G2决策建模

G2决策建模詹文杰（教授/博导）Office:华中科技大学管理学院611室Tel:[phone]Email:[e-mail]2决策建模2.1模型的定义2.2决策建模工具2.3应用举例2.1模型的定义模型是客观世界的一个表征和体现，同时又是客观事物的抽象和概括。一般具有以下特点：（1）模型比现实世界更容易操作，尤其一些参数值的改变在模型中操作比实际问题中操作更容易。（2）有些实际问题很难甚至根本不可能做实验，通过建立模型可以克服这种困难，而且模型比现实容易理解一些。（3）有些变量在现实中需要很长时间才能观察出它的变化情况，但用模型研究则很快看出变化规律，从而能最迅速抓住本质特征。（4）用模型研究变量之间的关系可以节约时间，降低费用。（5）可以通过模型进行灵敏度分析，以便看出哪些因素对系统影响最大。例1：概念模型波特五力模型模型是对事物一种简化的表达形式，管理学中的模型尤其是概念模型是理论的一种特殊表达形式。5例2：计量模型自变量(X)认定的原因因变量(Y)结果中介变量(Med)过程调节变量(Mod)边界条件控制变量其他的原因XY中介变量调节变量控制变量经济订货批量(EconomicOrderQuantity,简称EOQ)，就是按照库存总费用最小的原则确定出的订货批量,这种确定订货批量的方法就称为经济订货批量法。在年总需要量一定的情况下，订货批量越小，平均库存量越低，但发生的订货次数越多。例3：优化模型经济订货批量(EconomicOrderQuantity)例3：优化模型经济订货批量(EconomicOrderQuantity)LTQ(1/2)Q订货点ROP最高库存量时间订货提前期例3：优化模型经济订货批量(EconomicOrderQuantity)•库存费用分析设：C----单位产品成本（价格），元/件D----年需求量；Q----每次订货批量；CH--单位产品年存储费用（元/件·年），CH=C×h,式中h为资金费用率或保管费用率（元/件·年）CO--每次订货费用（元/件·年），总费用(Totalcost)＝年存储费用＋年订货费用＋购货费用DCCQDhCQTCO21年总费用HCQhCQ2121年存储费用＝OCQD年订货费用＝例3：优化模型经济订货批量(EconomicOrderQuantity)C存储=(Q/2)CHC订货=(D/Q)COC订货+C存储费用订货量EOQ0例3：优化模型经济订货批量(EconomicOrderQuantity)DCCQDhCQTCO21年总费用例3：优化模型经济订货批量(EconomicOrderQuantity)hCDCCDCEOQOHO220212OCQDhCdQdTCDCCQDhCQTCO21年总费用经济订货批量的最优解：2.2决策建模工具1)影响图(influencediagram)2)决策树(decisiontree)3)决策表(decisiontable)DecisionProblemAlternativesStatesofNatureOutcomes决策建模的特点:行动不唯一；自然状态的不确定性；后果不确定。A3:出国留学?A2:读博A1:找工作DecisionProblemAlternativesStatesofNatureOutcomes1)影响图(influencediagram)影响图(influencediagram)是模型的图形表示，它用于支持模型设计、开发和理解。影响图为模型构造者或开发小组提供可视的交流方式，它也可作为一种表达DSS模型关系的框架，因此可帮助构模者集中注意模型的主要方面。影响的含义是指某变量与其它变量的依赖程度，它包括了决策的三个组成部分（见下图），并用箭头连接起来建立它们之间的关系。决策变量不确定性结果变量影响图的组成影响图例子:利润模型的影响图广告数量单价固定费用单位成本销售数量支出收入利润用来连接节点（node）（决策模型的组成部分）的实线箭头总是指向不确定性和目标。影响确定影响不确定影响图及构造它们的各种图形和线条的含义1：AB图一：决策A关系到事件B发生的概率AB图二：事件A关系到事件B发生的概率影响图及构造它们的各种图形和线条的含义2：用来连接节点的虚线箭头只用来指向决策，表示作出决策是基于来自前面节点的结果的知识。影响图及构造它们的各种图形和线条的含义3：A图三：决策A在决策B之前已经制定A图四：制定决策B之前事件A的结构已知BB1)影响图(influencediagram)影响图的特征是当构造正确时，它没有回路；不管从图的哪一点出发，没有道路使人回到出发点。道路的箭头是单向的，一旦某个结点落在后面，将没有道路返回它那里。这个构造规则用于遵循决策制定和问题解决的实际情况。一旦做出了决策，决策就定下来了，我们没法在后来去“不做”这个决策。案例：影响图例：某公司为生产某种产品设计了两个基本方案，一是建小厂，一是建大厂，小厂投资160万，大厂投资300万元。两个方案年度利润如下:状态概率建小厂建大厂销路好0.740万100万销路差0.310万-20万小厂？大厂？企业收益销路好坏2)决策树(decisiontree)决策树(decisiontree)：每个决策或事件（即自然状态）都可能引出两个或多个事件，导致不同的结果，把这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干，故称决策树。12State1State2State1State2DecisionNodeOutcome1Outcome2Outcome3Outcome4StateofNatureNode2)决策树(decisiontree)Example:adecisionproblemTheHewlett-Packard(HP)companyspecializesinassemblingandsellingPCsystemsforusebyfamilydoctorpracticesthroughouttheU.S.A.ThecompanyisdevelopinganewPC-basedsystem.Atpresentthecompanyistryingtodecideonthemanufacturingandassemblyprocesstobeused.Oneaspectofthisrelatestothekeyboardthatwillbeusedinthesystem,whichwillhavespeciallylabeledfunctionkeys.Thecompanyhasdecidedthatitfacesthreealternatives:Itcanmanufacture/assemblethekeyboarditself.Itcanbuythekeyboardsfromadomesticmanufacturer.ItcanbuythekeyboardsfromamanufacturerintheFarEast.AlternativesTheproblemisthateachoftheseoptionshasdifferentcostsandbenefitsassociatedwithit.Tomanufacture/assemblethekeyboarditself,thecompanywouldrequiremajorinvestmentinnewproductionequipmentaswellasextensivetrainingoftheworkforce.Itisfeltthatsuchaninvestmentisonlylikelytobecost-effectiveifsalesofthenewproductareparticularlygood.Buyingthekeyboardfromadomesticsupplierwillinvolvethecompanyinlessup-frontexpenseandwillbesaferiflargesalesdonotmaterializeinthefuture.Buyingfromanoverseassupplieroffersbetterqualitybutwiththeriskofdisruptionsinsupplyifthereareproblemsinthedeliverysystem.StatesofNatureUncertaintyinthedecisionproblemThereisuncertaintyastowhichdecisiontotakebecausethereisuncertaintyoverfuturesale.Tohelpsimplifythesituation,thecompanyisplanningforonethreepossiblesaleslevelsinthefuture:LowMediumHighUndercontrolvs.outoffcontrolWhatisundercontrolandwhatisoutsideofcontrolThecompanyisfacedwitharangeofalternativedecisionsoverwhichithascontrol(i.e.itcanchooseamongthem)Anditalsofacesanuncertainfutureintermsofsales.Thisfuturepositionisgenerallyreferredtoasthepossiblestatesofnature:futuresalelevels,areoutsidethedirectcontrolofthecompanybuttheydoincludeallthepossibilitiesandonlyoneofthemcanactuallyoccur.DecisionTreeIHPLowMBDBAMediumHighLowMediumHighLowMediumHighFig.2-1DecisiontreeIThedecisiontreestartsfromtheleft-handsideandgraduallymovesacrosstotheright.Aboxisusedtoindicatethatatthispointwemusttakeadecision(theboxistechnicallyknownasadecisionnode)Thethreealternativesbranchoutfromthisnode:tomanufacture(M)tobuydomestically(BD)tobuyabroad(BA)Eachofthesebranchesleadstoaoutcomenode(indicatedbyacircle),whichpresentsthepossiblestatesofnature:Low(L)Medium(M)High(H)InformationInformationforDecisionmaking:Inordertomakedecisionweclearlyneedadditionalinformationtohelpusassessthealternatives.Thekeypiecesofinformationwouldrelatetothefinancialconsequencesofeachcombinationofdecision(calledpay-off)stateofnature(callprobability)Decisiontreewithpay-offHPLowMBDBAMediumHighLowMediumH