运筹学案例 案例九:建筑方案决策问题
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案例九:建筑方案决策问题
案例概述:
某公司计划沿青林湖岸建造一批公寓。 根据资金和设计等方面的
因素,该公司提出建造 60, 120, 180 套房等三个建筑方案。这些公
寓的销售收入与该地区的经济发展状况有关。 基于建筑价格和销售额
的估计,计算出三个方案在不同状态下的利润如表 8.9 所示。
那么该公司应建多少套公寓为宜呢?
首先, 公司决策者依照后悔准则按不 确定性问题看待作出决策分
析。
根据后悔准则,
***
123
q 150,q 90,q 30===
。
表 8.9
繁荣( S1) 一般( S2) 萧条( S3)
60 套(α 1) 30 30 30
120 套(α 2) 90 90 0
180 套(α 3) 150 60 -20
对于每个方案
i
a(i 1,2,3)=
,有
{ }
1
d max 150 30,90 30,30 30 120=???=
,
{ }
2
d max 150 90,90 90,30 0 60=???=
,
{ }
3
d max 150 150,90 60,30 ( 20) 50=???=
,
则
{ }
*
3
d min 120,60,50 50==
。
S
X
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故方案 a3 是最优决策方案,即应建 180 套。
决策者根据以往的资料和经验, 分析了该地区三种经济状态的可
能性,得到其先验分布如表 8.10 所示。
表 8.10
S 繁荣( S1) 一般( S2) 萧条( S3)
P 0.2 0.5 0.3
这时,决策者根据风险性决策的期望收益准则作出决策分析。
根据期望收益准则,对于每个方案 ai(i=1,2,3),有
1
d 0.2 30 0.5 30 0.3 30 30=×+×+×=
,
2
d 0.2 90 0.5 90 0.3 0 63=×+×+×=
,
3
d 0.2 150 0.5 60 0.3 ( 20) 54=×+×+×?=
,
则
{ }
*
2
d max 30,63,54 63==
。
故方案 a2 是最优决策方案,即应建 120 套。
上述两种决策分析的结果不相同, 决策者为了能获得更多的信息
来辅助决策,打算委托咨询公司进行市场调查,以便给出经济环境有
利于房地产开发及经济环境不利于房 地产开发的有关研究结果。 在委
托咨询之前,根据以往市场调查结果表明,在各个不同自然状态下,
该地区有利或不利于房地产开发的条件概率
ij
p(x | s )
如表 8.11 所示。
表 8.11
繁荣( S1) 一般( S2) 萧条( S3)
有利( x1) 0.8 0.6 0.1
S
X
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不利( x2) 0.2 0.4 0.9
于是,在有利情况下,有
1
p(x ) 0.8 0.2 0.6 0.5 0.1 0.3 0.49=×+×+×=
,
11
0.8 0.2
p(s | x ) 0.3265
0.49
×
==
,
21
0.6 0.5
p(s | x ) 0.6123
0.49
×
==
,
31
0.1 0.3
p(s | x ) 0.0612
0.49
×
==
。
利用后验概率计算最大期望收益值,对于每个方案
i
a(i 1,2,3)=
,
有
11
d | x 0.3265 30 0.6123 30 0.612 30 30=×+×+×=
,
21
d | x 0.3265 90 0.6123 90 0.612 0 84.492=×+×+×=
,
31
d | x 0.3265 150 0.6123 60 0.612 ( 20) 84.489=×+×+×?=
,
则
{ }
*
21
d | x max 30,84.492,84.489 84.492==
。
方案 a2 的期望收益值最大。
在不利情况下,有
2
p(x ) 0.2 0.2 0.4 0.5 0.9 0.3 0.51=×+×+×=
,
12
0.2 0.2
p(s | x ) 0.0784
0.51
×
==
,
22
0.4 0.5
p(s | x ) 0.3922
0.51
×
==
32
0.9 0.3
p(s | x ) 0.5294
0.51
×
==
。
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利用后验概率计算最大期望收益值,对于每个方案
i
a(i 1,2,3)=
,
有
12
d | x 0.0784 30 0.3922 30 0.5294 30 30=×+×+×=
,
22
d | x 0.0784 90 0.3922 90 0.5294 0 42.354=×+×+×=
32
d | x 0.0784 150 0.3922 600 0.5294 ( 20) 24.704=×+×+×?=
,
则
{ }
*
22
d | x max 30,42.354,24.704 42.354==
。
方案 a2 的期望收益值最大。
所以, 无论是处于有利还是不利的经济环境, 都应择第二个方案。
**
121 222
=p(x )(d |x )+p(x )(d |x )后最大期望收益值
0.49 84.492 0.51 42.354=× +×
=63
前面已计算出先验最大期望收益值为 63,则
EVSI=63-63=0
因此,样本信息的价值等于零。结果 表明,委托咨询公司进行市
场调查没有必要。