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决策理论 第五章 多目标决策分析.ppt

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多目标决策培训课程(PPT 66页)

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第二章、风险型决策
2.1概述
1、决策概念 决策就是决定的意思，它是为了实现特定的目 标，根据客观的可能性，在占有一定信息和经验的基础上， 借助一定的工具、技巧和方法，对影响目标实现的诸因素进 行分析、计算和判断选优后，对未来行动做出决定 2、决策程序
1）发现问题
2）确定目标 3）确定评价标准 4）方案制定 5）方案选优
(3) 第7届全国多目标决策会议 地 点: 江西省鹰潭市龙虎山 时 间: 1998.10.1-4. 主办单位: 江西大学,中国科学院系统科学研究所. 代表人数: 66. 出版论文集: 《多目标决策进展`98----第7届全国多目标决策会议论文集》 4) 第1届全国决策科学/多目标决策研讨会 地 点: 上海市上海大学 时 间: 2000.5.6-9. 主办单位: 上海大学 代表人数: 108 出版论文集: 《决策科学的理论,方法与应用----全国决策科学 /多目标决策研讨会论5.( 包括论文57篇).
100
各方案最大收益 600*
250
100
决策：取最大收益中的最大收益方案，即A1为决策方案 大中取大准则是最乐观的。这种准则的客观基础就是
所谓的天时、地利和人和，决策者感到前途乐观，有信心取
得每一方案的最佳结果。但是这一准则有如下明显的弱点：
1、大中取大，忽略了有价值的信息； 2、除了最大的收益外，所有其它的收益都被忽略； 3、A1 方案收益最大，但损失也是最大； 4、最坏的损失无论多大，不能影响方按选择； 5、大中取大是最乐观的，也是最危险的决策准则。
(5) 第2届全国决策科学/多目标决策研讨会 地 点: 浙江省温州市温州大学 时 间: 2002.5.25-29. 主办单位: 温州大学 代表人数: 119.

第5章 多目标决策1-2

第5章 多目标决策1-2

一 多目标决策的目标系统
目标准则体系的意义
单目标决策问题的关键是合理的选择决策准则，对可行方 案进行比较和优选。同样，多目标决策的关键，也是合理 的选择和构造目标准则体系，从总体上对可行方案进行比 较和优选。目标准则体系的构建，是多目标决策的前提。 在多目标决策问题中，有的目标可以用一个或几个决策准 则直接进行评价和比较，有的目标难以直接评价。需要将 这些难以直接评价的目标分解成若干个级别较低的子目标， 直到可以直接用一个或几个准则进行比较和评价为止。
目标准则体系的结构
单层次目标准则体系：各个目标都属于同一层次，每个目 标无需分解就可以用单准则给出定量评价，其结构图如图 1所示。这类多目标决策问题，在微观经济管理中也经常 碰到。例如，选购某种设备和装置，就属于这类问题。企 业对设备和装置，都有一些常规的技术和经济指标要求， 这些指标均可以用单层次目标准则体系进行评价。
目标准则体系的结构
多目标决策目标准则体细的构建，是一项技术性较强的工作。 特别是社会经济发展战略和大型工程项目的多目标决策，目 标准则体系各目标的确定就十分困难。 决策分析人员应该做好调查研究，掌握准确而全面的第一手 资料，根据决策主体总的要求，初步拟定目标准则体系的系 统规划和层次结构。 由于问题涉及多学科、多技术、多部门的知识，单靠几个决 策分析人员，要把各个知识领域的问题弄清楚，把各目标准 则及其相对重要性无一遗漏的排列出来，无疑是相当困难的， 必须采用专门的方法才能完成这一任务。
一 多目标决策的目标系统
目标准则体系的意义
例如，某经济特区计划兴建一个大型汽车厂，厂址的选择 就是多目标决策问题。这四个分目标均不能直接用一个或 几个准则进行评价，要根据决策主体和实际情况的要求， 逐级分解为若干子目标。例如，经济目标可以分解成直接 经济效益和间接经济效益两个一级子目标。直接经济效益 又可以继续分解为投资额、投资回收期和利税总额等三个 二级子目标，间接经济效益也可以继续分解为汽车销售收 入，地区贸易收益和国内贸易收益等三个二级子目标。

多目标决策分析教材(PPT 46页)

多目标决策分析教材(PPT 46页)

RI 0 0 0.58 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59
（3）当CR<0.1时，判断矩阵满足一致性
例 上例中，max 3.003 ，n=3
CI 3.003 3 0.0015 ，RI 0.58 （查表）
31
2,4,6,8 为以上两判断之间的中间状态
倒数 j 因素与 i 因素相比的重要程度
称为正互反矩阵
特点：
aij>0 aij= 1/aji aii=1
例如：
1 3 1/ 2 A 1/ 3 1 1/ 7
2 7 1
2、层次单排序
求判断矩阵A的最大特征值 max 及其特征向量W，即
AW= maxW
将W归一化后得 W=[w1，w2，……，wn]即为各指标的排序权值。
D3:李伟峰 D4:张恩华 D5:徐云龙
1/2 1/3 1/3
2
1
1
1
1/2
½
1
1
1
C1:技术 C2:心理 C3:经验 C4:伤病
D1:范
D2:杜
D3:李
D4:张
D5:徐
最后计算出层次总排序的权重向量为：
W=(0.263, 0.136, 0.251, 0.238, 0.112)
C.I.=0.049 C.R.=0.044<0.1
矩阵C2-D， C3-D 各为四阶（略）:
目标层A 准则层C
A 合理使用资金
C1
调动员工工作 积极性
C2
提高企业 技术水平
C3
改变员工物 质文化生活
方案层D
D1 发奖金
D2 扩建福利设施

决策理论与方法-第五讲《群决策概论与多目标群决策》

决策理论与方法-第五讲《群决策概论与多目标群决策》

问题。
涉及内容及解决办法
社会选择 委员会 集 体 决 策 群 决 策 ｜ 多 人 决 策 专家判断 和 群体参与 Team theory 一般均衡理论 组织机构决策 投票表决 社会选择函数 社会福利函数 激发创造性 采集意见 系统结构的探索 仿真 实施与管理 递阶优化 组织决策 管理 正规型 扩展型 特征函数 Nash 谈判模型 K- S 模型 Mid - mid 法 均衡增量法 强制仲裁 最终报价仲裁 组合仲裁
一、群决策概述
3．与群有关的一些基本因素
① 背景 亦即群的基本情况。 ② 参与方式 在群体中，人与人以各种不同的方式互相影响，所谓参与方 式是指在一个群的内部由谁向谁表达自己的意见，谁对哪些问题感兴趣等 等， ③ 交换意见 交换意见的过程由四个部分组成：发送者，接收者，信息和 反馈。只要其中任一部分不能完成其必要的功能，过程就会中断，达不到 交换意见、沟通思想的目的。 ④ 凝聚力 表明群对其成员是否有吸引力。 ⑤ 氛围 群中要有适宜的工作气氛，使每个成员能自由地表达自己的想法 且相互之间不必小心防范，才能充分交流思想；群作为整体要支持其中的 成员。
惯例，常规，宗教法规，职权，独裁者的命令，投票，市场
机制等等。这些方法并不全都公平合理……因此，我们的任 务之一是要判断有哪些方法能充分考虑社会中各成员的福 利……”
一、群决策概述
递阶的权力结构这种形式，其最大特点 是有明确的层次结构即上下级关系。由于递 阶优化、管理和组织决策等学科对此有专门
的论述，这里对此不作研究。
④协调行动 委员会可以作为协调所作决策的计划与实际执行的最好媒介。
一、群决策概述
⑤信息交换 在委员会内部信息可以有效地交流。 ⑥职能部门的横向联系与协调 有时所要作的日常的决策既不是重要到必须

多目标决策课件：基本概念与多准则分析基础56页PPT

多目标决策课件：基本概念与多准则分析基础56页PPT
多目标决策课件：基本概念 与多准则分析基础
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

第五章 决策

第五章 决策

决 策 时 考 虑 5“R” ， 全面提高决策质量。
一、风险(Risk)。针对决策实施后的各种不利因素或副 作用，制定相应对策。
二、对手(Rival)。知己知彼，考虑对手的决策，善于双 赢，才能确保企业立于不败之地。 三、关系(Relation)。每一个决策都不是孤立的，它牵 扯到方方面面的利益关系和人际关系。只有理顺关系， 决策才能成为现实。 四、报酬(Reward)，激励实干者，提高决断力。
1 2 3 ………
M
1
option
2
M×N
·
result
·
· N
二、决策的重要性
▪ 1、决策是主管人员的首要工作，贯穿于管 理过程始终；
▪ 2、决策能力决定管理者水平高低（信息时 代）；
▪ 3、决策关系到组织生存与发展(秦池)； ▪ 4、科学、快速、准确的决策是整个社会对
决策理论的强烈需求。
三、决策的类型
▪ 教学时间安排：本章教学时间为5课时
引言
▪ 世界闻名的克莱斯勒汽车公司，规模仅次于通用 汽车公司和福特汽车公司，1979年9月亏损达到 7亿美元之巨，企业面临倒闭的危险。原因是当 世界性的石油危机到来时，克莱斯勒公司仍生产 耗油量大的大型汽车，造成汽车大量积压。
▪ 该公司聘任福特公司总经理艾科卡主持工作后， 由于公司果断采取向政府申请贷款、解雇数万名 工人和产品改型换代等重大决策，终于使克莱斯 勒公司起死回生。
第二节 决策理论的演进
▪ 1、古典决策理论 ▪ 决策目的是为了获得最大的经济利益。 ▪ 主要内容观点： ▪ （1）最优化标准。决策者全面掌握有关决策环境
的信息情报，充分了解备选方案的情况，决策者是 理性的、能按最优化的原则作选择。 ▪ （2）决策者应建立一个自上而下的执行命令的组 织体系。 ▪ （3）决策的目的在于使组织获取最大的经济效益。

5多目标决策分析pidouwenku


三、目标准则体系的结构
在决策分析中，决策问题要达到的目的称为 决策目标，用数值表示决策方案实现某个目 标程度的标准和法则，称为决策准则。单目 标决策亦称为单准则决策，而在多目标决策 中， 决策问题的目标有多个。每一个目标的 决策准则也不是一个，而是多个。单目标决 策问题的关键是合理地选择决策准则，对可 行方案进行比较和优选。同样，多目标决策 的关键，也是合理地选择和构造目标准则体 系，从总体上对可行方案进行比较和优选。
宏观经济决策中的大型投资项 目决策问题
经济评价； 国民经济评价； 社会评价； 环境评价； 项目后评价
学生毕业后的择业选择
收入； 工作强度； 发展潜力； 社会地位； 地理位置； 个人偏好
购物
价格； 尺寸； 款式； 材料； 流行度； 个人偏好
第一节 多目标决策的目标准则体系
一. 多目标决策的含义及特点 1.多目标决策的含义
第二节 多维效用并合方法
一、多维效用并合模型 二、多维效用并合规则 距离规则、代换规则、加法规则、乘法规则、
混合规则 三、多维效用并合方法应用实例
第三节 层次分析法（AHP法）
层次分析法概述 层次分析法的基本步骤 层次分析法的应用 层次分析法的发展
一、 层次分析法概述
层 次 分 析 法 （ Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是20世纪70年代由 美国学者萨蒂最早提出的一种多目标评价 决策法。
在多目标决策问题中，其目标或者经过逐层分解，
或者依据决策主体要求和实际情况需要，形成多层 次结构的子目标系统，使得在最低一层子目标可以 用单一准则进行评价，称之为目标准则体系。目标 准则体系的层次结构，一般用树形结构图直观表示。 最上一层，通常只有一个目标，称之为总体目标， 最下一层，其中的每一个子目标都可以用单一准则 评价，称之为准则层。多目标决策分析过程，就是 依据某种科学方法，对于整个多层次结构的目标准 则体系，合理地给出表示每个可行方案满意程度的 数值，称之为满意度。因此，构建多目标决策问题 的目标准则体系，是多目标决策分析的前提。构造 目标准则体系应注意的原则：一是系统性原则；二 是可比性原则；三是可操作性原则。

多目标决策


多指标决策的特点


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4. 指标之间的矛盾性。某一指标的完善往往会损害 其他指标的实现，即改进某一指标值可能会使其他指 标值变坏。 5. 定性指标和定量指标混合。 6. 方案与指标的关系可以明显地表示出来，例如， 表示成一个矩阵。
多指标决策的解
设一个决策问题，有两个效益型指标，分别是x1和 x2，有6个备选方案，可以用二维坐标图表示如下：
地理位置
0
职业前景
职业安全性
A公司 B公司
加权分值在雷达图中强调评判决策方案的标准差别，特 别是权重较大的标准。
多指标工作选择 指标 A公司 B公司 权重 工资 0.085 0.09 职业前景 0.285 0.21 职业安全性 0.24 0.38 地理位置 0.18 0.14 0.1975 0.205
决策指标权重的确定
通常，确定指标权重的方法可以分为以下三类： 3. 组合赋权法 由于主、客观赋权法各有利弊，实际应用中应该有 机结合。已有不少学者提出了综合主、客观赋权的组合
赋权法，主要有方差最大化赋权法、组合目标规划法、
但是，决策者可以预先规定一个满足原定目标的最低 要求，然后寻找满足这些最低要求的方案．这样就把决 策过程大大简化了.
例如，在一块面积很大的玉 米田里，如果要找一个最大最长 的玉米，就必须测定所有的玉米 之后，才能找到．但是如果把要 求改为寻找一个能使人吃饱肚子 的玉米，问题就大大简化了．只 要找一个比较大的玉米就能填饱 肚子



多指标决策（Multiple Attribute Decision making ，MADM），也称为多属性决策或有限方案的多目 标决策，是现代信息分析与决策科学中的一个重要 组成部分，在社会、经济、管理、医药卫生等诸多 领域有着广泛的应用。 在医药卫生领域，类似的问题有医疗机构/科室工 作评价、医疗方案选择、临床疗效比较等。 在解决这些问题时，往往要同时考虑多项指标，而 不是简单地由一两个指标来反映。

多目标决策分析方法概述(148页){修}PPT共27页


41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
多目标决策分析方法概述(148页){修}
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
45、自己的饭量自己知道。——ห้องสมุดไป่ตู้联

多目标决策理论


2.无异于
若某多目标决策问题的2个备选方案x(k)和x(l) 的目标函数值有如下关系：
fi [x(k)] =fi [x(l)]
i=1, ..., m
则称方案x(k)无异于方案x(l)，记作x(k) ~ x(l)；或 称方案x(l)无异于方案x(k)，记作x(l) ~ x(k)。
3.优于或无异于/劣于或无异于
从定义2来看，如果交集不为空成立，单目标最优解集的交集X *有 可能含有多个解。。
2.非劣解
若多目标决策问题存在可行解 x0 满足以下条件：
x(k) ⊁x0
r}
k=1, ..., rx；0 ∈X x=0 { x(k)| k=1, ...,
x0
则 为该多目标决策问题的非劣解。
上式中，符号“⊁”表示不优于。 由于“不优于” ⊁= ≺ ~ ⋎
x1 决策解
x(k)=[ x1(k1), x2(k2)] T
f1(x)=f1 (x1, x2) 目标点
f [x(k)]=[ f1(x(k)), f2 (x(k))] T
决策空间和目标空间的映射和反映射
二、多目标决策问题的基本特性
1.目标间的矛盾性
例如：质量和成本；经济效益和生态环境效益； 旅游景点的开发和自然环境的保护 ……
四、决策方案的多元优劣关系 ——决策解的性质
1.最优解
定义（1）: 若多目标决策问题存在可行解x*，满 足以下条件：
x(k) ≼ x* k=1, ..., r；x*∈X = { x(k)| k=1, ..., r }
则x*为该多目标决策问题的最优解。上式中，X 为决策空间可行域。
定义（2）：
对多目标决策问题的各目标函数分别进行单目
一个i使fi [x(k)] > fi [x(l)]，则称方案x(k)优于方案 x(l)，记作x(k) ≻ x(l)；同时，称方案x(l)劣于方案 x(k)，记作x(l) ≺ x(k)。
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(2)目标(objective):决策人所感觉到的比现状更 佳的客观存在，用来 表示决策人的愿望或决策人所 希望达到的、努力的方向。在多目标决策问题中， 目标是求极值(极大或者极小)的对象，即需要优化 的函数式。
(3)准则(criterion):准则是判断的标准或度量事 物价值的原则及检验事物合意性的规则，它兼指属 性及目标。
3. 多目标决策问题的分类 ：
最常用的多目标决策问题的分类法是按决策 问题中备选方案的数量来划分。一类是多属性决策 问 题 (multi-attribute decision making problem) ， 另 一 类 是 多 目 标 决 策 问 题 (multiobjective decision making problem), 有 些文献也称之为无限方案多目标决策问题(multiobjective decision making problems within finite alternative)。
1 第一节 多目标决策的目标准则体系 2 第二节 多维效用并合方法 3 第三节 层次分析方法 4 第四节 DEA方法 5 第五节 目标规划方法
§5.1 多目标决策的目标准则体系
1.工作中遇到的更普遍 的问题常常会有多个目标。如评价一个可能的就 业职位优劣的问题就是典型的多目标决策问题。
在多目标决策问题中，其目标或者经过逐层分解，或者依 据决策主体要求和实际情况需要，形成的多层次结构的子目标 系统，使得在最低一层子目标可以用单一准则进行评价，称之 为目标准则体系。
构造目标准则体系应注意的原则： 一是系统性原则。 二是可比性原则， 三是可操作性原则。
二、目标准则体系的结构 （一）单层次目标准则体系 各个目标都属于同一层次，每个目标无须分解就可以用 单准则给出定量评价。
三、评价准则和效用函数
在多目标决策中，制定了目标准则体系，不同的目标用不 同的评价准则衡量。因此，必须将不同度量单位的准则，化为 无量纲统一的数量标度，并按特定的法则和逻辑过程进行归纳 与综合，建立各可行方案之间具有可比性的数量关系。
多目标决策中均可以由目标准则体系的全部结果值所确 定。可行方案在每一个目标准则下，确定—个结果值，对目 标准则体系，就得到一组结果值，并经过各目标准则的效用 函数，得出一组效用值。这样，任何一个可行方案在总体上 对决策主体的满意度，通过这些效用值按照某种法则并合而 得，满意度是综合评价可行方案的依据。
5.多目标决策的示例
例1: 宏观经济决策中的大型投资项目 决策问题
• 经济评价： • 国民经济评价： • 社会评价： • 环境评价： • 项目后评价：
例2:学校的扩建
– 满足入学要求： – 扩建费用最少：
例3:候选人选择
– 年龄和健康状况： – 工作作风： – 品德： – 才能
例4: 学生毕业后的择业选择
– 收入： – 工作强度： – 发展潜力： – 学术性： – 社会地位： – 地理位置： – 个人偏好：
6.多目标决策的求解过程
• 第一步，提出问题。 • 第二步，阐明问题。 • 第三步，构造模型。 • 第四步，分析评价。 • 第五步，择优实施。
一、目标准则体系的意义
在决策分析中，决策问题要达到的目的称为决策目标，用 数值表示决策方案实现某个目标程度的标准和法则，称为决策 准则。
• 多属性决策问题（有限方案多目标决策问 题）
• 决策变量是离散的
• 备选方案数量是有限的
• 对备选方案进行评价后排定各方案的优劣 次序，再从中择优。
• 多目标决策问题（无限方案多目标决策 问题）
• 决策变量是连续的
• 备选方案是无限的
• 用线性规划理论，进行向量优化，选取 最优方案
两类多目标决策问题的对照表
2. 多目标决策的特点 ：
① 决策问题的目标多于一个。
② 多 目 标 决 策 问 题 的 目 标 间 不 可 公 度 (noncommensurable) ， 即 各 目 标 没 有 统 一 的 衡 量标准或计量单位，因而难以进行比较。
③ 各目标间的矛盾性。
④定性与定量相结合;有些指标是明确的，可以 定量表示出来，如：价格、时间、产量、成本、 投资等。有些指标是模糊的、定性的，如候选人 问题中，有变量：人的思想品德、工作作风、机 制改革问题、市场应变能力。
图 5-1 单层次目标准则体系
（二）序列型多层次目标准则体系
目标准则体系的各个目标，均可以按序列分解为若干低一 层次的子目标，各子目标又可以继续分解，这样一层层按类别 有序地进行分解，直到最低一层子目标可以按某个准则给出数 量评价为止。
（三）非序列型多层次目标准则体系
某一层次的各子目标，一般不单是由相邻上一层次某子目 标分解而成，各子目标也不能按序列关系分属各类。相邻两层 次子目标之间，仅按自身的属性建立联系，存在联系的子目标 之间用实线连结，无实线连结的子目标之间，不存在直接联系。 这类目标准则体系称为非序列型多层次目标准则体系。
多属性决策问题
多目标决策问题
决策变量 方案集
属性集
离散型 X {x1, x2 , , xm } Y {y1, y2 , , yn } 或 F { f1, f2 , , fn}
连续型，x (x1, x2, , xN )
X x | gi (x) 0, i 1,2, , m, x R N
第五章 多目标决策分析
课程导入
我们面临的是一种充满竞争而又富于挑战的 复杂环境。在这样的环境中，无论是高层制定战 略规划或对策，中层对于经济建设或生产经营的 管理，以及基层具体工作安排等，都不得不权衡 各方利益，考虑多种决策目标，同时，还不得不 面临国际、国内各种各样的风险，也就是说必须 要以一种系统、全面的观念来做出决策。从这一 意义上讲，多目标决策更符合现实情况，在决策 中更具有普遍性，因此，对它的研究具有十分重 要的现实意义。
用目标函数f j (x) ， j 1,2, , n 表示
只包括分析评价
包括系统建模、由模型生成方案集；
决策形势 根据属性矩阵进行分析评价 分析评 价主 要是求 解多 目标 规划问
的主要目的是对方案排序 题，要从非劣解集中获取偏好解
4. 几个术语的含义 ：
(1)属性(attribute):备选方案的特征、品质或性 能参数。