风险型决策3种方法和例题

2019-06-02 15:01

一、乐观法乐观法,又叫最大最大准则法,其决策原则是“大中取大”。乐观法的特点是,决策者持最乐观的态度,决策时不放弃任何一个获得最好结果的机会,愿意以承担一定风险的代价去获得最大的利益。解:(1)计算每一个方案在各状态下的最大收益值maxV(B1,?j)?max?10,12.6,18,20,22??V(B1,?5)=22(千元/hm2)jmaxV(B2,?j)?max?25,21,17,12,8??V(B2,?1)=25(千元/hm2)jmaxV(B3,?j)?max?12,17,23,17,11??V(B3,?3)=23(千元/hm2)jmaxV(B4,?j)?max?11,13,17,19,21??V(B4,?5)=21(千元/hm2j)

假定某非确定型决策问题有m个方案B1,B2,…,Bm;有n个状态θ1,θ2,…,θn。如果方案Bi(i=1,2,…,m)在状态θj(j=1,2,…,n)下的效益值为V(Bi,θj),则乐观法的决策步骤如下:①计算每一个方案在各状态下的最大效益值(2)计算各方案在各状态下的最大效益值的最大值maxmaxV(Bi,?j)?max?22,25,23,21??V(B2,?j)ijmax{V(Bi,θj)};j②计算各方案在各状态下的最大效益值的最大值=25(千元/hm2)maxmax{V(B,θ)};ijij③选择最佳决策方案。如果V(Bi*,θ(3)选择最佳决策方案。因为V(B2,?1)?maxmaxV(Bi,?j)ijmaxmax{V(Bi,θj)} j*)=ij则Bi*为最佳决策方案。所以种小麦(B2)为最佳决策方案。

例1:对于第9章第1节例1所描述的风险型决策问题,假设各天气状态发生的概率未知且无法预先估计,则这一问题就变成了表9.3.1所描述的非确定型决策问题。试用乐观法对该非确定型决策问题求解。表9.3.1非确定型决策问题天气类型(状态)水稻(B1)各方案的收益值/千元小麦(B2)大豆(B3)燕麦(B4)极旱年(θ1)10251211.8旱年(θ2)12.6211713平年(θ3)18172317湿润年(θ4)20121719极湿年(θ5)2281121

二、悲观法悲观法,又叫最大最小准则法或瓦尔德(WoldBecisia)准则法,其决策原则是“小中取大”。特点是决策者持最悲观的态度,他总是把事情估计得很不利。minV(B4,θj)?min?11.8,13,17,19,21??V(B4,?1)j=11.8(千元/hm2)(2)计算各方案在各状态下的最小效益值的最大值maxminV(Bi,?j)?max?10,8,11,11.8??V(B4,?1)ij=11.8(千元/hm2)(3)选择最佳决策方案。因为maxminV(Bi,?j)?V(B4,?1)ij所以种燕麦(B4)为最佳决策方案。

应用悲观法进行决策的步骤如下:①计算每一个方案在各状态下的最小效益值min{V(Bi,θj)};j②计算各方案在各状态下的最小效益值的min{V(B,θ)};最大值maxijji③选择最佳决策方案。如果V(Bi*,θj*)=maxmin{V(Bi,θj)} ji则:Bi*为最佳决策方案。三、折衷法乐观法按照最好的可能性选择决策方案,悲观法按照最坏的可能性选择决策方案。两者缺点:损失的信息过多,决策结果有很大的片面性。采用折衷法进行决策,在一定程度上可以克服以上缺点。特点是既不非常乐观,也不非常悲观,而是通过一个系数α(0≤α≤1)表示决策者对客观条件估计的乐观程度。

例2:试用悲观法对下表所描述的非确定型决策问题求解。

极旱年旱年平年湿润年极湿年 (θ)(θ)(θ)(θ)(θ5)天气类型(状态)1234 水稻(B1)1012.6182022小麦(B2)252117128 各方案的大豆(B)12172317113收益值/千 元燕麦(B4)11.813171921

解:(1)计算每一个方案在各状态下的最小效益值 2minV(B1,θj)?min?10,12.6,18,20,22??V(B1,θ1)=10(千元/hm)j minV(B2,?j)?min?25,21,17,12,8??V(B2,?5)=8(千元/hm2)j

2minV(B3,θj)min?12,17,23,17,11??V(B3,?5)=11(千元/hm) j

应用折衷法进行决策的步骤:①计算每一个方案在各状态下的最大效益值(2)计算每一个方案在各状态下的最小效益值minV(B1,θj)?min?10,12.6,18,20,22??V(B1,θ1)jmaxV(Bi,?j)j=10(千元/hm2)②计算每一个方案在各状态下的最小效益值minV(Bi,?j)jminV(B2,?j)?min?25,21,17,12,8??V(B2,?5)j③计算每一个方案的折衷效益值Vi??maxV(Bi,?j)?(1??)minV(Bi,?j)jj=8(千元/hm2)minV(B3,θj)?min?12,17,23,17,11??V(B3,?5)j④计算各方案的折衷效益值的最大值maxVii;j=11(千元/hm2)Vi?V*,则B为⑤选择最佳决策方案。如果maxi*iminV(B4,?j)?min?11.8,13,17,19,21??V(B4,?1)=11.8(千元/hm2)最佳决策方案。

(3)计算每一个方案的折衷效益值(譬如取α=0.5)例3:试用折衷法对下表所描述的非确定型决策问题求解。天气类型(状态)水稻(B1)各方案的收益值/千元小麦(B2)大豆(B3)燕麦(B4)极旱年(θ1)10251211.8旱年(θ2)12.6211713平年(θ3)18172317湿润年(θ4)20121719极湿年(θ5)2281121V1??V(B1,?5)?(1??)V(B1,?1)=0.5×22+0.5×10=16(千元/hm2)V2??V(B2,?1)?(1??)V(B2,?5)=0.5×25+0.5×8=16.5(千元/hm2)V3??V(B3,?3)?(1??)V(B3,?5)=0.5×23+0.5×11=17(千元/hm2)V4??V(B4,?5)?(1??)V(B4,?1)=0.5×21+0.5×11.8=16.4(千元/hm2)

解:(1)计算每一个方案在各状态下的最大效益值maxV(B1,?j)?max?10,12.6,18,20,22??V(B1,?5)j(4)计算各方案的折衷效益值的最大值maxVi?max?16,16.5,17,16.4}?V3i=17(千元/hm2)=22(千元/hm2)maxV(B2,?j)?max?25,21,17,12,8??V(B2,?1)j=25(千元/hm2)maxV(B3,?j)?max?12,17,23,17,11??V(B3,?3)jVi?V3,(5)选择最佳决策方案。由于maxi所以种大豆(B3)为最佳决策方案。=23(千元/hm2)maxV(B4,?j)?max?11,13,17,19,21??V(B4,?5)j=21(千元/hm2)

例题:

引入新课目的:

决策是人们生活和工作中普遍存在的一种活动,是为解决当前或未来可能发生的问题选择最佳方案的一种过程。由小至个人生活,大至企业经营管理,国家的经济、政治等问题,引出风险型决策数学模型,并给出此数学模型的期望值决策两种方法:矩阵决策法与决策树法。 教学内容

一、风险型决策问题

风险型决策是指在不确定情况下的决策。在风险型决策时,每个备选方案都会遇到几种不同的可能情况,而且已知出现每一种情况的可能性有多大,即发生的概率有多大,在依据不同概率所拟定的多个决策方案中,选择一种方案,使其能达到最优期望效益。

【例1】 某企业经过市场调查和预测得知,某新产品今后5年中在市场上的销售为畅销、一般、滞销的概率分别0.3,0.5和0.2。为使该新产品投产,该企业有三种可供选择的行动方案:第一种方案是投资150万元新建一车间,按这种方案,市场畅销、一般和滞销三种情况下的利润情况分别为获利500万元、250万元和亏损50万元;第二种方案是投资60万元扩建原有车间,在这种方案下,市场畅销、一般和滞销三种情况下的利润情况分别为获利350万元、200万元和50万元,第三种方案是利用原有车间,在这种方案下,市场畅销、一般和滞销三种情况下的利润情况分别为获利200万元、100万元和0万,问该企业应确定哪一种决策方案能使5年中的利润最大。

分析以上问题可以发现,上述决策问题包括下列要素:

(1)自然状态:它描述了决策问题所处的各种状态。三种自然状态,即产品畅销、一般和滞销;

(2)行动方案:它是为解决决策问题,决策者可采取的行动。三种,即新建车间、扩建车间和利用原有车间;

(3)状态概率:它描述自然状态发生的概率。如畅销、一般、滞销的概率分别0.3,0.5和0.2。

(4)后果:它是决策者采取了某一行动方案后可能获得的结果。三种后果,即产品畅销时获利500万元、销路一般时获利250万元和产品滞销时亏损50万元。

风险决策问题通常有两种数学模型,一是决策矩阵模型;另一种是决策树模型。

二、决策矩阵模型

【例2】 某公司为了扩大市场,要举办一个产品展销会,会址打算从甲乙丙三地中选择:获利情况除了与会址有关外,还与天气有关,天气分为晴、阴、多雨三种,据气象台预报,估计三种天气情况可能发生的概率分别为收益最大。

,其收益情况见表4-1,现要通过分析,确定会址,使

在表4-1中,,(阴),

,分别表示决策者可能采取的3个行动方案,它们彼此相互独立。而 (睛),

(多雨)分别表示各个行动方案可能遇到的客观条件即自然状态。对风险决策问题,它

,。

。由于发生这类事件的可能性既是相

们是随机变量,其发生的概率分别为互排斥的,又是相互独立的事件,故有

期望值准则法:把每个行动方案看作随机变量,在第个自然状态下的效益值看作随机变量的取值,其概率为自然状态出现的概率,把每个行动方案的数学期望计算出来,选择最优行动方案。

如果决策目标是为了效益最大,则采用期望值最大的行动方案;如果决策目标是为了损益最小,则采用期望值最小的行动方案。

此题决策目标是效益最大,所以计算出各行动方案的期望值,选择期望值最大的方案。 计算三种方案的期望值分别为

(万元)

(万元)

(万元)

显然

最大,所以采用方案

最优,即选择乙地举办展销会效益最大。

上述过程归纳成矩阵表4-2所示:


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