浅谈基于证据理论的前景构建方法论文
引言
前景理论是在大量实验的基础上,对决策者在不确定情境下的决策行为进行研究而得到的种描述性决策理论,能够较为合理地解释期望效用理论中存在的如Allias悖论、Ellsberg悖论等问题。该理论将决策过程分为“编辑”和“评价”两个阶段:1)在编辑阶段,决策者将方案的各种可能结果编辑为相对于某个参照点的收益或损失;2)在评价阶段,决策者结合方案结果的价值函数和结果发生可能程度的概率权重函数对方案进行优劣评价,并据此开展决策。目前,有关前景理论的研究主要可以划分为理论拓展和应用探索两个方面。在理论拓展方面,学者们主要围绕结果价值、概率权重的函数定义形式和参数估计方法等问题开展研究。如:Levy等利用前景随机占优准则检验s形价值函数的假设;N1arC0等对皮尔逊效用函数参数族开展了研究,并类比效用函数指出应用皮尔逊方程对权重函数进行参数估计是有可能实现的;Takahashi等利用心理物理学的有关理论和法则,推导了Prelec形式的概率权重函数,并指出基于心理物理学的权重函数研究将会成为未来的个研究方向;Neilson等对累积前景理论的参数估计进行了探索,通过实验发现没有个估计参数能同时解释行为、Allias悖论行为或其他选择模式。在应用探索方面,前景理论作为种重要的行为决策技术应用于解决各种背景下的现实决策问题。如:Fan等将前景理论引入到决策分析过程之中,提出了种考虑抱负水平的多属性决策方法;Coelho等基于前景理论提出了种规划模型,研究共同农业政策(CAP)对农民行为的影响;池丽旭等系统分析了投资者的行为偏差和风险偏好特征,在此基础上进步确定了决策者投资过程中的参考价格水平。可以发现,无论是在理论拓展方面还是在应用探索方面,现有的关于前景理论的成果都是从“评价”阶段展开的,它们对促进该理论逐步走向成熟起到了至关重要的作用。但是,这些理论的构建和应用的开展都建立在前景己知的基础之上,或者说都假设方案所有可能出现的结果及其发生概率己经被完全认知出来。在前景未知的条件下,现有成果都将失效,特别是决策问题的日趋复杂性容易造成专家所掌握的知识总是片面的,所给出的推断信息也总是不完备的,这便决定了构建前景并非易事。
考虑到证据理论作为种不确定信息推理技术,既具有表达“不知道”、“不确定”等不完备信息的能力,又能对不完备信息进行有效融合,本文将研究对象界定为“编辑”阶段的前景构建问题,并基于证据理论提出种前景构建方法,以期为现有相关研究成果的顺利实施奠定前期基础。
1问题界定和结果推断方法
前景理论中的“编辑”阶段可以分为编码、分离、合成、删除4个步骤。其中:编码将方案的可能结果与参考点进行比较,并根据偏离情况将结果编译为获得或损失;分离是指些前景中包含的无风险部分将从有风险部分分离出来,以收益性前景(100, 0。3;200, 0。7)为例,它可以被分离成确定收益部分100和风险部分(100, 0。7);合成将前景中具有相同结果的概率相加而使其得以简化,如前景(50, 0。25; 50, 0。25)可以简化为(50, 0。5);删除是指决策者对于不同赌局中的相同因素考虑。由此可见,上述编辑步骤得以开展的'基本前提是,要能科学地识别出方案的所有可能的结果及其对应的发生概率,这是本文要解决的核心问题。
2结论
本文以专家推断能力有限为出发点,基于证据理论提出了种前景构建方法。首先由结果推断专家按照专家投票技术构建方案的结果可能集;然后由概率推断专家将方案结果可能集中的儿素进行等可能分组,并结合相对比较判断和互补判断赋值思想构造能够有效描述专家认知信息的概率推断矩阵,在此基础上按照特定的转换定理将概率推断矩阵转换为相应的BPA函数;最后将每个专家均视为个独立的证据源,采用Dempster组合规则和DSmP方法对所有BPA函数信息进行融合并转换成与每个可能结果对应的概率,据此将可能结果与概率进行有序组合便可以实现对方案前景的构造。模拟案例分析演示了所提出方法的具体操作过程。需要说明的是:1)参与推断的专家数量可以根据问题复杂程度和现实成本约束子以确定,问题越复杂,成本约束越宽松,则专家的数量应该越多,反之则专家的数量应该越少;2)本文仅对前景构建问题进行了研究,如何利用所构建的前景开展决策可以参见引言中提及的应用探索类研究成果。
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