环境系统决策的基本知识

SUNYAT-SENUNIVERSITY环境系统分析DepartmentofWaterResourcesandEnvironmentEnvironmentSystemAnalysisSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

预测决策管理系统化模型化最优化决策？SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第六章环境系统决策

第一节决策基本概念第二节确定型决策第三节风险型决策第四节不确定型决策第五节对抗型决策第六节多目标决策第七节决策支持系统第一节决策基本概念SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

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PredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第一节决策基本概念一、决策分类二、决策程序三、环境系统决策的层次一、决策分类SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

根据决策者的地位不同高层决策、中层决策和基层决策根据所需作出决策的先后次数一次决策、多阶段决策根据决策目标的个数单目标决策、多目标决策根据对未来状态掌握的可靠程度确定型决策、不确定型决策、风险型决策、对抗型决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

根据决策者的地位不同高层决策、中层决策和基层决策根据所需作出决策的先后次数一次决策、多阶段决策根据决策目标的个数单目标决策、多目标决策根据对未来状态掌握的可靠程度确定型决策、风险型决策、不确定型决策、对抗型决策确定型决策风险型决策不确定型决策对抗型决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第一节决策基本概念一、决策分类二、决策程序三、环境系统决策的层次二、决策程序SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment

PredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第一节决决策基本本概念一、决策分分类二、决策程程序三、环境系系统决策的的层次三、环境系系统决策的的层次SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood经济发展-环境保护护水环境保护护空气环境保保护生态保护污水管网处理工艺……监测燃料处理……保护改善……第一层次决决策第二层次决决策第三层次决决策…战略层次战术层次技术层次SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第六章环环境系统统决策第一节决决策基本本概念第二节确确定型决决策第三节风风险型决决策第四节不不确定型型决策第五节对对抗型决决策第六节多多目标决决策第七节决决策支持持系统第二节确确定型决决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood小结SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment第六章环环境系统统决策第一节决决策基本本概念第二节确确定型决决策第三节风风险型决决策第四节不不确定型型决策第五节对对抗型决决策第六节多多目标决决策第七节决决策支持持系统第三节风风险型决决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionoffloodSUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood有一个明确确的决策目目标；存在着可供供决策者选选择的两个个或两个以以上的可行行性方案；；存在着不为为决策者主主观意念为为转移的两两种或两种种以上的自自然状态；；不同的可行行性方案在在不同自然然状态下的的损益值可可以计算出出来；未来将出现现哪种自然然状态不能能准确确定定，但其出出现概率可可以预估出出来。五个条件SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、最大期期望收益标标准二、最小期期望损失标标准三、最大可可能决策标标准四、矩阵法法五、灵敏度度分析六、决策树树一、最大期期望收益标标准第三节风风险型决决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大期望收收益标准该法以决策策矩阵为基基础，分别别计算各个个方案在不不同自然状状态下的损损益期望值值，并从中中选择收益益期望值最最大或损失失期望值最最小的方案案作为最优优方案，模模型如下：：SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大期望收收益标准【例】：某某工厂可生生产A1，A2两种产品，，不同季节节产品销售售量不同，，依据以往往对市场需需求统计，，在旺季、、平季、淡淡季销售产产品的概率率分别为0.2、0.5、0.3，如如果生产A1，产品在三三个季节中中分别获4、3、2万元，A2产品在三个个季节分别别获利7、、2、0万万元，问该该工厂应生生产哪种产产品方能获获得最大利利润?SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大期望收收益标准生产A1产品获利EA1＝0.2××4十0.5×3十十0.3××2＝2.9万元生产A2产品获利EA2＝0.2××7十0.5×2十十0.3××0＝2.4万元SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、最大期期望收益标标准二、最小期期望损失标标准三、最大可可能决策标标准四、矩阵法法五、灵敏度度分析六、决策树树二、最小期期望损失标标准第三节风风险型决决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最小小期期望望损损失失标标准准该标标准准与与最最大大期期望望收收益益标标准准相相反反，，是是以以选选择择期期望望损损失失值值最最小小的的方方案案为为最最优优方方案案，，其其模模型型为为：：SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最小小期期望望损损失失标标准准生产产A1产品品的的损损失失EA1＝0.2××3十十0.5××0十十0.3××0＝＝0.6万万元元生产产A2产品品的的损损失失EA2＝0.2××0十十0.5××1＋＋0.3××2＝＝1.1万万元元SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、、最最大大期期望望收收益益标标准准二、、最最小小期期望望损损失失标标准准三、、最最大大可可能能决决策策标标准准四、、矩矩阵阵法法五、、灵灵敏敏度度分分析析六、、决决策策树树三、、最最大大可可能能决决策策标标准准第三三节节风风险险型型决决策策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大大可可能能决决策策标标准准风险险情情况况下下的的决决策策，，每每种种状状态态的的发发生生均均有有概概率率值值，，根根据据概概率率值值的的知知识识可可知知，，一一个个事事件件的的概概率率值值越越大大，，发发生生的的可可能能性性越越大大，，最最大大可可能能决决策策标标准准是是选选择择概概率率值值最最大大的的一一种种自自然然状状态态，，然然后后从从该该自自然然状状态态中中挑挑选选一一个个收收益益最最大大(或或损损失失最最小小)的的方方案案为为最最优优方方案案，，故故称称之之为为最最大大可可能能决决策策标标准准，，其其他他状状态态则则予予以以忽忽略略。。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood最大大可可能能决决策策标标准准SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、、最最大大期期望望收收益益标标准准二、、最最小小期期望望损损失失标标准准三、、最最大大可可能能决决策策标标准准四、、矩矩阵阵法法五、、灵灵敏敏度度分分析析六、、决决策策树树四、、矩矩阵阵法法第三三节节风风险险型型决决策策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood矩阵阵法法所谓谓矩矩阵阵法法就就是是通通过过矩矩阵阵运运算算来来求求方方案案的的效效益益期期望望值值。。方案案向向量量设A＝＝{A1,A2…,An}为为决决策策者者所所有有可可能能行行动动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，，记记状态态向向量量状态态概概率率向向量量损益益矩矩阵阵SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood【例例】】：：某某单单位位要要对对一一个个问问题题进进行行决决策策，，其其收收益益矩矩阵阵见见下下表表：：矩阵阵法法SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、、最最大大期期望望收收益益标标准准二、、最最小小期期望望损损失失标标准准三、、最最大大可可能能决决策策标标准准四、、矩矩阵阵法法五、、灵灵敏敏度度分分析析六、、决决策策树树五、灵敏度分分析第三节风风险型决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood在决策分析中中，自然状态态的概率和损损益值往往由由预测或估计计得到，不可可能十分精确确，加上实际际情况也在不不断变化．这这就需要分析析为决策所用用的数据在多多大范围内变变动时，原决决策的最优方方案继续有效效。如果最优优方案允许概概率值和损益益值的变动范范围大，则方方案就比较稳稳定，反之为为不稳定。进进行这种分析析称为灵敏度度分析。灵敏度分析SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood【例】：某工工业局为生产产某一新产品品，规划设计计了两个方案案，即兴建一一个大厂或兴兴建一个小厂厂，经研究计计算后编制损损益表如下，，由于对市场场状态的预测测和期望效益益值的估算可可能有偏差，，需对最优方方案进行灵敏敏度分析。。灵敏度分析应用最大期望望值原则确定定建大厂为最最优方案。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood进行灵敏度分分析灵敏度分析现对两种销售售状态的概率率做些变动，，以探求敏感感范围。（1）假设销路好好的概率由0.7变到0.8，则两个方案案期望收益变变为：（2）若销路路好的概率由由0.7减小小到0.5，，则两个方案案期望收益值值变为：SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood转折概率灵敏度分析假设由于概率率值的变化使使最优方案发发生转折时的的概率为P0。这时两个方方案的期望收收益值应相等等，即即当P。＞0.45时，，兴建大厂方方案仍为最优优方案，当Po＜0.45时最优方方案就转折为为兴建小厂方方案，现在的的销路如概率率为0.7，，与转折概率率0.45相相距较远，所所以本例现有有的最优方案案比较稳定。。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironment一、最大期望望收益标准二、最小期望望损失标准三、最大可能能决策标准四、矩阵法五、灵敏度分分析六、决策树六、决策树第三节风风险型决策SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood对于可行方案案较多或周期期较长的复杂杂的风险型决决策问题，决决策树是一种种应用较广的的决策分析工工具。它不仅仅可以解决单单阶段决策问问题而且也可可以解决损益益表不易表达达的多阶段决决策问题。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood决策树是把影影响各方案的的有关因素(自然状态、、概率、效益益值)画成一一张图，通过过计算，在图图上进行决策策。由于这种种决策图形似似树枝，又符符合图论中““树”的定义义，故称决策策树。决策树树的结结构SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood决策树树的结结构SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood单级决决策【例】】：若若前例例中建建大厂厂需投投资300万元元，建建小厂厂只需需140万万元，，两者者使用用期限限均是是10年，，问采采取哪哪种方方案获获利最最大？？SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood单级决决策首先画画出决决策树树计算各各点的的收益益期望望值点①：：E1＝[0.7×100+0.3×(-20)]×10-300=340万元点②：：E2＝[0.7×40+0.3×30]×10-140=230万万元SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood多级决决策多级决决策是是对决决策问问题比比较复复杂，，而要要进行行多次次序列列的决决策。。多级级决策策应用用决策策矩阵阵不易易表达达，而而用决决策树树表达达则比比较形形象直直观。。和单单级决决策其其决策策树上上只有有一个个决策策点不不同的的是多多级决决策则则有二二个或或二个个以上上的决决策点点。SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood多级决决策【例】】：前前例中中提供供的建建厂方方案，，预测测年限限是10年年，实实际上上对10年年进行行产品品销路路状况况预测测是难难以准准确的的，为为避免免出现现预测测失误误，通通常将将规划划期分分为几几个阶阶段而而分别别预测测其概概率，，因而而建厂厂方案案也因因其产产量的的不同同而有有许多多种，，所以以就需需要进进行多多级决决策。。例如如在原原来两两方案案的基基础上上再考考虑第第三个个方案案，即即先建建小厂厂如销销路好好，三三年后后再扩扩建，，扩建建需投投资200万元元，可可使用用7年年，每每年利利润95万万元，，问三三个方方案中中，哪哪个最最优？？SUNYAT-SENUNIVERSITYDepartmentofWaterResourcesandEnvironmentPredictionofflood多级决决策（1）各可行行方案