贝叶斯决策分析方法在工程投标决策中的应用
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贝叶斯网络应用在决策分析中的研究随着科技的发展,数据分析和决策分析变得越来越重要。
在很多领域中,决策的正确性直接影响到事业的成功与否。
因此,很多研究者致力于探究各种方法来提高决策的准确性。
其中一种方法就是利用贝叶斯网络进行决策分析。
贝叶斯网络是一种利用概率统计进行推理的图模型。
它能够表示因果关系和概率关系,依据先验概率和新的证据求解后验概率。
在决策分析中,利用贝叶斯网络可以将影响决策的因素,如变量或条件,进行建模。
然后,通过修改这些条件,利用贝叶斯网络可以预测各种可能的结果的发生概率,并帮助决策者确定最优的决策方案。
接下来,本文将从理论以及应用层面上来探讨贝叶斯网络在决策分析中的重要性和价值。
一、理论分析1.1 贝叶斯定理与贝叶斯网络贝叶斯定理是贝叶斯网络的基本原理。
它是指,当已知一个先验概率,并获取到一个新的证据时,通过贝叶斯定理可以求解出一个新的后验概率。
其公式为:p(A|B) = p(B|A) * p(A) / p(B)其中,p(A|B) 表示在已经知道 B 发生的条件下 A 发生的概率,p(B|A) 表示在已知 A 发生的条件下 B 发生的概率,p(A) 为先验概率,p(B) 为新的证据。
贝叶斯网络是一个有向无环图,它通过节点和边来表示变量之间的因果关系和概率关系。
其中,每个节点代表一个变量或条件,边表示变量之间的依赖关系。
同时,每个节点还包含一个概率表,用于表示该节点的概率分布。
这些概率表可以基于贝叶斯定理进行计算,根据先验概率和新的证据求解出后验概率。
1.2 贝叶斯网络的特点贝叶斯网络具有很多优点,使得它在决策分析中得到广泛应用。
其中一些特点包括:(1)能够表示复杂的因果关系和概率关系。
(2)能够适应不同类型的数据,包括离散型和连续型数据。
(3)能够进行有效的推理,包括贝叶斯推断和概率推断。
(4)能够进行模型选择和参数估计。
(5)能够进行模型解释和可视化。
(6)能够进行贝叶斯网络的结构学习和参数学习。
土木工程学报CHINACIVILENGINEERINGJOURNAL第39卷第9期2006年9月Vol.39No.9Sep.2006BAYES方法在房地产项目方案比选中的应用温海珍1贾生华1杨志威2(1.浙江大学,浙江杭州310027;2.香港理工大学,中国香港)摘要:房地产项目方案的选择是房地产开发过程中重要的决策问题之一,在不确定性环境下利用贝叶斯方法进行方案选择,并对黄山市屯溪新城项目进行了实证研究。
采用访谈法和专家打分法,从黄山市房地产市场的8个影响因素中总结出两个关键因素:徽杭高速公路的建设进程,黄山市屯溪区城市发展进程。
利用贝叶斯方法,计算了4种外部环境下项目方案的期望收益和16个决策函数的贝叶斯收益值,发现多层公寓的市场需求主要是本地需求,别墅的本地需求较小,但是徽杭高速公路的顺利开通可以促进别墅市场的需求。
实证分析同时表明,贝叶斯方法可以有效地进行房地产项目方案的选择,有利于减少项目开发的前期风险。
关键词:不确定性;方案比选;贝叶斯决策中图分类号:F224.7文献标识码:A文章编号:1000-131X(2006)09-0108-04ApplicationoftheBayesianmethodontheselectionofrealestateprojectsWenHaizhen1JiaShenghua1YangZhiwei2(1.ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.TheHongKongPolytechnicUniversity,HongKong,China)Abstract:Projectselectionisanimportantdecision-makingissueinrealestatedevelopment.TheBayesianmethodisappliedforprojectselectionunderuncertaincircumstances,andaTunxiNewTownprojectinHuangshanCityisemployedasacasestudy.Throughinterviewandscoringbyexpetsinthearea,twokeyfactors,theprogressoftheHuihanghighwayconstructionandtheurbandevelopmentprocessoftheTunxidistrictofHuangshanCity,areidentified.TheBayesianmethodisappliedtocalculatingtheexpectedprojectreturnsinfourcircumstancesandtheBayesianearningsof16decision-makingfunctions.Themajorconclusionsare:formulti-storyapartmentmarket,housingdemandismainlylocal;forvillamarket,thelocaldemandissmaller,but,withthecompletionoftheHuihanghighway,thevillamarketwillbepromoted.EmpiricalanalysisalsoshowsthattheBayesianmethodcaneffectivelyfacilitatetheselectionofrealestateprojectsandreduceearly-stagerisksofprojectdevelopments.Keywords:uncertainty;projectselection;BayesiandecisionE-mail:wenhaizhen@263.net引言房地产项目投资数量大,开发周期长,资金变现性差,具有高投入、高收益、高风险“三高”特性。
第35卷第2期2005年2月数学的实践与认识M AT HEM A TICS IN PRACTICE AND T HEORYV ol.35 N o.2 F eb.,2005 管理科学风险决策方法在工程投标报价中的应用肖 艳, 鹿丽宁, 刘尔烈(天津大学管理学院,天津 300072)摘要: 在竞争性招标中,投标报价决策对于投标的成败和工程承包的盈亏起着决定性作用.阐述了选择投标项目和确定工程报价的决策理论与方法.在讨论投标报价理论依据的基础上,结合工程案例,应用贝叶斯法和期望值法等进行风险决策分析.可以帮助施工企业迅速合理地做出投标与报价决策.关键词: 风险决策;投标报价;决策树1 引 言收稿日期:2002-04-19 当前工程项目建设中,工程招标与投标已成为最普遍、最重要的工程采购方式,涉及工程的勘察、设计、施工、监理以及工程材料和设备的供应等许多方面.实际上是招标人对要求参与工程项目实施的申请人(即投标人)进行审查和评选的过程,对招标人来讲,关系到能否对工程项目的投资、质量和进度实行有效的控制,从而获得合格的工程产品,达到预期的投资效益;对于投标人来讲,则是在市场竞争环境中,能否以自身的实力和合理的价格承揽工程项目,从而取得相应的利润,以保障自身的生存和发展.国内、外的主要招标方式有公开招标和邀请招标等,投标人往往要经过激烈的竞争,才能获得中标的机会.投标人将对面临的一系列的风险经过分析、评估,最后做出决策.如果投标的项目选择不当,将为后来工程的实施带来困难和留下隐患;报价偏高,则中标概率很低,如果不中标,编制投标文件及现场考察等花费的许多人力、物力和财力将得不到任何补偿;报价偏低,虽然容易中标,但中标后,经济收益可能很少,甚至可能造成亏损.因此,投标报价决策对于任何一个承包商都是非常重要的.许多承包商的投标报价决策主要应用定性分析的方法[1],通常根据历史资料和经验可以估计一些行动发生的概率,但由于信息不充分而存在一定风险.为了提高投标报价的科学性,近年来开始建立数学模型研究投标报价问题,应用线性规划、模糊评判、博弈分析等方法进行量化分析与决策.本文讨论承包商在竞争性投标过程中,如何应用贝叶斯法和期望值法进行投标项目的选择和投标报价风险决策分析[2,3],可以帮助承包商快速、合理地做出相关决策.2 投标项目选择决策承包商通过各种信息渠道可以获得大量工程市场信息,但通常都要根据本企业的技术实力和发展战略,确定自己的目标市场,从众多的招标项目中选择拟投标的项目.选择投标项目时承包商必须审慎决策,根据投标费用,中标概率、实施工程的各种风险和可能获得的利润来权衡利弊.在一些招标项目中选择投哪一个标?如何投标?在做出决定之前应首先进行分析与评估,评估因素通常包括:1)本公司是否有足够的资源和经验实施该项招标工程?2)该工程与本公司的专业特长和营业计划是否一致?3)该工程业主的信誉和资金来源是否可靠?4)招标文件规定的承包商所承担的风险是否合理?在对上述因素评估的基础上,承包商可根据定性分析对某个招标项目做出是否参加投标的决策.但面对多个招标项目时,应首先通过定性分析,确定满足基本条件的招标项目,再借助于定量方法进行分析比较,选择预期收益期望值较高的作为投标项目.下面通过一个案例介绍贝叶斯法在投标决策中的应用.某工程公司同时收到多家投标邀请函.该公司经过定性分析并根据正在实施的工程进度和剩余资源情况,决定从甲、乙、丙三个工程项目中选择一项工程投标.根据过去的统计资料和经验,该公司历次投标的中标概率为0.3,估算这三个项目的投标费用分别为25万元、20万元、30万元,中标后项目实施效益存在三种状态:效益好(H 1)、一般(H 2)和亏损(H 3),其发生的概率分别为0.3、0.5和0.2.公司分别对三个招标项目的技术复杂程度,现场水文、地质、气象等自然条件和业主的资金与管理水平等方面进行深入调查研究,并通过公司有关专家的分析评估得出三个项目预期收益及不同收益状态下的似然概率p (x i /H i )分别如表1、表2所示.表1效益状况H 发生概率P (H i )收益状态(万元)甲工程乙工程丙工程好H 10.3380030004500一般H 20.510008002200亏损H 30.2-1500-1000-2000表2效益状况H 发生概率P (H i )似然概率P (x 1/H i )P (x 2/H i )P (x 3/H i )好H 10.30.20.30.3一般H 20.50.60.50.4亏损H 30.20.20.20.3表3H P (H i /x 1)P (H i /x 2)P (H i /x 3)H 1H 2H 30.150.750.100.230.660.110.260.570.17应用贝叶斯全概率公式计算p (H I /x j )=p (H i )p (x j /H i )∑p (H i )p (x j /H i ),i =1,2,3;j =1,2,3得出后验概率,如表3所示.根据以上数据进行风险分析,绘出投标决策树,如图1所示.从图1决策树的分析数据可以看出,C 工程损益期望值最高,公司做出投标决策:准备参加C 工程投标.3 投标报价决策在投标报价过程中,当算标人员按照招标文件的要求计算出标价之后,还需要对该标价做进一步的审核,进行标价的静态、动态分析和盈亏分析,得出可能的高标价和低标价,在此172期肖 艳,等:风险决策方法在工程投标报价中的应用18数 学 的 实 践 与 认 识35卷图1 投标决策树基础上进行报价的最后决策.3.1 标价的静态分析标价的静态分析是将组成标价的各种费用统计分类,整理成为具有可比性的数据,然后用类比方法从客观上分析标价组成的合理性.1)与公司内部管理的经验数据和指标对比.将计算标价的直接费与间接费的比例,劳务费、材料费、设备费和利润等占总标价的比例,以及由计算标价估算出的人月(或人年)产值等同公司过去的相应数据和指标进行比较,从中分析计算标价及其构成的合理性.如果发现有不合理之处,应分析原因,进行适当修正.2)与已竣工的同类工程项目对比.利用与投标工程类似的其它已竣工工程的资料,去掉不可比因素之后,进行分析对比.比较单位工程的价格、用工量、用料量、间接费占直接费的比例等数据,以验证计算标价的准确性.例如,比较类似地区同类结构形式的房屋建筑工程的每平方米建筑面积造价等,大体上可以衡量出计算标价的高低.3.2 标价的动态分析标价的动态分析是通过假定某些与标价有关的因素发生变化,测算对标价和计划利润的影响程度.假设在工程实施中发生了以下情况:由于承包商自身的原因造成了工期的延误,并引起工程费用增加,还可能根据合同条件被罚款;材料、设备及劳务价格上涨;银行贷款利率上调等等.针对这些情况分别进行具体测算,分析工期延误多长时间利润将会全部丧失;分析物价上涨多大幅度使计划利润率会下降1个百分点等.通过测算就可以具体了解计算标价对各种不利因素的敏感程度,探讨对风险的承受能力.3.3 标价的盈亏分析1)标价的盈余分析.标价的盈余分析是分析影响计算标价的各个因素,从降低成本的角度出发,对工程定额和工作效率、人工、材料和设备价格、施工机械的台班费、临时设施造价、各项管理费及其它支出的费用等逐项进行分析、核算,挖掘节约潜力,估算出可节约费用之和,即所谓“盈余”.考虑到这些有利因素在同一个项目实施中不可能全部实现,因此,将“盈余”乘以折减系数(可根据具体情况确定,如取60%),得到实际可能节约费用[4].从计算标价中减去实际可能节约的这些费用,从而得出可能的低标价.计算公式如下:P L =P C -A ∑mi =1C 1i式中P L :通过盈余分析得出的低标价;P C :由算标得出的标价;C 1i :通过挖潜可节省的某项费用;A :折减系数.2)标价的亏损分析.标价的亏损分析是考虑计算标价时因考虑不周而估价偏低,以及未考虑到的各种不利情况,如不利的自然条件等,并估算出由此可能导致增加的额外费用之和,即所谓“亏损”.考虑到这些不利因素在同一个项目实施中也不可能全部发生,因此,将“亏损”折减后,在原计算标价的基础上加上这笔实际可能增加的费用,以保障原计划利润不至于因此而遭受损失,这样就得出可能的高标价.计算公式如下:P H =P C -B ∑nj =1C 2j式中P H :通过亏损分析得出的高标价;C 2j:由于某种不利情况发生可能额外增加的费用;B :折减系数.3.4 标价的最后决策在上述分析的基础上可以进行投标报价的最后决策.通常由公司领导和算标人员根据竞争对手的数目及其实力的强弱,工程施工条件的好坏,工程复杂程度以及业主的信誉和支付条件等,并依据公司过去的报价经验,中标概率,来分析判断此次报价的高低和中标的可能性,以及可望获得的经济效益,然后作出算标的最后决策.以下结合工程案例应用期望值法进行报价的最后决策.表4报 价中标概率利润期望值(万元)效益好一般亏损高报价中报价低报价0.20.30.4300026002200150********-1000-1200-1400某施工企业决定对某个工程项目投标,算标人员通过标价计算并按上述方法进行分析,得出高、中、低三个标价,经公司有关人员充分地调研分析,估计出该项目中标的可能性和利润期望值,列于表4中,然后应用决策树对三个标价进行报价决策,如图2所示.根据图2决策分析的结果,比较三种投标报价方案的期望值,公司决定以中等标价投标.4 结束语在激烈的市场竞争中,施工企业的投标报价决策对于投标的成败和中标后工程实施的济效益起着重要作用.本文阐述了投标报价的依据,标价分析的内容与决策要点,并将系统决策技术应用于工程项目的投标报价决策.将投标报价理论与科学决策方法有机结合起来,最后以损益期望值作为投标与报价的评判指标,简明易行,为承包商提供了科学、实用的决策手段.由于承包商的投标报价决策无时不受到市场变化和自身的经营状态等因素的影响,决策人往往从当时的主、客观条件出发灵活地进行投标报价决策.决策人对具体情况的主观判断在许多时候起着重要作用.例如,当承包商在手的工程量比较饱满时,只有当新项目的预期利润比较高时,才会考虑参加投标;而当在手的工程项目已接近尾声,急于寻找新的工程项目时,往往以较低的报价争取中标.应用本文介绍的方法进行投标报价决策,可以反映192期肖 艳,等:风险决策方法在工程投标报价中的应用图2 报价决策树决策人的主观愿望和客观条件共同起作用的结果.参考文献:[1] Andrew Baldw in etc.International Bidd ing C as e Study[M ].Intern ational Labou r Organization Genneva,1995.[2] 张世英等.技术经济预测与决策[M ].天津:天津大学出版社,1994.[3] 刘惠生等.管理系统工程教程[M ].北京:企业管理出版社,1991.[4] 杜训.国际工程估价[M ].北京:中国建筑工业出版社,1996.The Application of Decision -Making to Bid Under RisksXIAO Yan, LU Li-ning , LIU Er-lie(Scho ol o f M anagement,T ia njin U niv ersity ,T ianjin 300072,China )Abstract : In com petitiv e tender ing for constr uction,the pr ice-decisio n-making is the decisiv e factor fo r bidding and m aking pro fits in constructio n .O n the basis of discussing the theor y and appr oach on electio n o f co nstr uctio n pro jects and price -decision making,this paper analyses the risks-making-decisio n pr oject cases with Bay esian Appro ach and Expectancy.It can help the contr actor s to make pro mpt decision for bid.Keywords : risk-decisio n-making ;Bid;decision tr ee20数 学 的 实 践 与 认 识35卷。
贝叶斯网络模型在决策分析中的应用近年来,随着数据的爆炸式增长,数据分析在各个领域的应用变得越来越普遍。
在决策分析领域,贝叶斯网络模型已经成为了一种非常有力的工具。
贝叶斯网络可以帮助我们将各种因素联系起来,预测事件的可能性,并帮助我们做出正确的决策。
接下来,我们将详细的介绍一下贝叶斯网络模型在决策分析中的应用。
一、什么是贝叶斯网络模型贝叶斯网络是一种概率图模型,通过图的节点和边来表示变量之间的联系,节点表示变量,边表示变量之间的依赖关系。
贝叶斯网络模型可以用来推断变量之间的关系,并进行预测。
其基本思想是,对于一个事件来说,我们不仅仅知道其中某些因素的概率,还要考虑这些因素之间的关系,从而得到事件发生的概率。
因此,贝叶斯网络模型可以帮助我们在不确定性的情况下,处理事实和数据之间的关系。
二、贝叶斯网络模型的应用1、风险预测贝叶斯网络模型可以用来进行风险预测,从而帮助我们做出更加明智的决策。
例如,在银行信贷风险评估中,我们可以利用这种模型来建立一个信用评级系统。
我们可以将客户申请的贷款金额、收入、已有贷款的还款情况、年龄、性别等因素作为节点,然后使用大量的数据对这些节点进行训练,从而得到一个准确的风险评估模型。
2、医疗诊断贝叶斯网络模型还可以用来进行医疗诊断。
我们可以将各种疾病、症状、家族史、饮食、运动等因素作为节点,然后使用医疗数据进行训练,从而得到一个准确的诊断模型。
这种模型可以帮助医生更加准确地诊断疾病,并提供更好的治疗方案。
3、工业决策贝叶斯网络模型还可以用来进行工业决策。
例如,在石油开采行业,我们可以将工程中的各种因素,如油藏性质、地质结构、工程参数等作为节点,并使用大量的数据进行训练,从而得到一个准确的决策模型。
这种模型可以帮助决策者更好地做出决策,提高开采效率。
三、贝叶斯网络模型的优势相比于其他模型,贝叶斯网络模型具有以下优势:1、深入分析因素之间的关系贝叶斯网络从本质上就是一种因果推断的模型,在分析过程中,它能够深入分析各个因素之间的关系,与其他模型相比,它更加准确、可靠。
风险决策方法在工程投标报价中的应用摘要:在施工企业的工程竞标中,为了提高工程投标报价的科学性,施工企业应积极利用现代化信息技术,建立数学模型研究投标报价的问题,采用科学规范的现代化手段如应用线性规划、模糊评判、博弈分析等方法进行量化分析,提高决策的准确性。
具体分为投标项目选择和投标报价两个步骤,在每一个步骤中综合考虑各种情况,采取相应的风险决策方法。
关键词:风险决策工程投标报价静态分析动态分析盈余分析在工程的竞争性招标中,投标决策对投标的成功与否和工程盈利高低起着决定性作用。
工程招标与投标已成为最普遍、最重要的采购方式,涉及工程的勘察、设计、施工、监督管理以及工程材料和设备的供应等诸多方面。
如果投标项目选择不当,就会影响工程的实施进度和施工安全;报价偏高,中标率就会下降,如果不中标,在编制投标文件与现场考察时又会付出更多的人力、物力、财力;报价偏低,虽然容易中标,但中标之后,经济收益可能很少,甚至会造成亏损的局面。
所以投标报价决策对于工程投标报价至关重要。
一、投标项目选择工程承包商通过各种渠道获得大量工程市场的信息,根据自身的技术实力和发展状况确定目标市场,从众多招标项目中找到合适的发展项目。
选择投标项目时要慎重考虑,根据投标费用、中标概率、工程潜在风险和预算利润等进行综合分析,权衡利弊。
分析和评估的主要内容有:公司的现有资源和技术手段能否接收工程;工程与公司的技术特长和营销计划是否一致;工程业主的市场信誉和资金来源是否可靠;招标文件中规定的承包商应承担的风险是否合理。
对于上述评估内容,承包商可以采取定性分析法来做好投标项目的分析和评价。
面对众多投标项目,通过定性分析,确定适合公司的招标项目,再利用定量分析法进行分析比较,选择预期收益最高的项目作为投标对象。
比如采用贝叶斯法来选择和制定投标决策。
假设一个公司根据正在实施的工程进度和资源状况,从多个工程项目中选择最有益的一个进行投标,参考过去的统计资料和投标经验,估算此次投标的中标概率。
统计贝叶斯方法在决策分析中的应用统计贝叶斯方法是一种基于贝叶斯定理的统计推断方法,它在决策分析中具有广泛的应用。
贝叶斯方法的核心理念是将先验信息与观测数据相结合,通过不断迭代更新概率分布,得出对未知参数或未来事件的后验概率分布。
本文将探讨统计贝叶斯方法在决策分析中的应用,并讨论其优势和局限性。
一、贝叶斯决策分析简介贝叶斯决策分析是一种以概率为基础的决策分析方法。
它允许决策者在不确定的环境中,通过将概率模型与决策模型相结合,做出最优的决策。
贝叶斯决策分析通常包括以下几个步骤:1. 收集信息:获取相关的数据和先验知识。
2. 确定决策模型:定义决策变量和目标函数,建立决策模型。
3. 建立概率模型:根据先验知识和观测数据,建立贝叶斯概率模型。
4. 更新概率分布:通过贝叶斯定理,将先验概率分布与新观测数据相结合,得到后验概率分布。
5. 做出决策:根据目标函数,选取后验概率最大的决策。
二、统计贝叶斯方法在决策分析中的应用1. 模式识别:统计贝叶斯方法在模式识别领域被广泛应用。
通过将先验概率和观测数据结合,可以有效地进行图像识别、语音识别等任务。
例如,在人脸识别中,贝叶斯方法可以通过学习先验概率和观测数据,对人脸进行准确的识别和分类。
2. 健康风险评估:统计贝叶斯方法在健康风险评估中非常有用。
通过将患病先验概率和医学检测结果相结合,可以准确地评估一个人的患病风险。
例如,在乳腺癌检测中,贝叶斯方法可以根据乳腺癌的先验概率和乳腺摄影检查结果,对患者的乳腺癌风险进行评估。
3. 金融风险管理:统计贝叶斯方法在金融风险管理领域有着重要的应用。
通过将市场数据和经济指标与先验概率相结合,可以对金融市场的风险进行准确的评估和预测。
例如,在股票市场中,贝叶斯方法可以根据股票的历史数据和市场因素,对未来股票价格的涨跌进行预测。
4. 市场营销决策:统计贝叶斯方法在市场营销决策中的应用也非常广泛。
通过将市场调研数据和消费者行为数据与先验概率相结合,可以对消费者的偏好和购买行为进行准确的分析和预测。