,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,决策理论与方法,*,单击此处编辑母版标题样式,决策理论与方法：1/7,孙文俊,200,8年,11,月,10,日,http:/ Choice and Judgment-Decision Analysis for the Deciderby Rex Brown(George Mason University)2005，John Wiley&Sons,4,决策理论与方法,随机决策概述,Introduction to Probabilistic Decision Making,5,决策理论与方法,随机决策概述,提纲,1 引言,2 随机性决策问题的基本特点与要素,3 决策问题的分类,4 随机性决策问题的分析方法和步骤,6,决策理论与方法,1 引言,1.1 基本概念,1.2 决策论发展简史,1.3 决策论与其它学科的关系,7,决策理论与方法,1.1 基本概念,决策,decision;decision making,决策理论,decision theory,决策分析,decision analysis,随机决策,probabilistic decision making,8,决策理论与方法,基本概念：决策(decision),牛津词典,：,decision,the act of deciding(,做决定的行动）,a conclusive judgment(,结论性的判断,)the conclusive arrived at(,得出的结论,),中国大百科全书,决策是为最优地达到目标，对若干个备选行动方案进行的选择,9,决策理论与方法,基本概念：决策(decision),大英百科全书,决策是社会科学中用来描述人类进行选择的过程的术语,哈佛管理丛书,决策是指考虑策略（或办法）来解决目前或未来问题的智力活动,10,决策理论与方法,基本概念：决策理论（决策论）,中国大百科全书,根据系统的状态信号和评价准则选择最优策略的数学理论,美国大百科全书,为了对制定决策的过程进行描述并使之合理化而发展起来的范围很广的概念和方法。,11,决策理论与方法,基本概念：决策理论（决策论）,美国大百科全书,（续）,广义的决策理论可分两种：,1 Prescriptive(,处方性,),：应该如何做决策,2 Descriptive(,描述性,),：实际如何做决策“,行为科学家、社会科学家和哲学家力图找到决策过程的更精细的描述性模型，以便为数学家、经济学家、战略分析家、商业管理人员和其他人员提供更高级的规定性决策过程。,”,大英百科全书,在统计学中探讨用公式表示并求解一般决策问题的理论和方法,12,决策理论与方法,基本概念：决策分析,中国大百科全书,研究不确定性决策问题的一种系统分析方法，其目的是改进决策过程，从一系列备选方案中找出一个能满足一定目标的合适方案。,13,决策理论与方法,基本概念：决策(decision making),认知科学百科全书,决策是从一集备选方案中选择所偏爱的方案或行动路线的过程。它渗透到生活的各个方面，包括买什么，选举时投谁的票，找什么工作等等。决策经常涉及外部世界的不确定性（例如天气状况）以及与个人偏好的冲突（如，应该获取更高的薪金还是更多的闲暇）；决策过程经常从信息的集聚开始，通过似然率（主观概率）的估计和审议直到选定最终行动,。,14,决策理论与方法,基本概念：决策(decision making),规范性方法,假设一个合乎理性的决策人，他具有定义明确的、满足理性行为公理要求的偏好；它被称为理性选择理论；它主要基于先验的考虑而非以实验为基础的观察。,描述性方法,以实验为基础，对选择行为进行观察和研究；它主要考察在决策形势下指导决策人行为的心理因素。实验证据表明，人们常常与合乎理性的规范性决策所要求的不同。,规定性方法,改进决策方法，使之符合规范性要求。,15,决策理论与方法,基本概念小结,决策：,从若干可能的方案中，按某种标准选择一个，而这种标准可以是最优、满意、合理等。,决策分析：,人们为达到某个目标，从一些可能的方案中进行选择的分析过程，是对影响决策的诸因素作逻辑判断与权衡。,决策理论：,研究在有风险或不确定性情况下制定决策的定量分析方法。,16,决策理论与方法,1.2 决策论发展简史,16-17,世纪法国宫廷设有赌博顾问。皇家贵族对赌博的爱好导致概率论、博弈论的诞生。概率论、博弈论是决策论的先导。,1920s,后，根据效用理论，决策论从博弈论中分出。,博弈论：研究人与智能对手（人）之间的对抗,决策论：处理人与非智能对手（自然界）之间的关系,17,决策理论与方法,效用概念与理论的首倡者：伯努利,Daniel Bernoulli(1700-1782),乾隆三年（公元,1738,年），早于边沁,51,年，早于杰文斯等,130,余年，数学家兼物理学家、瑞士人丹尼尔,伯努利就在一篇文章里提到了效用和边际效用。,圣彼得堡皇家科学院学报,。题目是“一个风险测量新理论的阐述”。文中，伯努利提出了他的“中心思想”：,“,一个物件的价值不基于它的价格，而应依赖于它能提供的效用。,”,18,决策理论与方法,伯努利的效用理论,他对传统决策理论提出了质疑，认为传统决策理论只考虑了客观因素（如事件发生的几率和事件的影响），而忽略了决策者的主观因素。他说到：“,效用,依赖于做评估的个人的具体情况,没有理由假设,每个人感知到的风险都是等量的。,”,这每个人根据自己具体情况感知到的东西，就是“效用”。同样的客观因素，在不同人的眼里，“效用”是不一样的。,19,决策理论与方法,伯努利的边际效用递减定律,“,由财富的一小点递增带来的效用，与已拥有的财富成反比。,”,“,考虑到人性，在我看来，以上的假说对能应用这样比较方法的许多人来说，是正确的。,”,在启蒙运动那个重客观理性的时代，伯努利能把人的主观因素加入决策理论，是非常了不起的一个贡献。,20,决策理论与方法,边沁的效用主义（功利主义）,Jeremy Bentham(1748-1832),乾隆五十四年（公元,1789,年），,41,岁的边沁发表了他的成名作,道德与立法原理导论,。在其中，他毫无保留地以启蒙运动精神写道：,“,自然把人类置于两个君主的统治之下,它们是痛苦和快乐。它们两个完全充分地指明了我们应该做什么，同时也决定了我们必须做什么,效用原理认可这一点，并把它当成整个效用原理体系的基石；效用原理的目标，是用理性和法律的双手托起快乐的经纬。,”,边沁接着在该著作中对效用这个概念作了阐述：“,（效用就是）任何实体的一种属性,该属性倾向于产生益处、优 越、快乐、善或者幸福,该属性增强社群幸福的倾向性，高于它减弱那幸福的倾向性。,”,21,决策理论与方法,边沁的“快乐微积分”：评估快乐,强度,长度,持久性,确定性,概率,疏近性,获得的难易程度，唾手可得还是水月镜花,可放大性,是否像原子弹核裂变的链式反应，或是滚雪球，越滚越大,纯度,会不会有毒副作用，引起痛苦,范围,此快乐因素影响多少人,22,决策理论与方法,杰文斯的边际效用学派,William Stanley Jevons(1835-1882),在他于,1871,年发表的名著,政治经济学理论,中，杰文斯开门见山，提出了“,价值完全依赖于效用。,”然后，他接着阐述道：,“我们只要仔细地追循效用变化的自然法则,（同样增量的商品的）效用依赖于我们已经拥有的商品数量，就可以得到一个令人满意的交易理论。”“在帕斯卡之前，有谁能想到我们能测量疑问和信念？谁能想到，对不起眼的赌博游戏的研究，能够导致可能是数学最辉煌的分支,概率论,的诞生？,现在，毫无疑问的是，快乐、痛苦、劳动、效用、价值、财富、货币、资本等等等等，都是可以量化的概念；不仅如此，我们的整个工商贸易活动，都确定无疑地依赖于在有利与无利数量间的权衡比较。”,23,决策理论与方法,决策论发展简史（续）,Ramsay(1926)在效用和主观概率基础上提出了制定决策的理论,De Finetti(1937)对主观概率的构造做出了重大贡献,Von Neumann和Morgenstern(1944)建立了效用的公理体系,Wald(1950)用博弈论的定理解决统计决策中的一些基本问题,24,决策理论与方法,决策论发展简史（续）,Blackwell and Girshick(1954)把主观概率和效用理论整合成一个求解统计决策问题的条理清晰的过程,Savage(1954)建立了具有理论体系并形成具有严格的哲学基础和公理框架的统计决策理论,之后，形成了以贝叶斯分析为基础的统计决策理论,25,决策理论与方法,决策论发展简史（续）,1960s，实用统计决策与最优化统计决策,Howard(1966)提出决策分析一词，并把系统分析方法引入统计决策理论,1970s，决策分析已经成了工业、商业、政府部门制定决策所使用的重要方法。成本效益分析、资源分配、计划评审技术(PERT)、关键路径法(CPM)等普及应用,26,决策理论与方法,决策论发展简史（续）,IT,的飞速发展，加上决策理论的进展，导致统计数据、研究资料迅速更新和决策模型的日臻完善，以及人工智能的发展、知识库的形成，使得根据最新信息及时乃至自动修改策略成为可能,决策支持系统,(DSS),的产生和发展不仅为决策人提供问题求解所需的相关信息合适当的模型，也使某些常规性问题有可能自动求解,27,决策理论与方法,1.3 决策论与其它学科的关系,运筹学的分支,经济学与管理科学的重要组成部分,控制论的延伸,系统科学与系统工程的重要部分,社会科学与自然科学的交叉，典型的软科学,28,决策理论与方法,决策论是运筹学的分支,中国运筹学会设有决策理论与方法专业委员会,国际运筹学会（IFORS）设有对策与决策组，学术会议中决策论是主要内容之一,29,决策理论与方法,经济学和管理科学的重要组分,管理科学（一级学科）-管理理论-决策理论,诺贝尔经济学奖得主Arrow and Hicks(1972),Simon(1978),Nash and Harsanyi(1994),Sen(1998)等,顶级期刊Management Science登有大量决策方面文章，并出专集,30,决策理论与方法,决策论是控制论的延伸,控制变量为离散时，控制问题-决策问题,反馈、敏感性分析、系统分析等引入决策过程，形成决策分析方法。,控制与决策期刊,学科分类上，信息学部-控制科学与工程（一级学科）-系统工程（二级学科）-决策理论、MIS、DSS,31,决策理论与方法,系统科学与工程的重要部分,决策论为系统分析（尤其是不确定性的）提供了必要方法。,系统分析侧重于对系统的整体性能进行,客观,的分析判断,决策分析在客观分析的同时还注意,决策人的价值判断和偏好分析,。,期刊,Systems,Men and Cybernetics,登有决策方面的文章（集）,32,决策理论与方法,社会科学与自然科学的交叉,自然科学：可测量性、可重复性和客观性,社会科学：价值判断、定性，难量化，难客观,软科学（决策论）：定量化的方法处理决策人的价值判断,哲学家、管理人员、经济学家、心理学家、数学家、政治家多方参与,33,决策理论与方法,2 随机性决策问题的基本特点与要素,2.1 例子,2.2 决策问题的特点,2.3 决策问题的要素,34,决策理论与方法,2.1 例子,火灾保险问题（是否买保险？）,出门带伞问题（可能下雨，是否带伞？）,进货问题（进货多少？）,加工方法问题（,通用设备还是专用设备？,）,项目申请问题（是否参加投标？）,35,决策理论与方法,2.2 决策问题的特点,决策人面临选择，可以采取的行动（备选方案）不唯一,自然状态存在不确定性，由于自然状态的不确定性会导致后果不确定,后果的价值待定,36,决策理论与方法,2.3 决策问题的要素,行动集,亦称方案集，记作,A=a,1,a,m,自然状态集,或称状态空间、参数空间，记作,=,1,2,m,后果集,C=c,ij,where c,ij,=c(