葉益健

摘 要：出行選擇決策問(wèn)題是城市交通研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一，出行方式選擇問(wèn)題則是其中的一個(gè)重要的研究對(duì)象。目前，國(guó)內(nèi)外在研究這一問(wèn)題的主要理論是期望效用理論，該理論將出行者假設(shè)成“完全理性人”，但在實(shí)際情境下，出行者受到來(lái)自自身的如經(jīng)濟(jì)收入、出行目的等主觀因素以及來(lái)自外界的如復(fù)雜的路網(wǎng)狀況等客觀因素的影響，往往表現(xiàn)出非理性狀態(tài)下的出行選擇，這與期望效用理論相違背。而前景理論貼切的描述了實(shí)際環(huán)境下出行者的出行原理和行為選擇的變化過(guò)程。本文主要以國(guó)內(nèi)外對(duì)出行方式選擇問(wèn)題的研究和基于前景理論出行方式選擇行為選擇的研究狀況進(jìn)行綜述?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)研究前景理論對(duì)交通出行方式的選擇是非常有意義的。

關(guān)鍵詞：前景理論;出行方式選擇;城市交通

0 引言

國(guó)內(nèi)外眾多的研究學(xué)者在出行方式選擇決策問(wèn)題方面都有著各自不同的研究方向與成果。但大多數(shù)的研究都是建立在期望效用理論框架下構(gòu)建的非集計(jì)模型的研究，而在實(shí)際情境下，出行者受到來(lái)自自身的如經(jīng)濟(jì)收入、出行目的等主觀因素以及來(lái)自外界的如復(fù)雜的路網(wǎng)狀況等客觀因素的影響，往往表現(xiàn)出非理性的出行選擇行為，這與期望效用理論所假定的“完全理性人”以及“追求效用最大化”相違背，而前景理論比較貼合實(shí)際的描述了實(shí)際環(huán)境下出行者的出行。雖然前景理論在交通領(lǐng)域已經(jīng)等到了應(yīng)用，但還不很成熟，以下將分別從國(guó)外和國(guó)內(nèi)兩個(gè)層面介紹出行方式的研究以及前景理論在出行選擇問(wèn)題上的研究狀況。

1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

目前研究決策問(wèn)題的主流的理論和方法是“期望效用理論”。1944年，VonNeumann和Mor-genstern首次提出了效用期望最大化理論[1]，后經(jīng)過(guò)Savage[2]用直覺的偏好關(guān)系推導(dǎo)出了一個(gè)由效用和主觀概率來(lái)決定出行者選擇決策的“主觀期望效用理論”。隨著研究的不斷深入該理論與實(shí)際諸多不相符的現(xiàn)實(shí)也慢慢暴露出來(lái)。其中最具代表性的就有Allais悖論和Ellsberg悖論，Allais通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出人們?cè)诓淮_定言語(yǔ)描述環(huán)境下會(huì)表現(xiàn)出不一致的偏好關(guān)系，而Ellsberg在其實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)模糊環(huán)境往往會(huì)令決策者違背savage的確定性事件原則，這些都與期望效用理論的原則相違背[3]。

在基于前景理論研究出行行為選擇決策問(wèn)題時(shí)，參照點(diǎn)的設(shè)置是其中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，自然國(guó)外在這方面的研究也就比較多。Avineri在其建立的累積前景理論模型中研究了對(duì)不同類型的出行者分別設(shè)置相應(yīng)的參照點(diǎn)對(duì)最終出行選擇決策行為的影響[4];Rongchang和Ryuichi在基于前景理論研究出行者的出行時(shí)間問(wèn)題時(shí)驗(yàn)證了設(shè)置參照點(diǎn)的適應(yīng)性和必要性;類似的，Sagi在研究影響出行者面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度的出行方式選擇時(shí)，充分考慮了在風(fēng)險(xiǎn)下參照點(diǎn)設(shè)置的重要性，并認(rèn)為參照點(diǎn)可以很好地反映出出行者面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的態(tài)度的。

2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)關(guān)于前景理論在出行行為選擇決策問(wèn)題的研究主要也是集中在對(duì)出行路徑的選擇化及出發(fā)時(shí)刻的選擇的研究上，對(duì)出行方式的研究相對(duì)偏少，但彼此的研究具有相通的原理巧借鑒之處。

趙凜和張星臣在回顧了期望效用理論的不足之處的前提下，應(yīng)用前景理論分析了先驗(yàn)條件下出行者的學(xué)習(xí)更新過(guò)程，并設(shè)定了出行者決策參照點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了先驗(yàn)條件下的出行者決策理論模型;閆乃帥等在假定出行者已知路徑的出行時(shí)間概率的前提下，依據(jù)前景理論構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)條件下的路徑選擇模型，并通過(guò)算例和實(shí)證驗(yàn)證了前景理論在描述出行者出行選擇決策行為上的優(yōu)勢(shì);劉玉印等人也在累積前景理論的框架背景下建立了連續(xù)隨機(jī)分布條件下的出行者路徑選擇模型;張波則基于累積前景理論，構(gòu)建了一個(gè)SUE模型，給出了模型的具體算法，并結(jié)合算例對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證;秦世環(huán)在分析了出行者在出行前、出行中以及出行后三個(gè)階段過(guò)程中主觀個(gè)人因素、客觀因素對(duì)出行決策的影響，在此基礎(chǔ)上分析了出行者的風(fēng)險(xiǎn)偏好特征，并通過(guò)主成分分析的方法找出主要影響因素，綜合考慮出行方式與路徑選擇，利用貝葉斯更新模型描述出行者出行前后感知時(shí)間的變化，構(gòu)建基于前景理論的出行路徑和出行方式選擇模型，最后結(jié)合實(shí)際路網(wǎng)進(jìn)行了適用性驗(yàn)證。

3 前景理論的基本模型

前景理論將不確定條件下事件編輯的全部?jī)r(jià)值用價(jià)值函數(shù)與決策權(quán)重函數(shù)的乘積來(lái)表示。

價(jià)值函數(shù)的定義為：

其中，表示參考點(diǎn);表示備選方案的結(jié)果;為風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度系數(shù)， ，的值越大說(shuō)明決策者越喜歡冒險(xiǎn)，當(dāng)時(shí)決策者為風(fēng)險(xiǎn)中立者;為損失規(guī)避系數(shù)，若，則說(shuō)明決策者對(duì)損失更加敏感。

其中，為結(jié)果發(fā)生的概率; 為風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度系數(shù)，其值越小就說(shuō)明決策者越容易將小概率事件高估，而將大概率事件低估。

由于決策存在隨機(jī)占優(yōu)及多個(gè)結(jié)果的情況，Kahenman和Tversky修正了決策權(quán)重函數(shù)。假設(shè)為各個(gè)備選方案結(jié)果的發(fā)生概率;其中各備選方案的結(jié)果是根據(jù)升序排列的， 。累積決策權(quán)重函數(shù)可表達(dá)為：

4 小結(jié)

國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)不確定性條件下的出行選擇決策問(wèn)題的研究已經(jīng)比較深入并取得了豐碩的成果。但絕大部分的研究都是基于期望效用理論的基礎(chǔ)之上的，基于期望效用理論在出行選擇決策問(wèn)題上的研究都是建立在出行者是“完全理性人”以及“追求效應(yīng)最大化”的基礎(chǔ)之上的。實(shí)際上，出行者在面對(duì)不確定環(huán)境下難以做到“完全理性”，面對(duì)各種可行選擇方案，表現(xiàn)出風(fēng)險(xiǎn)傾向或者風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，而不是一味的追求效應(yīng)最大化了。相比之下，建立在“有限理性”基礎(chǔ)上的“前景理論”可以合理的解釋實(shí)際環(huán)境下出行者的選擇行為。

參考文獻(xiàn)：

[1]褚耀程.前景理論下路徑選擇行為參考點(diǎn)選取問(wèn)題研究[D].西南交通大學(xué)，2017.

[2]田麗君，呂成銳，黃海軍.基于出行時(shí)間區(qū)間數(shù)和參考點(diǎn)的擇路行為研究[J].系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，2018，38（4）：395-405.

[3]李小靜，劉林忠.基于累積前景理論的通勤者路徑選擇模型[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2015，15（1）：173-178.

[4]王燕.基于前景理論的通勤者出行路徑選擇行為及風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度研究[D].西南交通大學(xué)，2017.