郭振華　上海對外經(jīng)貿(mào)大學(xué)金融學(xué)院

行為保險學(xué)系列（五）伯努利效用函數(shù)的修正與保險決策

郭振華上海對外經(jīng)貿(mào)大學(xué)金融學(xué)院

本文受國家自然科學(xué)基金面上項目（71173144）的資助。

郭振華，上海對外經(jīng)貿(mào)大學(xué)金融學(xué)院保險系主任、副教授，兼任中國保險學(xué)會理事、上海保險學(xué)會理事。長期講授《保險學(xué)》《保險公司經(jīng)營管理》等課程，主持完成國家自然科學(xué)基金、教育部社科基金、上海社科基金項目各一項。

如“行為保險學(xué)系列（一）理性保險決策理論及其由來”所述，在新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)和當(dāng)今主流經(jīng)濟(jì)學(xué)教材中，一直采用的是伯努利1738年發(fā)明的效用函數(shù)。在人類世界，伯努利首次將財富的“金錢價值”和財富帶來的“效用（心理價值）”區(qū)分開來，用邊際遞減的效用函數(shù)解決了圣彼得堡悖論，成為理性人進(jìn)行風(fēng)險決策的經(jīng)濟(jì)學(xué)準(zhǔn)則。

伯努利效用函數(shù)有四大特點：第一，個體的效用是由其財富狀態(tài)或財富結(jié)果決定的；第二，只要個體擁有一定的財富，無論規(guī)模大小，都會有一定的正效用水平；第三，隨著財富增加，個體的效用會增加，但財富增加帶來的邊際正效用遞減；第四，隨著財富減少（或損失增加），個體的效用會降低，但人們的邊際負(fù)效用遞增。

表1是伯努利于1738年計算得出的一個效用函數(shù)版本，從中可以清晰地看到上述四個特點：第一，不同的財富值帶來不同的效用值。100萬達(dá)克財富水平的效用值是10個點，200萬達(dá)克財富水平的效用值是30個點。第二，只要個體擁有一定的財富，無論規(guī)模大小，都會有一定的正效用水平?？梢钥吹剑瑹o論財富多少，效用值都是正的。第三，隨著財富增加，效用增加，但邊際正效用遞減。例如，財富水平從100萬達(dá)克增加到200萬達(dá)克時，效用增加了20個點（= 30-10）；財富水平從200萬達(dá)克增加到300萬達(dá)克時，效用只增加了18個點（=48-30）；財富水平從900萬達(dá)克增加到1000萬達(dá)克時，效用只增加了4個點（=100-96）。第四，隨著財富減少，效用降低，但邊際負(fù)效用遞增。例如，財富水平從1000萬達(dá)克降低到900萬達(dá)克時，效用減少了4個點（= 100-96）；財富水平從900萬達(dá)克降低到800萬達(dá)克時，效用降低了6個點（=96-90）；財富水平從200萬達(dá)克降低到100萬達(dá)克時，效用大幅減少了20個點（=30-10）。

本文討論效用函數(shù)對保險決策的影響，而保險主要承保純粹風(fēng)險，純粹風(fēng)險的特點是“要么遭受損失、要么沒損失”，所以，本文主要研究個體在損失情境下的效用函數(shù)。在揭示伯努利效用函數(shù)缺陷的基礎(chǔ)上，修正了損失情境下的效用函數(shù)，討論了修正后的效用函數(shù)對保險決策的影響。

一、“財富值決定效用值”有誤：未考慮參照點的影響

?表1　伯努利1738年計算的效用函數(shù)

伯努利認(rèn)為，一定的財富狀態(tài)或財富值對應(yīng)一定的效用水平，一定的效用水平代表著一定的快樂程度。如果A和B具有相同的伯努利效用函數(shù)，則，只要其財富水平相同，A和B的快樂程度就應(yīng)該相等。但事實并非如此。

1.財富值相同，效用未必相等

案例1：假定張三和李四具有相同的伯努利效用函數(shù)，現(xiàn)在擁有相同的財富水平400萬元，按照伯努利的效用理論，張三和李四的效用水平相同，快樂程度也應(yīng)該相同。

但是，想想兩人在400萬元財富之前的狀態(tài)吧！假定張三之前擁有200萬元，李四之前擁有600萬元，那么，張三和李四現(xiàn)在的快樂程度相同嗎？答案是顯然的，張三由于財富翻倍而非常高興，李四則由于財富劇烈縮水而非常失望！所以，伯努利效用理論的預(yù)測是錯誤的。

再假定張三之前擁有1000萬元，李四之前擁有500萬元，現(xiàn)在兩人擁有相同的財富400萬元。則，按照伯努利的效用理論，兩人現(xiàn)在的快樂程度應(yīng)該是相同的，但實際情況是，張三明顯比李四更加失望。伯努利效用理論的預(yù)測再次出現(xiàn)失誤。

2.財富值為正，效用可能為負(fù)

按照伯努利效用函數(shù)，無論從過去到現(xiàn)在財富是增加還是減少，只要個體現(xiàn)在有一定的財富，他就有一定的正效用或一定的快樂程度。

但事實上，通過案例1可以發(fā)現(xiàn)，個體會將現(xiàn)在與過去進(jìn)行對比，財富增加會使個體變得快樂（獲得正效用），財富減少會使個體變得悲傷（獲得負(fù)效用）。但伯努利效用函數(shù)未考慮人類會因財富減少而悲傷這一狀況，因此，伯努利的效用理論是有缺陷的。

3.參照點不但重要，還會移動

從案例1可以看出，過去財富水平（或初始財富）基礎(chǔ)上的財富變化決定著人們的效用和快樂程度，這個過去財富水平或初始財富是個體進(jìn)行決策的參照點?？崧吞匚炙够ㄟ^如下選擇問題證明了參照點的巨大作用和伯努利理論的缺陷。

問題1：不管你原來有多少錢，現(xiàn)在再給你1000美元。請你在如下兩個選項中選擇一個：

A.50%的概率贏得1000美元，50%的概率什么也得不到；

B.肯定得到500美元。

問題2：不管你原來有多少錢，現(xiàn)在再給你2000美元。請你在如下兩個選項中選擇一個：

A.50%的概率損失1000美元，50%的概率損失為零；

B.肯定損失500美元。

可以看出，問題1和問題2帶給被試者的財富的最終狀態(tài)是相同的，本質(zhì)上都相當(dāng)于請被試者在如下問題中做出選擇：

A.50%的概率贏得2000美元，50%的概率得到1000美元；

B.肯定得到1500美元。

按照伯努利效用理論，被試者對問題1和問題2應(yīng)該做出相同的選擇“B”。但事實上，對于問題1，多數(shù)被試者會選擇B，但對于問題2，多數(shù)被試者會選擇A，這就是參照點在起作用。對于問題1，被試者的參照點是“現(xiàn)有財富+1000美元”，并將選擇編輯為盈利的風(fēng)險問題；對于問題2，被試者的參照點是“現(xiàn)有財富+2000美元”，并且將選擇編輯為損失的風(fēng)險選擇問題。由此導(dǎo)致了與伯努利效用理論預(yù)測截然不同的選擇結(jié)果。顯然，人類在決策中不僅會考慮參照點，還會經(jīng)常移動自己的參照點，不考慮參照點的伯努利效用理論在對人類選擇的預(yù)測上面臨困境。

4.參照點對個體決策的重大影響

在上述案例中，伯努利效用函數(shù)僅考慮財富結(jié)果對效用的影響，沒有考慮到個體會因財富變化而影響自己的效用水平或快樂程度（或悲傷程度），而財富變化必然有一個基準(zhǔn)點，卡尼曼和特沃斯基將這個基準(zhǔn)點稱為“參照點”。正是基于參照點（往往是現(xiàn)狀）的財富變化影響了人們的效用水平或快樂程度，人們的參照點才會隨時發(fā)生變化，最終導(dǎo)致基于參照點的決策發(fā)生變化。

1979年，卡尼曼和特沃斯基在其發(fā)明的前景理論（ProspectTheory）中提出：第一，效用是隨著財富的變化而出現(xiàn)的，而不是隨著各種財富狀態(tài)而出現(xiàn)的?；蛘哒f，財富狀態(tài)本身并不帶來效用，財富的變化才會帶來效用；第二，既然考慮財富變化，就一定要考慮參照點，關(guān)注的是從參照點開始的變化；第三，變化自然會有兩個方向，財富增長是贏，財富縮水是虧，財富增長帶來正效用或快樂，財富縮水帶來負(fù)效用或悲傷。這與人們在面對選擇時的心理過程是極為類似的。

二、“財富減少導(dǎo)致邊際負(fù)效用遞增”有誤

在伯努利效用函數(shù)中，隨著財富減少（或損失增加），個體的邊際負(fù)效用遞增，如表1所示，財富水平從1000萬達(dá)克降低到900萬達(dá)克時，效用減少了4個點；財富水平從900萬達(dá)克降低到800萬達(dá)克時，效用降低了6個點；財富水平從200萬達(dá)克降低到100萬達(dá)克時，效用大幅減少了20個點。但是，由于以下兩點原因，“財富減少，個體的邊際負(fù)效用遞增”這一說法站不住腳。

1.人們在面臨損失風(fēng)險時，往往呈現(xiàn)風(fēng)險喜好

考慮下面的選擇問題：

A.50%的概率損失1000美元，50%的概率損失為零；

B.肯定損失500美元。

按照伯努利效用函數(shù)，人們應(yīng)該選B。因為在伯努利效用函數(shù)中，無論是盈利風(fēng)險還是損失風(fēng)險，個體的效用函數(shù)為凹函數(shù)，呈風(fēng)險厭惡態(tài)度，財富期望值的效用總是大于財富效用的期望值，假定初始財富為W0，即

U（B）=U（W0-500）＞U（A）=50%×U（W0-1000）+ 50%×U（W0）

但實際上，多數(shù)人都會選擇A，這如何解釋呢？可能的解釋就是，人們在面臨損失風(fēng)險（純粹風(fēng)險）時，其效用函數(shù)是凸函數(shù)，呈風(fēng)險喜好態(tài)度，隨著損失增加，邊際負(fù)效用遞減，在將現(xiàn)有財富W0作為參照點的情況下，人們會認(rèn)為：

U（B）=U（-500）＜U（A）=50%×U（-1000）+50%×U（0）

2.無論財富增減，個體感受都遵從費希納定律

心理學(xué)家很早就想知道當(dāng)客觀事物變化時，人們對客觀事物的體驗到底是如何變化的，例如，當(dāng)水的溫度、光的強(qiáng)度等物理量變化時，人們對水溫和光的強(qiáng)度的主觀體驗值是如何變化的，這一領(lǐng)域稱為心理物理學(xué)（Psychophysics）。

關(guān)于心理物理學(xué)，心理學(xué)家們最早提出的問題是，究竟物理刺激的強(qiáng)度變化多少才能讓個體感覺到有差異，或者感覺到確實發(fā)生變化了。例如，室內(nèi)燈光增加（或減少）多少瓦時，個體才能感覺到光線增強(qiáng)（或減弱）了。1834年，韋伯（Weber）提出，總的來說，某一種物理刺激，若要使人感覺到其強(qiáng)度的增加（或減少），必須使這一物理刺激強(qiáng)度在原有基礎(chǔ)上增加（或減少）某個百分比，這一變化量被稱為“最小可覺差”。于是，對于較小的物理刺激來說，只需要增加較小的變化量，個體就可感知到變化；但對于已經(jīng)較大的物理刺激，就必須增加較大的刺激量，才能引起同等程度的注意。為了達(dá)到最小可覺差，需要增加（或減少）的刺激強(qiáng)度與原刺激強(qiáng)度的比率稱為“韋伯分?jǐn)?shù)”。舉例來說，對重量差異感知的韋伯分?jǐn)?shù)接近1/30，即只有將負(fù)重增加（或減少）原有負(fù)重的1/30時，人類才能感覺到負(fù)重確實增加（或減少）了。事實上，對于特定類型的感官刺激，其韋伯分?jǐn)?shù)基本保持恒定，這一規(guī)律被稱為“韋伯定律”。

1860年，心理學(xué)家費希納（Fechner）提出，最小可覺差可以用一定數(shù)值的心理強(qiáng)度而不是物理強(qiáng)度來描述，并且認(rèn)為，心理強(qiáng)度是物理強(qiáng)度的對數(shù)，這稱為“費希納定律”。這一定律后來被廣泛接受，從此，心理強(qiáng)度指標(biāo)逐漸走上歷史舞臺。例如，噪音的心理強(qiáng)度現(xiàn)在用“貝爾”或“分貝”（1貝爾=10分貝）來衡量，“貝爾”是一個心理強(qiáng)度指標(biāo)而非物理強(qiáng)度指標(biāo)，其計數(shù)單位就是以物理振幅的對數(shù)值來定義的，即“噪音的心理強(qiáng)度=log噪音的物理振幅”，噪音每增加1貝爾，表示物理振幅增大了10倍。費希納定律所描述的對數(shù)函數(shù)的圖形見圖1。

對數(shù)函數(shù)顯然遵循邊際遞減原則，也叫做邊際報酬遞減定律。經(jīng)濟(jì)學(xué)家們提出，這個定律不僅適用于描述心理強(qiáng)度與物理強(qiáng)度之間的關(guān)系，也適用于描述金錢與效用之間的關(guān)系。事實上，天才伯努利早在1738年就提出，金錢與效用之間的關(guān)系服從邊際報酬遞減定律（細(xì)節(jié)上與費希納定律有所不同），比心理學(xué)界的費希納定律早了120多年。1979年，卡尼曼和特沃斯基將心理物理學(xué)中的邊際報酬遞減定律運用到了前景理論中，認(rèn)為，無論在參照點的右側(cè)還是左側(cè)，或者無論是收益變化還是損失變化，其引起的效用變化都服從邊際遞減定律。

3.小結(jié)：損失情景下邊際負(fù)效用遞減

基于以上兩點原因，尤其是基于心理物理學(xué)的研究成果，伯努利效用函數(shù)中財富減少帶來的邊際負(fù)效用遞增的結(jié)論是錯誤的，財富減少帶來的邊際負(fù)效用也是遞減的。而邊際負(fù)效用遞減的函數(shù)，正好可以用來解釋人們在面臨損失風(fēng)險時所呈現(xiàn)的風(fēng)險追求行為。

三、損失情景的效用函數(shù)與保險決策

?圖1　費希納定律：心理強(qiáng)度與物理強(qiáng)度的對數(shù)函數(shù)關(guān)系

?圖2　損失情景的效用函數(shù)

1.損失情景的效用函數(shù)：邊際負(fù)效用遞減

如上所述，效用函數(shù)應(yīng)該考慮參照點，財富減少帶來的邊際負(fù)效用遞減。因此，損失情境下的效用函數(shù)如圖2所示。損失情境下的效用函數(shù)呈現(xiàn)三個特點：第一，自變量“損失額”為基于參照點的負(fù)向變化，是負(fù)值；第二，因變量“效用”是負(fù)效用；第三，效用函數(shù)為凸函數(shù)，顯示出邊際負(fù)效用遞減，即隨著損失增加，個體對損失的敏感度降低。

2.保險決策：個體不愿投保

在損失帶來負(fù)效用，損失部分的效用函數(shù)為凸函數(shù)的情況下，相較于伯努利效用函數(shù)（凹函數(shù)），在其他條件不變的情況下，人們的保險決策發(fā)生了重大變化，如圖3所示。

在伯努利效用函數(shù)下，在保險公司僅收取純保費或附加保費不高的情況下，人們愿意投保；但在如上凸效用函數(shù)下，即便保險公司僅收取純保費，人們也不愿意投保。如圖3所示，假定個體面臨以的概率p損失L的風(fēng)險，參照點為現(xiàn)狀，保險公司僅收取純保費pL。則，

U不投保=pU（-L）＞U投保=U（-pL）

人們的選擇將是不投保。如果保險公司還要收取附加保費，不投保的效用U不投保不變，但投保的效用U投保會沿著效用函數(shù)曲線繼續(xù)向左下方移動，人們更加不會選擇投保。個體的保險決策如表2所示。

四、結(jié)論

第一，伯努利效用函數(shù)存在兩大缺陷：一是未考慮參照點的影響；二是在損失情境下邊際負(fù)效用是遞減而非遞增。上述兩大缺陷導(dǎo)致伯努利效用函數(shù)無法解釋人們的喜怒哀樂，與現(xiàn)實嚴(yán)重脫節(jié)。

第二，在與保險決策相關(guān)的損失場景下，修正后的效用函數(shù)如圖2所示，這也就是卡尼曼和特沃斯基發(fā)明的前景理論中價值函數(shù)的左半部分，呈邊際負(fù)效用遞減。

第三，在其他條件不變的情況下，邊際負(fù)效用遞減的效用函數(shù)將導(dǎo)致人們普遍不愿投保，無論保險公司是否收取附加保費。

?圖3　凸效用函數(shù)下的保險決策

?表2　不同效用函數(shù)條件下的投保決策