邵曉艷,李言,,李麗紅
?。ㄈA北理工大學(xué) 理學(xué)院,河北 唐山 063009)
摘要:三支決策是對(duì)傳統(tǒng)二支決策的推廣,,它在原有的二支決策中增加了不承諾域,,避免了直接做出接受決策或拒絕決策所需承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)。但是,,從效果上看,,不承諾決策和拒絕決策是相同的,不承諾決策同樣需要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),?;?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/收益最大化" title="收益最大化" target="_blank">收益最大化原則的轉(zhuǎn)化方法給出了三支決策中不承諾決策的轉(zhuǎn)化模型,并且比較了收益最大化原則和轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則在不同情景中決策上的相同和差異,,最后通過(guò)實(shí)例證明了模型的正確性和可行性,。
關(guān)鍵詞:三支決策;不承諾決策,;轉(zhuǎn)化原則,;收益最大化
中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI: 10.19358/j.issn.1674-7720.2017.08.025
引用格式:邵曉艷,李言,,李麗紅.基于收益最大化的三支決策中不承諾決策轉(zhuǎn)化[J].微型機(jī)與應(yīng)用,,2017,36(8):79-82.
0引言
*基金項(xiàng)目:華北理工大學(xué)青年科學(xué)研究基金(Z201517)三支決策現(xiàn)象在人類社會(huì)生活中普遍存在,樸素的三支策略思想簡(jiǎn)單,、方法有效,,但是三支決策作為一種理論出現(xiàn),卻是近年的事情,。三支決策[1]的概念自提出之后便受到了國(guó)內(nèi)及國(guó)際學(xué)者的高度關(guān)注,,他們對(duì)三支決策做了大量的研究,但目前的研究重點(diǎn)多集中在三支決策整體上,,強(qiáng)調(diào)的是三支決策在二支決策的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)不承諾決策[2],,實(shí)現(xiàn)了對(duì)二支決策的改進(jìn),并沒(méi)有系統(tǒng)地對(duì)三支決策中的不承諾決策進(jìn)行深入研究,。三支決策中的不承諾決策也是一種決策,,同樣需要付出代價(jià)。
李麗紅等人[3]研究了不承諾決策所存在的風(fēng)險(xiǎn),,并給出了基于轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則的不承諾決策向二支決策轉(zhuǎn)化的模型,。
本文將從收益最大的角度對(duì)三支決策中的不承諾決策進(jìn)行轉(zhuǎn)化。所謂收益最大,是指以轉(zhuǎn)化可能帶來(lái)的預(yù)計(jì)收益作為評(píng)價(jià)函數(shù),,然后根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)和閾值對(duì)邊界域中的元素進(jìn)行細(xì)分,。首先,針對(duì)邊界域中的元素假定兩種場(chǎng)景:接受,、拒絕,,然后比較這兩種決策的收益。若轉(zhuǎn)化為接受決策所帶來(lái)的收益大于轉(zhuǎn)化為拒絕決策所帶來(lái)的收益,,則采取接受決策,;若轉(zhuǎn)化為拒絕決策所帶來(lái)的收益大于轉(zhuǎn)化為接受決策所帶來(lái)的收益,則采取拒絕決策,。基于以上理論,,可以將三支決策問(wèn)題中的不承諾決策轉(zhuǎn)化為二支決策,。基于收益最大化的原則,,用轉(zhuǎn)化成不同決策所產(chǎn)生的收益作為評(píng)價(jià)函數(shù),,可以進(jìn)一步完善三支決策理論。
1三支決策的主要知識(shí)
為了給概率粗糙集[4]和決策粗糙集中的三個(gè)域提供合理的語(yǔ)義解釋,,姚一豫在2009年提出了三支決策的概念,。三支決策的主要思想是將整體分為獨(dú)立的三個(gè)部分,對(duì)不同部分采用不同的處理方法,,為復(fù)雜問(wèn)題求解提供了一種有效的策略與方法[5],。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)三支決策并不局限在粗糙集中,,它是一種更有效的信息處理模式,,可以被應(yīng)用在不同的領(lǐng)域中,如醫(yī)療科學(xué),、商業(yè)管理學(xué),、心理學(xué)、認(rèn)知學(xué),、認(rèn)知科學(xué),、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)等[6 9],。
三支決策的組成部分包括非空對(duì)象集,、非空條件集、評(píng)價(jià)函數(shù)及閾值4個(gè)方面,。
定義1設(shè)U={x1,x2,…,xn}是非空有限實(shí)體(對(duì)象)集,,C是有限條件集。基于條件集C,,三支決策通過(guò)映射f將實(shí)體集U分為三個(gè)兩兩互不相交的部分,,分別稱為L(zhǎng)域(Lregion)、M域(Mregion)和R域(Rregion),。即:
Uf{L,M,R}
其中,,L、M和R是U的子集,,滿足U=L∪M∪R,,并且L∩M=φ,L∩R=φ,R∩M=φ。
定義2三支決策中的實(shí)體評(píng)價(jià)函數(shù)稱為決策函數(shù),,它的值稱為決策狀態(tài)值,。
定義3在基于全序的單評(píng)價(jià)函數(shù)三支決策中,結(jié)合閾值(α,β)(0≤β<α≤1)可以構(gòu)造三支決策規(guī)則如下:
?。?)如果實(shí)體的決策狀態(tài)值f(x)小于或等于閾值β,,則實(shí)體屬于負(fù)域,采取拒絕決策,;
?。?)如果實(shí)體的決策狀態(tài)值介于兩個(gè)閾值之間(β<f(x)<α),則實(shí)體屬于邊界域,,采取不承諾決策,;
(3)如果實(shí)體的決策狀態(tài)值f(x)大于或等于閾值α,,則實(shí)體屬于正域,,采取接受決策。
二支決策中只包含正域(POS)和負(fù)域(NEG)兩部分(即L域和R域),,意味著完全接受或完全拒絕,,但當(dāng)現(xiàn)有信息不足以支持做出完全接受或者完全拒絕的決定時(shí),就要使用三支決策,,三支決策是對(duì)二支決策的推廣,,它在原有的二支決策中添加了不承諾決策。
2三支決策中不承諾決策向二支決策的轉(zhuǎn)化
在三支決策中需要構(gòu)造評(píng)價(jià)函數(shù),,并且為決策狀態(tài)值指定兩個(gè)閾值,。
(1)三支決策中評(píng)價(jià)函數(shù)的構(gòu)造
以收益最大化作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),,所選取的評(píng)價(jià)函數(shù)應(yīng)該滿足以下四個(gè)條件:
?、僭u(píng)價(jià)函數(shù)中包含了影響收益的大多數(shù)指標(biāo);
?、谠u(píng)價(jià)函數(shù)中所包含的指標(biāo)都會(huì)影響收益,;
③評(píng)價(jià)函數(shù)中所包含的指標(biāo)可以被定量計(jì)算;
?、軟Q策結(jié)果滿足單調(diào)性,。
收益,從形態(tài)來(lái)說(shuō),,可以是有形的,,也可以是無(wú)形的;從結(jié)果來(lái)說(shuō),,可以是物質(zhì)上的,,也可以是精神上的??傊?,收益是最關(guān)注的部分在做出決策后的結(jié)果。
?。?)三支決策中閾值的確定
在確定閾值時(shí),,需要考慮決策者的心理承受范圍,可以立即做出接受決策的決策狀態(tài)值的下界作為α,,必須要拒絕的決策狀態(tài)值的上界作為β,小于α而大于β的部分則為邊界域,。在三支決策的不承諾決策向二支決策轉(zhuǎn)化時(shí),,轉(zhuǎn)化為接受,是退而求其次的接受,,是整體接受域的下確界,;轉(zhuǎn)化為拒絕,是迫不得已的拒絕,,是整體拒絕域的上確界,。即得到的二支決策結(jié)果中存在γ,若f(x)>γ,,則接受該實(shí)體,;若f(x)<γ,則拒絕該實(shí)體,,如表1所示,。
(3)基于收益最大原則的不承諾決策轉(zhuǎn)化方法
收益可以包括不同的信息粒度[10],,需要從多個(gè)角度進(jìn)行分析,。例如,當(dāng)在決定接受還是拒絕一份新的工作時(shí),,需要從工作內(nèi)容,、晉升空間、福利待遇等多個(gè)粒度[11]來(lái)進(jìn)行綜合判斷,以便盡可能準(zhǔn)確地預(yù)估決策可能帶來(lái)的收益,。
三支決策中不承諾決策的轉(zhuǎn)化步驟如下:
?、俅_定三支決策的分類閾值α、β,;
?、谟?jì)算決策函數(shù)值f(x);
?、坩槍?duì)邊界域中的元素,,分別計(jì)算收益值μPB和μN(yùn)B;
?、墚?dāng)μPB>μN(yùn)B時(shí),,做出接受決策的收益更大,決策結(jié)果更合理,;當(dāng)μPB<μN(yùn)B時(shí),,做出拒絕決策的收益更大,決策結(jié)果更合理,。
?。?)三支決策中不承諾決策轉(zhuǎn)化流程圖
三支決策中不承諾決策轉(zhuǎn)化流程圖如圖1所示。
將實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行編程,,主要程序偽代碼如下:
Begin if(f(x)≥α),
x∈POS(X);//評(píng)價(jià)函數(shù)值大于α,,選擇正域
else
if(f(x)≤β),
x∈NEG(X);//評(píng)價(jià)函數(shù)值小于β,選擇負(fù)域
else
x∈BND(X);//評(píng)價(jià)函數(shù)值介于β和α之間,,選擇邊界域
if μPB>μN(yùn)B
x∈POS(X);//選擇正域的收益更大,,故選擇正域
else
x∈NEG(X);//選擇負(fù)域的收益更大,故選擇負(fù)域
End
(5)基于轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則與基于收益最大原則的對(duì)比
之所以會(huì)產(chǎn)生不承諾決策,,主要是因?yàn)楝F(xiàn)有信息不足以做出承諾決策,,只有隨著有效信息的增加,才能夠?qū)⒉怀兄Z決策轉(zhuǎn)化為承諾型決策,。在對(duì)不承諾域中的元素進(jìn)行轉(zhuǎn)化的時(shí)候,,由于信息不足,因此無(wú)論轉(zhuǎn)化為接受決策還是拒絕決策都同時(shí)存在著風(fēng)險(xiǎn)與收益,。
基于轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則與基于收益最大原則的主要差別在于對(duì)風(fēng)險(xiǎn)或收益的敏感度不同,。比如冒險(xiǎn)主義者會(huì)更加關(guān)注收益,更適用于收益最大原則,;而保守主義者會(huì)更加關(guān)注風(fēng)險(xiǎn),,更適用于轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則。具體對(duì)比如表2所示,。
?、儆杀?可以看出,,接受決策風(fēng)險(xiǎn)大,同時(shí)收益也大時(shí),,基于轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則會(huì)選擇拒絕決策(拒絕決策風(fēng)險(xiǎn)更?。谑找孀畲笤瓌t會(huì)選擇接受決策(接受決策收益更大),;
?、诮邮軟Q策風(fēng)險(xiǎn)大,同時(shí)收益小時(shí),,兩種原則均會(huì)選擇拒絕決策,;
③接受決策風(fēng)險(xiǎn)小,,同時(shí)收益大時(shí),,兩種原則均會(huì)選擇接受決策;
?、芙邮軟Q策風(fēng)險(xiǎn)小,,同時(shí)收益小時(shí),基于轉(zhuǎn)化代價(jià)最小原則會(huì)選擇接受決策(接受決策風(fēng)險(xiǎn)更?。?,基于收益最大原則會(huì)選擇拒絕決策(拒絕決策收益更大)。
當(dāng)某一種決策風(fēng)險(xiǎn)大(?。?,同時(shí)收益小(大)時(shí),,兩種原則的選擇是一樣的;當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇并存時(shí),,兩種原則會(huì)選擇不一樣的策略,。而在現(xiàn)實(shí)生活中,后一種情況更為常見(jiàn),。
3應(yīng)用實(shí)例
隨著年齡的增長(zhǎng),,“大城市還是小城市?”成為了許多“*漂”一族面臨的問(wèn)題,。比如小張和小李就因?yàn)榻Y(jié)婚之后何去何從產(chǎn)生了分歧,。小張一直有做公務(wù)員的想法,并最終成功地在遠(yuǎn)離自己家鄉(xiāng)的西北地區(qū)找到了一份事業(yè)單位的工作,。而小李身為21世紀(jì)受過(guò)高等教育的新時(shí)代女性,,并不認(rèn)為“嫁雞隨雞,嫁狗隨狗”是理所當(dāng)然的事情,,加上自己所學(xué)專業(yè)的限制,,留在一線城市更容易有發(fā)展空間,,所以一直堅(jiān)持“漂”著。兩人都明白結(jié)婚之后,,異地不是長(zhǎng)久之計(jì),,但誰(shuí)也不肯放棄自己的工作。在目前的情況下,,讓小張放棄自己的工作太不現(xiàn)實(shí),,只能是小李考慮是否接受遠(yuǎn)離自己家鄉(xiāng)的新工作,所以請(qǐng)根據(jù)目前的形勢(shì),,幫助小李進(jìn)行決策,,并且給出最終結(jié)果及理由。
?。?)小李堅(jiān)持“漂”著,,沒(méi)有討論的必要,問(wèn)題結(jié)束,。
?。?)小李在決定是否接受新工作時(shí),主要從父母,、小家,、生活成本、人際關(guān)系,、養(yǎng)老,、工作內(nèi)容、工作未來(lái)發(fā)展,、薪資待遇,、工作壓力9個(gè)粒度來(lái)考慮。為便于計(jì)算,,假設(shè)小李目前月薪1萬(wàn)元,,如果新工作月薪高于8 000元,則愿意接受新工作,;如果新工作月薪低于4 000元,,則拒絕新工作。經(jīng)過(guò)面試,,小李所拿到的offer中,,最高月薪為5 000元,則此時(shí)的決策為“暫不考慮新工作”,。
?、賹?duì)于小李來(lái)說(shuō),選擇一個(gè)合適的男朋友是可遇而不可求的,,一旦放棄,,沉沒(méi)成本太高,,而且不能保證以后遇到的更好??紤]到實(shí)際情況中可能的影響因素有生活,、工作、父母,、小家4個(gè)方面,。其中,生活又可以細(xì)分為生活成本,、人際關(guān)系,、養(yǎng)老3個(gè)方面;工作可以細(xì)分為未來(lái)發(fā)展空間,、時(shí)間是否自由,、工作壓力3個(gè)方面;父母主要是離家太遠(yuǎn),,照顧父母不方便,;小家主要面臨的也是距離問(wèn)題。綜合考慮得出各個(gè)指標(biāo)及其權(quán)重如表3所示,。
其中,各因素細(xì)分如表4,、表5所示。
?、诰芙^新工作的優(yōu)點(diǎn)有:生活上人際關(guān)系簡(jiǎn)單,、工作上發(fā)展空間大、離家近,。
?、劢邮苄鹿ぷ鞯膬?yōu)點(diǎn)有:生活成本低、老年生活有保障,、工作壓力小,、時(shí)間自由,并且可以解決異地問(wèn)題,。
④將以上信息轉(zhuǎn)化為二維表的形式,,存入Excel,,如表6所示。
?、菥帉懘a如下:
Sub decision()
Sheet1.Select
n = Range("A1").End(xlDown).Row()
Fori = 2 To n
If Cells(i, 5) = "接受" Then
POS = POS +Cells(i, 3) * Cells(i, 4)
Else
NEG = NEG +Cells(i, 3) * Cells(i, 4)
End If
Next
If POS > NEG Then
MsgBox ("接受決策可帶來(lái)的幸福指數(shù)為" & Format(POS, "0.0#") & ",," & vbCrLf & "拒絕決策可帶來(lái)的幸福指數(shù)為" & Format(NEG, "0.0#") & "," & vbCrLf & "所以應(yīng)選擇接受決策,!")
Else
If POS < NEG Then
MsgBox ("接受決策可帶來(lái)的幸福指數(shù)為" & Format(POS, "0.0#") & ",," & vbCrLf & "拒絕決策可帶來(lái)的幸福指數(shù)為" & Format(NEG, "0.0#") & ",," & vbCrLf & "所以應(yīng)選擇拒絕決策!")
End If
End If
End Sub
執(zhí)行后,,所得結(jié)果為:
“接受決策可帶來(lái)的幸福指數(shù)為0.6,,拒絕決策可帶來(lái)的幸福指數(shù)為0.4,所以應(yīng)選擇接受決策,!”
此時(shí),,雖然評(píng)價(jià)函數(shù)處于邊界域的范圍內(nèi),但給出“接受決策”的綜合權(quán)重大于“拒絕決策”,。所以,,在必須要立即做出決策的情況下,邊界域“暫不考慮新工作”轉(zhuǎn)化為二支決策中“接受新工作”,,可以使得幸福指數(shù)更高,。
4結(jié)論
本文基于收益最大化原則對(duì)三支決策中的不承諾決策進(jìn)行了細(xì)分,最后用實(shí)例驗(yàn)證模型的實(shí)用性。而收益最大化是博弈[12]的基本觀點(diǎn),,將博弈與三支決策的結(jié)合還可以進(jìn)行更深入的研究,。
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