第七章 系统工程之冲突分析精选PPT.ppt
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1、第七章 系统工程之冲突分析第1页,本讲稿共21页冲突分析冲突分析(Conflict Analysis)是国外近年来在经典对策是国外近年来在经典对策论论(Game Theory)和偏对策理论和偏对策理论(Metagame Theory)基础基础上发展起来的一种对冲突行为进行正规分析上发展起来的一种对冲突行为进行正规分析(Formal Analysis)的决策分析方法,它运用数学模型来描述冲突现的决策分析方法,它运用数学模型来描述冲突现象,提取冲突过程的本质和特点,分析各种可能和必然的象,提取冲突过程的本质和特点,分析各种可能和必然的冲突结果,并决策者提供有力的决策依据。冲突结果,并决策者提供有力
2、的决策依据。冲突分析其主要特点是能最大限度地利用信息,通过冲突分析其主要特点是能最大限度地利用信息,通过对许多难以定量描述的现实问题的逻辑分析,进行冲突事对许多难以定量描述的现实问题的逻辑分析,进行冲突事态的结果预测和过程分析(预测和评估、事前分析和事后态的结果预测和过程分析(预测和评估、事前分析和事后分析),帮助决策者科学周密地思考问题。它是分析多人分析),帮助决策者科学周密地思考问题。它是分析多人决策和解决多人竞争问题的有效工具之一。国外已在社会、决策和解决多人竞争问题的有效工具之一。国外已在社会、政治、军事、经济等不同领域的纠纷谈判、水力资源管理、政治、军事、经济等不同领域的纠纷谈判、水
3、力资源管理、环境工程、运输工程等方面得到了应用,我国也已在社会环境工程、运输工程等方面得到了应用,我国也已在社会经济、企业经营和组织管理等领域开始应用。经济、企业经营和组织管理等领域开始应用。第2页,本讲稿共21页研究冲突的方法可根据定量、定性的不同分为两个方研究冲突的方法可根据定量、定性的不同分为两个方面。面。20世纪西方的许多学者把定量方面的研究工作逐渐引世纪西方的许多学者把定量方面的研究工作逐渐引向数量化。在经济学领域内,一批著名科学家作出了杰出向数量化。在经济学领域内,一批著名科学家作出了杰出的贡献,如冯的贡献,如冯诺意曼、摩根斯特思、德布鲁、萨缪尔森、诺意曼、摩根斯特思、德布鲁、萨缪
4、尔森、西蒙、阿罗、布坎南等是其中的杰出代表。西蒙、阿罗、布坎南等是其中的杰出代表。1944年冯年冯诺伊曼和摩根斯特恩合著诺伊曼和摩根斯特恩合著博弈论与经济博弈论与经济行为行为,使,使“经济博弈论经济博弈论”正式创立。正式创立。20世纪世纪90年代以来,年代以来,特别是特别是1994年纳什等三位年纳什等三位“博弈论博弈论”巨匠获得诺贝尔经济巨匠获得诺贝尔经济学奖,标志着学奖,标志着50年来博弈论的研究已获得了巨大的成功,年来博弈论的研究已获得了巨大的成功,成为了冲突分析中最为重要的定量研究理论。当然此外还成为了冲突分析中最为重要的定量研究理论。当然此外还有许多与研究冲突有关的理论,如决策论、控制
5、论等。有许多与研究冲突有关的理论,如决策论、控制论等。二、冲突分析方法二、冲突分析方法第3页,本讲稿共21页三、冲突分析方法的发展三、冲突分析方法的发展 1 1、Stackelberg对策 Stackelberg对策,又称为主从对策对策,又称为主从对策(Leader Follower Game),它是在多级递阶决策系统中,由于决策人所处的,它是在多级递阶决策系统中,由于决策人所处的层次地位不同,所形成的一种新对策形式。其基本问题是层次地位不同,所形成的一种新对策形式。其基本问题是对策中的主方如何利用自己的领导地位制订决策或策略,对策中的主方如何利用自己的领导地位制订决策或策略,以引导从方采取合
6、作行为,它与经济学中有关机制设计的以引导从方采取合作行为,它与经济学中有关机制设计的研究有密切联系,两者都是研究如何设计适当的激励机制研究有密切联系,两者都是研究如何设计适当的激励机制或诱导策略或诱导策略(Incentive Strategy)用以揭示从方的私有信息、用以揭示从方的私有信息、诱导从方的利己行为有益于全局的利益。这种模型较好地诱导从方的利己行为有益于全局的利益。这种模型较好地反映了社会、经济和管理系统中的层次结构,近年来吸引反映了社会、经济和管理系统中的层次结构,近年来吸引了众多的学者进行研究。了众多的学者进行研究。第4页,本讲稿共21页2、误对策、误对策 冲突分析的策略选择是建
7、立在对抗中各方的信息彼此透明,各局中冲突分析的策略选择是建立在对抗中各方的信息彼此透明,各局中人理智、客观的基础上。然而现实冲突中并非总是这样,信息失真以及局人理智、客观的基础上。然而现实冲突中并非总是这样,信息失真以及局中人判断失误是时常发生的,针对这类情形,误对策技术成为一种有效的中人判断失误是时常发生的,针对这类情形,误对策技术成为一种有效的决策分析技术。决策分析技术。误对策,又称超对策误对策,又称超对策(Hypergame),是,是20世纪世纪70年代由西方学者提出年代由西方学者提出的,该方法假设:各局中人因对其他局中人的偏好顺序判断有误、对其他局中的,该方法假设:各局中人因对其他局中
8、人的偏好顺序判断有误、对其他局中人的可用策略错误理解等等,而对决策形势产生了偏差。一个误对策的均衡点人的可用策略错误理解等等,而对决策形势产生了偏差。一个误对策的均衡点是由对策表中主对角线上各偏好顺序向量而确定的。是由对策表中主对角线上各偏好顺序向量而确定的。误对策分析主要有一阶误对策误对策分析主要有一阶误对策H1和二阶误对策和二阶误对策H2。一阶误对策是。一阶误对策是指至少有一个局中人的感知产生误差而所有局中人都没有意识到。二指至少有一个局中人的感知产生误差而所有局中人都没有意识到。二阶误对策是指至少有一个局中人意识到有某个局中人的感知存在误差。阶误对策是指至少有一个局中人意识到有某个局中人
9、的感知存在误差。K阶误对策阶误对策Hk的概念可以此类推。的概念可以此类推。第5页,本讲稿共21页由于实际的冲突问题中,局中人的策略集和偏好等均可能经常发生变化,例如:由于实际的冲突问题中,局中人的策略集和偏好等均可能经常发生变化,例如:主从冲突中的主从冲突中的“上有政策,下有对策上有政策,下有对策”,在该对策过程中局中人,在该对策过程中局中人(上、下级上、下级)的策略集、的策略集、偏好等部分或全部处在变化之中,因此无法按静态冲突分析的方法加以分析。于是偏好等部分或全部处在变化之中,因此无法按静态冲突分析的方法加以分析。于是 Nigel Howard于于1990年提出了软对策论年提出了软对策论(
10、Soft Game Theory),对此问题作了专门研究,该理论的前,对此问题作了专门研究,该理论的前提条件更为接近客观实际。在原有理性选择模型中,偏好或者被预先设定并保持不变,或者过分强提条件更为接近客观实际。在原有理性选择模型中,偏好或者被预先设定并保持不变,或者过分强调偏好的动态特性,而软对策既研究偏好固定时的情形,又研究其动态演变过程,使冲突中的静、调偏好的动态特性,而软对策既研究偏好固定时的情形,又研究其动态演变过程,使冲突中的静、动态特性得到了有机统一。动态特性得到了有机统一。3、软对策、软对策 软对策理论对传统理论进行了改进,如将传统的方案分析法扩展为对抗分析法软对策理论对传统理
11、论进行了改进,如将传统的方案分析法扩展为对抗分析法(Confrontation Analysis),并创新性地对一些假定进行了修正,引入了许多局中人之间相互,并创新性地对一些假定进行了修正,引入了许多局中人之间相互影响的新因素:非理性、情绪与不信任等。影响的新因素:非理性、情绪与不信任等。1993年年Bennett和和Howard又提出了戏剧模型又提出了戏剧模型(DraIna Theory),对软对策理论有了进,对软对策理论有了进一步发展。其主要表现在:(一步发展。其主要表现在:(1)研究了多人情形;()研究了多人情形;(2)进行了严格的结构化描述。其后的文)进行了严格的结构化描述。其后的文献
12、还对献还对“悖论悖论”在软对策中的应用进行了较详细的阐述。在软对策中的应用进行了较详细的阐述。第6页,本讲稿共21页Von Neumann和和Morgenstern奠定了博弈论的基础,从数学上讲,虽然许多博弈奠定了博弈论的基础,从数学上讲,虽然许多博弈论的方法具有很复杂的数学形式,但对于实际冲突问题却仍显得过于简化。论的方法具有很复杂的数学形式,但对于实际冲突问题却仍显得过于简化。1971年加拿年加拿大的大的N.Howard提出的亚对策提出的亚对策(Metagame)分析技术分析技术,突破了传统的对策论研究框,突破了传统的对策论研究框架并提出了一种反映冲突主要元素的灵活的符号表示方法。但亚对策
13、分析中,架并提出了一种反映冲突主要元素的灵活的符号表示方法。但亚对策分析中,假定每个冲突参与人对所有参与人的结局喜好程度都相互了解,这在实际中是假定每个冲突参与人对所有参与人的结局喜好程度都相互了解,这在实际中是极难做到的。极难做到的。20世纪世纪80年代,年代,MFraser和和WHipel提出了冲突分析策略提出了冲突分析策略(Conflict Analysis),它要求每位局中人根据自身的实力、立场和要求排列出自己的优先向量。决,它要求每位局中人根据自身的实力、立场和要求排列出自己的优先向量。决策者的每个成果的单方面的改进必须被标出,记作策者的每个成果的单方面的改进必须被标出,记作UI(U
14、nilateral Improvement)。然后,必须对每项成果作静态分析,由此便可获得整体的平衡,最后便可决定冲突然后,必须对每项成果作静态分析,由此便可获得整体的平衡,最后便可决定冲突各方最为安全的策略。各方最为安全的策略。四、冲突分析理论的研究四、冲突分析理论的研究 第7页,本讲稿共21页冲突分析的要素冲突分析的要素(也叫冲突事件的要素也叫冲突事件的要素)是使现实冲突问题模型化、分析正规化是使现实冲突问题模型化、分析正规化所需的基本信息,也是对原始资料处理的结果。主要有:所需的基本信息,也是对原始资料处理的结果。主要有:(1)时间点:是说明)时间点:是说明“冲突冲突”开始发生时刻的标志
15、;对于建模而言,则开始发生时刻的标志;对于建模而言,则是能够得到有用信息的终点。因为冲突总是一个动态的过程,各种要素都在是能够得到有用信息的终点。因为冲突总是一个动态的过程,各种要素都在变化,这样很容易使人认识不清,所以需要确定一个瞬间时刻,使问题明朗变化,这样很容易使人认识不清,所以需要确定一个瞬间时刻,使问题明朗化。但时间点不直接进入分析模型。化。但时间点不直接进入分析模型。(2)局中人()局中人(Players):是指参与冲突的集团或个人):是指参与冲突的集团或个人(利益主体利益主体),他们,他们必须有部分或完全的独立决策权必须有部分或完全的独立决策权(行为主体行为主体)。冲突分析要求局
16、中人至少有两个或两。冲突分析要求局中人至少有两个或两个以上。局中人集合记作个以上。局中人集合记作N,N|=n2。(3)选择或行动)选择或行动(Options):是各局中人在冲突事态中可能采取的行为动作。冲突:是各局中人在冲突事态中可能采取的行为动作。冲突局势正是由各方局中人各自采取某些行动而形成的。每个局中人一组行动的某种组合称局势正是由各方局中人各自采取某些行动而形成的。每个局中人一组行动的某种组合称为该局中人的一个策略为该局中人的一个策略(Strategy)。五、冲突分析的要素五、冲突分析的要素 第8页,本讲稿共21页(4)结局)结局(Outcomes)。各局中人冲突策略的组合共同形成冲突
17、事态的结。各局中人冲突策略的组合共同形成冲突事态的结局。全体策略的组合局。全体策略的组合(笛卡尔乘积或直积笛卡尔乘积或直积)为基本结局集合。结局是冲突分析为基本结局集合。结局是冲突分析问题的解。问题的解。(5)优先序或优先向量()优先序或优先向量(Preference Vector)。各局中人按照自己的目标)。各局中人按照自己的目标要求及好恶标准,对可能出现的结局(可行结局)排出优劣次序,形成各自要求及好恶标准,对可能出现的结局(可行结局)排出优劣次序,形成各自的优先序(向量)。的优先序(向量)。六、六、冲突分析的一般过程冲突分析的一般过程 第9页,本讲稿共21页 (1 1)对冲突事件背景的认
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