SUNYAT-SENUNIVERSITY環境系統分析DepartmentofWaterResourcesandEnvironmentEnvironmentSystemAnalysisSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

預測決策管理系統化模型化最優化決策？SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第六章環境系統決策

第一節決策基本概念第二節確定型決策第三節風險型決策第四節不確定型決策第五節對抗型決策第六節多目標決策第七節決策支持系統第一節決策基本概念SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

PredictionoffloodTheBigDecision

Foranarticleabouthowtodealwithyourkidswhentheyarehavingtroublemakingdecisions.

Inthiscasethedaughterishavingtroublechoosingwhichhairaccessorytopurchase.SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

PredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第一節決策基本概念一、決策分類二、決策程序三、環境系統決策的層次一、決策分類SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

根據決策者的地位不同高層決策、中層決策和基層決策根據所需作出決策的先后次數一次決策、多階段決策根據決策目標的個數單目標決策、多目標決策根據對未來狀態掌握的可靠程度確定型決策、不確定型決策、風險型決策、對抗型決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

根據決策者的地位不同高層決策、中層決策和基層決策根據所需作出決策的先后次數一次決策、多階段決策根據決策目標的個數單目標決策、多目標決策根據對未來狀態掌握的可靠程度確定型決策、風險型決策、不確定型決策、對抗型決策確定型決策風險型決策不確定型決策對抗型決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第一節決策基本概念一、決策分類二、決策程序三、環境系統決策的層次二、決策程序SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

PredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第一節決決策基本本概念一、決策分分類二、決策程程序三、環境系系統決策的的層次三、環境系系統決策的的層次SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood經濟發展-環境保護護水環境保護護空氣環境保保護生態保護污水管網處理工藝……監測燃料處理……保護改善……第一層次決決策第二層次決決策第三層次決決策…戰略層次戰術層次技術層次SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第六章環環境系統統決策第一節決決策基本本概念第二節確確定型決決策第三節風風險型決決策第四節不不確定型型決策第五節對對抗型決決策第六節多多目標決決策第七節決決策支持持系統第二節確確定型決決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood小結SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第六章環環境系統統決策第一節決決策基本本概念第二節確確定型決決策第三節風風險型決決策第四節不不確定型型決策第五節對對抗型決決策第六節多多目標決決策第七節決決策支持持系統第三節風風險型決決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood有一個明確確的決策目目標；存在著可供供決策者選選擇的兩個個或兩個以以上的可行行性方案；；存在著不為為決策者主主觀意念為為轉移的兩兩種或兩種種以上的自自然狀態；；不同的可行行性方案在在不同自然然狀態下的的損益值可可以計算出出來；未來將出現現哪種自然然狀態不能能準確確定定，但其出出現概率可可以預估出出來。五個條件SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、最大期期望收益標標準二、最小期期望損失標標準三、最大可可能決策標標準四、矩陣法法五、靈敏度度分析六、決策樹樹一、最大期期望收益標標準第三節風風險型決決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大期望收收益標準該法以決策策矩陣為基基礎，分別別計算各個個方案在不不同自然狀狀態下的損損益期望值值，并從中中選擇收益益期望值最最大或損失失期望值最最小的方案案作為最優優方案，模模型如下：：SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大期望收收益標準【例】：某某工廠可生生產A1，A2兩種產品，，不同季節節產品銷售售量不同，，依據以往往對市場需需求統計，，在旺季、、平季、淡淡季銷售產產品的概率率分別為0.2、0.5、0.3，如如果生產A1，產品在三三個季節中中分別獲4、3、2萬元，A2產品在三個個季節分別別獲利7、、2、0萬萬元，問該該工廠應生生產哪種產產品方能獲獲得最大利利潤?SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大期望收收益標準生產A1產品獲利EA1＝0.2××4十0.5×3十十0.3××2＝2.9萬元生產A2產品獲利EA2＝0.2××7十0.5×2十十0.3××0＝2.4萬元SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、最大期期望收益標標準二、最小期期望損失標標準三、最大可可能決策標標準四、矩陣法法五、靈敏度度分析六、決策樹樹二、最小期期望損失標標準第三節風風險型決決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最小小期期望望損損失失標標準準該標標準準與與最最大大期期望望收收益益標標準準相相反反，，是是以以選選擇擇期期望望損損失失值值最最小小的的方方案案為為最最優優方方案案，，其其模模型型為為：：SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最小小期期望望損損失失標標準準生產產A1產品品的的損損失失EA1＝0.2××3十十0.5××0十十0.3××0＝＝0.6萬萬元元生產產A2產品品的的損損失失EA2＝0.2××0十十0.5××1＋＋0.3××2＝＝1.1萬萬元元SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、、最最大大期期望望收收益益標標準準二、、最最小小期期望望損損失失標標準準三、、最最大大可可能能決決策策標標準準四、、矩矩陣陣法法五、、靈靈敏敏度度分分析析六、、決決策策樹樹三、、最最大大可可能能決決策策標標準準第三三節節風風險險型型決決策策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大大可可能能決決策策標標準準風險險情情況況下下的的決決策策，，每每種種狀狀態態的的發發生生均均有有概概率率值值，，根根據據概概率率值值的的知知識識可可知知，，一一個個事事件件的的概概率率值值越越大大，，發發生生的的可可能能性性越越大大，，最最大大可可能能決決策策標標準準是是選選擇擇概概率率值值最最大大的的一一種種自自然然狀狀態態，，然然后后從從該該自自然然狀狀態態中中挑挑選選一一個個收收益益最最大大(或或損損失失最最小小)的的方方案案為為最最優優方方案案，，故故稱稱之之為為最最大大可可能能決決策策標標準準，，其其他他狀狀態態則則予予以以忽忽略略。。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大大可可能能決決策策標標準準SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、、最最大大期期望望收收益益標標準準二、、最最小小期期望望損損失失標標準準三、、最最大大可可能能決決策策標標準準四、、矩矩陣陣法法五、、靈靈敏敏度度分分析析六、、決決策策樹樹四、、矩矩陣陣法法第三三節節風風險險型型決決策策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood矩陣陣法法所謂謂矩矩陣陣法法就就是是通通過過矩矩陣陣運運算算來來求求方方案案的的效效益益期期望望值值。。方案案向向量量設A＝＝{A1,A2…,An}為為決決策策者者所所有有可可能能行行動動方方案案的的集集合合。。Ai(i＝＝1，，2……n)是是它它的的分分量量，，記記狀態態向向量量狀態態概概率率向向量量損益益矩矩陣陣SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood【例例】】：：某某單單位位要要對對一一個個問問題題進進行行決決策策，，其其收收益益矩矩陣陣見見下下表表：：矩陣陣法法SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、、最最大大期期望望收收益益標標準準二、、最最小小期期望望損損失失標標準準三、、最最大大可可能能決決策策標標準準四、、矩矩陣陣法法五、、靈靈敏敏度度分分析析六、、決決策策樹樹五、靈敏度分分析第三節風風險型決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood在決策分析中中，自然狀態態的概率和損損益值往往由由預測或估計計得到，不可可能十分精確確，加上實際際情況也在不不斷變化．這這就需要分析析為決策所用用的數據在多多大范圍內變變動時，原決決策的最優方方案繼續有效效。如果最優優方案允許概概率值和損益益值的變動范范圍大，則方方案就比較穩穩定，反之為為不穩定。進進行這種分析析稱為靈敏度度分析。靈敏度分析SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood【例】：某工工業局為生產產某一新產品品，規劃設計計了兩個方案案，即興建一一個大廠或興興建一個小廠廠，經研究計計算后編制損損益表如下，，由于對市場場狀態的預測測和期望效益益值的估算可可能有偏差，，需對最優方方案進行靈敏敏度分析。。靈敏度分析應用最大期望望值原則確定定建大廠為最最優方案。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood進行靈敏度分分析靈敏度分析現對兩種銷售售狀態的概率率做些變動，，以探求敏感感范圍。（1）假設銷路好好的概率由0.7變到0.8，則兩個方案案期望收益變變為：（2）若銷路路好的概率由由0.7減小小到0.5，，則兩個方案案期望收益值值變為：SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood轉折概率靈敏度分析假設由于概率率值的變化使使最優方案發發生轉折時的的概率為P0。這時兩個方方案的期望收收益值應相等等，即即當P。＞0.45時，，興建大廠方方案仍為最優優方案，當Po＜0.45時最優方方案就轉折為為興建小廠方方案，現在的的銷路如概率率為0.7，，與轉折概率率0.45相相距較遠，所所以本例現有有的最優方案案比較穩定。。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、最大期望望收益標準二、最小期望望損失標準三、最大可能能決策標準四、矩陣法五、靈敏度分分析六、決策樹六、決策樹第三節風風險型決策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood對于可行方案案較多或周期期較長的復雜雜的風險型決決策問題，決決策樹是一種種應用較廣的的決策分析工工具。它不僅僅可以解決單單階段決策問問題而且也可可以解決損益益表不易表達達的多階段決決策問題。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood決策樹是把影影響各方案的的有關因素(自然狀態、、概率、效益益值)畫成一一張圖，通過過計算，在圖圖上進行決策策。由于這種種決策圖形似似樹枝，又符符合圖論中““樹”的定義義，故稱決策策樹。決策樹樹的結結構SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood決策樹樹的結結構SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood單級決決策【例】】：若若前例例中建建大廠廠需投投資300萬元元，建建小廠廠只需需140萬萬元，，兩者者使用用期限限均是是10年，，問采采取哪哪種方方案獲獲利最最大？？SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood單級決決策首先畫畫出決決策樹樹計算各各點的的收益益期望望值點①：：E1＝[0.7×100+0.3×(-20)]×10-300=340萬元點②：：E2＝[0.7×40+0.3×30]×10-140=230萬萬元SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood多級決決策多級決決策是是對決決策問問題比比較復復雜，，而要要進行行多次次序列列的決決策。。多級級決策策應用用決策策矩陣陣不易易表達達，而而用決決策樹樹表達達則比比較形形象直直觀。。和單單級決決策其其決策策樹上上只有有一個個決策策點不不同的的是多多級決決策則則有二二個或或二個個以上上的決決策點點。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood多級決決策【例】】：前前例中中提供供的建建廠方方案，，預測測年限限是10年年，實實際上上對10年年進行行產品品銷路路狀況況預測測是難難以準準確的的，為為避免免出現現預測測失誤誤，通通常將將規劃劃期分分為幾幾個階階段而而分別別預測測其概概率，，因而而建廠廠方案案也因因其產產量的的不同同而有有許多多種，，所以以就需需要進進行多多級決決策。。例如如在原原來兩兩方案案的基基礎上上再考考慮第第三個個方案案，即即先建建小廠廠如銷銷路好好，三三年后后再擴擴建，，擴建建需投投資200萬元元，可可使用用7年年，每每年利利潤95萬萬元，，問三三個方方案中中，哪哪個最最優？？SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood多級決決策（1）各可行行方案