问题:易腐品进货(售量) 报贩进货天气、报纸内容) 3。投资问题:油井钻探 4。市场销售:改进包装(成本与销路) 5。加工方法:加工量事先不清楚:专用设备、通用 6。晴雨未卜,出门带伞问题 二、要素 自然界状态集(Ω,S) 2。行动策略)集A(Δ,D) 3。后果集 C(U,V,L) 4。信息 Z(X) §1-2决策问题的分类 分类是使事物(研究对象)条理化的方法 将试图解决的问题,尽可能按你便于解决的需要细分为许多问题 Ro Descarles (1596-1650) 笛卡尔的方法不切实际,因为划分的艺术无法说明 -G.W. Leibniz(1646-1716) 按容易区分的因素划分 单人决策,多人决策 单目标决策,多目标决策 单步决策多步(序贯)决策 确定性决策风险型决策不确定型决策模糊决策 二、按涉及面的宽窄 战略决策管理(战术决策 日常事务业务决策 决策权 集中 分散 信息 不全 较全 问题结构 不良 良好 风险 大 小 组织 复杂 简单 程序 复杂 简单 目标 长期 短期 三、个人事务决策与公务决策 西方国家的资本的私有制→决策论强调决策人的价值观:对决策人的判断、意见、感觉进行 量化,由此进行合乎逻辑的分析、推理→作决策 15
1- 5 例： 1。火灾保险 2。库存问题：易腐品进货(售量) 报贩进货(天气、报纸内容) 3。投资问题：油井钻探 4。市场销售：改进包装(成本与销路) 5。加工方法：加工量事先不清楚：专用设备、通用 6。晴雨未卜，出门带伞问题 二、要素 1。自然界状态集 Θ （Ω ，S） 2。行动(策略)集 A（Δ ，D） 3。后果集 C（U，V，L） 4。信息 Z（X） §1-2 决策问题的分类 分类是使事物(研究对象)条理化的方法 将试图解决的问题，尽可能按你便于解决的需要细分为许多问题 ─ ─ R。Descarles (1596-1650) 笛卡尔的方法不切实际，因为划分的艺术无法说明 ─ ─ G. W. Leibniz (1646-1716) 一、按容易区分的因素划分 单人决策, 多人决策 单目标决策, 多目标决策 单步决策,多步(序贯)决策 确定性决策,风险型决策,不确定型决策,模糊决策 二、按涉及面的宽窄 战略决策 管理(战术)决策 日常事务业务决策 决策权 集中 分散 信息 不全 较全 问题结构 不良 良好 风险 大 小 组织 复杂 简单 程序 复杂 简单 目标 长期 短期 三、个人事务决策与公务决策 西方国家的资本的私有制→决策论强调决策人的价值观：对决策人的判断、意见、感觉进行 量化，由此进行合乎逻辑的分析、推理→作决策
我国的行政部门、企业领导的决策是公务决策 应强调客观性和理性化 由群众、集体进行价值判断 §1-3决策人与决策分析人 1问题的复杂性 利益冲突、信息不全、资源有限、环境复杂 2经济人微观经济学和决策论关于经济人的假定 行为合乎理性;有经济头脑:知道自己的目标和如何达到该目标;通晓自然科学,至少精通 运筹学;对决策环境十分了解,有很强的判断能力和稳定的选择能力;能按照最经济、最有 效的方式分配有限的资源去获得最大的经济利益 3决策人和决策分析人的分工 建立复杂决策问题的适当的数学模型并用现代化的科学手段求解要有专门的知识和技 巧,由具有丰富实际经验和卓越领导与管理才能的决策人对环境(形势进行分析、对后果作 价值判断,而由决策分析人运用决策论和系统、科学的方法进行分析、推理、为决策人制订 正确决策提供合理的基础,使决策人更好地达到预期目标 §1-4分析方法和步骤 决策树与抽奖 1、决策树 r(61) 丌(B1) 丌(62) 决策点 决策枝 机会枝 后果值 例1。火灾保险问题 1-6
1- 6 我国的行政部门、企业领导的决策是公务决策 应强调客观性和理性化 由群众、集体进行价值判断 §1-3 决策人与决策分析人 1 问题的复杂性： 利益冲突、信息不全、资源有限、环境复杂 2 经济人 微观经济学和决策论关于经济人的假定： 行为合乎理性；有经济头脑：知道自己的目标和如何达到该目标；通晓自然科学，至少精通 运筹学；对决策环境十分了解，有很强的判断能力和稳定的选择能力；能按照最经济、最有 效的方式分配有限的资源去获得最大的经济利益。 3 决策人和决策分析人的分工 建立复杂决策问题的适当的数学模型并用现代化的科学手段求解要有专门的知识和技 巧，由具有丰富实际经验和卓越领导与管理才能的决策人对环境(形势)进行分析、对后果作 价值判断, 而由决策分析人运用决策论和系统、科学的方法进行分析、推理、为决策人制订 正确决策提供合理的基础，使决策人更好地达到预期目标。 §1-4 分析方法和步骤 一、决策树与抽奖 1、决策树： 决策枝 决策点 机会点 机会枝 后果值 a1 a2 C 1 1 C 1 2 C 2 1 C 2 2 ( ) 2 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 2 例 1。 火灾保险问题
(1) 62) x(1) x(62) 图中,a1购买保险,a2不买 61:发生火灾,2:无火灾 2。油田钻探 钻井, 不钻 61;有油,2:无油
1- 7 a1 a2 ( ) 1 ( ) 2 ( ) 1 ( ) 2 C12 C11 C21 C22 图中, a1 :购买保险; a2 : 不买 1 :发生火灾; 2 : 无火灾 2。 油田钻探 a1 :钻井; a2 : 不钻 1 :有油; 2 : 无油