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2022-06-11
英文标题:
《Quantum Structures in Human Decision-making: Towards Quantum Expected
  Utility》
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作者:
Sandro Sozzo
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最新提交年份:
2018
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英文摘要:
  {\\it Ellsberg thought experiments} and empirical confirmation of Ellsberg preferences pose serious challenges to {\\it subjective expected utility theory} (SEUT). We have recently elaborated a quantum-theoretic framework for human decisions under uncertainty which satisfactorily copes with the Ellsberg paradox and other puzzles of SEUT. We apply here the quantum-theoretic framework to the {\\it Ellsberg two-urn example}, showing that the paradox can be explained by assuming a state change of the conceptual entity that is the object of the decision ({\\it decision-making}, or {\\it DM}, {\\it entity}) and representing subjective probabilities by quantum probabilities. We also model the empirical data we collected in a DM test on human participants within the theoretic framework above. The obtained results are relevant, as they provide a line to model real life, e.g., financial and medical, decisions that show the same empirical patterns as the two-urn experiment.
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中文摘要:
{\\it Ellsberg思维实验}和Ellsberg偏好的实证证实对{\\it主观预期效用理论}(SEUT)提出了严重挑战。我们最近为人类在不确定性条件下的决策制定了一个量子理论框架,该框架令人满意地解决了埃尔斯伯格悖论和SEUT的其他难题。在此,我们将量子理论框架应用于{\\it Ellsberg two-urn示例},表明可以通过假设作为决策对象的概念实体的状态变化({\\it decision-making},或{\\it DM},{\\it entity})来解释这一悖论,并通过量子概率来表示主观概率。我们还在上述理论框架内,对我们在DM测试中收集的人类参与者的经验数据进行建模。获得的结果是相关的,因为它们提供了一条线来模拟现实生活,例如财务和医疗决策,这些决策显示出与两个urn实验相同的经验模式。
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分类信息:

一级分类:Computer Science        计算机科学
二级分类:Artificial Intelligence        人工智能
分类描述:Covers all areas of AI except Vision, Robotics, Machine Learning, Multiagent Systems, and Computation and Language (Natural Language Processing), which have separate subject areas. In particular, includes Expert Systems, Theorem Proving (although this may overlap with Logic in Computer Science), Knowledge Representation, Planning, and Uncertainty in AI. Roughly includes material in ACM Subject Classes I.2.0, I.2.1, I.2.3, I.2.4, I.2.8, and I.2.11.
涵盖了人工智能的所有领域,除了视觉、机器人、机器学习、多智能体系统以及计算和语言(自然语言处理),这些领域有独立的学科领域。特别地,包括专家系统,定理证明(尽管这可能与计算机科学中的逻辑重叠),知识表示,规划,和人工智能中的不确定性。大致包括ACM学科类I.2.0、I.2.1、I.2.3、I.2.4、I.2.8和I.2.11中的材料。
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一级分类:Economics        经济学
二级分类:General Economics        一般经济学
分类描述:General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类:Quantitative Biology        数量生物学
二级分类:Neurons and Cognition        神经元与认知
分类描述:Synapse, cortex, neuronal dynamics, neural network, sensorimotor control, behavior, attention
突触,皮层,神经元动力学,神经网络,感觉运动控制,行为,注意
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Economics        经济学
分类描述:q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学,包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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一级分类:Physics        物理学
二级分类:Quantum Physics        量子物理学
分类描述:Description coming soon
描述即将到来
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2022-6-11 02:37:41
人类决策中的量子结构:TowardsQuantum预期效用Sandro SozzoSchool of Business and Centre IQSCSUniversity Road LE1 7RHLeicester(英国)电子邮箱:ss831@le.ac.ukAbstractEllsberg埃尔斯伯格偏好的思维实验和实证证实对主观预期效用理论(SEUT)提出了严重挑战。我们最近为不确定性下的人类决策制定了一个量子理论框架,该框架令人满意地解决了埃尔斯伯格悖论和SEUT的其他难题。在此,我们将量子理论框架应用于埃尔斯伯格双瓮示例,表明可以通过假设作为决策对象的概念实体(决策,或DM,实体)的状态变化并通过量子概率表示主观概率来解释这一悖论。我们还在上述理论框架内,对我们在DM测试中收集的人类参与者的经验数据进行建模。
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2022-6-11 02:37:44
所获得的结果是相关的,因为它们提供了一条线来模拟现实生活,例如财务和医疗决策,这些决策显示出与双瓮实验相同的经验模式。关键词:期望效用;埃尔斯伯格悖论;不确定性;量子结构;量子概率。1简介丹尼尔·卡尼曼(Daniel Kahneman)于2002年获得诺贝尔经济学奖,因为他在不确定性条件下对影响人类行为的心理因素的识别和评估方面进行了开创性的研究,这导致了一个称为行为经济学的新领域的诞生。认知心理学家多年来一直认为,复杂的认知过程,如人类的判断和决策(DM),必须通过组合集合论结构来建模,并且应该遵守类似于逻辑中通常使用的数学关系,由布尔逻辑(Boole logic)和概率形式化,Kolmogorov公理化(Kolmogorov概率)[1]。这些结构在物理学中被称为经典结构:它们最初用于经典物理学,后来扩展到统计学、心理学、经济学、金融学和计算机科学。在所谓的贝叶斯方法中,经典结构也是隐含假设的,根据贝叶斯方法,任何不确定性的来源都可以概率形式化,而人们根据科尔莫戈罗维亚概率的贝叶斯定律更新知识。
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2022-6-11 02:37:48
最后,经典结构是主观预期效用理论(SEUT)的基石,为理性DM提供了描述性和规范性的基础:在不确定性的情况下,人们(应该)选择,就一个唯一的概率度量而言,他们将EU最大化,满足Kolmogorov的公理,并解释为他们的主观概率【2,3】。然而,一方面,认知心理学的实证研究表明,经典结构通常无法模拟人类的判断和决定,因此,从标准逻辑和概率理论的角度解释广泛的认知现象是有问题的。另一方面,卡尼曼(Kahneman)、特沃斯基(Tversky)和其他作者认为,这些与经典性的经验偏差是人类推理的“真正错误”,因此使用“效果”、“谬误”、“悖论”、“矛盾”等术语来指代这些现象【4,5】。Kahneman-Tversky判断启发式和个体偏见计划的一个创新方面是使用非Kolmogorovian结构来表示概率。在这方面,对量子理论基础的研究揭示了经典结构和量子结构之间的概念和数学差异,例如,上下文相关的情况至关重要,需要一个非Kolmogorovianquantum样的概率模型(参见,例如,[7,8,9])。
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2022-6-11 02:37:51
这是一项成功研究的起点,该研究将量子理论的数学形式主义从任何物理解释中分离出来,应用于认知和经济学中无法用经典结构建模的情况的建模(参见,例如,[6,7,8,9,10])。为什么SEUT中的经典结构存在问题?1961年,丹尼尔·埃尔斯伯格(DanielEllsberg)提出了一系列DMexperiments,其结果与SEUT的预测不一致,因为具体决策主要受心理因素的影响,如歧义厌恶,而不是最大化EU的需要【11】。其结果是,人们无法通过最大化EU来表示埃尔斯伯格偏好,而唯一的Kolmogorovian概率测度产生了著名的埃尔斯伯格悖论。在简单的DM测试中,以及在更复杂的真实DM情况下,Ellsberg偏好多次被证实与SEUT及其主要扩展的预测相反(参见,例如,[12])。量子结构的研究与SEUT的陷阱有什么关系?答案来自20年来对量子物理学基础、量子结构的起源以及经典理论和量子理论之间的概念和数学差异的研究。事实上,我们遵循了布鲁塞尔研究小组阐述的量子物理操作和现实方法,将其扩展到认知实体,即概念、概念组合、命题和更复杂的DMentities【13】。在这种方法中,决策对象的情况定义了给定状态下的概念实体(THDM实体)。这种状态具有认知性质,可以捕捉决策情境周围的不确定性(风险、歧义)的概念和数学方面。
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2022-6-11 02:37:54
当决策者被要求在不同的选项中进行选择时,她/他的心理行为被描述为影响DM实体并改变其状态的认知语境。DM实体的状态因这种上下文交互而改变的方式提供了决策者对歧义态度的信息(歧义吸引、歧义寻求、歧义中性)。上述DM过程的现实和操作描述为“构建(创建)过程,其中上下文介导的转换发生在从潜在到实际的过程中”,非常类似于量子测量过程,在该过程中,与物理测量上下文的交互决定了被测量子实体的内在概率状态变化,这表明量子力学表示在这种情况下是合适的。在这方面,我们阐述了一个量子理论框架来表示人类DM的不确定性,该框架能够对埃尔斯伯格悖论[14,15,16]和更一般的DM情况[14,16]进行建模,这些情况从SEUT及其扩展的角度来看是有问题的,即机器悖论[17]。此外,我们最近证明,量子理论框架能够成功表示在Ellsbeg和Machinaparadox情况下进行的各种DM测试【18】。在本论文中,我们关注埃尔斯伯格双瓮实验的量子理论建模,因为该实验涉及到在具有已知概率的期权或风险期权之间进行选择,而经验心理学通常区分概率判断错误和DM错误。琳达式故事中的连接谬误和析取谬误,概念组合中成员判断的过度和欠扩展效应都是前一类的例子。
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