第七章 运输系统决策第1节 概述一.决策的要素： 1.宏观决策要素：1）.决策人选：2）.决策程序：3）.决策制度：n2.微观决策要素n1）.决策主体或决策者n2）.决策问题的性质、内容和目标要求n3）.解决问题的可行方案（备选方案）n4）.各决策方案实施以后可能遇到的客观情况n5）.各决策方案在每一种客观情况下可能产生 的后果二.决策程序n1.明确问题n2.确定目标n3.拟定可行方案n4.编制决策收益表（或益损表）n5.应用决策标准选定最优方案n6.组织决策方案实施n7.检验决策实施效果三.运输决策问题的分类n1.按照决策的作用范围分：1）战略决策2）管理决策3）业务决策n2.按照决策的形态性质分：1）程序化决策2）非程序化决策n3.按决策目标的多少分：1）单目标决策2）多目标决策4.按决策面对自然状态的性质分：1）竞争型决策2）非竞争型决策n5.按决策的可靠度分：n1）确定型决策（4个条件）：n存在决策者希望达到的一个明确目标；n存在一种确定的目标（自然状态）；n存在可供决策者选择的两个以上的决策方 案；n不同方案在确定的状态下的益损值可以计 算出来。2）风险型决策（5个条件）：n存在决策者希望达到的一个明确目标；n存在两种或两种以上的自然状态；n存在可供决策者选择的两个以上的决策方案 ；n不同方案在各种的状态下的益损值可以计算 出来。n不同自然状态可能出现的概率可以计算出来 。 3）不确定型决策：（满足风险型的前四个条 件）决策方案 自然状态 自然状态概率 益损值不确定型决策 风险型决策 竞争型决策决策问题中 的决策要素重点决策问 题类型归纳：悲观准则 乐观准则 折衷准则 遗憾值准则第2节 不确定型运输决策问题例7-1 某货场需贷款修建一个仓库，初步考虑了三个 建仓库的方案：1)修建大型仓库；2)修建中型仓库； 3)修建小型仓库。由于对货物量的多少不能确定，对 不同规模的仓库，其获利情况、支付贷款利息及营 运费的情况都不同。经初步估算，编制出每个方案 在每种不同的货物量下的益损值如表所示。决策方法一、悲观准则（小中取大）货物量 方案益损值（万元）最小收益值 货物量大货物量中货物量小 修建大型仓库100503030 修建中型仓库60805050* 修建小型仓库40607040决策步骤：1）编制决策益损表；2）从每个方案中选择一个最小的收益值；3）在这些最小收益值所对应的方案中选择一个最大值 的方案作为决策方案。货物量 方案益损值（万元）最大收益值 货物量大货物量中货物量小 修建大型仓 库1005030100 * 修建中型仓 库60805080修建小型仓 库40607070二、乐观准则（大中取大）决策步骤：1）编制决策益损表；2）从每个方案中选择一个最大的收益值；3）在这些最大收益值所对应的方案中选择一个最大值 的方案作为决策方案。三、折衷准则货物量 方案益损值（万元）最大 收益 值 Omax最小收 益值 Omin折衷收益 值a=0.7货物 量大货物 量中货物 量小修建大型仓 库10050301003079 *修建中型仓 库608050805071修建小型仓 库406070704061决策步骤：1）编制决策益损表；2）计算每个方案的折衷决策标准值；3）选择最大的折衷收益值所对应的方案作为决策方案货物量 方案益损值（万元）最大遗憾 值货物量大货物量中货物量小 修建大型仓 库100-100=080-50=3070-30=4040 * 修建中型仓 库100-60 =4080-80=070-50=2040 * 修建小型仓 库100-40 =6080-60=2070-70=060四、遗憾值准则 决策步骤：1）编制决策益损表；2）计算每个方案的遗憾值（每个状态下的最大收益减去各个方 案的收益值）；3）找出每个方案的最大遗憾值；4）从中选择最小的指所对应的方案作为决策方案。货物量 方案益损值（万元）最大收益值 货物量大货物量中货物量小修建大型仓库1005030100 * 修建中型仓库60805080修建小型仓库40607070决策方案 决策标准建大型仓库建中型仓库建小型仓库悲观准则* 乐观准则* 折衷准则*遗憾值准则*建大型仓库的方案选中的次数最多，故最终选建大 型仓库。几种准则比较：第3节 风险型运输决策问题1、存在两个或两个以上的自然状态。2、已知各种自然状态可能出现的概率。3、存在可供选择的两个或两个以上行动方案。4、可以计算出不同行动方案，在不同自然状态下的益损值。风险型决策的主要特点：n决策步骤：n编制不同方案在不同 自然状态下的收益表 ；n计算不同方案的期望 收益值n选择期望收益值最大 的方案作为最优方案 。一、期望表法1.最大期望收益值标准例7-5 以例7-1为例，用最大期望收益值标准进行决策 。据估计，货物量大的可能性是50%，货物量中的可能 性是30%，货物量小的可能性是20%。货物量概 率 方案货物量大货物量中货物量小期望 收益值0.50.30.2建大型仓库100503071 * 建中型仓库60805064 建小型仓库40607052解：期望收益值n决策步骤：n编制不同方案在不同自然状态下的损失表；n计算不同方案的期望损失值（每种状态下的最大 收益减去该状态下各个方案的收益值）；n选择期望损失值最小的方案作为最优方案。2.最小期望损失值标准期望损失值货物量概率 方案货物量大货物量中货物量小期望 损失值0.50.30.2 建大型仓库100-100=080-50=3070-30=4017 * 建中型仓库100-60 =4080-80=070-50=2024 建小型仓库100-40 =6080-60=2070-70=036例7-6 以例7-1为例，用最小期望损失值标准进行决策。解：n在风险型决策问题中，若某种状态的概率 远比其它状态的概率大得多的时候，就可 以忽略其它状态，只考虑概率特别大的这 种状态。即把风险型决策问题转化为确定 型的决策问题。3.最大可能收益值标准例7-7 假设在例7-5中，货物量大的可能性是70%，货 物量中的可能性是20%，货物量小的可能性是10%，用 最大可能收益值标准进行决策。解：货物量大的可能性非常大，故不再考虑其它两种 情况。方 案收益值标准损失值标准 建大型仓库100*0 * 建中型仓库6040 建小型仓库4060故选大型仓库建方案。例7-8 某汽车客运公司经营某一旅游线路，每一班车 平均获利润80元，每一班车成本80元，如果停开一 班车则损失30元。现要求根据市场状况作出客运班 车计划，使其获利润最多。解: 根据上一年同期开车量资料进行统计分析，确 定不同日开车量的概率如表所示。日开车班次完成日开车班次的天数概率值 100210.21 110380.38 120290.29 130120.12合计1001.00状态概 率 方案日需 100日需 110日需 120日需 130期望 收益值 （元）0.210.380.290.12 日开10080008000800080008000 日开11077008800880088008569日开12074008500960096008720 * 日开1307100820093001040085521.用期望收益表法2.用期望损失表法状态概 率 方案日需 100日需 110日需 120日需 130期望 损失 值 （元）0.210.380.290.12日开1008000-8000 =08800-8000 =8009600- 8000 =160010400- 8000 =24001056日开1108000-7700 =3008800-8800 =09600- 8800 =80010400- 8800 =1600487日开1208000-7400 =6008800- 8500 =3009600- 9600 =010400- 9600 =800336 *日开1308000-7100 =9008800- 8200 =6009600-9300 =30010400- 10400 =0504二、决策树法决策树是一种树型结构图，由方框、圆圈、线条 、三角形组成，把决策四要素直接标注在树形图上进 行分析、决策。结果节点（益损值）决策点 方案枝概率枝事件点决策树树法的决策步骤骤：1.画决策树（1）画出方案枝（2）画出概率枝，标注各状态概率（3）计算各自然状态的益损值，并标注在相应的结 果节点上2.计算期望益损值注意：从结果节点开始，按照从右向左的方向计算。3.比较、剪枝、决策（1）若决策问题的目标是效益、利润、产值等，则 应取最大期望收益值对应的方案为最优方案。 （2）若决策问题的目标是费用、成本、损失等，则 应取最小期望损失值对应的方案为最优方案。（3）将收益最大（或损失最小）的期望值标注在相 应的决策节点上，表示该方案即为决策选择方案， 而其余的方案都用“/”删除，称为剪枝。1.单级决策问题指在一个决策问题中只有一个层次的决策，决策 树中只有一个决策点。例7-9 为生产某种新型的港口装卸机械，提出了两个建厂方 案：一是投资300万元建大厂；一是投资160万元建小厂，均 考虑10年经营期。据预测，在这10年经营期内，前三年该产 品销路好的概率为0.7；而若前三年销路好，则后七年销路好 的概率为0.9；若前三年销路差，则后七年销路肯定差。另外 ，估计每年两个建厂方案的益损值如表所示，要求用决策树 法确定应采用哪种建厂方案? 建厂方案投产后的年益损值（万元） 销路好销路差 建大厂100-20 建小厂4010解：300160建大厂建小厂销路好0.7销路差0.3销路好0.7销路差0.3销路好0.9销路差0.1销路差1.0销路好0.9销路差0.1销路差1.0100-20-20401010前3年后7年616-14025970295581281135结论：建大厂。2.多级决策问题指在一个决策问题中有两个或两个以上层次的决 策。决策树中有两个或两个以上的决策点。例7-10 仍考虑例7-9。现假定两个方案中，除了建大厂的方 案以外，另一个方案是：先投资160万元建小厂，若产品销 路好,则三年后考虑是否扩建成大厂，扩建投资为140万元。 扩建后产品的经营期为7年，每年的收益情况与大厂相同。 此时，应选择哪个建厂方案?解：这个问题就属于多级决策问题。因为，既要确定当前是 建大厂，还是建小厂？三年后又要确定小厂是否需要扩建。447616-140281287160建小厂销路好0.7销路好0.9销路差0.1100-20前3年后7年259销路差0.3销路差1.0 1070扩建不扩建140销路好0.9销路差0.14010616476259300建大厂销路好0.7销路差0.3销路好0.9销路差0.1销路差1.0100-20-20581结论：先投资160万元建小厂，三年后，若产品销路好， 再追加投资140万元，扩建成大厂，10年总收益287万元。第四节 运输系统对策n一：对策及其要素n1.对策现象（竞争型决策问题）n“三人决斗” 有黑先生、灰先生、白先生三人，各有一把枪， 三人互相射击。黑先生枪法很臭，三枪中命中一 枪；灰先生则是二枪命中一枪；白先生百发百中 。为公平，先由黑先生开枪，然后是灰先生（如 果他还活着），最后是白先生（如果他还活着） ，那么黑先生该怎么开枪？n“以己之长，攻彼之短”n“田忌赛马”n“博弈论”n2.对策模型：决策者在竞争局势下，用来制 定采取合理行动的方法和工具。n3.对策的三要素n（1）局中人：参加竞争的各方n（2）策略：竞争各方所采取的行动谋略， 一般每方都至少有两个策略。 n（3）对策的结局：竞争各方分别取一个策 略进行竞赛的结果。 （得失或赢得支付）零和对策/非零和对策博弈论：1.囚徒的困境AB招 不招招 10 10200不招 020最优策略：A招B招食物槽大猪小猪电动 门开 关电动门2.大猪小猪争食现象大猪小猪开门 不开门开门