决策理论与方法-第五讲《群决策概论与多目标群决策》教学讲义课件.ppt
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1、决策理论与方法决策理论与方法-第五讲第五讲群决策概论与多目标群群决策概论与多目标群决策决策第五讲第五讲 群决策概论群决策概论与多目标群决策与多目标群决策 一、群决策概述一、群决策概述 二、投票表决二、投票表决 三、社会选择函数三、社会选择函数 四、社会福利函数四、社会福利函数 五、多目标群决策方法五、多目标群决策方法一、群决策概述一、群决策概述 社会科学还提出了一些有用的准则以提高一个群体的有效性:社会科学还提出了一些有用的准则以提高一个群体的有效性:群必须明确自身的任务和作用;群必须明确自身的任务和作用;为了达到预期目的,群的工作方法应当有灵活性;为了达到预期目的,群的工作方法应当有灵活性;
2、群中的成员必须了解自己的作用,相互之间应能自由交换意见;群中的成员必须了解自己的作用,相互之间应能自由交换意见;在充分考虑群体中每个成员的观点以后根据多数人的意愿所作的决策,在充分考虑群体中每个成员的观点以后根据多数人的意愿所作的决策,每个人都应承担责任;每个人都应承担责任;群必须在个人需要与整体利益间达到某种平衡;群必须在个人需要与整体利益间达到某种平衡;群的领导要分工;各种方案要同样对待;群的领导要分工;各种方案要同样对待;有效的群体具有凝聚力,能使有效的群体具有凝聚力,能使群的成员感到作为群的一员而高度自豪;群的成员感到作为群的一员而高度自豪;群必须充分利用其成员的不同特长;群必须充分利
3、用其成员的不同特长;群应该评价自身所取得的进展,在必要时要采取适当的行动。群应该评价自身所取得的进展,在必要时要采取适当的行动。群不应由某一个成员或领导人支配、控制。群不应由某一个成员或领导人支配、控制。一、群决策概述一、群决策概述3与群有关的一些基本因素与群有关的一些基本因素 背景背景 亦即群的基本情况。参与方式参与方式 在群体中,人与人以各种不同的方式互相影响,所谓参与方式是指在一个群的内部由谁向谁表达自己的意见,谁对哪些问题感兴趣等等,交换意见交换意见 交换意见的过程由四个部分组成:发送者,接收者,信息和反馈。只要其中任一部分不能完成其必要的功能,过程就会中断,达不到交换意见、沟通思想的
4、目的。凝聚力凝聚力 表明群对其成员是否有吸引力。氛围氛围 群中要有适宜的工作气氛,使每个成员能自由地表达自己的想法且相互之间不必小心防范,才能充分交流思想;群作为整体要支持其中的成员。一、群决策概述一、群决策概述 子群子群 子群就是群内的小集团,它对群决策有利也有弊,工作规范工作规范 或称标准,这是群的工作规则,群的领导应根据有待决策的问题的特点选择适当的规则。决策程序决策程序 为了完成群的决策任务,应该以某种确定的方式工作。目标目标 目标有近期、长远之分;对给定的资源条件而言目标有可行与不现实之分;群的成员都应对群作为整体的目标心中有数。领导人的行为领导人的行为 根据情况不同,有时需要领导人
5、加强管理,有时领导人应跟群一起行动,对解决问题怎么有利就怎么干。一、群决策概述一、群决策概述群决策的分类群决策的分类 Hersanyi根据群中成员的行为把群决策问题分成两大类。一大类是从伦理道德观念出发,追求群作为整体的利益的集体集体(collective)决策,它研究各成员间不存在根本利害冲突的群决策问题;另一大类是群中成员追求自身的利益和与其他人对立的价值,即成员间存在利益冲突的对策(或称博弈博弈)问题。涉及内容及解决办法投票表决社会选择社会选择函数社会福利函数委员会激发创造性集专家判断采集意见体和系统结构的探索决群体参与仿真策 Team theory实施与管理群一般均衡理论递阶优化决组织
6、机构决策组织决策策管理正规型多一般对策论扩展型人特征函数决Nash 谈判模型策冲K-S 模型突协商与谈判Mid-mid法分均衡增量法析主从对策与激励强制仲裁仲裁与调解最终报价仲裁组合仲裁亚对策论一、群决策概述一、群决策概述 在集体决策这一大类问题中,群的组织结构大致可以分为两种形式,一是委员会委员会,一是递阶的权递阶的权力结构力结构。根据委员会基本职能的不同,又可分成两种,一种是作为权力机构的委员会,一类是作为参一种是作为权力机构的委员会,一类是作为参谋班子或咨询机构的委员会谋班子或咨询机构的委员会。一、群决策概述一、群决策概述 前一种委员会本身就是作决策的实体,其中不再存在有最后决策权的领导
7、人,这种委员会的基本功能是要集结各成员的偏好以形成群即社会的偏好,得到最终决策。研究这种问题的是社会选择理论,包括投票表决体制,社会选择函数与社会福利函数等方法;后一种委员会我们称之为专家咨询及群体(公众)参与,其中各成员的权力虽然平等,但其作用是提供各成员的经验,知识和信息,帮助决策人作价值判断,真正的最终决策往往要由组建委员会的高级行政人员来作。一、群决策概述一、群决策概述 以上两种委员会决策问题的另一个重要区别在于前者往往有现成的备选方案集合,而后者则通常要在研究问题的过程中形成方案,再给出对各方案的评价意见。一、群决策概述一、群决策概述委员会的利与弊委员会的利与弊 作为一种十分典型的群
8、,委员会有如下作用和好处。广泛的业务背景广泛的业务背景 用委员会来处理决策问题最普遍的原因是它可以把不同专业、不同经历的人员集中在一起,从各自领域的角度提出探索性的议题,对问题的各个方面作透彻的分析与考察。分散权力分散权力 采用委员会这种形成的另一个重要作用是避免让某一个人拥有太大的权力。特殊的利益群体特殊的利益群体 由委员会作决策日益增加的另一个原因是它可以容纳各种特殊的利益群体。协调行动协调行动 委员会可以作为协调所作决策的计划与实际执行的最好媒介。一、群决策概述一、群决策概述信息交换信息交换 在委员会内部信息可以有效地交流。职能部门的横向联系与协调职能部门的横向联系与协调 有时所要作的日
9、常的决策既不是重要到必须递交最高层领导处置的程度,又因涉及若干部门,这时用委员会这种形式可以让有关部门的人员共同商议,采取联合行动。激发工作人员的积极性激发工作人员的积极性 由于委员会可以让许多人参与决策,而参加决策的人员往往以很高的热情去执行所作决策,所以委员会决策对调动广大工作人员的积极性起着有效的促进作用。回避采取行动回避采取行动 有时领导人可以用委员会来避免采取行动。在希望问题自行消失时,这是一种很有效的拖延决策时间的方式。一、群决策概述一、群决策概述 委员会决策也存在许多不利的因素和弊端。委员会主要的缺点有:费钱费时费钱费时 组成一个委员会的最大缺点是费用大,除了与工作时间有关联的费
10、用外,还有办事人员、办公地点,有时甚至会有附加的旅行住宿等化费。折衷折衷 委员会决策的另一个缺点,是在高度能动性状态下所作的决策很不可靠,对问题如何解决有很多不同意见时,委员会全体成员能取得一致意见的行动步骤有可能是各种备选方案中效果最差的一个。议而不决议而不决 任何委员会,尽管其成员都很希望能就行动步骤达成一致意见,但有时候根本无法做到。受操纵的决策受操纵的决策 当委员会反复讨论而看不出如何终结时,掌握会议的人或老资格的委员就会力求促使委员会达成一致,这时可能有两种反应,一是其余委员退出讨论,听任领导人作决策;另一种是走向领导人愿望的反面,形成两种或多种极端观点。一、群决策概述一、群决策概述
11、 无人承担责任无人承担责任 委员会决策的另一个缺点是由于没有一个人对制订最终决策负责,也就没有人为决策的执行负责。不能用于研究工作不能用于研究工作 委员会这种形式不能来做研究工作,因为对给定科研问题的答案不可能适用所有委员,因此开会纯属浪费时间。强有力的少数强有力的少数 任何一个成员或少数成员若在委员会中起强有力的主导作用就损害建立委员会的根本目的。但在委员会很希望达成一致意见时就会发生这种情况。无法取代主管人员无法取代主管人员 有时设立委员会是要取代某个单一的主管人员以防止权力过大,但一个主管人员在完成某项任务时会给下级以明确的指令,而委员会虽然能全面考虑研究问题、提出解决办法,但它不能进行
12、管理,不能代替主管人员采取必要的行动。授权问题授权问题 如果所作决策超出其成员的权力范围,委员会就不该开会。在主管人员委派其下级参加会议而又不赋予其作出有约束力决策的权力时会出现这种问题,解决办法是,要么主管人员自己来开会,要么授权给代表他参加会议的人员。一、群决策概述一、群决策概述社会选择问题社会选择问题 从群决策问题的分类中可以看出,其中涉及面最广、最为重要的部分是社会选择问题。人类社会一经形成,就存在着社会选择问题。所谓社会选择是指公众就有关的重要问题,如重要职位的人选、政策的制订乃至国家政治体制的确定等等,进行决策。人类社会的发展过程中采用过的社会选择方法主要有传统、独裁、投传统、独裁
13、、投票表决和市场机制票表决和市场机制。一、群决策概述一、群决策概述 Luce和Raffia(1957)指出:“用最通俗的语言来说,所谓社会选择就是要根据社会中各成员的价值观和对不同方案的选择产生社会的决策。即要把社会中各成员对各种状况偏好模式集结成为单一的社会偏好模式。从个人对社会状态的备选方案的偏好产生社会偏好的最常用的方法或步骤是:惯例,常规,宗教法规,职权,独裁者的命令,投票,市场机制等等。这些方法并不全都公平合理因此,我们的任务之一是要判断有哪些方法能充分考虑社会中各成员的福利”一、群决策概述一、群决策概述 递阶的权力结构这种形式,其最大特点是有明确的层次结构即上下级关系。由于递阶优化
14、、管理和组织决策等学科对此有专门的论述,这里对此不作研究。一、群决策概述一、群决策概述 社会中存在的另一大类多人决策的问题是由各种各样的冲突或矛盾引起的。这些矛盾有对抗性的,也有非对抗性的。非对抗性矛盾如不妥善解决,也能发展成对抗性矛盾,甚至导致激烈的冲突。研究成员中存在利益冲突的数学方法是对研究成员中存在利益冲突的数学方法是对策论策论。一般的对策问题按照表达方式的不同可分成正规型、正规型、扩展型和特征函数型扩展型和特征函数型这三种基本类型。也可以根据参加对策的人数、对策问题的重复次数以及问题中各方是否合作来分类。在基于对策论的方法中,协商与谈判,仲裁与调解在现实生活中有着极其重要的作用。二、
15、投票表决二、投票表决非排序式选举非排序式选举二、投票表决二、投票表决排序式选举与投票悖论排序式选举与投票悖论 二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决投票悖论产生的条件投票悖论产生的条件 二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决其他投票规则其他投票规则 1.资格认定资格认定 在前面介绍的投票表决法中都有一个共同点,这就是候选人总数m严格大于当选人数。在现实生活中的某些投票表决问题中候选人数与应当人数k相同(不存在竞争或不允许竞争),或者当选人数无确定的限额。例如学术团体的代表大会选举理事会、专业委员会,我国国务院学位委员会学科评议
16、组对申报博士点的认可等等。这种投票表决带有对备选对象是否具备某种资格的审核与认定性质,它不是在方案间排序并作集体选择,而是按照某种公认的标准来衡量备选对象(认为备选对象符合标准时投给赞成票,认为不符合标准则投反对票,无法确定备选对象是否符合标准可以弃权),再根据群中大部分成员的意见作出集体的选择。二、投票表决二、投票表决 2.非过半数决策规则非过半数决策规则 在投票表决时除了采用过半票的决策规则以外,根据实际情况的需要还可采用其他决策规则,例如,常用的2/3多数规则规定得票超过投票人数或法定人数的2/3方可当选(或通过)。在美国,议会通过的法案在总统行施否决权后,要在参众两院获得2/3多数票才
17、能推翻总统的否决。希腊议会选举总统时也需2/3多数才能当选(只有在连续两次投票均无人当选时,才将当选票降为60%)。除2/3多数规则外还有3/4多数规则,如美国的宪法修正案要有3/4以上州立法机构的认可。在联合国安理会中的常任理事国对安理会的决议有一票否决权。在某些资格认定的投票表决中,还有过半数赞成且反对票少于1/3的规则。以上这些非过半数选举规则都是根据特定的需要而规定的。一般说来,采用非过半数选举规则要么是为了保护特殊的利益群体,要么是为了保持政策或法规的连续性与稳定性而设计的。二、投票表决二、投票表决策略性投票策略性投票 策略性投票又称投票的操纵性。策略性投票主要有下列几种表现形式。1
18、.谎报偏好而获益谎报偏好而获益 二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决二、投票表决 2选票交易选票交易 示例二示例二 一个简单的由甲、乙和丙三个人构成的群体,就A、B两项工程是否投建进行决策。工程投建后各成员的效益如表所示。显然,甲希望投建工程A,乙希望投建工程B;但是,若A、B两项工程分别单独投票,均会因为有两票反对只有一票赞成而被否决。然而,甲、乙二人可以达成协议:乙投票支持工程A投建,作为交换条件,甲投票支持工程B投建,这样一来,由于A和B均能获两票支持,同时获得通过;甲可因此得到15个单位的总收益,乙也可以有10个单位的总收益。丙无疑是这场投票交易中的受害者。二、
19、投票表决二、投票表决 3.小集团操纵群小集团操纵群 示例三示例三 某个群体有100个成员,有一只大蛋糕本应由这100人公平地分享。假设其中有一个人具有某种组织能力和政治头脑,他首先设法取得50人的信任,形成51人组成的团体,以51比49的过半数“合法”地排除49人应得的权利,由51人分享全部蛋糕。这个精明的家伙若无竞争对手,还可以设法在51人联盟中结成26人的联盟,只分给另外25人少量蛋糕,比如说,总量的十分之一甚至更少。如果这25个人中有谁对此不满,他可以威胁说,谁要是嫌少不满意,换他到49人的那群人中去,让他一点都得不到。很可能这25个人也就接受了这种安排,因为再少也比没有强。剩余的绝大部
20、分蛋糕并不需要在26个人中平均分配,因为此人还可以从中结成14个人的联盟,让另外12个人分少量蛋糕,比如说总量的十分之一。如此继续,最终可能由2个人甚至由他一个人分享大部分蛋糕!策略地多次使用过半数决策方法就有可能将权力与好处集中到极少数人手中;投票的次数和级别愈多,小集团操纵群的机会也愈大。二、投票表决二、投票表决 4次序效应次序效应 在例例11.6所示的问题中,群即社会的选择出现了多数票循环。只要存在多数票循环,就可以通过议事程序的安排,利用多数票规则,让循环中的任何一个候选人(或备选方案)入选。例如,想要a胜出,就让b与c先表决,b胜出后再让b与a比,a击败b后即可入选;三个方案的多数票
21、循环中,后参与投票的方案一定能入选。决策过程中因议事程序不同而造成结果差异的现象称为次序效应次序效应。二、投票表决二、投票表决 Black(1958)提出了次序效应并证明:在相互偏好信息完全未知的条件下,当其他方案的表决次序不变时方案投入表决的次序越靠后,胜出的可能性越大。Farquharson(1969)则证明了在相互偏好信息完全已知的条件下,其他方案的表决次序不变时方案投入表决的次序越靠前,胜出的可能性越大。罗云峰等人(1995,1996)证明,在某些情况下,决策过程对方案的选择取决于议事程序的选择;无论是诚实投票还是策略投票,一般修正案表决程序和一般顺序表决程序都不能防操纵,即都不稳定,
22、相比之下,一般修正案表决程序比一般顺序表决程序稳定。二、投票表决二、投票表决 为了防止出现上述示例所说明的情况,有人提出衡量投票表决方法优劣的标准应当是:1能否充分利用社会中各成员偏好信息;2若存在Condorcet候选人,他应能当选;3对策略性投票是否有防御能力。令人遗憾的是,没有任何一种投票表决方法对策略性投票具有防御能力。三、社会选择函数三、社会选择函数 自从Condorcet发现在投票时会出现投票悖论以来,它引起了许多数学家,政治科学家和经济学家的浓厚兴趣,由于投票悖论的不可避免性,他们就面临如何处理投票悖论这一实际问题,社会选择理论家们为了克服投票悖论造成的困难,提出采用某种与群中成
23、员的偏好有关的数量指标来反映群,即社会,对各候选人的总体评价,这种指标称为社会选择函社会选择函数数(social choice function)。三、社会选择函数三、社会选择函数社会选择函数的几个性质社会选择函数的几个性质 三、社会选择函数三、社会选择函数三、社会选择函数三、社会选择函数三、社会选择函数三、社会选择函数 上述性质的含义可作如下解释。上述性质的含义可作如下解释。明确性意味着系统必须是明确的和确定性的。明确性意味着系统必须是明确的和确定性的。即一种社会选择函数能从投票者们的每一种偏好得出明确而惟一的社会排序。中性又称对偶性,是对候选人的公平性。中性又称对偶性,是对候选人的公平性。
24、它防止偏袒某一候选人,因为它保证在每个投票人都对两个候选人作相反选择时,社会应作相反的选择,亦即社会选择机制应对所有候选人同样对待。匿名性又称平等原则,是对投票人的公平性。匿名性又称平等原则,是对投票人的公平性。它要预先防止某个投票人比其他投票人拥有更大的权力,它相当于一人一票原则,即给每个投票人赋予同样的权重。单调性又称正的响应。单调性又称正的响应。它表明若某个投票人将x的位置往前排,而其他投票人的偏好不变,则候选人x与另一候选人的相对地位至少不比原来差。在有多个投票人更偏爱x时,它也成立。三、社会选择函数三、社会选择函数 一致性又称弱一致性又称弱Pareto准则准则,它规定所有投票人认为x
25、优于y时,x应取胜;所有投票人认为y优于x时,y应取胜。齐次性则规定若一个投票人认为几个候选人无差异,则可以用对这些候选齐次性则规定若一个投票人认为几个候选人无差异,则可以用对这些候选人持对称态度的几对局部投票人来取代人持对称态度的几对局部投票人来取代。例如某个投票人认为x与y无差异,他可以由两个投票人来代替,这两个人在其他方面都与原来那个投票人相同,只是一个认为x优于y,另一个认为y优于x。Pareto最优性的含义是:最优性的含义是:若每个投票人都认为x优于y(或x至少不劣于y),则社会也应持同样的看法。它就是一致性。显然,一个公平、合理的社会选择函数应当具备上述各显然,一个公平、合理的社会
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