2010年巖土工程師基礎(chǔ)知識:風(fēng)險型決策的方法

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    風(fēng)險型決策的方法
    風(fēng)險型決策也稱隨機型決策,是指決策者對未來的確切情況和決策可能產(chǎn)生的后果均無法肯定,決策被執(zhí)行后將面臨多種情況、多種后果或可能,但決策者可以判斷未來狀態(tài)
    發(fā)生的概率。 決策者的決策常以期望損益值大小作為方案優(yōu)劣的判斷準則。另外,風(fēng)險型決策中常用的分析模型為決策矩陣和決策樹。為簡單起見,這里只介紹期望值法以及決策樹法。
    (1)期望值決策法 期望值決策法是以損益期望值為基礎(chǔ),將不同方案的期望值相互比較,選擇期望收益值或期望損失值最小的方案為方案的一種決策方法。這里方案損益期望值是指每個方案在各種狀態(tài)下的損益值以狀態(tài)概率為權(quán)數(shù)的加權(quán)平均損益值。
    若Oij是方案i在未來狀態(tài)j下的結(jié)果,Pj是未來狀態(tài)j的獨立概率(j=1,2,…,n,),則方案i的期望值EV(i)為
    
    例3、 某建筑公司承建一土建工程,需要決定下個月是否開工。如果開工后天氣好能按期完工,可獲利潤50000元;如果開工后天氣不好則會造成經(jīng)濟損失20000元。另外,如果不開工,不管天氣是否好壞,都要付延期損失費5000元。根據(jù)當(dāng)?shù)貧v年氣象統(tǒng)計資料,預(yù)測下月天氣好的概率為0.4,天氣不好的概率為0.6。為使利潤而損失
    最小,該公司應(yīng)決定開工還是不開工?
    第一步:先根據(jù)題意做出開工與否的損益值計算表,如下表所示
    自然狀態(tài) 概率 方案
    開工 不開工
    天氣好 0.4 50000 -5000
    天氣差 0.6 -20000 -5000
    第二步:計算各方案的期望收益值(元)。
    開工:EV(1)=0.4×50000+0.6×(-20000)=8000
    不開工:EV(2)=0.4×(-5000)+0.6×(-5000)=-5000
    第三步:決策結(jié)果。
    根據(jù)計算結(jié)果,開工可獲利8000元,而不開工則將損失5000元。因此,選取開工為決策方案。
    (2)決策樹法
    嚴格地說,決策樹只不過是一種分析工具,無論是風(fēng)險型決策還是不確定型決策問題,都可以用這一工具來加以分析。它可以把未來情況及其概率、損益值等可供決策的內(nèi)容,簡單直觀地反映在樹枝狀圖形即決策樹上,通過計算比較各決策方案在各種狀態(tài)下的平均期望值來選擇期望值的方案。
    決策樹由決策點、機會結(jié)點、方案枝和概率枝組成。
    ①決策點 或稱決策箱,用方塊表示,用來表明決策的結(jié)果。
    ②方案枝 由決策點引出的若干條直線,每條直線代表一個方案。
    ③機會結(jié)點 在各方案的末端畫的一個圓圈,表示各種自然狀態(tài)所能獲得效益的機會
    ④概率枝 從機會結(jié)點引出的若干條直線,代表各種自然狀態(tài),并把各方案在各種自然狀態(tài)下的損益值記在概率枝的末端。
    利用決策樹決策,其步驟可歸納為如下幾個:
    第一步,根據(jù)具體問題畫出圖形。在畫決策樹時,一般按由左到右的順序進行。
    第二步,計算各方案的期望值。在計算期望值時,要注意由右向左反順序依次進行。
    用各種自然狀態(tài)下的收益值乘以各自的概率值,在遇到機會結(jié)點時,計算各分枝期望值的和,并將其標(biāo)示在機會結(jié)點上。然后,再將每個機會結(jié)點上的數(shù)值與其前面方案枝上的數(shù)值相加減,哪個方案枝上的總和數(shù)值,就把的數(shù)值計在決策點上。
    第三步,剪枝。剪枝是方案的優(yōu)選過程,根據(jù)不同方案期望值的大小,從左向右,逐一比較。期望值較大的為較優(yōu)方案得以保留,期望值較小的方案予以舍棄,在舍棄的方案枝上畫一“l(fā)l”。通過比較舍棄,最后只能剩下一個方案枝。該枝代表的方案就是方案。
    例4、 為了適應(yīng)市場需要,某土建公司提出擴大預(yù)制件生產(chǎn)的兩個方案:
    一個是擴建原大廠,另一種是新建小廠。兩者使用期都是8年。擴建大廠要投資400萬元,新建小廠只需投資210萬。兩方案每年損益值及自然狀態(tài)下的概率見下表。試用決策樹法選出合理的決策方案。
    年度損益率計算表(萬元/年)
    自然狀態(tài) 概率 方案
    擴建大廠 新建小廠
    銷路好 0.7 170 80
    銷路差 0.3 -40 30
    第二步,計算各點的期望損益值。
    機會結(jié)點①的期望值=[170×0.7+(-40)×0.3]×8=856(萬)
    機會結(jié)點②的期望值=[80×0.7+30×0.3]× 8=520(萬)
    第三步,進行決策。
    對擴建大廠來說,總盈利為856—400=456(萬)
    對新建小廠來說,總盈利為520—210=310(萬)
    因此,應(yīng)將新建小廠的方案舍棄,而實施擴建方案。