決策分析一般指從若干可能的方案中通過決策分析技術(shù)，如期望值法或決策樹法等，選擇其一的決策過程的定量分析方法。主要應(yīng)用于大氣科學(xué)中的動(dòng)力氣象學(xué)等學(xué)科。

決策分析一般分四個(gè)步驟：

(1)形成決策問題，包括提出方案和確定目標(biāo)；

(2)判斷自然狀態(tài)及其概率；

(3)擬定多個(gè)可行方案；

(4)評(píng)價(jià)方案并做出選擇。

確定型情況下的決策分析。確定型決策問題的主要特征有4方面：

一是只有一個(gè)狀態(tài)，

二是有決策者希望達(dá)到的一個(gè)明確的目標(biāo)。

三是存在著可供決策者選擇的兩個(gè)或兩個(gè)以上的方案，

四是不同方案在該狀態(tài)下的收益值是清楚的。

確定型決策分析技術(shù)包括用微分法求極大值和用數(shù)學(xué)規(guī)劃等。

早在1738年，伯努利就已提出決策分析中的效用概念。從1763年貝葉斯發(fā)表條件概率起就出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)推斷理論的萌芽。1815年拉普拉斯又將它推向一個(gè)新的階段。統(tǒng)計(jì)推斷理論實(shí)際上是在風(fēng)險(xiǎn)情況下的決策理論。1931年，拉姆齊基于效用和主觀概率兩個(gè)基本概念來(lái)研究決策理論。1944年 J.von諾伊曼和O.莫根施特恩在著名的《競(jìng)賽理論與經(jīng)濟(jì)行為》一書中，獨(dú)立地研究了在不確定情況下進(jìn)行決策所用的近代效用理論。沃爾德在1950年提出的統(tǒng)計(jì)決策函數(shù)是決策理論的又一重要進(jìn)展。1954年薩維奇為決策方法提供了公理系統(tǒng)和嚴(yán)格的哲學(xué)基礎(chǔ)。60年代初期，美國(guó)哈佛商學(xué)院開始運(yùn)用統(tǒng)計(jì)決策理論解決商業(yè)問題，并定名為應(yīng)用統(tǒng)計(jì)決策理論。1966年，美國(guó)霍華德首先應(yīng)用決策分析這個(gè)名詞。后來(lái)，決策分析又有許多新的發(fā)展，并廣泛吸取有關(guān)的決策方法，從而形成一個(gè)內(nèi)容廣泛、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科分支。現(xiàn)代決策分析的發(fā)展動(dòng)向是研究人們決策的行為思想方面和研制與計(jì)算機(jī)結(jié)合的決策支持系統(tǒng)等。

對(duì)于不同的情況有不同的決策方法。

①確定性情況：每一個(gè)方案引起一個(gè)、而且只有一個(gè)結(jié)局。當(dāng)方案?jìng)€(gè)數(shù)較少時(shí)可以用窮舉法，當(dāng)方案?jìng)€(gè)數(shù)較多時(shí)可以用一般最優(yōu)化方法。

②隨機(jī)性情況：也稱風(fēng)險(xiǎn)性情況，即由一個(gè)方案可能引起幾個(gè)結(jié)局中的一個(gè)，但各種結(jié)局以一定的概率發(fā)生。通常在能用某種估算概率的方法時(shí)，就可使用隨機(jī)性決策，例如決策樹的方法。

③不確定性情況:一個(gè)方案可能引起幾個(gè)結(jié)局中的某一個(gè)結(jié)局,但各種結(jié)局的發(fā)生概率未知。這時(shí)可使用不確定型決策，例如拉普拉斯準(zhǔn)則、樂觀準(zhǔn)則、悲觀準(zhǔn)則、遺憾準(zhǔn)則等來(lái)取舍方案。

④多目標(biāo)情況：由一個(gè)方案同時(shí)引起多個(gè)結(jié)局，它們分別屬于不同屬性或所追求的不同目標(biāo)。這時(shí)一般采用多目標(biāo)決策方法。例如化多為少的方法、分層序列法、直接找所有非劣解的方法等。

⑤多人決策情況：在同一個(gè)方案內(nèi)有多個(gè)決策者，他們的利益不同，對(duì)方案結(jié)局的評(píng)價(jià)也不同。這時(shí)采用對(duì)策論、沖突分析、群決策等方法。

除上述各種方法外，還有對(duì)結(jié)局評(píng)價(jià)等有模糊性時(shí)采用的模糊決策方法和決策分析階段序貫進(jìn)行時(shí)所采用的序貫決策方法等。

風(fēng)險(xiǎn)型情況下的決策分析。這類決策問題與確定型決策只在第一點(diǎn)特征上有所區(qū)別：

風(fēng)險(xiǎn)型情況下，未來(lái)可能狀態(tài)不只一種，究竟出現(xiàn)哪種狀態(tài)，不能事先肯定，只知道各種狀態(tài)出現(xiàn)的可能性大小(如概率、頻率、比例或權(quán)等)。常用的風(fēng)險(xiǎn)型決策分析技術(shù)有期望值法和決策樹法。

期望值法是根據(jù)各可行方案在各自然狀態(tài)下收益值的概率平均值的大小，決定各方案的取舍。

決策樹法有利于決策人員使決策問題形象比，可把各種可以更換的方案、可能出現(xiàn)的狀態(tài)、可能性大小及產(chǎn)生的后果等，簡(jiǎn)單地繪制在一張圖上，以便計(jì)算、研究與分析，同時(shí)還可以隨時(shí)補(bǔ)充和不確定型情況下的決策分析。

如果不只有一個(gè)狀態(tài)，各狀態(tài)出現(xiàn)的可能性的大小又不確知，便稱為不確定型決策。常用的決策分析方法有：

a．樂觀準(zhǔn)則。比較樂觀的決策者愿意爭(zhēng)取一切機(jī)會(huì)獲得最好結(jié)果。決策步驟是從每個(gè)方案中選一個(gè)最大收益值，再?gòu)倪@些最大收益值中選一個(gè)最大值，該最大值對(duì)應(yīng)的方案便是入選方案。

b.悲觀準(zhǔn)則。比較悲觀的決策者總是小心謹(jǐn)慎，從最壞結(jié)果著想。決策步驟是先從各方案中選一個(gè)最小收益值，再?gòu)倪@些最小收益值中選出一個(gè)最大收益值，其對(duì)應(yīng)方案便是最優(yōu)方案。這是在各種最不利的情況下又從中找出一個(gè)最有利的方案，

c.等可能性準(zhǔn)則。決策者對(duì)于狀態(tài)信息毫無(wú)所知，所以對(duì)它們一視同仁，即認(rèn)為它們出現(xiàn)的可能性大小相等。于是這樣就可按風(fēng)險(xiǎn)型情況下的方法進(jìn)行決策。