有限理性

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有限理性 Bounded rationality是这样一种观点,即当个体做出决定时,受决定问题的可控性、大脑的认知局限性以及决定时间的限制,理性是有限的。这种观点认为,决策者会作为满足者 Satisficer,寻求一个令人满意的而不是最佳的解决方案。


赫伯特·亚历山大·西蒙 Herbert Alexander Simon提出把有限理性作为决策 Decision-making数学模型的替代基础,用于经济学 、政治学和相关学科。它补充了“理性即优化”的观点,该观点认为,决策是一个完全理性的,根据已有信息找到最佳选择的过程。[1]西蒙用一把剪刀作类比,其中一把刀片代表实际人类的”认知局限” ,另一把代表”环境的结构”,说明人类如何通过利用已知的环境结构规律来弥补有限的资源。[1]许多经济学模型假设人们一般都是理性的,并且可以根据他们的偏好来近似地行动。通过有限理性,Simon 的目标是“用一种理性行为来取代经济人的全球理性,这种理性行为在有机体(包括人类)存在的环境中实际拥有的信息获取和计算能力是相容的。”[2]简而言之,有限理性的概念修正了“完美”理性的概念以解释这样一个事实,由于自然决策问题的难解性和有限的计算资源,完全理性的决策在实践中往往不可行。


有限理性的概念继续影响着不同的学科,包括经济学、心理学、法律、政治学和认知科学。[3]社会科学中的一些人类行为 Human Behavior模型假定,人类可以被合理地近似或描述为“理性”实体,例如理性选择理论 Rational Choice Theory或唐斯政治机构模型。[4]



起源

这个术语是由赫伯特·A·西蒙创造的。在《人类模型 Models of Man》一书中,西蒙指出,大多数人的行为只是部分理性的,其余是非理性的。在另一部著作中,他指出“有限理性的行为主体在制定和解决复杂问题以及处理(接收、存储、检索、传输)信息方面经验有限”。[5]西蒙描述了一些维度,沿着这些维度,“经典”的理性模型可以变得更加现实一些,同时坚持相当严格的形式化的脉络。其中包括:


  • 限制效用 utility函数的类型
  • 认识到收集和处理信息的成本
  • 向量或多值效用函数的可能性


西蒙认为,经济行为主体使用启发式 heuristic而不是严格的最优化规则作出决定。他们这样做是因为情况的复杂性。


模型扩展

由于决策者必须决定如何以及何时做出决定,阿里埃勒·鲁宾斯坦 Ariel Rubinstein提议通过明确规定决策程序来建立有限理性的模型。[6]这就把决策程序的研究提上了研究日程。


格尔德·吉格伦泽 Gerd Gigerenzer认为,决策论专家并没有真正坚持西蒙的原始观点。相反,他们考虑了决策如何被理性的限制所削弱,或者模拟了人们如何应对他们无法优化的情况。Gigerenzer 提出并证明了简单的启发式算法往往能比理论上的最佳程序获得更好的决策。如果我们相信行为主体会选择一个让他们“接近”最优的行动,那么我们可以使用 epsilon 优化的概念——我们选择我们的行动,使得回报在最优的 epsilon 之内。如果我们将最优(最佳可能)收益定义为[math]\displaystyle{ u^* }[/math],那么 epsilon-optimization 选项集s(ε)就可以定义为所有这些选项:[4]


Huw Dixon后来辩称,可能没有必要详细分析作为有限理性基础的推理过程。[7]如果我们相信代理会选择一个让他们“接近”最优值的动作,那么我们可以使用epsilon-optimization的概念,这意味着我们选择我们的动作,使得收益在最优值的 epsilon 内。如果我们将最优(最佳)收益定义为[math]\displaystyle{ U^* }[/math],那么一组 epsilon 优化选项S(ε)可以定义为所有这些选项s,使得:


[math]\displaystyle{ U(s)\geq U^*-\epsilon }[/math].


严格合理性的概念是一个特例(ε = 0)。虽然这种方法的优点在于避免了详细说明推理过程,但是它简单地假设无论过程是什么,都足以接近最优值。


从计算的角度来看,决策过程可以在算法 algorithm启发式 heuristic上编码。曾德昌 Edward Tsang认为,智能体的有效合理性取决于其计算智能 computational intelligence。在其他条件相同的情况下,一个拥有更好的算法和启发式的智能体可以比那些启发式和算法较差的智能体做出“更理性”(更优化)的决策。[8]他和 Evan Hurwitz 在他们关于有限理性的研究中观察到技术的进步(例如:由于摩尔定律、人工智能和大数据分析等因素的影响,计算机处理能力扩展了界定可行理性空间的范围。由于这种理性边界的扩展,机器自动决策使市场更有效率。[9]


与行为经济学的关系

有限理性意味着人类走了一条可能导致次优决策的推理捷径。行为经济学家从事绘制决策捷径,给行动主体使用以帮助提高人类决策的有效性。对这一观点的论述来自于卡斯·桑斯坦和理查德·塞勒的《Nudge》。[10][11]Sunstein 和 Thaler 建议选择的结构应该根据人类行为主体的有限理性来修改。Sunstein 和 Thaler提出的一个被广泛引用的建议是,为了增加人们选择健康食品而不是不健康食品的可能性,应该把健康食品放在视线范围内。一些对《Nudge》持批评态度的人指出,修改选择架构将导致人们成为更糟糕的决策者。[12][13]


由 Vernon l. Smith 和 Michael j. Campbell 研究表明,在一个特定的模型中,有限理性对于预测人类的社交能力是必不可少的。[14]在这里,一个基于个体的模型正确地预测了行为主体反对怨恨和惩罚,并且在感激/奖励和怨恨/惩罚之间存在着不对称的情况。纯理性的纳什均衡点对于这个模型没有预测能力,有限理性的吉布斯平衡 Gibbs equilibrium必须在 Humanomics 概述的现象中进行预测。[15]


对社会网络结构的影响

最近的研究表明,个体的有限理性可能会影响在他们之间演化的社交网络的拓扑结构。特别的,Kasthurirathna [16]和 Piraveenan 已经表明,在社会生态系统中,提高平均理性的动力可能是无标度特性出现的进化原因。他们通过在具有分布式有限理性的初始随机网络上模拟许多策略游戏来做到这一点,然后重新连接网络,使网络平均向纳什均衡收敛,尽管节点是有限理性的。他们观察到这种重新布线过程会导致无标度网络。由于无标度网络在社会系统中无处不在,有限理性分布与社会结构之间的联系是解释社会现象的重要因素。


参见


参考文献

  1. 1.0 1.1 Gigerenzer, Gerd; Selten, Reinhard (2002). Bounded Rationality: The Adaptive Toolbox. MIT Press. ISBN 978-0-262-57164-7. https://books.google.com/books?id=dVMq5UoYS3YC&dq=%22bounded+rationality%22&printsec=frontcover. 
  2. Simon, Herbert A. (1955-02-01). "A Behavioral Model of Rational Choice". The Quarterly Journal of Economics (in English). 69 (1): 99–118. doi:10.2307/1884852. ISSN 0033-5533. JSTOR 1884852.
  3. Chater, Nick; Felin, Teppo; Funder, David C.; Gigerenzer, Gerd; Koenderink, Jan J.; Krueger, Joachim I.; Noble, Denis; Nordli, Samuel A.; Oaksford, Mike; Schwartz, Barry; Stanovich, Keith E. (2018-04-01). "Mind, rationality, and cognition: An interdisciplinary debate". Psychonomic Bulletin & Review (in English). 25 (2): 793–826. doi:10.3758/s13423-017-1333-5. ISSN 1531-5320. PMC 5902517. PMID 28744767.
  4. 4.0 4.1 Mancur Olson, Jr. ([1965] 1971). The Logic of Collective Action: Public Goods and the Theory of Groups, 2nd ed. Harvard University Press, Description, Table of Contents, and preview.
  5. Oliver E. Williamson, p. 553, citing Simon.
  6. Rubinstein, Ariel (1997). Modeling bounded rationality. MIT Press. ISBN 9780262681001. http://arielrubinstein.tau.ac.il/book-br.html. 
  7. Moss; Rae, eds. (1992). "Some Thoughts on Artificial Intelligence and Economic Theory". Artificial Intelligence and Economic Analysis. Edward Elgar. pp. 131–154. ISBN 978-1852786854. https://archive.org/details/artificialintell0000unse_a9c0/page/131. 
  8. Tsang, E.P.K. (2008). "Computational intelligence determines effective rationality". International Journal of Automation and Computing. 5 (1): 63–6. doi:10.1007/s11633-008-0063-6.
  9. Marwala, Tshilidzi; Hurwitz, Evan (2017). Artificial Intelligence and Economic Theory: Skynet in the Market. London: Springer. ISBN 978-3-319-66104-9. 
  10. Thaler, Richard H., Sunstein, Cass R. (April 8, 2008). Nudge: Improving Decisions about Health, Wealth, and Happiness. Yale University Press. ISBN 978-0-14-311526-7. OCLC 791403664. 
  11. Thaler, Richard H., Sunstein, Cass R. and Balz, John P. (April 2, 2010). "Choice Architecture". doi:10.2139/ssrn.1583509. SSRN 1583509. Cite journal requires |journal= (help)CS1 maint: uses authors parameter (link)
  12. Wright, Joshua; Ginsberg, Douglas (February 16, 2012). "Free to Err?: Behavioral Law and Economics and its Implications for Liberty". Library of Law & Liberty.
  13. Sunstein, Cass (2009-05-13). Going to extreems: How Like Minds Unite and Divide. ISBN 9780199793143. https://books.google.com/books?id=jEWplxVkEEEC. 
  14. Michael J. Campbell; Vernon L. Smith (2020). "An elementary humanomics approach to boundedly rational quadratic models". Physica A. doi:10.1016/j.physa.2020.125309.
  15. Vernon L. Smith and Bart J. Wilson (2019). Humanomics: Moral Sentiments and the Wealth of Nations for the Twenty-First Century. Cambridge University Press. doi:10.1017/9781108185561. https://www.cambridge.org/core/books/humanomics/1B4064A206BD99DB36E794B53ADF8BB4. 
  16. Kasthurirathna, Dharshana; Piraveenan, Mahendra (2015-06-11). "Emergence of scale-free characteristics in socio-ecological systems with bounded rationality". Scientific Reports (in English). 5 (1): 10448. doi:10.1038/srep10448. ISSN 2045-2322. PMC 4464151. PMID 26065713.


进一步阅读

  • Elster, Jon (1983). Sour Grapes: Studies in the Subversion of Rationality. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-25230-0. 
  • Felin, T., Koenderink, J., & Krueger, J. (2017). "Rationality, perception and the all-seeing eye." Psychonomic Bulletin and Review, 25: 1040-1059. DOI 10.3758/s13423-016-1198-z
  • Gershman, S.J., Horvitz, E.J., & Tenenbaum, J.B. (2015). Computational rationality: A converging paradigm for intelligence in brains, minds, and machines. Science, 49: 273-278. DOI: 10.1126/science.aac6076
  • Hayek, F.A (1948) Individualism and Economic order
  • Simon, Herbert (1957). "A Behavioral Model of Rational Choice", in Models of Man, Social and Rational: Mathematical Essays on Rational Human Behavior in a Social Setting. New York: Wiley.
  • Simon, Herbert (1991). "Bounded Rationality and Organizational Learning". Organization Science. 2 (1): 125–134. doi:10.1287/orsc.2.1.125.
  • Tisdell, Clem (1996). Bounded Rationality and Economic Evolution: A Contribution to Decision Making, Economics, and Management. Cheltenham, UK: Brookfield. ISBN 978-1-85898-352-3. 
  • Williamson, Oliver E. (1981). "The economics of organization: the transaction cost approach". American Journal of Sociology. 87 (3): 548–577 (press +). doi:10.1086/227496.


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