齐当别视觉下的出行方式偏好反转研究

张 年，罗 霞*，邓 燕

(1.西南交通大学交通运输与物流学院，成都610031；2.成都石室中学数学教研组，成都610000)

0 引言

偏好反转现象(PreferenceReversals Phenomenon,PRP)是决策行为中存在的一种奇怪现象，主要表现为在对于期望值大体相同，但收益不等的选择博弈当中，决策者的选择与评价行为之间没有表现出一致性.1968年，Slovic和Lichtenstein在对冒险行为研究的实验中发现了该现象，并在1971年通过3个博弈实验对偏好反转现象的存在进行了证实.

偏好反转动摇了经典经济学理论的根基，违背了经典的偏好行为原则，在经济学和心理学领域引起了广泛的质疑，如Grether等[1]试图通过加强对实验过程中经济学因素的控制以消除偏好反转，Reilly[2]试图通过加强与被试者的沟通，提高被试者的动机及普及期望理论知识等方法来消除偏好反转，而结果显示偏好反转现象在相当程度上依然存在，更加的证实了其存在的普遍性.继而学者从质疑转变为用理论对偏好反转进行解释.在经济学领域，学者们将PRP现象归因于对经典期望效用理论三大原则的违背，Loomes等[3]在后悔理论中提出PRP违背了传递性原则；Holt等[4]通过对确定价格模式(BDM)的分析，将偏好反转现象归因于对独立性原则的违背；Starmer等[5]也对BDM进行分析，将PRP归因于对简约性原则的违背.近年来也有Schmidt等[6]认为PRP源于随机误差，提出用扩展的误差模型对PRP进行解释.心理学对PRP的解释主要集中在心理过程的发展，Goldstein等[7]提出表达理论，通过被试者不同的映射反应分析，部分解释了“选择和出价”的不一致.Tversky[8]提出权变加权理论，将PRP归因于刺激物权重的变化；Mellers[9]提出过程改变理论，认为是由于结合信息的决策策略发生改变导致了PRP；Birnbaum[10]提出配置权重理论，对PRP进行了较好的解释，但是对模型结果不能进行预测.近几年，国外学者主要通过实验心理学的方法，对偏好反转的规律进行研究，如C.Schmeltzer[11]通过不同的场景及不同的反应模式的场景对照实验，对偏好反转的产生和消失进行了解释.

国内对偏好反转的研究较少，主要集中在实验心理学领域，如李妤[12]基于齐当别理论对偏好反转现象进行了解释，常光伟[13]通过心理混合实验设计，进行了不同决策任务模式，不同的反应顺序及不同被试性别条件对偏好反转的影响研究，辛聚珊[14]对风险态度、概率水平和不同决策角色诱发的偏好反转的影响进行了研究.

上述无论是经济学模型还是心理学模型，由于本身的局限性，目前还没有得到广泛性的实验支撑，解释也并没有得到一致性的认同.目前针对交通行为的偏好反转研究就更少，本文从偏好反转现象在公交出行中的发现，通过调查“谨慎控制”对偏好反转现象的存在进行实证，然后在齐当别视觉下通过心理学实验设计，对公交出行选择中的偏好反转现象进行研究.

1 偏好反转的发现

研究围绕西南交通大学两校区之间的公交出行展开，两校区公交出行主要通过校园交通车和119路公交承担，均为2元票价的始发空调巴士，首末站点位置不同，线路一致，单程行车距离约10 km，如图1所示.

图1 两校区行车线路示意图Fig.1 Driving line of two campus

在两校区师生交通出行调查中，我们注意到出行者对校园交通车和119路公交车偏好选择与评价存在不一致的现象，如表1所示.

表1 初次调查结果统计(N=82)Table 1 Result of the first investigation

偏好项有48名的出行者(59%)选择了校车，评价项却有67名出行者(82%)对校园交通车给出了更高的评分，不一致比例达到23%.通常我们将此类情况视为调查产生的随机误差，但由于统计结果中的不一致比例超过了10%，使得我们对问卷设计产生了质疑，并试图通过对调查“谨慎控制”以减少误差，问题设置如表2所示，具体措施如下.

(1)增加选择支的属性描述，加强与被试者的沟通[1-2].

(2)扩大调查样本至220名，对象为近1个月在两校区之间至少出行过2次的学生[14].

(3)为避免被试者贸然给出0分或1分的偏激结果，问卷将评分按照“极差，较差，适中，较好，很好”，将偏好程度按照“一定不选择，不会选择，无所谓，会选择，一定选择”划分等级.

表2 第2次调查问题设置Table 2 Problem setting of the second investigation

通过“谨慎控制”调查，无效问卷基本消除，但偏好与评价不一致的现象没有消失，比例依然达到了14%，如表3所示(相同得分项不做统计).

表3 第2次调查统计结果(N=197)Table 3 Result of the second investigation

χ2(1)=4.769，p＜0.01，检验结果显示偏好与评价之间呈现出显著性的不相关.根据决策公理，出行者应该偏好于他们评价最高的交通方式，但统计分析结果表明事实并非如此，使得我们对“偏好”与“评价”之间的关系产生了质疑，以“评价”去推断“偏好”的思路出现了问题.

2 齐当别理论

齐当别理论是一种心理学领域的决策模型，其核心思想为“齐差求辩出决策，避繁就简成判断”，个人选择的形成是“最好可能结果的取舍”或“最坏可能结果之间的取舍”[12].出行偏好反转的关键问题在于偏好是否由某种期望最大值所决定，齐当别理论不认为出行者能够实现多维度的整合，交通方式在一个维度上的弱势不能被另一维度上的优势所补偿，在面临多维度的选择时，更加倾向于采用非补偿性规则[12].根据李纾对齐当别理论的公理化分析，假设A=(A1,A2,…,An)为出行可选交通方式的有限集合，A1,A2∈A是可选的两种交通方式，符号“＞”表示偏好；B=(B1,B2,…,Bm)为表征集合A的m维属性主观空间，选项Ai各个维度可为任意度量水平变量(如称名变量、顺序变量、等距变量及比率变量)，其中Ai能且只能由m维空间中的第i点表示；C=(C1,C2,…,Cn)是交通方式的评价集合，则齐当别模型可描述为[15]

式中：Oij(j=1,…,m)是选项Ai在维度j上的客观价值水平；Uij=Ut,p

j(Oi,j)是Ai在维度j上的主观价值水平的单调效用函数，其中p为个体在某一确定时间间隔t所形成的函数.

式中：aj,bj表示选项在各维度上的差异值；j0表示主观效用差最大的维度.

根据齐当别理论，只有当选项间的维度差符合占优性原则时，决策者才能形成对二择一问题的偏好，即

3 实验设计

实验1为探索齐当别理论是否可以对偏好选择进行解释，根据齐当别模型和实验心理学原理，我们对之前的有效样本增设匹配任务实验.假设反映两种交通方式属性差异的主要因素为乘车时间与候车时间，为得到出行者不同维度的主观判断，要求被试选择“认为差异最大的一项”，如表4所示.

表4 匹配任务的问题设置Table 4 Problem setting of matching task

实验2为探索齐当别模型是否可以对出行选择进行预测，我们调整了被试对任务的反应顺序[4].同时，为进一步研究交通方式选择是多维度属性组合过程还是齐当别过程，我们将实验设计为到新校区体育馆的出行任务场景，增加步行时间属性，使得两种交通方式的整体期望时间略有变化，各属性维度测量值间表现出明显差异，如表5所示.根据实验心理学原理，为避免被试间，以及问题间的相互干扰，在间隔1周后对200名学生进行了2×3×2的心理实验，要求被试依次进行维度匹配，偏好选择和评分任务.

表5 选择支属性Table 5 Option properties

实验3偏好反转现象是否真的源自决策行为中人们的偏好产生了变化，在不确定条件下，被试有可能对出行结果的损益不是那么清晰，那么通过概率的引入是否可以提高个体对问题的度量水平.为探索上述问题，我们回到偏好反转的原始范式，进行了2组风险条件场景的出行任务实验[5].实验随机抽取84名大四毕业生进行测试，告知一场毕业招聘会将在45 min后正式举行，现在已经开始接受简历投递，接收名额有限，请同学尽快前往老校区参加，现在提供两种交通方式供选择，要求被试依次完成匹配、选择和评价任务，问题设置如表6所示.

在两种风险场景下，时间期望值大体相同，场景I最好的可能维度结果是119路可比校车提前24 min到达，尽早投递简历，并预留一定的准备时间，最坏的可能维度结果是119路比校车推迟4 min到达，有可能失去简历投递的机会.场景II最好的可能维度结果是校车比119路提前1 min到达，最坏的可能维度结果是119比校车推迟4 min到达.

表6 风险场景设置Table 6 Problems of risk situation

4 结果分析

实验1的统计结果如表7所示，选择A1选项的被试更加关注行车时间所带来的差异，而候车时间被“齐同”掉，选择A2选项的被试更加关注候车时间所带来的差异，行车时间被“齐同”掉.卡方检验χ2=168.078，p＜0.01显著说明了匹配结果可以解释不确定条件下的交通方式出行选择，支持了齐当别模型对交通出行选择解释的合理性.

表7 选择与匹配的结果(实验1，N=197)Table 7 Result of selection and matching(Experiment 1)

实验2的统计结果如表8和表9所示，改变被试反应顺序使得偏好反转率不但没有减少，反而出现了一定幅度的提高，匹配任务中下划线数据表示与齐当别模型相一致的结果，卡方检验χ2=166.189，p＜0.01，显著的解释了齐当别理论侦测性占优原则对选择行为预测的正确性，而步行时间属性的引入并没有对选择偏好造成显著性影响(χ2=1.054，p＜0.01)，证明了个体选择不是多维度整合过程，而是非补偿性的齐当别过程.

表8 偏好与匹配统计结果(实验2，N=195)Table 8 Result of the preference and matching(Experiment 2)

表9 偏好与评价统计结果(实验2，N=195)Table 9 Result of the preference and evaluation(Experiment 2)

实验3的统计结果如表10所示，在场景I中，下划线数据表示与齐当别理论相一致的结果，83%的被试对校园交通车($选项)给予了更高的评价，但在选择时却有63%选择了119路公交(P选项)，被试主观上认为迟到所带来的后果更加严重，匹配项(χ2=75.63，p＜0.01)显著的解释了偏好选择的齐当别过程.在场景II中，两种交通方式最好的可能结果差异减小后，“提前2 min到达”和“提前1 min达”很容易被齐同掉，大多数被试转而将最坏可能的结果作为自己的选择依据，此时齐当别模型依然可以显著的解释个体的偏好选择，但是调查数据显示此时“偏好”与“评价”是一致的，所谓的“偏好反转”现象却消失了.

表10 风险场景实验结果(实验3，N=84)Table 10 Result of risk situation experiment(Experiment 3)

通过上述3组心理实验可得出：

(1)试验结果表明，出行者对交通方式的偏好选择与评价所采取的是两种截然不同的态度，偏好反转现象在交通出行选择行为中实际存在.

(2)在面临两种期望值整体基本一致的出行方式选择时，齐当别视觉下的侦测性占优原则能够较好的解释和预测偏好反转现象.

(3)精准概率的引入并不必然影响出行者的决策度量水平，属性维度差异由个人主观测量值所决定.

(4)所谓“偏好反转”的现象，并不是真的源于人们偏好的不一致，而是由于偏好和评价是两个不同策略过程，出行者对交通方式的属性维度差判断各有不同，由此导致了评价与偏好的不一致.

5 结论

我们通常将对交通方式的满意度或评分等作为开展交通研究工作的重要指标，而偏好反转现象的存在却说明，出行者对某出行方式的评价水平并不能完全反映其真实出行意愿.虽然出行者的“偏好”与“评价”在整体上依然关系显著，但对部分“偏好反转”的现象，在期望效用理论的框架下却得不到很好的解释.齐当别模型为认识和研究人类的风险决策行为提供了一个新的视角，为交通出行中表现出来的偏好不一致现象提供了一个替代的解释.当面临这种不一致时，没有必要从修正“最大化”准则着手.本文仅对交通出行行为中的偏好反转现象进行了初步的探索，并尝试进行了初步的理论解释，在随后的研究工作中还将进行更加深入的研究，也希望通过此文抛砖引玉.