7第七讲管理决策分析(冲突分析)

第七讲管理决策分析（冲突分析）一、管理决策概述1.基本概念决策是决策者对系统方案所做决定的过程和结果。决策是决策者的行为和职责。决策者的决策活动需要系统分析人员的决策支持。决策分析就是为帮助决策者在多变的环境条件下进行正确决策而提供的一套推理方法、逻辑步骤和具体技术，以及利用这些方法技术规范地选择满意的行为方案的过程。按照H.A.西蒙（H.A.Simon）的观点，“管理就是决策”。从本课程已有内容来看，决策是系统工程工作的目的，系统分析从某种意义上就是决策分析。2.决策问题的基本模式和常见类型njmiAfWjiij,1,,1)(，其中，Ai——决策者的第i种策略或第i种方案。属于决策变量，是决策者可控因素。——决策者和决策对象（决策问题）所处的第j种环境条件或第j种自然状态。属于状态变量，是决策者不可控制的因素。Wij——决策者在第j种状态下选择第i种方案的结果，一般叫益损值、效用值。j完全把握———确定型决策不完全把握——风险型决策完全不把握——对自然不确定——不确定决策对人的不确定——对抗型决策（对策）j根据决策问题的基本模式，可划分决策问题的类型。其中依照条件的不同所得到四种类型是最基本和最常见的划分。决策问题的要素决策问题的类型二、风险型决策分析（一）基本方法期望值法、决策树法、多级决策树（二）信息的价值完全信息价值、抽样信息价值（三）效用曲线的应用期望值法把所采取的行动方案看成是离散的随机变量，则m个方案就有m个离散随机变量，离散随机变量所取之值就是行动方案相对应的损益值。离散随机变量X的数学期望为式中，xi——随机离散变量x的第i个取值，i=1,2,…,m；pi——x=xi时的概率。期望值法就是利用上述公式算出每个行动方案的损益期望值并加以比较。1()miiiEXpx价格上涨θ1价格不变θ2价格下跌θ3期望值0.30.60.1大批生产A14032-630.6中批生产A236342433.6小批生产A320161417.0表7-1例7-1的损益值表（单位：万元）自然状态概率损益值行动方案40万元32万元-6万元36万元34万元24万元20万元16万元14万元上涨（0.3）不变（0.6）下跌（0.1）上涨（0.3）不变（0.6）下跌（0.1）上涨（0.3）不变（0.6）下跌（0.1）中批生产A2图7-4例7-1的决策分析过程及结果30.6万元33.6万元17.0万元33.6万元跌价原价涨价0.10.50.4按原有工艺生产-1000125引进生产线A1（成功率0.8）产量不变B1-25080200产量增加B2-400100300自行设计生产线A2（成功率0.6）产量不变B1-2500250产量增加B2-350-250650表7-2例7-2的损益值表（单位：万元）概率损益值状态（价格）方案-250万元80万元200万元-100万元0125万元跌价（0.1）原价（0.5）涨价（0.4）跌价（0.1）原价（0.5）涨价（0.4）图7-5例7-2的多级决策树及分析计算95万元40万元112万元-400万元100万元300万元跌价（0.1）原价（0.5）涨价（0.4）130万元-250万元0125万元跌价（0.1）原价（0.5）涨价（0.4）75万元-350万元-250万元650万元跌价（0.1）原价（0.5）涨价（0.4）100万元-100万元0125万元跌价（0.1）原价（0.5）涨价（0.4）40万元112万元76万元130万元100万元S1S2S3S4S50.200.200.100.200.30提纯（A1）10001000100010001000不提纯（A2）400032002000800-400表7-4例7-3的损益值表（单位：元）纯度状态（次品率）S1（0.02）S2（0.05）S3（0.10）S4（0.15）S5（0.20）概率0.200.200.100.200.30表7-3五种状态及其概率值状态概率损益值方案图7-6完全信息的多级决策树及分析计算1970元3200元2000元800元S2（0.20）S3（0.10）S4（0.20）1760元2220元-400元S5（0.30）4400元S1（0.20）1000元1000元1000元S2（0.20）S3（0.10）S4（0.20）1000元1000元S5（0.30）1000元S1（0.20）4400元1000元-400元1000元800元1000元2000元1000元3200元1000元S3（0.10）4400元3200元2000元1000元1000元-50元1760元销路好θ1销路差θ20.350.65全新设计A145-22.5改型设计A2184.5表7-5例7-4的损益值表（单位：万元）状态概率损益值方案图7-7例7-4的多级决策树及分析11.505万元18万元4.5万元0.1130.8676.30万元11.505万元6.30万元45万元-22.5万元P(G/fb)=0.133P(B/fb)=0.867-13.50万元18万元4.5万元0.5890.41112.56万元17.26万元45万元-22.5万元P(G/fg)=0.589P(B/fg)=0.41117.26万元18万元4.5万元9.225万元45万元-22.5万元P(G)=0.35P(B)=0.651.125万元9.225万元P(G)=0.35P(B)=0.65-0.5万元决策分析计算中有关概率及其计算G——产品销路好；fg——预测结果为产品销路好这一事件；B——产品销路差；fb——预测结果为产品销路差这一事件。P(G)——产品销路好的概率，已知P(G)=0.35；P(B)——产品销路差的概率，已知P(B)=0.65；P(fg/G)——产品销路好，预测结果也好的概率，P(fg/G)=0.8；P(fb/G)——产品销路好，而预测结果差的概率，P(fb/G)=0.2；P(fb/B)——产品销路差，预测结果也差的概率，P(fb/B)=0.7；P(fg/B)——产品销路差，而预测结果好的概率，P(fg/B)=0.3；根据全概公式，可求得如下的概率：P(fg)——预测结果为销路好的概率之和，P(fg)=P(fg/G)P(G)+P(fb/B)P(B)=0.475；P(fb)——预测结果为销路差的概率之和，P(fb)=P(fb/B)P(B)+P(fb/G)P(G)=0.525；根据贝叶斯（Bayes）公式，可计算有关的条件概率：P(G/fg)——预测结果认为产品销路好，而产品销路确实是好的概率，P(G/fg)=P(fg/G)P(G)/P(fg)=0.8*0.35/0.475=0.589P(B/fg)——预测结果认为产品销路好，而产品销路实际却差的概率，P(B/fg)=P(fb/B)P(B)/P(fg)=0.3*0.65/0.475=0.411同理可以计算求得：P(G/fb)=0.133，P(B/fb)=0.86770万元（1.0）-50万元（0）24万元（0.82）-6万元（0.58）好（0.7）差（0.3）好（0.7）差（0.3）图7-8例7-5的决策树及分析计算34万元15万元34万元-50-624700.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00效用值损益值/万元图7-9例7-5的效用曲线三、其他相关问题1决策是个过程选题凝百思而动，聚万能于一togoallout时机机不可失。但没有必要决策时，就有不做决策的必要。要素（概念）目标。没有目标就永远找不到顺风。显与隐；1+1？2；多目标(非同名和)约束（可行域）：可扩；无界；变；人因难有最优解，要的是满意解西蒙（H.A.Simon)决策执行中可变更留下可行方案，以备随机应变要有机动，应急方案2战略决策观赌（初）《大决战》毛。三种信神的人。信念胜者为王，败者寇（终）某原厂长摸着石头过河（过程）一块石头，两只猫柔性战略思路，战略势，和谐理论战略：DoRightthing：战术：DothingRight审时度势，不断调整3其他理性决策vs决策行为参照点效应等决策思维过程（高：直感）信息获取、加工、反馈、输出群体（群）决策联合、竞争、沟通、谈判过程、社会选择四、对策论与冲突分析方法（一）对策论与冲突分析一般决策：Ai：决策者第i种选择，（行动方案、可控因素、决策变量）：决策对象所处的第j种环境条件，（自然状态、不可控因素、状态变值）Vij:决策系统状态的价值函数（益损函数）人为不确定型决策Ai：决策者第i种选择Bi：竞争对手第j种选择：决策者的益损（赢得、支付）函数对策：G=N，A，VG——GameN——局中人集合A——局中人策略集合V——赢得、支付或益损值),(jiijAfVmi,1jnj,1),()(jiAijBAfV)(AijV罪犯困境（PrisonersDilemma）问题—V（A，B）供认（C）不供认（D）供认（C）（5，5）*（0，10）不供认（D）（10，0）（1，1）ConflictAnalysisMetagametheoryGamingGametheory•充分考虑对手反应•用优先序代替赢得值•用二进制数组表示结局•Simulation•PlayingNiallM.Fraser&KeithW.Hipel.ConflictAnalysis:ModelsandResolution,1984（二）冲突分析的程序和要素冲突问题背景描述建立冲突分析模型稳定性分析结果分析与评价决策CA要素冲突分析的要素（1）时间点：是说明“冲突”开始发生时刻的标志，对于建模而言，则是能够得到有用信息的终点。因为冲突总是一个动态的过程，各种要素都在变化，这样很容易使人认识不清，所以需要确定一个瞬间时刻，使问题明朗化，但时间不直接进入分析模型。（2）局中人（Players）：是指参与冲突的集团或个人（利益主体），他们必须有部分或完全的独立决策权（行为主体）。冲突分析要求局中人至少有两个或两个以上。局中人集合记作N，。2nN（3）选择或行动（Options）:是各局中人在冲突事态中可能采取的行为动作。冲突局势是由各方局中人各自采取某些行动而形成的。每个局中人一组行动的某种组合称为该局中人的一个策略（Strategy）。第i个局中人的行动集合记作。（4）结局（Outcomes）。各局中人冲突策略的组合共同形成冲突事态的结局。全体策略的组合（笛卡尔乘积或直积）为基本结局集合，记作T，。（5）优行序或优先向量（PreferenceVector）。各局中人按照自己的目标要求及好恶标准，对可能出现的结局（可行结局）排出优劣次序，形成各自的优先序（向量）。iiikOO,niikT12（三）CA基本方法举例—CubanMissileCrisis(CMC)1.背景1956年末至19591961年4月及1961年中1962年10月14日美苏①维持现状①维持现状②实施空袭②撤除导弹基地③设置封锁圈③加剧局势紧张化本分析的类型和目的2.建模（1）明确基本要素时间点：1962年10月中旬局中人：美、苏行动：美——①空袭②封锁苏——①撤除②升级（2）表达及综合结局1.空袭0101010101010101202.封锁001100110011001121基本结局可行结局美：3.撤除0000111100001111224.升级000000001111111123十进制数0123456789101112131415苏：（3）确定优先序美：46572130119108苏：046251731191083.稳定性分析基本假设：①每个局中人都将不断朝着对自己最有利的方向改变其策略；②局中人在决定自己的选择时，都会考虑到其他局中人可能的反应及对本人的影响；③全局平稳结局首先对每个局中人来说都是个体平稳的。（1）确定单方面改进结局UI（UnilateralImprovement）（2）确定个体稳定状态①合理稳定（Rationalstable——R）②连续处罚稳定（Sequentiallysan