北邮多目标决策1、2

多目标决策第一章、绪论1.1问题提出客观世界多维性，使得人们在对客观事物进行分析、比较、判断和抉择时，往往需要依据多个准则1、企业生产2、国民经济3、商务活动中的多准则性4、日常生活1.2从单目标决策到多目标决策1、从“最优解”到“满意解”2、从“唯一解”到“一组解”1.3多目标决策发展简史1、早在1896年，法国经济学家V.Pareto就提出了多目标最优化问题。2、从20世纪70年代开始，多目标决策理论和方法及其应用的研究得到比较快速的发展3、1975年召开的第一届国际多目标决策学术研讨会，每隔2-3年召开一次4、我国对多目标决策理论和方法及其应用的研究是从70年代后期才开始的5、1981年，在北京召开了第一次全国多目标决策会议、每隔2-3年召开一次，6、到1998年，已经召开了7届全国多目标决策会议。在第7届，还讨论了筹备成立中国多目标决策学会事宜。中国运筹学会决策科学分会学术会议和出版资料(1)第1届全国决策科学研讨会地点:江西省上饶市三清山时间:1994.5.28-31.主办单位::江西大学,上海交通大学代表人数:78出版论文集:《决策科学理论和应用----全国决策科学研讨会论文集(2)第2届全国决策科学研讨会地点:广东省广州市华南理工大学时间:1997.4.21-25.主办单位:华南理工大学,上海交通大学代表人数:89.出版论文集:《运筹学杂志》,第16卷,第1期,上海科学技术出版社(3)第7届全国多目标决策会议地点:江西省鹰潭市龙虎山时间:1998.10.1-4.主办单位:江西大学,中国科学院系统科学研究所.代表人数:66.出版论文集:《多目标决策进展`98----第7届全国多目标决策会议论文集》4)第1届全国决策科学/多目标决策研讨会地点:上海市上海大学时间:2000.5.6-9.主办单位:上海大学代表人数:108出版论文集:《决策科学的理论,方法与应用----全国决策科学/多目标决策研讨会论文集》(于英川,汪寿阳主编),卓越学术文库,卓越出版社(2000.5)1-315.(包括论文57篇).(5)第2届全国决策科学/多目标决策研讨会地点:浙江省温州市温州大学时间:2002.5.25-29.主办单位:温州大学代表人数:119.出版论文集:《温州大学学报特刊----第二届全国决策科学/多目标决策研讨会论文集》,温州大学学报编辑部,第15卷,第3期(2002.5)1-182.(包括论文47篇).(6)第3届全国决策科学/多目标决策研讨会地点:四川省成都市四川大学时间:2005.5.11-15.主办单位:四川大学代表人数:124.出版论文集:收到论文122篇，43篇推荐由《系统工程理论与实践》,《运筹学学报》，《应用数学与计算数学》，《运筹与管理》发表.第四届中国决策科学/多目标决策学术研讨会会议简报2007年5月19日至21日，第四届中国决策科学/多目标决策学术研讨会在浙江工业大学举行。会议的主题是“信息时代的决策”。代表近130人参加了研讨会，会议开幕式上，中国系统工程学会理事长陈光亚教授，中国科学院数学与系统科学研究院副院长、中国运筹学会副理事长汪寿阳教授，浙江工业大学副校长盛颂恩教授在会上分别致辞。本次会议共收到论文150多篇，经审稿筛选，录用论文70余篇，2007年5月出版的《运筹学学报》第11卷增刊专载本次会议被录用的论文。会议期间，安排了20余场大会专题报告，涉及向量优化、行为决策、决策神经科学等决策科学的前沿问题和热点问题。7、决策分析研究主要集中在两个不同的研究方向。第一个研究方向主要是从理论上探讨人们在决策过程中的行为机理，这一研究方向又可分为两个问题，描述性决策分析与规范性决策分析。决策分析的第二个研究方向是研究实际决策问题，如将一些典型的具体问题模型化，以指导实际决策过程。比较典型的实际问题有：新产品开发、新技术推广、企业战略、冲突决策和广告等。8、决策支持系统DSS9、群决策支持系统GDSS1.4主要参考书与杂志一、参考书1、决策理论与方法岳超源编著，科学出版社，2003年2、多目标决策宣家骥19893、数据包络分析（DEA）魏权龄著，科学出版社，2004年3、管理决策与应用熵学，邱菀华2002年13、管理决策分析(第二版);赵新泉，彭勇行主编/2008年09月/科学出版社14、决策理论与方法,陶长琪主编/2010年10月/中国人民大学出版社二、杂志1、TheoryandDecision,2、DecisionSciences3、DecisionSupportSystem4、Information&DecisionTechnologies,5、OrganisationBehavior&HumanDecisionProcesses6、ManagementScience7、OperationsResearch8、管理学报9、系统工程学报10、系统工程理论与实践11、系统工程等1.5本课程主要内容1、绪论2、风险型决策方法3、多指标决策4、给出指标信息的决策方法5、多指标风险型决策6、层次分析法7、数据包络分析8、多目标规划的基本原理9、多目标规划的解法10、多目标线性规划11、多目标决策应用讨论第二章、风险型决策2.1概述1、决策概念决策就是决定的意思，它是为了实现特定的目标，根据客观的可能性，在占有一定信息和经验的基础上，借助一定的工具、技巧和方法，对影响目标实现的诸因素进行分析、计算和判断选优后，对未来行动做出决定2、决策程序1）发现问题2）确定目标3）确定评价标准4）方案制定5）方案选优6）方案实施等过程3、决策系统构成要素1）决策主体决策是由人做出的，人是决策的主体2）决策目标3）决策方案决策必须至少有2个可供选择的可行方案，方案有两种类型•明确方案具有有限个明确的具体方案•不明确方案只说明产生方案的可能约束条件，方案个数可能有限个，也可能无限个。4）结局又称自然状态。每个方案实施后可能发生一个后几个可能的结局，如果每个方案都只有一个结局，就年称为“确定型”决策；如果每个方案至少产生2个以上可能的结局，就称为“风险型”决策或“不确定型”决策；5）效用每一方案各个结局的价值评估称为效用。我们就是根据各个方案的效用值大小来评估方案的优劣。第二章、风险型决策方法2.1概述2.1.1问题的提出例1报童问题某邮电局销售北京青年报，当天每售一份可得利润0.25元，但如果当天售不出，则要按过期处理，过期处理每份要赔本0.45元。例2投资问题某公司有资金100万元，可供的投资选择有：1、买股票；2、开发房地产；3、开发新产品。显然，买股票、开发房地产或开发新产品都有一定风险。，风险型决策可分为如下几种：一、无概率资料风险型决策二、无试验风险型决策三、有试验风险型决策---贝叶斯决策2.1.2风险型决策的基础、原则和作用一、风险型决策的基础1、决策者对他们所选择的行为方案将会产生的各种可能后果的判断；2、决策者对不同后果的不同偏爱二、风险型决策的原则1、可行性原则、2、经济性原则、3、合理性原则三、风险型决策方法作用决策方法为决策者提供了一个指导性理论。这一理论规定了一个决策者应该如何行动才能符合他的判断和偏爱。对决策者来说，它是一种辅助的方法，它为决策者提供包括主观因素在内的复杂决策方法，但它不能代替决策者本身2.2无概率资料风险型决策无概率资料风险型决策也称不确定型决策或无知型决策。让我们先看一实例。某工厂准备生产一种新产品，由于缺乏资料和没有做市场调查分析，工厂对这种新产品的市场需求量只能大致估计为较高、一般和较底三种情况，而对这三种情况出现的概率无法预测。为了生产这种新产品，工厂考虑了三种方案：第一是新建一条生产线（A1）；第二是改建原有生产线（A2）；第三是原有生产线不动，把一部分零件从外厂购买（A3）。这种新产品计划生产三年，根据计算，各个方案在三年内的损益值如表2.1所示。表2.1某工厂生产新产品各种方案的损益值表自然状态行为方案新建（A1）改建（A2）外购（A3）市场需求较高600250100市场需求一般50200100市场需求较低-200-100100从该例子可知，这种风险决策问题只知道各种方案在各种自然状态下的损益值，而不知道各种自然状态发生的概率。我们把这种决策问题称为无概率资料的风险型决策。对于无概率资料的风险型决策问题，根据决策者对风险的态度，通常采用有5种不同的准则选择方案。1、大中取大准则；2、大中取小准则；3、系数准则；4、大中取小悔值；5、合理性准则。2.2.1大中取大准则表2.2某工厂生产新产品按大中取大准则决策表自然状态行为方案新建（A1）改建（A2）外购（A3）市场需求较高600250100市场需求一般50200100市场需求较低-200-100100各方案最大收益600*250100决策：取最大收益中的最大收益方案，即A1为决策方案大中取大准则是最乐观的。这种准则的客观基础就是所谓的天时、地利和人和，决策者感到前途乐观，有信心取得每一方案的最佳结果。但是这一准则有如下明显的弱点：1、大中取大，忽略了有价值的信息；2、除了最大的收益外，所有其它的收益都被忽略；3、A1方案收益最大，但损失也是最大；4、最坏的损失无论多大，不能影响方按选择；5、大中取大是最乐观的，也是最危险的决策准则。2.2.2小中取大准则表2.3某工厂生产新产品按小中取大准则决策表自然状态行为方案新建（A1）改建（A2）外购（A3）市场需求较高600250100市场需求一般50200100市场需求较低-200-100100各方案最小收益-200-100100*决策：取最小收益中的最大收益方案，即A3为决策方案2.2.3系数准则表2.4某工厂生产新产品按(0.6)系数准则决策表自然状态行为方案新建（A1）改建（A2）外购（A3）市场需求较高600250100市场需求一般50200100市场需求较低-200-100100各方案最大收益600250100各方案最小收益-200-100100系数准则收益280110100决策：取系数准则收益最大的收益方案，即A1为决策方案2.2.4大中取小悔值准则表2.5某工厂生产新产品按大中取小悔值准则决策表自然状态行为方案新建（A1）改建（A2）外购（A3）市场需求较高600250100市场需求一般50200100市场需求较低-200-100100各方案最大悔值300350500决策：取最大悔值中的最小悔值方案，即A1为决策方案2.2.5合理性准则表2.6某工厂生产新产品按合理性准则决策表自然状态行为方案新建（A1）改建（A2）外购（A3）市场需求较高600250100市场需求一般50200100市场需求较低-200-100100期望收益150116.67100决策：取期望值最大的方案，即A1为决策方案。2.3无试验风险型决策2.3.1报童问题售一份报纸收益ku=0.25，余一份报纸的损失k0=0.45天销售量i400420440460480概率P(i)0.100.200.300.250.15设在自然状态下，订购量为a时的收益值为u(a，)，则订购量为a时的期望收益值为若u(a*)=Max{u(a)}，则a*为最优方案。根据上面u(a,)和u(a)计算公式，可计算上例报童问题各方案在各自然状态下的收益值及其期望收益值。如表2.8所示niiipauau)(),()(aakkaakauuu)(),(行为方案（订购量）自然状态i概率p(i)u(a1,i)a1=400u(a2,i)a2=420u(a3,i)a3=440u(a4,i)a4=460u(a5,i)a5=4804004204404604800.100.200.300.250.151001001001001009110510510510582961101101107387101115115647892106120u(a)100103.6104.410194.1表2.8各方案收益值及其期望收益值表从表2.8可知，订购量为440为最优方案