[论文解读] Worthwhile-to-move behaviors as temporary satisficing without too many sacrificing processes

Hédy Attouch, Antoine Soubeyran|ArXiv.org|May 8, 2009

Decision-Making and Behavioral Economics参考文献 32被引用 4

一句话总结

本文提出了一种关于'值得移动'决策的行为模型，作为在摩擦条件下的一种临时满足策略，其中代理人通过基于状态的优劣-成本比较，在增量收益与变动成本之间进行权衡。该模型在惯性和有限理性条件下展现出收敛至稳定常规的特性，为优化提供了一种动态的、参考依赖的替代方案，适用于心理学、认知科学和算法设计。

ABSTRACT

The worthwhile-to-move incremental principle is a mechanism where, at each step, the agent, before moving and after exploration around the current state, compares intermediate advantages and costs to change to advantages and costs to stay. These advantages and costs to change include goal-setting, psychological, cognitive, learning and inertia aspects. Acceptables moves are such that advantages to move than to stay are higher than some fraction of costs to move than to stay, with, as a result, a limitation of the intermediate sacrifices to reach the goal. When the agent is more goal-oriented and improves enough at each step, the process ends in a permanent routine, a rest point where the agent prefers to stay than to change, in spite of some possible residual frustration to have missed his goal. In case of high local costs to move this approach leads to a cognitive proof of Ekeland epsilon-variational principle. The as if hypothesis (as if agents would optimize) is revisited, leading to the introduction of a new class of optimization algorithm with inertia, the local search and proximal algorithms.

研究动机与目标

• 建模在现实世界摩擦（认知、心理和物理摩擦）下的决策行为，其中代理人无法完全优化。
• 将‘值得移动’行为形式化为一种动态的、临时的满足过程，以限制中间阶段的牺牲。
• 通过引入一类新算法，重新审视‘似是而非’假设，调和有限理性与优化之间的关系。
• 解释常规和习惯作为动态决策过程中稳定点的出现机制。
• 通过成本-收益比率和动态指数，校准行为相对于优化的低效性。

提出的方法

• 代理人在每一步比较移动的中间优势与维持现状的优势，使用基于状态的‘值得移动’阈值。
• 该模型采用度量空间框架，无需向量空间，从而可广泛应用于非线性和非凸问题。
• 移动成本的一部分界定了移动所需的最小优势，限制了中间阶段的牺牲，并支持内生的局部行动。
• 在移动局部成本较高的条件下，通过熵类似性质和目标函数的上半连续性，证明了收敛性。
• 该模型引入了‘局部搜索与邻近算法’作为一类新型优化启发式算法，内置惯性机制。
• 通过总移动成本、平均速度和中间牺牲水平，定义了动态低效指数，将行为与环境及个体特征相联系。

实验结果

研究问题

• RQ1 尽管存在有限理性和行为缺陷，如何将摩擦条件下的增量决策行为形式化为一种理性过程？
• RQ2 在何种条件下，‘值得移动’过程会收敛至稳定常规或稳定点？
• RQ3 如何在具有惯性和有限认知资源的行为模型中校准优化的‘似是而非’假设？
• RQ4 心理、认知和物理摩擦在塑造探索与利用之间的权衡中起什么作用？
• RQ5 如何量化行为中的低效性，并将其与个体特性和环境特征相联系？

主要发现

• 当局部移动成本足够高时，在完备度量空间中，‘值得移动’过程由于熵类似性质而收敛至最终状态。
• 当代理人高度目标导向且目标函数为上半连续时，该过程收缩为单个稳定点，代表永久性常规。
• 若代理人选择有限的总利用时间并以足够高速移动，则收敛可在有限步内完成。
• 该模型能内生产生局部行动，无需预先假设，因此适用于建模习惯与常规。
• 该过程将看似低效的行为合理化为一种节省策略，以最小化过渡阶段的中间牺牲。
• 该框架可通过基于移动成本、速度和牺牲水平的动态低效指数，实现对行为低效性的校准。