决策学实验指导书参考模板范本.doc

1、目 录实验一 应用Excel求解不确定型决策4实验二 应用Excel求解风险型决策问题18实验一 应用Excel求解不确定型决策实验目的学会在Excel中使用乐观决策准则、悲观决策准则、乐观系数准则、后悔值准则和等概率准则来解决不确定型决策问题。实验内容将教材中例2.1模型化，转化为损益矩阵，如图1.1所示。利用乐观决策准则、悲观决策准则、乐观系数准则、后悔值准则和等概率准则求解图1.1损益矩阵中的最优方案。实验步骤1、 打开Excel从“开始”菜单中打开Excel。2、 创建一个项目单击File（文件）菜单中的New（新建）选项，新建一个空白工作簿。3、 输入数据在EXCEL的单元格中输入原

2、始数据，其中自然状态设为S1S5，方案设为a1a5，各个收益值见图1.1。4、 使用乐观决策准则进行求解（1）在G列求各个行动方案下的最大收益值，将G3命名为Max。选择单元格G4，在“插入”菜单下选择“函数”对话框，如图1.2所示。（2）在“选择函数”栏下，找到函数“Max”（最大值），单击确定，弹出“函数参数”对话框，如图1.3所示。（3）在参数栏“Number1”里输入a1方案下的各个收益值所在位置“B4：F4”，单击确定，即在G4单元格得到a1方案的最大损益值。拖动填充手柄至G8，可得到各个行动方案的最大损益值，如图1.4所示。图1.1 打开Excel输入数据图1.2 “插入函数”对话

3、框图1.3 Max函数对话框图1.4 各个行动方案下的最大收益值（4）在H列求出具有最大最大（MaxMax）收益值的行动方案。选择单元格G9，在“插入”菜单下选择“函数”对话框，仍然选择函数“Max”，但这次在参数栏“Number1”里输入的是不同行动方案下的各个最大收益值所在位置“G4:G8”，单击“确定”，在G9单元格显示的就是乐观准则下的最大最大（MaxMax）收益值，如图1.5所示。为了更清楚地在Excel表中表示出方案，可以在H4到H8列插入IF函数，如在单元格H4中插入“=IF(G4=MAX(Max),”-Maxmum”,”)”，就可以用箭头指出哪个方案是最优的。如图1.6所示，可

4、以看到最大最大收益值80所对应的方案a5为最优方案。图1.5 乐观决策准则下的最大最大收益值图1.6 乐观决策准则下的最优决策方案5、 使用悲观决策准则进行求解（1）在EXCEL单元格中输入原始数据。（2）在G列求各个行动方案下的最小收益值，将G3命名为Min。选择单元格G4，在“插入”菜单下选择“函数”对话框，弹出“插入函数”对话框，找到函数“Min”（最小值），单击确定，弹出“函数参数”对话框，如图1.7所示。（3）在参数栏“Number1”里输入a1方案下的各个收益值所在位置“B4: F4”，单击确定，即在G4单元格得到a1方案的最小损益值。拖动填充手柄至G8，可得到各个行动方案的最小损

5、益值，如图1.8所示。（4）在第9行求出具有最大最小损益值的行动方案，将A9命名为MaxMin。在单元格G9选择函数“Max”，在参数栏“Number1”里输入的是不同行动方案下的各个收益值所在位置“G4:G8”，单击“确定”，在G4单元格显示的就是悲观准则下的最大最小（MaxMin）收益值，如图1.9所示。为了更清楚地在EXCEL表中表示出方案，可以在H4到H8列插入IF函数，如在单元格H4中插入“=IF(G4=MAX(Min),”- Maxmum”,”)”，就可以用箭头指出哪个方案是最优的。如图1.10所示，可以看到最大最小损益值0所对应的方案a1为最优方案。图1.7 Min函数对话框图1

6、.8 各个行动方案下的最小损益值图1.9 悲观决策准则下的最大最小收益值图1.10 悲观决策准则下的最优决策6、使用乐观系数准则进行求解（1）在EXCEL单元格中输入原始数据。首先在G列和H列分别用函数Max和Min求出各个行动方案下的最大损益值和最小损益值，如图1.11所示。（2）在第I列计算在乐观系数下各个行动方案的加权收益值，在I3输入乐观系数。选择单元格I4，手动输入公式“=G4*I3+H4*(1-I3)”，按回车键即得条件下的加权平均收益，拖动填充手柄至I8，得到各个行动方案的加权收益值，如图1.12所示。（3）在第9行求出具有最大期望损益值的行动方案，将A9命名为Max。在单元格I

7、9选择函数“Max”，在参数栏“Number1”里输入不同行动方案在乐观系数下的加权损益值所在位置“I4:I8”，单击确定，就可以很容易看到最大加权损益值44所对应的的方案a5为最优行动方案。运用类似的方法，我们还可以求出在不同乐观系数水平下的最优行动方案，如图1.13所示。图1.11 各个方案下的最大最小收益值图1.12 各个行动方案在下的加权损益值图1.13 乐观系数准则下的最优决策6、 使用后悔值准则求解（1）在Excel单元格中输入原始数据。在第9行用“Max”函数求出每种自然状态下的最大收益值。如图1.14所示。（2）由决策矩阵计算后悔值矩阵。例如单元格B4对应的后悔值“=B9-B4

8、”，计入单元格B13。可类似计算其余单元格，得到的后悔值矩阵如图1.15所示。（3）在G列求出各个行动方案的最大后悔值，将G12命名为Max。选择单元格G13，在“插入”菜单下选择“函数”对话框，找到函数“Max”（最大值），单击确定，在参数栏“Number1”里输入a1方案下的各个后悔值所在位置“B13:F13”，单击确定，即在G13单元格得到a1方案的最大后悔值。拖动填充手柄至G17，得到各个行动方案的最大后悔值，如图1.16所示。（4）在H列求出具有最小最大后悔值的行动方案。在单元格G18选择函数“Min”，在参数栏“Number1”里输入的是不同行动方案下的各个后悔值所在位置“G13:

9、G17”，单击“确定”，在G18单元格显示的就是后悔值准则下的最小最大（MinMax）后悔值，如图1.17所示。我们可以看到最小最大后悔值30所对应的方案a4为最优方案。同样，可以在H13到H17列插入IF函数，如在单元格H13中插入“=IF(G13=MIN(Max),”- Minimum”,”)”，就可以用箭头指出哪个方案是最优的。图1.14 原始数据及每种自然状态下的最大值图1.15 决策矩阵和后悔值矩阵图1.16 各个行动方案下的最大后悔值图1.17 后悔值准则下的最有决策7、使用等概率准则求解在等概率准则的操作中，由于假定了每种自然状态出现的概率是相等的，所以求每种行动方案的期望收益值

10、的过程实际上就是求其收益值算数平均数的过程。我们可以利用Excel中的函数“Average”来实现这一操作，具体操作步骤如下：（1）在Excel的单元格中输入数据。（2）在G列求各个行动方案下的期望损益值，将G3命名为Average。选择单元格G4，在“插入”菜单下选择“函数”对话框，弹出“插入函数”对话框，找到函数“Average”（平均值），单击确定，弹出“函数参数”对话框，如图1.18所示。（3）在参数栏“Number1”里输入a1方案下的各个收益值所在位置“B4:F4”，单击确定，即在G4单元格得到a1方案的期望收益值。拖动填充手柄至G8，得到各个行动方案的期望收益值，如图1.19所示

11、。（4）在第9行求出具有最大期望损益值的行动方案，将A9命名为Max。在单元格G9选择函数“Max”，在参数栏“Number1”里输入的是不同行动方案下的各个收益值所在位置“G4:G8”，单击“确定”，在G9单元格显示的就是等概率准则下的最大期望收益值，如图1.20所示。我们可以看到最大期望收益值24所对应的方案a4为最优方案。同样，可以在H4到H8列插入IF函数，如在单元格H4中插入“=IF(G4=MAX (Average),”- Maxmum”,”)”，就可以用箭头指出哪个方案是最优的。图1.18 Average函数对话框图1.19 各个行动方案下的期望损益值图1.20 等概率决策准则下的

12、最优决策问题讨论本实验重点在于熟悉决策分析的操作环境，掌握乐观决策准则、悲观决策准则、乐观系数准则、后悔值准则和等概率准则，解决不确定型决策问题。总结在使用实验环境所出现的问题及解决方法。实验二 应用Excel求解风险型决策问题实验目的学会在Excel中使用决策树分析法来解决风险型决策问题。 实验内容使用决策树分析教材中例3.5“生物影像公司的发展战略问题”。 实验步骤1、 需要加载由麦克尔密德堂教授开发的Excel的加载宏TreePlan程序在电子表格上进行构建和分析决策树。2、 运行Excel，“工具加载宏”弹出如图2.1所示的对话框。单击“浏览”，找到需要的加载宏“TreePlan”，选

13、中之后单击“确定”，如图2.2所示，就可以在Excel中建立自己的决策树了。3、 加载“TreePlan”之后，重新打开Excel，点击“工具Decision tree”，选择工具菜单中的“创建树”，这样就建立了一个默认的如图2.3所示的决策树，它只有一个方形节点和两条树枝。4、 如果还需要其他的节点或树枝，在TreePlan中对节点做改变是很容易的。只要选择包含节点的单元格，再从工具菜单里选择决策树选项。这样就弹出了一个对话框，允许你改变节点的类型或者添加更多的树枝。5、 要在决策树的末尾创建一个节点，选择包含结束节点的单元格，在选择工具菜单里的决策树选项。这样就可以将结束节点转化含有所希望的树枝数目（15条）的决策节点或事件节点。如图2.4所示。6、 最初，每一条树枝都会有一个自动产生的默认值为0的净现金流量（在树枝标签下面出现的数字），同样，两条树枝的任何一条都伸向事件节点，显示为事件发生的默认的50%概率。根据贝叶斯规则TreePlan总是能够找到现有决策树的最优策略。 问题讨论总结调试程序所出现的错误种类和相应的解决方法。图2.1 Excel中加载宏图2.2 加载宏TreePlan图2.3 EXCEL中建立决策树图2.4 TreePlan中添加决策节点