基于WinQSB軟件應(yīng)用決策樹(shù)求解風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題分析

林木湫

【摘 要】風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題在實(shí)際問(wèn)題和決策中應(yīng)用非常廣泛，而風(fēng)險(xiǎn)決策樹(shù)問(wèn)題則是現(xiàn)今運(yùn)籌學(xué)問(wèn)題中較為典型的問(wèn)題。較為常用的方法有：期望值標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則、以最大可能性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則、決策樹(shù)等。本文主要是利用WinQSB軟件，運(yùn)用軟件中風(fēng)險(xiǎn)決策樹(shù)的方法，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)決策問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的求解、數(shù)據(jù)計(jì)算、以及WinQSB軟件輸出結(jié)果數(shù)據(jù)的整理、分析及總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)險(xiǎn)型問(wèn)題;風(fēng)險(xiǎn)決策樹(shù);WinQSB;資金時(shí)間價(jià)值

一、相關(guān)概念引入

（一）決策

是指決定的策略或者辦法。是人們?yōu)楦鞣N事件出主意、做決定的過(guò)程。它是一個(gè)復(fù)雜的思維操作過(guò)程，是信息搜集、加工、以及最后作出判斷、得出相關(guān)結(jié)論的過(guò)程。通俗來(lái)說(shuō)，決策就是對(duì)事情上的多種方案，并進(jìn)行期中一種的選擇過(guò)程，是人們?cè)谄髽I(yè)管理，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)以及日常生活、工作中經(jīng)常遇到的一些問(wèn)題。而決策的困難，則是需要進(jìn)行考慮，應(yīng)如何從多種的方案中，決策者去做出正確且合理的一種選擇，以便決策者獲得好的結(jié)果，或者是可以達(dá)到預(yù)期、以及想要完成的目標(biāo)等。

（二）企業(yè)決策

主要是指由企業(yè)的一些有關(guān)組織，本著想為企業(yè)實(shí)力增強(qiáng)實(shí)力、或者為企業(yè)的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力銷(xiāo)售能力、盈利水平，以及有關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)方面的相關(guān)決策。

（三）決策樹(shù)

是指在發(fā)生了各種的相關(guān)情況，在這個(gè)事件的發(fā)生概率的基礎(chǔ)之上，人們可以通過(guò)合理的構(gòu)建決策樹(shù)，或者使用軟件的決策樹(shù)功能，以此來(lái)求取項(xiàng)目的凈現(xiàn)值、期望值要等于或者大于零的概率。并且直接評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)型項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，判斷風(fēng)險(xiǎn)型決策方案的可行性方案的一種風(fēng)險(xiǎn)決策分析方法，它也是一種圖解方法，是通過(guò)簡(jiǎn)單直觀(guān)概率總結(jié)分析。由于決策圖形的分支，畫(huà)的形狀很像樹(shù)的枝干，故被命名為決策樹(shù)方法。決策樹(shù)方法的圖形是一種樹(shù)形的結(jié)構(gòu)，它內(nèi)部包含的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以理解為都表示一個(gè)屬性上所相關(guān)進(jìn)行的測(cè)試，而每個(gè)分支，則代表的是代表的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)輸出結(jié)果，因此每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)則可以代表相關(guān)的一種類(lèi)別。同時(shí)，決策樹(shù)方法也是一種監(jiān)管學(xué)習(xí)過(guò)程的行為過(guò)程方法，而所謂的監(jiān)管學(xué)習(xí)方法，可以理解為則就是給定特定一堆數(shù)據(jù)樣本，每個(gè)個(gè)體數(shù)據(jù)樣本則都有一個(gè)相關(guān)的組屬性和一個(gè)相關(guān)的類(lèi)別，而這些相關(guān)類(lèi)別則是可以通過(guò)事先確定的，那么通過(guò)學(xué)習(xí)之后，則就得到一個(gè)數(shù)據(jù)的分類(lèi)器，而這個(gè)數(shù)據(jù)分類(lèi)器也能夠?qū)π碌某霈F(xiàn)，給出一些正確且合理的分類(lèi)，因此，這樣類(lèi)型的機(jī)器學(xué)習(xí)就能理解為是監(jiān)督學(xué)習(xí)。因此，在這個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)中，決策樹(shù)將會(huì)是一個(gè)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)處理模型，它代表每一種對(duì)象屬性和每一種對(duì)象值相互之間的關(guān)系，一種一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系。

（四）風(fēng)險(xiǎn)型決策

主要是指決策者通過(guò)對(duì)每個(gè)決策對(duì)象的特定自然狀態(tài)或者客觀(guān)條件的相關(guān)比較，有著比較明確的決策目標(biāo)，但是若要實(shí)現(xiàn)這些決策目標(biāo)，項(xiàng)目的決策者則必須冒一定風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)決策。

（五）WinQSB軟件

WinQSB則是Quantitative Systems for Business的縮寫(xiě)，WinQSB是一種教學(xué)的軟件，對(duì)于一般的問(wèn)題、非大型的問(wèn)題一般都能夠計(jì)算，而且較小的問(wèn)題還能夠演示中間的一些詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程。該教學(xué)軟件可用于現(xiàn)今的管理科學(xué)、決策科學(xué)、運(yùn)籌管理學(xué)、以及生產(chǎn)運(yùn)作管理學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的求解問(wèn)題。在使用該軟件時(shí)，使用者可以只需要根據(jù)需要求解的不同問(wèn)題，使用程序當(dāng)中的多種模塊功能，操作步驟簡(jiǎn)單方便。而進(jìn)入某個(gè)功能模塊以后，第一項(xiàng)工作則就是建立需要的新問(wèn)題，或者是打開(kāi)已經(jīng)存盤(pán)的相關(guān)數(shù)據(jù)文件。同時(shí)，在WinQSB軟件安裝所有步驟完成后，軟件的每一個(gè)功能模塊都提供了一些相關(guān)的典型例題，以及數(shù)據(jù)文件，使用者可以事先先打開(kāi)已有的相關(guān)數(shù)據(jù)文件，并了解數(shù)據(jù)輸入規(guī)定的格式，系統(tǒng)能夠解決的問(wèn)題，以及WinQSB軟件結(jié)果的輸出格式等相關(guān)內(nèi)容。

（六）資金時(shí)間價(jià)值

主要是指資金在生產(chǎn)以及流通過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移而產(chǎn)生的不斷增殖，在一般情況下，它與無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率是一起進(jìn)行使用的。

二、問(wèn)題引入

風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題：是指決策者要進(jìn)行的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)型決策問(wèn)題、或者是隨機(jī)型的風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題，主要是含有多種的相關(guān)隨機(jī)因素的風(fēng)險(xiǎn)決策型問(wèn)題。那么，風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題通過(guò)總結(jié)，則必須具備并符合下列五個(gè)具體條件：

1.需具有決策者期望所需要完成并達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)，而目標(biāo)需具備可行性以及可控性等

2.至少需要有兩個(gè)以上的行動(dòng)方案，以此來(lái)提供決策者選擇，而最后只能選定一個(gè)滿(mǎn)意的方案;

3.需要存在兩個(gè)或者兩個(gè)以上的自然狀態(tài);

4.要求在多種不同的行動(dòng)方案之中，決策者在多種不同的自然狀態(tài)下，都可把期望值、益損值完整清晰地計(jì)算出來(lái);

5.要求決策者在多種各種不同自然狀態(tài)，事件出現(xiàn)的概率，可以進(jìn)行預(yù)先數(shù)據(jù)的估算或者完整的計(jì)算出來(lái);

在未來(lái)的決定因素中，在可能出現(xiàn)的結(jié)果，不能作出充分且肯定的各種情況下，需根據(jù)各種可能的結(jié)果。來(lái)作出客觀(guān)決策。同時(shí)，決策者也需要明白的是，風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題的決策并不是沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的，如果決策錯(cuò)誤，負(fù)責(zé)人可要承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題，決策者應(yīng)具有決策者期望所達(dá)到的預(yù)期的明確的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)以上情況，對(duì)這類(lèi)決策問(wèn)題，現(xiàn)本文章通過(guò)討論運(yùn)用用風(fēng)險(xiǎn)決策樹(shù)方法，應(yīng)用WINQSB軟件進(jìn)行高效求解，并對(duì)相關(guān)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析。

三、風(fēng)險(xiǎn)型問(wèn)題決策模型

（一）模型例題1

某企業(yè)準(zhǔn)備參加項(xiàng)目A和項(xiàng)目B的項(xiàng)目投標(biāo)，已知兩個(gè)項(xiàng)目被接受的概率是相同的，為35%。而企業(yè)獲得項(xiàng)目投標(biāo)的收益完全取決于市場(chǎng)的各種情況，若企業(yè)獲得項(xiàng)目A的投標(biāo)，則在市場(chǎng)好的情況下，企業(yè)則可獲利30萬(wàn)元;而在市場(chǎng)差的情況下，企業(yè)則會(huì)損失4萬(wàn)元。若企業(yè)獲得項(xiàng)目B的投標(biāo)，則在市場(chǎng)好的情況下，企業(yè)則可獲利40萬(wàn)元;而在市場(chǎng)差的情況下，企業(yè)則會(huì)損失5萬(wàn)元。同時(shí)已知市場(chǎng)情況好的概率為60%。問(wèn)題如下：

（1）企業(yè)是否可以參加項(xiàng)目投標(biāo)？如果參加，則應(yīng)該選擇投標(biāo)項(xiàng)目A還是項(xiàng)目B？并說(shuō)明選擇的理由？

（2）如果假定企業(yè)選擇投標(biāo)項(xiàng)目A時(shí)，企業(yè)還可以選擇項(xiàng)目的廣告計(jì)劃A1或者A2。如果選擇廣告計(jì)劃A1，則市場(chǎng)情況好的概率為70%，而此時(shí)企業(yè)則可以獲利50萬(wàn)元，市場(chǎng)情況差時(shí)，也將損失20萬(wàn)元。如果選擇廣告計(jì)劃A2，則市場(chǎng)情況好的概率為60%，而此時(shí)企業(yè)則可以獲利40萬(wàn)元，市場(chǎng)情況差時(shí)，也可獲利10萬(wàn)元。請(qǐng)問(wèn)企業(yè)是否應(yīng)該參加項(xiàng)目A與項(xiàng)目B的投標(biāo)？參加哪一項(xiàng)目的投標(biāo)？如果當(dāng)項(xiàng)目中標(biāo)時(shí)，企業(yè)又應(yīng)采取什么政策，才能使得企業(yè)的利益最大化？

解題過(guò)程：電腦打開(kāi)WinQSB教學(xué)分析軟件，先進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入，然后選擇點(diǎn)擊WinQSB教學(xué)分析軟件主菜單中的Decision Tree Analysis按鈕，即可得出數(shù)據(jù)輸出結(jié)果，并如下圖所示：

從上面表格的結(jié)果可以看出：

（1）企業(yè)應(yīng)參加投標(biāo)，如果參加，則參加項(xiàng)目B的投標(biāo)，且總利潤(rùn)為7.7萬(wàn)元;

（2）企業(yè)應(yīng)參加投標(biāo)，如果參加，則應(yīng)該參加項(xiàng)目A的投標(biāo)，并且企業(yè)在此時(shí)中標(biāo)的情況下，企業(yè)還可以選擇廣告計(jì)劃A1，企業(yè)獲得總利潤(rùn)則為10.15萬(wàn)元。

（二）模型例題2

某企業(yè)研制出一種新型產(chǎn)品（預(yù)期的產(chǎn)品銷(xiāo)售生命為6年）。并擬定了三種產(chǎn)品生產(chǎn)方案。第一種方案是大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品，第二種方案是小規(guī)模生產(chǎn)，所需要的一次性投資資金以及企業(yè)以后每年盈利情況，如下表所示。

企業(yè)通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，估計(jì)該新型產(chǎn)品的市場(chǎng)銷(xiāo)售情況，推算出企業(yè)新型產(chǎn)品前兩年銷(xiāo)路好的情況概率為0.6;若前兩年銷(xiāo)路情況好的話(huà)，則企業(yè)產(chǎn)品后面四年銷(xiāo)路情況通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，情況好的概率則為0.9，否則企業(yè)產(chǎn)品，后面四年的銷(xiāo)路情況好的概率則只有0.2。第三種方案是企業(yè)新型產(chǎn)品前兩年可以進(jìn)行先小規(guī)模生產(chǎn)新型產(chǎn)品，然后再根據(jù)情況，考慮后面四年的時(shí)間內(nèi)是否要追加對(duì)新型產(chǎn)品的投資資金，共計(jì)30萬(wàn)元，以便大規(guī)模生產(chǎn)，請(qǐng)問(wèn)該企業(yè)應(yīng)如何做出最好、最有利于企業(yè)發(fā)展的決策？

解題過(guò)程：同樣也是用WinQSB軟件，點(diǎn)擊主菜單中的Decision Tree Analysis模塊，得出結(jié)果如下圖所示;

從上面的表格結(jié)果可以得出，企業(yè)的決策應(yīng)是：先采用小規(guī)模的生產(chǎn)計(jì)劃，若新型產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況良好，且前兩年銷(xiāo)路好，企業(yè)則應(yīng)再選擇擴(kuò)建。此時(shí)企業(yè)可獲得的總利潤(rùn)為116.24萬(wàn)元。

（三）風(fēng)險(xiǎn)型決策問(wèn)題模型分析（決策樹(shù)法）

（1）通過(guò)上文兩個(gè)模型例題的解題過(guò)程，可以看出兩個(gè)模型例題都是風(fēng)險(xiǎn)決策中的多階段決策。通過(guò)使用軟件WinQSB可以很快的得出我們想要的結(jié)果。模型例題1是一種短期的決策，而模型例題2則是一種長(zhǎng)期的決策。

（2）在公司企業(yè)之中，企業(yè)里面的每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，都會(huì)涉及相關(guān)的人和物。而他們顯示的形式都是通過(guò)資金的形式，以此來(lái)表現(xiàn)出相關(guān)的價(jià)值形態(tài)。比如：勞動(dòng)的價(jià)值，則都是通過(guò)資金的形式上表達(dá)并顯示出來(lái)的，而資金，則又會(huì)隨著時(shí)間不斷的流逝，以此來(lái)使進(jìn)行資金增值，而資金在運(yùn)用、進(jìn)行周轉(zhuǎn)過(guò)，那多出來(lái)的增值額，則是資金的時(shí)間價(jià)值。

（3）在一定的單位時(shí)間內(nèi)，資金的增值率固定了，一定的情況下，資金的在流通使用的時(shí)間越長(zhǎng)，資金的累計(jì)時(shí)間價(jià)值才會(huì)越來(lái)越大;相反，資金的流通使用時(shí)間越短的話(huà)，那資金的累計(jì)時(shí)間價(jià)值則會(huì)越來(lái)越小。故在不考慮資金的時(shí)間價(jià)值的情況下，決策樹(shù)這一方法只適用于短期的資金使用的相關(guān)決策，而不適用于長(zhǎng)期的資金使用的相關(guān)決策。在資金的使用時(shí)間上，越短，則資金受到時(shí)間的影響程度則會(huì)比較小，在資金的時(shí)間價(jià)值表現(xiàn)上，就越不清晰，越不明顯。

（4）鑒于上文闡述的內(nèi)容，類(lèi)似于模型例題1的項(xiàng)目招標(biāo)中使用的決策樹(shù)這一方法則會(huì)比較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，因?yàn)檎袠?biāo)的時(shí)間短，則產(chǎn)生的額外費(fèi)用不多，以此來(lái)分析各種方案，并幫助決策者做出正確且合適的決策。

（5）模型例題2的決策方案的跨度時(shí)間比較長(zhǎng)，共為6年的時(shí)間跨度，此時(shí)則需要用到?jīng)Q策樹(shù)中的期望值方法來(lái)進(jìn)行求解。下面分析模型例題2中各點(diǎn)的期望值：E（C）=212（萬(wàn)元）;E（D）=16（萬(wàn)元）;E（G）=182（萬(wàn)元）;E（H）=25（萬(wàn)元）;E（I）=-14（萬(wàn)元）;E（J）=41.6（萬(wàn)元）;E（A）=97.6（萬(wàn)元）;E（B）=116.24（萬(wàn)元）。通過(guò)AB兩點(diǎn)的期望值大小的比較，此時(shí)，這種情況應(yīng)則應(yīng)選擇進(jìn)行小規(guī)模的生產(chǎn)，銷(xiāo)路好的情況下，則兩年后再進(jìn)行擴(kuò)建?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)的分析，即每年企業(yè)產(chǎn)品對(duì)收益的相加或者相減，這樣既可以得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的期望值大小。并由資金的時(shí)間價(jià)值來(lái)計(jì)算，第二年的收益肯定會(huì)比第三年的收益要多，而這種簡(jiǎn)單的每年收益代數(shù)和，則是在靜態(tài)的情況下，得出的結(jié)果，忽視了隨著時(shí)間資金的變化。模型例題2的計(jì)算方法及過(guò)程沒(méi)有考慮到風(fēng)險(xiǎn)因素條件，因此模型例題2計(jì)算的結(jié)果是一個(gè)大致的估算，主要是指在比較理想的情況下得出的計(jì)算結(jié)果。

四、總結(jié)

通過(guò)上文的兩個(gè)詳細(xì)例題的求解，可以總結(jié)出決策樹(shù)的分析方法能顯示出決策過(guò)程，具體形象。風(fēng)險(xiǎn)型決策樹(shù)的分析方法，能夠把風(fēng)險(xiǎn)決策的每個(gè)環(huán)節(jié)鏈接起來(lái)，并整合成一個(gè)有機(jī)的整體，這個(gè)方法不但有利于決策者對(duì)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)問(wèn)題，決策過(guò)程中的思考，還易于決策者通過(guò)比較多種方案的相關(guān)情況，以此來(lái)判斷方案的優(yōu)劣之處。同時(shí)，決策樹(shù)分析這一方法，定性分析是非常常見(jiàn)的，進(jìn)行定量計(jì)算也是數(shù)學(xué)模型經(jīng)常使用的。通過(guò)WinQSB模擬操作軟件，決策者使用決策樹(shù)的相關(guān)功能，可以很清晰的羅列出有關(guān)的全部可行性方案，和出現(xiàn)可能的自然狀態(tài)等，以及各可行方法的期望值，并且能直觀(guān)地向決策者展現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目整個(gè)決策過(guò)程中處在的問(wèn)題。在應(yīng)用于多階段復(fù)雜問(wèn)題決策時(shí)，層次明顯清楚，有利于決策者研究相關(guān)的決策問(wèn)題等，同時(shí)也可以讓各種因素進(jìn)行限定，不但有利于作出決策者做出正確的決策，而且操作簡(jiǎn)單便捷，有利于幫助項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)決策者發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題并切實(shí)的解決問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙登虎.WinQSB在運(yùn)籌學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息，2014（08）：166.

[2]許巖.淺談《管理運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)中WinQSB軟件的應(yīng)用[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2013（09）：28-31.

[3]王建永，林俊，黃慧欣，黃杰韜.基于決策樹(shù)的電網(wǎng)企業(yè)信息化項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，40（19）：182-186.

[4]朱雁春，張露玲.零售商資金約束下考慮資金時(shí)間價(jià)值的雙渠道供應(yīng)鏈融資與定價(jià)策略研究[J].科技與經(jīng)濟(jì)，2019，32（04）：61-65.

[5]卓毅鑫，徐鋁洋，張偉，林湘寧，李正天.基于決策樹(shù)體系的預(yù)想故障集下風(fēng)電場(chǎng)擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)測(cè)度評(píng)估[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，30（S2）：143-152.

[6]張?jiān)讫?，劉茂，李劍?基于WinQSB的多階段應(yīng)急決策研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，9（04）：116-119.

[7]張淑英. 運(yùn)用winqsb求解有特殊規(guī)定指派問(wèn)題[C]. 中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)企業(yè)運(yùn)籌學(xué)分會(huì).中國(guó)企業(yè)運(yùn)籌學(xué).中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)企業(yè)運(yùn)籌學(xué)分會(huì)：中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)企業(yè)運(yùn)籌學(xué)分會(huì)，2009：129-132.

[8]王春芳.資金時(shí)間價(jià)值具有較強(qiáng)實(shí)用性的分析研究[J].統(tǒng)計(jì)與管理，2019（06）：73-76.