Kvantitatiivinen päätösanalyysi on matemaattisten mallien käyttö vastausten löytämiseen liiketoimintaongelmiin. Tämä analyysi on melko yleinen liiketoiminnassa, ja monet yritykset palkkaavat yksilöitä suorittamaan tämän toiminnon. Muutamia kvantitatiivisia päätösanalyysityyppejä ovat deterministiset, stokastiset tai todennäköisyysmallit. Niiden tarkoitus on käyttää hallitsemattomia tekijöitä ja hallittavia panoksia päätösten tekemiseen. Hallitsemattomat tekijät edustavat tyypillisesti ulkopuolisia eriä, jotka eivät ole yrityksen hallinnassa, kun taas hallittavissa olevat panokset ovat niitä kohteita, joita yritys käyttää tavaroiden ja palvelujen tuottamiseen.
Deterministiset mallit toimivat parhaiten, kun yritys tietää, että kahden muuttujan välillä on yhteys. Esimerkiksi tuotteen hinnalla ja kokonaismyynnillä on tyypillisesti suora yhteys. Siksi yritys voi luoda matemaattisen mallin määrittääkseen, kuinka yksi näistä muuttujista vaikuttaa toiseen. Kvantitatiivinen päätösanalyysi tarjoaa monenlaisia deterministisiä malleja käytettäväksi tässä prosessissa. Yksi determinististen mallien olennainen kohta on kyvyttömyys satunnaisvaihteluun, koska muuttujilla on oltava suoria suhteita toisiinsa.
Stokastiset mallit ovat kvantitatiivisen päätösanalyysin determinististen mallien vastakohta. Yritykset voivat käyttää näitä malleja, kun ongelmaan tai tilanteeseen liittyy useita muuttujia. Useimmissa tapauksissa muuttujilla voi olla oma yksilöllinen arvoalue. Palataksemme hinta- ja myyntiesimerkkiin, yritys voi syöttää laajan valikoiman hintoja määrittääkseen niiden vaikutukset kokonaismyyntiin. Tämä malli voi ottaa nämä useat panokset ja tarjota erilaisia tuloksia päätöksiä tehdessään.
Todennäköisyysmallit ovat stokastinen matemaattinen muoto. Yritykset käyttävät tyypillisesti todennäköisyyttä määrittelemään tulosten tai mahdollisten tapahtumien määrän, jotka johtuvat yhdestä toimintatavasta. Päätöspuut ovat eräänlainen todennäköisyysmalli tässä kvantitatiivisessa päätösanalyysissä. Yritys hahmottaa tietyn tapahtuman ja määrittelee onnistumisen todennäköisyyden olemassa olevien muuttujien perusteella. Prosenttien liittäminen erilaisiin tuloksiin tukee paremmin näiden mallien päätöksentekoa.
Vaikka kvantitatiivisessa päätösanalyysissä on muutamia perusmalleja, niiden muunnelmien lukumäärä ei lopu. Siksi niin monet yritykset pitävät tätä analyysitoimintaa niin arvokkaana. Kaavan muuttaminen hieman sallii yrityksen muuttaa mallia tilanteen mukaan. Näiden mallien käyttö mahdollistaa paremman päätöksenteon ja usein parantaa lopputulosta. Laadullinen analyysi voi kuitenkin olla tarpeen myös sen määrittämiseksi, miten muut kuin matemaattiset tekijät vaikuttavat päätöksen tulokseen.