基于决策树的企业投资方案决策分析.docx
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基于决策树的企业投资方案决策分析
基于决策树的企业投资方案决策分析
摘要：
随着信息化水平的提高，人们对决策的科学性的要求程度越来越高，以往的靠决策者个人意志左右的决策已经不能适应复杂多变的决策环境了，本文依据投资决策的部分流程，对企业投资决策选择、投资方案选择进行了研究。
全文从A企业的投资案例出发，对企业投资方案的决策进行了分析，建立了以excel、决策树、水晶球为依托的投资决策模型，解决了企业在面临多个层次、多种方案决策问题时的决策问题，以及以此为依据进行的概率分步模拟的决策问题。
同时，在目前市场竞争激烈、投资成本不断攀升的情况下，如何正确选取投资的方案也受到越来越多的企业的关注。
本文针对目前企业投资规划阶段出现的盲目确定方案的现状，对投资的决策和方案的选择进行了研究，并通过建立基于决策树的数学模型对这种选择进行“量化”，希望能够有效地降低决策过程中的主观随意性。
本文主要完成了以下几项工作：
（1）明确了企业投资决策的概念，分析了决策分析及决策树的理论基础，解析了在进行投资决策时的所面临的风险，以及决策树和水晶球模拟的基本原理和建模步骤。
通过对企业投资方案选择的分析，规划出了各个方案的风险图。
（2）以企业投资决策分析为主线，结合投资案例，建立了基于决策树的多层次模型和
基于水晶球模拟的预测模型。
（3）本文运用理论联系实际的方法对上述内容进行了探讨和研究，为不断地改进
完善我国现阶段企业投资决策方法提出了可行的方法和建议。
关键词：
决策分析；决策树；风险；模拟
DecisionAnalysisoftheenterprise’sinvestmentBasedonDecisionTreeModel
Abstract：
Withtheimprovementofinformatizationlevel,people’sscientificdemandsonthedecisionmakingaremoreandmorehigh,inthepast,theindividualwillbypolicymakersaroundbydecisioncannotadapttothecomplexandchangeabledecisionenvironmentalready,basedonthepartprocess,investmentdecisionofenterpriseinvestmentchoices,investmentschemeselectionisstudied.FromAcorporateinvestmentscase,toanalysistherisk,thepaperbuildsrelyonexcel,decision-makingtree,crystalballs,buildingtheinvestmentdecisionmakingmodel,solvedinthefaceofmultiplelevelsandenterprisesofthedecisionmakingproblemdecision-makingproblemandhowitcanbesimulatedproblems’probability.
Meanwhile,inthecurrentmarketcompetitionisintense,investmentcostsrisingcases,howtocorrectlyselectinvestmentprojectisalsoreceivingmoreandmoreattentionfromenterprises.Inviewofpresententerpriseinvestmentplanningstagesoftheblindsureschemesituation,investmentdecisionsandoptionsarestudied,andbyestablishingthemathematicalmodelbasedonthedecisiontreeforthischoice,hopetothequantizationeffectivelyreducethedecisionprocessofsubjectivefreedom.
Thisarticlemainlycompletedafewjobbelow:
（1）Cleartheenterpriseinvestmentdecisions,analyzestheconceptofdecisionanalysisanddecisiontree,analyzesthetheoreticalbasisoftheinvestmentdecisionsoftheriskstheymightface,thenanalyzesdecisiontreeandcrystalballsimulationofbasicprincipleandmodelingsteps.Basedontheanalysisoftheenterpriseinvestmentschemeselectionandplanningouttheriskmapofeachschemefigure.
（2）Toenterpriseinvestmentdecisionanalysis,combiningtheinvestmentcase,buildthemulti-levelmodelbasedondecisiontreeandforecastmodel.basedoncrystalballsimulated.
（3）Thispaperusesthetheorywiththepracticeoftheabovecontentmethodisdiscussedandstudied,whichconstantlyimprovingandperfectingourcountrypresentstageenterpriseinvestmentdecision-makingmethodproposedthefeasiblemethodsandsuggestions.
Keywords:
decisionanalysis;decisiontree;risks;simulate
1引言
企业要生存与发展，必须重视投资效果和经济效益,结合自身的技术经济能力，对项目投资的行业方向、经济效益进行运筹规划和科学决策。
投资决策是决策理论在投资领域的具体运用，是投资主体为了实现效益目标,运用决策的原理与方法，系统分析主客观条件，从可采取的多个投资方案中选取最佳或最满意方案的整个过程，企业投资决策是企业战略制定、战略选择以及战略执行过程的重要组成部分。
投资的根本目的是为了取得预期收益,而预期收益的获取受到众多因素的影响,因此一项投资能否顺利地收回投资、取得预期收益在很大程度上取决于决策者在面临复杂多变的投资项目时的选择，然而决策者在面临决策时往往显得力不从心，往往是由于对目标方案将会带来的收益的不确定性以及投资方案成功可能性的不确定，因此需要对企业投资的各个项目进行建模量化分析，使决策者对方案的主观评价一定程度上成为可以看得见的客观数据和形象图表，为企业投资决策提供科学的依据,提高投资决策的正确性，获取预期收益。
在这样的前提条件下，本文将应用管理科学与工程中的决策分析方法——决策树法来针对企业面临多样不确定性投资项目时的决策的系列问题，得出较为可行的决策方案，给决策者一定的指导。
具体应用时是采用电子表格中的决策树插件建立决策树，并综合应用电子表格中的其它功能结合决策树综合分析企业投资方案选择的问题。
本章将讨论研究背景、目的、意义所在和研究内容、方法和论文结构以及研究的具体内容。
1.1研究的背景、目的及意义
1.1.1研究背景
在我国当前的经济与社会发展过程中，经济决策还远未达到决策科学化、系统化、制度化的水准，决策的随意性、武断性和低水平的错误还是会经常出现。
二十一世纪是一个更加复杂、多变的世纪，那种单靠领导者个人智慧决策的时代已经过去，取而代之的是科学的民主决策。
国内有人曾做过统计，中国企业的失败，85%是决策失误在起主导作用，目前中国每年有上千亿人民币的投资因决策失误而浪费。
投资决策（investmentdecision）是一个对复杂的多因素进行逻辑分析和综合判断的动态过程，它包括对所投资项目的必要性和可行性进行研究论证，也包括对项目投资方案的制定和选择，还包括对投资方案的评估和审批。
在本文中的投资决策是指企业的一个决策行为，项目的可行性、投资方案的评估等方面的研究较少涉及，重点放在企业在面临多项不确定投资项目的决策行为的分析，建立一个决策及风险分析的模型，并根据这些数据来进行进一步的风险分析。
本文是针对以上背景进一步探讨和研究企业面临复杂投资方案时多级决策的一系列问题，加强决策的科学化、合理化。
1.1.2研究的目的及意义
目前国内外的研究投资决策方面的理论往往是根据技术经济学中投资回收期、净现值法等来探讨项目的投资可行性，这样对单一项目的投资具有一定的指导意义，但对多个投资项目及其各个投资项目的风险分析较少，而利用决策树分析的大都集中于单级决策树模型的建立与分析上，且对决策后的风险分析较少，对决策中各个项目的概率来源及其变化没有更进一步的涉及，对决策者来说这还是会造成很大的盲目性，因此十分有必要使用决策树对投资问题进行多层次的解析,利用电子表格的优越性来模拟企业投资决策的行为。
决策是一个企业赖以生存的根本，决策正确与否直接影响到企业的收益与生存发展,但决策的制定却是一个复杂纷繁过程。
企业经营决策是一门复杂的社会科学，它不同于化学、物理实验，企业经营决策的实验经常会牵涉到很大的社会成本，需要付出高昂的代价，企业一般情况下不希望用巨额的资本投入进行实验，而且每次实验所产生的结果由于市场环境与条件变化等原因不具备重复的可操作性,这在企业管理者的决策上制造了巨大的瓶颈。
但是计算机技术的发展使得我们可以借助计算机模拟和仿真技术，通过计算机模拟决策者所面对的复杂经营环境，并从所提供的模拟结果中得到大量信息去不断修正我们的决策，这样就大大降低了尝试决策方案的成本。
因此，使用现代计算机技术对现实市场环境进行模拟，为企业决策管理者提供决策实践检验平台，来提升管理者面临不确定的市场条件下的决策能力是一个非常有效的途径。
因此通过计算机模拟来进行企业决策模拟具有十分重要的现实意义,本文就是应用电子表格中的决策树插件treeplan来建立决策树，这样即可以应用决策树多层次结构和可具体计算的功能，又可以利用excel中的模拟和求解规划功能，全面透彻地应用决策树来分析验证企业投资决策的案例。
决策树决策方法是企业在经营遇到风险型决策问题时常用的方法之一。
由于它在决策过程中具有层次清晰、简单明了、生动、形象等特点，特别是决策问题处在多阶段、多层次中，它能方便地表达出各阶段决策与整体决策的前后关联与相互影响。
本文将excel建立决策树方法运用到企业投资决策领域，对管理者做出更准确合理的决策具有辅助作用与现实意义。
通过阐述企业投资决策分析及决策树分析的基本理论，分别对企业的投资决策、投资风险以及企业决策分析方法做了相应的说明，以企业投资决策的案例说明决策树分析法在企业投资决策风险分析中的运用，在决策树分析后加入了风险分析，并结合excel辅助软件--水晶球中的模拟方法，分析项目的概率在服从一定的分布情况下的决策变化情况，使经营者、投资者在对各个项目的发生概率不怎么有把握的情况下依然能够做出较为明智的决策。
以往的决策树分析中，往往停留在选择出一个最优方案上，在对各个项目反推数据后直接做出结论，某一个项目即为最优方案，这样的决策具有很大盲目性，因为各个项目的发生的概率不是一成不变的，而且实施各个投资方案都会有一定的风险，概率的变化对决策者最终的决策结果是有直接且影响的，风险的变化对决策者得投资行为也会发生较大的影响。
本文中对这两个方面进行了进一步的分析，在一定的数据基础上建立好模型并做出决策后，没有果断地做出决策，而是对实施各个方案时所承担的风险进行量化并用图表的形式给出，且对项目可能发生的概率进行一定的模拟，分析在不同概率下的决策的变化，最终给出丰富而直观的决策分析结果，让决策者在决策时有更深层次的依据。
1.2研究的方法及论文的结构
基于一定的投资决策数据的搜集和相关理论的探析，本文从A企业的投资方案选择的实际情况出发，将决策分析理论、决策树分析理论和数据概率分布模拟（蒙特卡洛法）理论，应用于A企业的投资方案选择系列决策分析。
论文的研究方法及步骤如下图所示，分为三个大的步骤，分别应用了三类理论，对应三个研究对象，同时也解决了三类问题。
左列的三个模块为理论或研究方法，右列的三个模块为研究对象，即待研究的问题。
上述横排两个模块为用相应的理论或方法（左侧）来解决相应的问题（右侧），即研究步骤。
先用决策树理论确定最初的选择方案后，再用风险分析的方法分析企业所能承担的风险和期望的利益在什么概率条件下可以得到满足，最后再用水晶球软件进行数据分布模拟方法来分析方案概率在服从一定规律的函数分布时的决策，最终得出多种条件下的最优方案，使决策者能够认识到不同情况下的不同的选择方案。
理论或方法研究对象
步骤一
步骤二
步骤三
图1.1研究方法及步骤
为了方便读者阅读和深入理解本文，按照模块化、可视化的原则，总结了论文的整体结构，做出如下结构图：
图1.2本文结构图
1.3研究的对象及内容
经过对当下企业的投资方案现状的一些调查分析，查找出了几个具有代表性的行业的基本数据，企业投资决策有以下案例，A企业最近准备拿出500000元的资金进行一项投资，而且由于对投资风险的不确定，企业就是否投资做出决定，而且投资成功与否具有一定的概率，企业投资的目标收益是50000元，投资最终成功的可能性是50%，投资据预算部门的预算，如果企业投资，需要再投入3000元资金来做投资前的各项准备工作。
如果投资了，该企业有四个方案可以选择，分别是房地产、股票、基金和国债，已知各个方案都有一定的风险和收益，具体是多少不是很清楚，为简单起见，将各个方案的最大和最小收益以及每种方案的风险发生的概率如下：
表1.1预期收益状况表
好的状况
差的状况
收益
概率
收益
概率
房地产
300000
0.6
-200000
0.4
股票
100000
0.5
-150000
0.5
基金
50000
0.7
-20000
0.3
国债
40000
0.8
5000
0.2
如果投资以上这些项目的话，还要进行相应的再投入，作为相应投资方案的准备，每个项目的具体投入不尽相同，具体的额、如下表所示
表1.2各个项目的再投入情况
方案
再投入
房地产
20000
股票
8000
基金
3000
国债
2000
综合考虑以上这些情况，以决定企业是否投资并决定如何选择投资方案。
2决策分析及决策树的相关概念
2.1决策的概念及意义
常言道：
好的开始是成功的一半。
对于企业管理工作来讲，好的决策是企业管理成功的一半，而好的决策得益于好的决策方法，借用管理大师西蒙的话：
管理就是决策。
一个企业管理工作成效的大小，首先取决于决策的正确与否。
可以说，决策是实施各项管理职能的保证，是决定企业管理工作成败的关键。
决策在企业管理工作中的含义为：
它是指企业为了达到一定的目标，从两个或两个以上的可行性方案中选择一个合理方案的分析判断过程。
如何才能使决策做的更好、更合理、更有效率，毫无疑问，科学地分析判断、科学地选择是决策成败的关键。
这个问题实质上就是方法的问题，就是说，要做到科学地决策，就是要掌握运用科学的决策方法。
“决策”一词的英语表述为decisionmaking，意思就是做出决定或选择。
时至今日，对决策概念的界定不下百种，但仍未形成统一的看法，诸多界定归纳起来，基本有以下三种理解:
一是把决策看作是一个包括提出问题、确立目标、设计和选择方案的过程。
这是广义的理解；二是把决策看作是从几种备选的行动方案中做出最终抉择，是决策者的拍板定案。
这是狭义的理解；三是认为决策是对不确定条件下发生的偶发事件所做的处理决定。
这类事件既无先例，又没有可遵循的规律，做出选择要冒一定的风险，也就是说，只有冒一定的风险的选择才是决策，这是对决策概念最狭义的理解。
从管理学的角度探讨决策的含义时，决策应该是一个分析、判断、选择、反馈、修订的过程[1]。
我们不能仅从字面上将决策简单地理解为做出决定或选择，做出决定或抉择只是决策全过程的一个重要环节，只是决策的一部分。
事实上，做出抉择的前后都需要进行一系列的研究和分析，整个决策过程不是一时的活动，而是一个发现问题、认识问题和解决问题的过程。
从决策概念的特征入手，能够更深地认识决策这个行为。
一般认为，决策有以下几个方面的特征[2]：
（1）决策具有明确的目标或是明确的目的性，目标是判断方案可行与否的标准。
没有目标，人们就难以拟定未来的行动方案，决策也就无从谈起。
（2）决策是一个过程。
决策不是一瞬间的做出的行动，而是一个过程。
在这个过程中，需要按照一定的程序进行一系列的分析研究工作。
（3）决策的实质是选择。
如果实现目标的备选方案只有一个或是根本就不存在，也就无须决策；只有具有两个以上的备选方案时，才可能进行比较和选择。
事实上，决策的过程也就是优选方案的过程。
（4）决策具有风险性。
由于人们对未来的认识存在局限性，对未来的判断与未来实际状况总会有一定的差异，甚至是截然相反的结果。
因此，决策行为因判断差异的大小而具有不同程度的风险。
（5）决策要遵循“比较满意”的准则。
这是因为决策者不可能掌握有关决策的全部信息，也不可能对未来判断做到“万无一失”。
为此，任何追求“最佳”、“最完美”的方案的过程，都是不切实际的。
决策的意义在于选出可行合理的方案，以达到既定的行动目标。
而进行决策分析是把决策目标变为行动的关键。
决策事关工作目标能否实现，乃至组织的生存与发展，决策的真确与否，决定着组织行为的成败。
科学合理的决策是企业经营管理的基础和核心，对企业提高社会效益和经济效益有着十分重要的意义。
2.2决策分析的概念及其理论基础
决策分析是面对巨大不确定性时进行决策的很有价值的工具，它提供了当前方案不确定时进行理性决策的框架和方法。
在一个典型的应用中，一个决策者需要做出单个或一个较短系列的决策。
每一项决策有若干备选方案，无法控制的随机因素影响了从决策备选方案中获得的收益。
随机因素的可能结果称为可能的自然状态，哪种自然状态会实际发生只有在决策过后才能知道。
然而，在决策前通常有可能对各个自然状态分别有相应的估计先验概率。
在制定决策时有大量的可选择的决策准则，一种广泛使用的决策准则是贝叶斯决策，它使用先验概率决定每一个决策备选方案的期望收益，并从中选出具有最大期望收益方案。
这就是实际应用最多的准则，这也是本文讨论的重点。
当拥有更多的信息时，更新过的概率成为后验概率。
计算这些新的概率时，概率树图十分有用。
对于涉及一系列决策的问题，决策树通常被用来以图形的方式来显示决策和随机事件的演进，步一步地做出最优化的决策[3]。
2.2.1决策分析术语
决策者：
是对一个决策（或一系列决策）负责的人或团体。
备择方案:
是决策者将做出的决策的选项。
自然状态：
决策结果受到决策者无法控制的随机因素影响。
收益：
每一种决策的备选方案及自然状态的组合都会导致某种结果，是衡量决
策结果对决策者的价值的量化指标。
期望收益（EMV值）：
将每一个收益乘以相应自然状态的先验概率，乘积相加就
得到收益的加权平均即为期望收益。
在A企业的案例分析中，将计算期望收益来后比较各个决策分支的优劣。
2.2.2决策问题的分类
在企业决策实践中，决策活动的形式丰富多彩，采用不同的分类标准，有不同的分类结果，常见的分类情况如下表所示[4]。
表2.1决策分类一览表
分类标志
类别
特点
决策问题的重要性
战略决策
确定企业发展方向和远景的决策，重点是解决企业与外部环境的关系问题
战术决策
是具体实现战略决策的短期的具体的决策，重点是解决如何组织、动员内部力量的具体问题
决策者所处的管理层次
高层决策
企业高层所负责的决策，即经营决策
中层决策
企业中层领导所负责的管理决策，多是执行性决策
基层决策
企业基层进行的作业型决策，技术性强、时间紧
问题出现的重复程度、解决问题经验的成熟程度
程序性决策
所解决的问题是经常出现的，且已经有了处理经验、程序和方法，可按照常规办法解决
非程序性决策
所解决的是不经常出现、没有固定的处理程序和方法，完全要靠决策者的判断和信念来解决
决策目标与所用方法
计量决策
决策目标有准确的数量，容易采取数学方法来作出决策
非计量决策
难以用准确的数量来表示目标，主要考决策者的分析判断进行决策
决策问题所处的条件或性质
确定型决策
一种方案只有一种结果，而且是已知的
风险型决策
存在不可控因素，一个方案会出现几个不同的结果，其结果可以按客观概率来确定
不确定型决策
每个方案都可以出现几个不同的结果，而每一种结果出现的概率是不确定的
在A企业的案例分析中，投资方案的选择系列决策问题属于非程序性的不确定型战术决策。
2.2.3决策问题的不确定性
大多数的决策问题都受到不确定事件的影响，具有一定程度的不确定性。
可从如下几个不同角度来区别和认识；
l按范围可分为：
决策方案结果的不确定性，即一个方案可能出现多种结果；
约束条件的不确定性；
技术参数的不确定性。
2按性质可分为：
概率意义下的不确定性：
概率意义下的不确定性又包括两个范畴：
主观概率意义下的不确定性（可能性）、客观概率意义下的不确定性（随机性）。
它们的区别在于可能性是指人们对可能发生事件的概率分布的一个主观估计，被估计的对象具有不能重复出现的偶然性；随机性是指人们利用历史数据对未来可能发生事件的概率分布的一个客观估计，被估计的对象一般具有可重复出现的偶然性；随机性和可能性在决策分析中均统称为风险性。
区间意义下的不确定性：
区间意义下的不确定性一般是指人们不能给出可能发生事件的概率分布，只能对有关量取值的区间给出一个估计。
在A企业的案例分析中，投资方案选择系列决策所处的不确定性主要从概率意义下的角度去分析和考量。
2.2.4决策准则
1不使用概率的决策准则
乐观准则:
对每一个备择方案，确定其每一个自然状态的最大收益。
找出这些最大收益中最大的一个，选出相应的备择方案。
悲观准则:
对每一个备择方案，确定其每一个自然状态的最小收益。
找出这些最小收益中最大的一个，选出相应的备择方案。
2使用概率的决策准则
最大可能性准则
升级会员 