目录
- 先模拟一个案例数据🏪🍦
- 👉期望值准则
- 👉最大最小准则(悲观原则,小中求大)
- 👉最大最大准则(乐观原则,大中求大)
- 👉最小机会损失准则(提前计算后悔)
- 👉折中准则
- 为什么需要折中?
- [假设乐观系数 α = 0.6](#假设乐观系数 α = 0.6)
- 计算
- 乐观程度的变化将影响结果
- [α = 0](#α = 0)
- [α = 1](#α = 1)
- 把五种准则真正放在对比
- 值得记住的思维地图
- 五个准则压缩成一句话
将介绍常见的决策模型,学习它们分析的过程。
先用一句话解释它是什么,在用数学语言能精确的描述它。
采集了一个具体案例,在计算的过程中体会。
不确定型决策的四个条件:
- 明确决策目标;
- 至少有两个自然状态;
- 每个自然状态,有两个或两个以上可选择的决策方案;
- 每个方案在每种自然状态下的损益数据。
先模拟一个案例数据🏪🍦
假设你准备在小区附近卖冰淇淋。
现在有三个进货方案:
- A:进 50 个
- B:进 100 个
- C:进 150 个
未来天气无法完全确定:
- 晴天 ☀️
- 阴天 ☁️
- 下雨 🌧️
经过估算,你最终赚的钱如下:
| 方案 | 晴天☀️ | 阴天☁️ | 下雨🌧️ |
|---|---|---|---|
| A:50个 | 500 | 400 | 300 |
| B:100个 | 1000 | 600 | 100 |
| C:150个 | 1500 | 500 | -500 |
单位:元。
先观察这个表:
| 方案 | 最好⬆️ | 最差⬇️ |
|---|---|---|
| A:50个 | 500 | 300 |
| B:100个 | 1000 | 100 |
| C:150个 | 1500 | -500 |
所以三个方案其实代表了三种性格:
- A:稳(保守)
- B:中等(折中)
- C:赌 (激进)
接下来五个准则,就是用五种不同的思维方式来选。
👉期望值准则
| 准则 | 最通俗的理解 | 核心关注点 |
|---|---|---|
| 期望值准则 | 长期平均下来谁最划算? | 概率 + 平均收益 |
一句话理解:
"别只看某一种情况,把所有可能情况按照概率算一个长期平均,谁平均下来最好就选谁。"
它关注的是:
长期平均收益。
使用前提
前提是:
你知道或者可以估计各种情况发生的概率。
例如天气预报告诉你:
| 天气 | 概率("1") |
|---|---|
| 晴天 | 50% |
| 阴天 | 30% |
| 下雨 | 20% |
那么就可以算。
计算各个方案的期望值
A方案
\500×50\\%+400×30\\%+300×20\\% = 430 \\
\=250+120+60 \\
\=\\boxed{430} \\
A 的期望收益 = 430元
B方案
\1000×50\\%+600×30\\%+100×20\\% \\
\=500+180+20 \\
\=\\boxed{700} \\
C方案
\1500×50\\%+500×30\\%-500×20\\% \\
\=750+150-100 \\
\=\\boxed{800} \\
所以:
| 方案 | 期望收益 |
|---|---|
| A | 430 |
| B | 700 |
| C | 800 |
选择
选择:
C
因为 C 的期望收益最大。
套公式
看到"期望值准则",脑子里直接出现:
结果 × 概率,然后全部加起来。
\\\boxed{E=\\sum P_iX_i} \\
最后:
谁的期望值最大,就选谁。
记忆:
期望值 = 看平均。
👉最大最小准则(悲观原则,小中求大)
也叫:
悲观原则、小中求大
| 准则 | 最通俗的理解 | 核心关注点 |
|---|---|---|
| 最大最小准则 | 最惨的时候,我至少还能得到多少? | 保底 |
一句话理解:
"我不相信自己能走运,只考虑最坏情况;在所有最坏结果里,挑一个最好的。"
这是一个非常保守的策略。
不看概率
这是非常重要的一点。
即使天气概率是:
晴天50%、阴天30%、下雨20%
最大最小准则也:
不管。
它只问:
"如果我倒霉到极点,这个方案最差会怎样?"
第一步:每个方案找最小值
原始数据:
| 方案 | 晴天 | 阴天 | 下雨 | 最坏结果 |
|---|---|---|---|---|
| A | 500 | 400 | 300 | 300 |
| B | 1000 | 600 | 100 | 100 |
| C | 1500 | 500 | -500 | -500 |
所以:
- A 最坏:300
- B 最坏:100
- C 最坏:-500
第二步:在这些"最坏结果"里找最大的
\\\max(300,100,-500) \\
得到:
\\\boxed{300} \\
所以:
选择 A。
为什么叫"小中求大"?
因为它做了两次操作:
第一次
每个方案里面:
找最小
A → 300
B → 100
C → -500
第二次
再从这些最小值里面:
找最大
300 最大。
所以:
\\\boxed{\\max\\{\\min(A),\\min(B),\\min(C)\\}} \\
也就是:
小中求大。
关注最差情况
选择这个策略的人,一般考虑:
"我不要求赚1500,我只要求最倒霉的时候也别亏。"
所以选择:
A
记忆:
最大最小 = 先找最坏,再选最好的最坏结果。
悲观 → 看底线 → 保底。
👉最大最大准则(乐观原则,大中求大)
也叫:
乐观原则、大中求大
| 准则 | 最通俗的理解 | 核心关注点 |
|---|---|---|
| 最大最大准则 | 最好的情况下,谁能赚最多? | 上限 |
一句话理解:
"我就相信自己能走运,只看每个方案最好能赚多少,谁的上限最高就选谁。"
它和上面的最大最小准则正好相反。
这是一个非常激进的策略。
第一步:每个方案找最大值
| 方案 | 晴天 | 阴天 | 下雨 | 最好结果 |
|---|---|---|---|---|
| A | 500 | 400 | 300 | 500 |
| B | 1000 | 600 | 100 | 1000 |
| C | 1500 | 500 | -500 | 1500 |
所以:
- A → 500
- B → 1000
- C → 1500
第二步:这些最大值里面再找最大
\\\max(500,1000,1500) \\
得到:
\\\boxed{1500} \\
所以:
选择 C。
为什么叫"大中求大"?
因为:
第一步
每个方案:
找最大
第二步
这些最大值:
再找最大
所以:
\\\boxed{\\max\\{\\max(A),\\max(B),\\max(C)\\}} \\
关注最好情况
选择这个策略的人一般这样思考:
"下雨亏500怎么了?万一晴天呢?晴天我能赚1500!"
所以:
选择 C。
记忆:
最大最大 = 看天花板。
乐观 → 看上限 → 赌最大的可能收益。
👉最小机会损失准则(提前计算后悔)
| 准则 | 最通俗的理解 | 核心关注点 |
|---|---|---|
| 最小机会损失准则 | 我最怕选错,哪个方案最不容易后悔? | 后悔程度 |
这个是五个里面最容易混淆的。
先不要急着看公式。
一句话解释:
"我最怕的不是少赚,而是事后发现:'早知道我当时就选另一个方案了。'"
所以它研究的是:
"如果我选错了,我最多会后悔多少?"
这个"后悔多少",就是:
机会损失
什么叫机会损失?
假设今天真的:
晴天
那么三个方案实际收益:
| A | B | C |
|---|---|---|
| 500 | 1000 | 1500 |
如果你选 A:
你赚了500。
但当时明明可以赚1500。
所以:
\1500-500=1000 \\
你的机会损失:
1000元
如果你选 B:
\1500-1000=500 \\
机会损失:
500元
如果你选 C:
\1500-1500=0 \\
机会损失:
0元
把三个天气全部计算
核心方法:
某种情况下的机会损失 = 该情况下"最好收益" - 你的收益
晴天
最高收益:
\1500 \\
所以:
| 方案 | 收益 | 机会损失 |
|---|---|---|
| A | 500 | 1500-500=1000 |
| B | 1000 | 1500-1000=500 |
| C | 1500 | 1500-1500=0 |
阴天
最高收益:
\600 \\
| 方案 | 收益 | 机会损失 |
|---|---|---|
| A | 400 | 200 |
| B | 600 | 0 |
| C | 500 | 100 |
下雨
最高收益:
\300 \\
| 方案 | 收益 | 机会损失 |
|---|---|---|
| A | 300 | 0 |
| B | 100 | 200 |
| C | -500 | 800 |
于是得到:
机会损失表
| 方案 | 晴天 | 阴天 | 下雨 | 最大机会损失 |
|---|---|---|---|---|
| A | 1000 | 200 | 0 | 1000 |
| B | 500 | 0 | 200 | 500 |
| C | 0 | 100 | 800 | 800 |
接下来怎么办?最大机会损失里找最小
注意:
这里不是找最大的。
而是:
先找每个方案最大的"机会损失",再从里面找最小的。
所以:
A → 最大后悔1000
B → 最大后悔500
C → 最大后悔800
选择:
\\\min(1000,500,800) \\
\=\\boxed{500} \\
所以:
选择 B。
为什么叫"最小机会损失"?
因为:
让自己可能产生的最大后悔尽可能小。
数学上就是:
\\\boxed{\\min\\{\\max(机会损失)\\}} \\
也就是:
先找最大后悔,再让最大的后悔尽可能小。
👉折中准则
也叫:
乐观系数准则
| 准则 | 最通俗的理解 | 核心关注点 |
|---|---|---|
| 折中准则 | 我既不想太悲观,也不想太乐观,取个平衡 | 最好与最坏之间折中 |
一句话解释:
"我既不想像悲观的人一样只看最坏,也不想像乐观的人一样只看最好,我给'最好情况'和'最坏情况'分别一定的权重,折中一下。"
比如你说:
"我这个人有60%乐观,40%悲观。"
那么:
最好情况占60%,最坏情况占40%。
为什么需要折中?
还是三个方案:
| 方案 | 最好 | 最坏 |
|---|---|---|
| A | 500 | 300 |
| B | 1000 | 100 |
| C | 1500 | -500 |
最大最小准则只看:
最坏
所以选 A。
最大最大准则只看:
最好
所以选 C。
但现实中的人可能既不想太保守,也不想太冒险。
所以:
把最好和最坏都考虑进去。
假设乐观系数 α = 0.6
意思:
60%相信好情况,40%考虑坏情况。
公式:
\\\boxed{H=\\alpha\\times最好结果+(1-\\alpha)\\times最坏结果} \\
其中:
\\\alpha=0.6 \\
所以:
\1-\\alpha=0.4 \\
计算
| 方案 | 最好 | 最坏 | 计算 |
|---|---|---|---|
| A | 500 | 300 | H_A=0.6×500+0.4×300 = 420 |
| B | 1000 | 100 | H_B=0.6×1000+0.4×100 = 640 |
| C | 1500 | -500 | H_C=0.6×1500+0.4×(-500) = 700 |
最终:
| 方案 | 最好 | 最坏 | 折中值 |
|---|---|---|---|
| A | 500 | 300 | 420 |
| B | 1000 | 100 | 640 |
| C | 1500 | -500 | 700 |
所以:
选择 C。
乐观程度的变化将影响结果
你会发现:
如果我们改变"乐观程度",答案可能改变。
例如:
α = 0
完全悲观:
\H=最坏结果 \\
这时候实际上就变成:
最大最小准则
α = 1
完全乐观:
\H=最好结果 \\
这时候就变成:
最大最大准则
所以折中准则实际上是在:
悲观 ↔ 乐观
之间拉一个滑块。
例如:
text
悲观 乐观
0% ───────── 40% ───── 60% ─────────── 100%
│ │
最大最小 最大最大
α 越大:
越乐观。
α 越小:
越悲观。
把五种准则真正放在对比
还是刚才的进货数据:
| 方案 | 晴天 | 阴天 | 下雨 |
|---|---|---|---|
| A | 500 | 400 | 300 |
| B | 1000 | 600 | 100 |
| C | 1500 | 500 | -500 |
五种准则:
| 准则 | 最通俗的理解 | 核心关注点 |
|---|---|---|
| 期望值准则 | 长期平均下来谁最划算? | 概率 + 平均收益 |
| 最大最小准则 | 最惨的时候,我至少还能得到多少? | 保底 |
| 最大最大准则 | 最好的情况下,谁能赚最多? | 上限 |
| 最小机会损失准则 | 我最怕选错,哪个方案最不容易后悔? | 后悔程度 |
| 折中准则 | 我既不想太悲观,也不想太乐观,取个平衡 | 最好与最坏之间折中 |
五种准则得出的结果:
| 准则 | 思考方式 | 计算核心 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 期望值 | 长期平均谁最好? | 收益×概率 | C |
| 最大最小 | 最坏情况下谁最好? | 先取最小,再取最大 | A |
| 最大最大 | 最好情况下谁最好? | 先取最大,再取最大 | C |
| 最小机会损失 | 最怕选错,谁最不容易后悔? | 先取最大损失,再取最小 | B |
| 折中准则 | 最好和最坏都考虑 | α×最好+(1-α)×最坏 | C |
值得记住的思维地图
以后碰到类似问题,不要先想公式。
先问自己:
我怎么选?
│
┌───────────┴───────────┐
│ │
有概率 没概率
│ │
▼ ▼
【期望值】 我最在意什么?
│ │
看平均 ┌────────────┼────────────┐───────────────┐
│ │ │ │
最惨 最好 后悔 不想太悲观/太乐观
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
最大最小 最大最大 最小机会损失 折中
悲观 乐观 后悔最少
五个准则压缩成一句话
这 5 个准则,本质上是在回答同一个问题:
"未来会出现不同情况,但我必须选一个方案,我到底应该怎么选?"
- 期望值:看平均。
- 最大最小:看底线。
- 最大最大:看上限。
- 最小机会损失:看后悔。
- 折中准则:最好和最坏各让一步。
而从数学操作上,最重要的是记住这五个结构:
\\\boxed{\\text{期望值}=\\sum 概率×结果} \\
\\\boxed{\\text{最大最小}=\\max(\\min)} \\
\\\boxed{\\text{最大最大}=\\max(\\max)} \\
\\\boxed{\\text{最小机会损失}=\\min(\\max(机会损失))} \\
\\\boxed{\\text{折中}=\\alpha\\times最好+(1-\\alpha)\\times最坏} \\
未来,当你想要做决策的时候,你需要先想到这5个关键字:"平均、保底、上限、后悔、折中",在按需选择即可。