Vận trù ngẫu nhiên hỗ trợ ra quyết định dựa vào các mô hình ngẫu nhiên như mô hình trò chơi, mô hình Poissson, mô hình tái sinh, mô hình Markov, mô hình sắp hàng để ra quyết định với các lớp bài toán như ra quyết định khi biết và không biết phân bố, cây quyết định, ra quyết định Bayes, ra quyết định trò chơi, ra quyết định tái sinh, ra quyết định Markov, ra quyết định sắp hàng.