统计决策的概念

1第九章统计决策方法第一节统计决策概述一、统计决策的概念决策，就是为了实现特定的目标，根据客观的可能性，在占有一定信息的经验基础上，借助一定工具、技巧和方法，对影响目标实现的诸因素进行准确的计算和判断选优后，对未来行动做出决定。决策具有以下在基本特征：①未来性。决策总是面对未来的，已经发生的事和正在发生的事是不需要决策的，决策产生于行动之前。由于未来是不确定的，因此决策具有风险性，科学的预测可以减少这种风险。②选择性。决策离不开决断，决断离不开比较和选择，决策过程包括目标选择和决策方案选择。③实践性。比较选择后得到的昀优方案还只是思维结果，要付诸实施才能实现决策目标，实践可使决策者的认识上产生飞跃。不实施的决策是毫无意义的，决策方案昀优性也无从谈起。决策是一项系统工程，组成决策系统的基本因素有如下四个：决策主体，体现决策主体利益和愿望的决策目标，决策的对象，以及决策所处的环境。决策是由人做出的，人是决策的主体，决策主体既可以个人，也可以是一个组织——由决策者所构成的系统。决策者进行决策的客观条件是他必须具有判断、选择和决断能力，承担决策后果的法定责任。决策是围绕着目标展开的，决策的开端是确定目标，终端是实现目标。决策目标既体现主体的主观意志，又反映了客观现实，没有决策目标就没有决策。决策对象是决策的客体。决策对象涉及的领域十分广泛，可以包括人类活动的各个方面。决策对象具有一个共同点：人可以对决策对象施加影响。凡是人的行为不能施加影响的事物，不作为决策的对象。决策环境是指相对于主体、构成主体存在条件的物质实体或社会文化要素。决策不是在一个孤立的封闭系统中进行的，而是依存于一定环境，同环境进行物质、能量和信息交换。决策系统与环境构成一个密不可分的整体，它们之间相互影响、相互制约、息息相关。统计决策有广义和狭义之分。凡是使用统计方法进行决策的方法称为广义的统计决策。狭义的统计决策是指不确定情况下的决策。在不确定情况下进行的决策需要具备以下四个条件：①决策者要求达到一定目标，如治疗结果昀好、成本昀低、医疗服务质量昀好等等，从不同的目的出发往往有不同的决策标准。②存在两个或两个以上可供选择的方案，所有的方案构成一个方案集合。③存在着不以决策者主观意志为转移的客观状态，或称为自然状态，所有可能出现的自然状态构成状态空间。④在不同情况下采取不同方案产生的结果是可以计量的，所有结果构成一个结果空间。二、决策的种类决策所要解决的问题是多种多样的，所对应的决策过程、思维方式、运用技术也各不相同。1.确定型决策、不确定型决策和对抗型决策2按决策问题所处的条件，可分为确定型决策、不确定型决策和对抗型决策。确定型决策是指可供选择方案的条件已确定。例如，医院要进一批降压药，一种是长效药但价格较高，一种是短效药但价格便宜，选择哪一种就需要决策。在这个例子中，如果药品的疗效和价格都已确定，如何选择关键在于取决于医院的要求。另外，还有一些确定型的决策是属于运筹学中数学规划方面的问题，如在医院追加投资既定的条件下求增加护理人员和添置新仪器所能产生的效益的昀大值。不确定型决策是指决策时的条件是不确定的，又可以细分成两种。一种是各种可能情况出现的概率已知，可以结合这些概率来做出判断、选择方案，这样要冒一定的风险，所以称为风险型决策。如一个病人要安装起搏器，面临两种选择，一种是进口起搏器，5年内质量无问题，但价格贵；另一种国产起搏器，10%的起搏器5年期间会出现故障，但价格要便宜许多。这时可以根据发生故障的概率，计算国产起搏器5年内发生故障需要更换的期望成本，并与使用进口起搏器的费用进行比较，从而做出选择。这种情况下的决策就是风险型决策。另一种是未知任何信息的决策，称为完全不确定情况下的决策。对抗型决策的特点是包含了两个或几个方面之间的竞争，并且不是所有的决策都在决策者的直接控制之下，而要考虑到竞争方的策略，例如战国时田忌赛马的故事就是对抗型决策的典型例子。2.程序化决策和非程序化决策按照问题的性质，可分为程序化决策和非程序化决策。程序化决策也称为结构化决策，是针对经常出现，具有某种规律的问题做出的决策。解决这类问题通常可按其规律明确决策程序，建立相应决策规则，遇到同类问题出现时便可重复应用决策规则妥善处理。非程序化决策也称非结构化决策，是指针对偶然出现的特殊性问题或首次出现的情况或问题做出决策。解决这类问题一般没有一定的规则，需要创造性思维才能加以解决。且愈是高层的决策，非程序化决策越多。美国决策学家拉德福特(K.J.Radford)把决策分为三类，即完全规范化决策、部分规范化决策和非规范化决策。这与程序化决策和非程序化决策的划分有些类似。完全规范化决策是指决策过程已经有了规范的程序，包括决策的模型、数学参数的名称和数值以及选择的明确标准等，只要外部环境基本不变，这些规范的程序就可重复用于解决同类的问题，完全不受决策者主观看法的影响。非规范化决策是完全无法用常规办法来处理的新决策，这类决策完全取决于决策者个人，由于参与决策的个人经验、判断或所取得的信息不同，对同一个问题会有不同的观点，不同的决策者往往可能做出不同的决断。至于部分规范化决策则是介于两者之间的一种决策，即决策过程涉及的问题，一部分是可以规范化的，另一部分则是非规范化的。对于这类问题的解决是先按规范化办法处理部分问题，然后由决策者在此基础上运用创造性思维对非规范化部分做出决策。3.总体决策和局部决策按照决策涉及的范围，可分为总体决策和局部决策。总体决策是涉及各个重要方面的决策，如卫生保健制度的宏观战略和医疗保险方案的实施计划等，它决定着卫生保健事业的发展方向、行动纲领和保障目标，是卫生事业全局性的决策。局部决策是指仅涉及个别对象或个别方面的决策，如药品的销售决策、医院的财务决策、物质技术设备的技术改革决策等等。局部决策是总体决策的组成部分，是一定时期内实现总体决策的手段。4.定性决策和定量决策按照决策过程是否运用数学模型来辅助决策，可分为定性决策和定量决策。定性决策重在决策问题质的把握，其决策变量、状态变量及目标函数等无法从数量上来刻画，只能做抽象的概括或定性的描述，如组织机构设置的优化、人事决策、选择目标市场等都属此类。3定量决策重在对决策问题量的刻画，这类决策问题中的决策变量、状态变量、目标函数都可以用数量来表示，决策过程中运用数学模型来辅助人们寻求满意决策方案，如医院内部的药品库存控制决策、成本计划、医院的床位设置和提供服务的种类等。不过，定性和定量的划分是相对的。实际决策分析中，在定量分析之前，往往要进行定性分析；而对一些定性分析问题，也尽可能使用各种方式将其转化为定量分析，如考评干部德、才及能力时，可采取层次分析的方法或者利用模糊数学方法进行评判。定性和定量分析结合使用，可以提高决策的科学性。5.单目标决策和多目标决策按照决策目标的数量可分为单目标决策和多目标决策。单目标决策是指决策要达到的目标只有一个的决策。如个人的医疗保险决策即是单目标决策，决策者的目标就是尽可能地减少因为疾病带来的经济损失，追求健康投资收益的极大化。多目标决策则是指决策要达到的目标不止一个的决策。在实际决策中，很多都是多目标决策问题，如医院管理的目标决策就是一个多目标决策问题，医院提供医疗服务的目标除了救死扶伤、提高社会效益外，还有很多其他目标，如降低成本、提高经济效益，改进服务态度、树立医院形象，加强技术革新、提高竞争能力，合理配置资源、提高服务效率等，多目标决策问题一般比较复杂。6.单阶段决策和多阶段决策按照决策的整体构成可分为单阶段决策和多阶段决策。单阶段决策是某个时期的某一问题的决策，整个问题只由一个阶段构成。因此，单个阶段的昀优决策即为整个决策问题的昀优决策，如医院的年度人员培训计划等。多阶段决策也称动态决策，它具有如下特点：①决策问题是由多个不同阶段的决策问题构成；②前一阶段决策的结果直接影响下一阶段的决策，是下一阶段决策的出发点；③必须分别做出各个阶段的决策，但各阶段决策结果的昀优之和不一定保证整体决策结果的昀优性。多阶段决策必须追求整体的昀优。7.传统决策和贝叶斯决策按照决策采用的统计理论可分为传统决策和贝叶斯决策。传统决策是指根据样本的结果来推断总体，如假设检验中根据统计量的估计值作出拒绝还是接受原假设的结论，不考虑任何主观的先验信息。贝叶斯决策则是主张利用主观的先验信息，广义上说，管理决策通常都应用先验信息，均可称为贝叶斯决策。而狭义的贝叶斯决策则是指将样本信息与先验信息相结合，利用贝叶斯的后验概率公式所作的决策。三、决策的作用与步骤1.决策的作用预测是决策的基础，决策是根据预测所做出的决断。在市场经济条件下，统计决策发挥着巨大的作用。这是因为在充满激烈竞争的市场中，决策者对信息掌握不足，对事物发展所导致的结果往往捉摸不透，而摆在决策者面前又有很多行动方案可供采用，这时统计决策可以帮助决策者选择哪一种行动方案。决策的功能可表达为：目标→决策→行动→结果。即由目标出发，做出决策，由决策指挥行动，由行动产生相应的结果。可见，科学的统计决策起着由目标到达结果的中间媒介作用，能够避免盲目行动造成的风险。在卫生管理领域，从基础医疗机构的决策到部门卫生决策、地区卫生决策，以至全国性的卫生决策，都需要在统计决策的基础上采用有事实依据的昀优行动方案，尽可能减少由于盲目决定而遭致的损失。2.决策信息搜集成本4信息是现代社会的重要资源，是决策的基础，没有信息，就无法进行决策或者只能做出盲目的决策。决策信息包括决策系统内、外的信息，如有关决策主体信息、决策主体需求信息、实现目标可能性信息、决策对象信息及决策环境信息等。决策信息的搜集必须花费一定的费用，包括人力的耗费、财力的耗费乃至决策方案更改的机会成本等，因此，在搜集到一定的信息之后就应立即做出决策，即使仍有很多信息没有搜集全，也应如此。图9-1描述了资料搜集的成本和效益之间的关系。信息收集成本由搜集到的额外信息获益不确定性临界点获益亏损成本与收益不确定性时间图9-1信息搜集损益、风险不确定性与时间曲线从图中可以看出，搜集信息的时间越长，花费的搜集信息的成本越高，在开始搜集信息时，搜集到的额外信息会使决策效益递增，但随着时间的推移，信息搜集的边际效益递减，直至延误决策时机，导致信息搜集的成本大大高于信息所能带来的收益，这样，决策者就从信息搜集获益变为得不偿失。信息的搜集不可能消除不确定性，且信息的搜集需要花费成本，因此决策者必须适时作出有效决策：首先，对决策的问题进行分析，确定决策问题的重要程度；然后，对重要程度较低的决策取简单方法决策(即时决策)，而对于重要程度较高的决策问题，则应在收集到一定信息之后，选择出昀合适的决策方案。3.决策的步骤一个完整的统计决策过程，必须经历以下几个步骤：(1)确定决策目标确定决策目标是决策的重要一步，没有决策目标，也就不存在决策。所谓决策目标是指在一定的环境和条件下，在预测的基础上所希望达到的结果，确定目标首先要确定问题的特点、范围，其次要分析问题产生的原因，同时还应搜集与确定目标相关的信息，然后确定合理的目标。合理的决策目标常能满足以下要求：①含义准确，便于把握，易于评估；②尽可能将目标数量化，并明确目标的时间约束条件；③目标应有实现的可能性，并富于挑战性。(2)拟定备选方案目标确定后，接下来的工作就是分析目标实现的可能途径，即拟定备选方案。拟定备选5方案必须广泛搜集与决策对象及环境有关的信息，并从多角度预测各种可能达到目标的途径及每一途径的可能后果。拟定备选方案也是一个创新过程，决策者应扩展思路，既要充分发挥经验知识的作用，又要充分发挥人的想象力和创造力，力图从新的角度、新的视野去看待决策问题，以期拟定新颖的决策方案。(3)方案选择方案选择是指对几种可行备选方案进行评价比较和选择，形成一个昀佳行动方案的过程。在评价分析中，要根据预定的决策目标和所建立的价值标准，确定方案的评价要素、评价标准和评价方法，有时还要作一些敏感性分析。此外，在选择方案时，除备选方案原型以外，也可以是某一方案的修正方案或综合几个备选方案而得出新的