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决策分析和影响图的创始人,斯坦福大学Howard教授访谈

2013年03月09日 Other 评论 7 条 阅读 39,724 次

通过这篇文章,我发现搞控制决策的跟搞管理或股票分析的怎么看的书都一样啊!

 

原文翻译:胡笑旋

管理科学与工程学科下面的有很多热门的研究方向,决策分析(Decision Anslysis)是其中之一。决策分析这个术语,来源于斯坦福大学的Ronald A. Howard 教授。                                                             

Howard是斯坦福大学管理科学与工程系教授。1958年在MIT获得电机工程博士学位,曾任MIT电机工程和工业管理专业副教授,自1965年开始在斯坦福大学担任教授至今。

Howard教授于1966年在论文中首次使用“决策分析”(Decision Analysis)这一术语,自此之后,决策分析成为管理学科的一个重要研究方向。美国运筹学和管理学研究协会(INFORMS)专门办了一本期刊,就叫《Decision Analysis》。

Howard将一生的大部分精力投入到决策分析领域的研究中,他也是决策分析工具“影响图”的创始人(Influence diagramBayesian Network有异曲同工之妙,而Influence diagram的节点类型更丰富)。

2009年12月出版的《Decision Analysis》上面,刊登了Russ Garber对Howard教授的采访稿,这里面不仅谈到了Howard早期的一些经历,而且谈到了他在决策理论和决策分析方面的很多学术观点。

 

现摘取部分内容翻译如下: 

       Russ告诉我一些关于你的学术背景。

       Howard1955年我获得了麻省理工学院电机工程和经济工程双学士学位,接着我在那里拿到了电机工程专业的理科硕士(S.M.),电机工程师(E.E.),然后是理科博士(Sc.D.)。

 

在那段时间里,我遇到了Bill Linvill,他带过我一些课程。在我大学的第四年,我决定开始研究运筹学(在电机工程的基础下),从那时起我们的关系得以进展。我毕业的那个夏天我们的关系又进一步发展,那时我在Raytheon Research Labs工作,他在那当顾问,这样我们就有了更多的私人接触。在研究生学习期间,Linvill推荐我去Arthur D. Little公司,以更好地学习运筹。

 

Arthur D. Little公司给我创造了极好的机会,因为那时候他们有着可能是世界上最好的,从事商业咨询的运筹学团队。在整个研究生时期,我每周都在该公司工作两天,另外我还得到了一个暑期的工作职位。

 

研究生的第一学年,我为了来年的学习生活而申请了Ramo-Wooldridge公司的奖学金,Bill Linvill当时正好在奖学金评审委员。一个星期六的上午,他给我打电话来,告诉我没能得到这个奖学金,虽然他认为我应该得到。

 

不过,Linvill还是给了我高度的评价,并安排我得到了另一个奖学金,从而支付了我研究生的第二年的费用。我觉得非常的荣幸,我和Linvill之间的关系又近了一步。第二年,我终于获得了Ramo-Wooldridge公司的奖学金,并且还在1957的暑假,在洛杉矶和他们一起工作,再次与Linvill共事。这段时间里,我还和另外一些著名人士一起工作过,如George Kimball Philip Morse,他们是第一本运筹学著作:《运筹学方法》(1951年出版)的作者。后来,他们都成了我的博士论文(关于动态规划和马尔科夫过程)的指导老师,

 

Russ你博士毕业后做什么?

 

Howard1958年毕业后,我担任麻省理工学院“电机工程”和“工业管理”专业的助理教授。1960年,我扩展了博士论文中的工作,出版了一本书《动态规划和马尔可夫决策过程》。

 

1959年发生的几件事情促成了我在“决策分析”方面的研究。其中一件是结识了哥伦比亚大学的Howard Raiffa。那时他刚刚和Duncan Luce一起出版了《博弈和决策》一书。且福特基金会资助了他一个项目,叫做“基础数学在商业中的应用”。这个项目邀请了全国各处的商学院教授来哈佛生活一年,进行基础数学的学习。

 

Russ你的意思是,他们需要学习“基础数学”吗?

 

Howard是 的,他们学习《决策理论》、《线性规划》、《概率论》和《计算机应用》。你知道的,那时候商科并不很依赖数学。参加这个项目的教授们都是由院长推荐的,他 们当中有很多人后来也成为了杰出的商学院院长。这个项目非常成功,参与者们在这个方面做了大量的后继工作,改变了商科研究的面貌。

 

另一个对我产生影响的人是Maron Tribus,他是达特默斯大学工程学院院长,他介绍我去读Edwin Jaynes的著作。有一天,我一边理发,一边看Jaynes的书。快理完发的时候,我也完全确信了他关于概率的正确解释。Jaynes的研究成果使我彻底理解了不确定性的含义。后来,无论何时何地,只要他发表论文,我会立即放下手头的一切事情,迫不及待地去阅读。

 

Russ关于概率的“正确的解释”?你指的是主观概率吗?

 

Howard你是怎么理解主观概率的呢?

 

Russ主观概率应该就是基于自身经验和知识而得出的概率。

 

Howard难道还有其他形式的概率吗?如果你读过Jaynes的作品,你将再也不会考虑“客观概率”的概念了。换句话说,这个术语是不正确的,你不能从数据中得到概率。

 

Russ如果我们做了很多很多次试验,如一百万次,也得不到确切的概率吗?

 

Howard……,举例来说,如果一种药物试验表明,5%的使用这一药物的病人产生了指甲脱落的副作用,那么,如果你也使用了这种药物,你的指甲会脱落的概率也是5%吗?实际上,只有当你完全忽略了性别、年龄、教育、社会阶级、身体状况、疾病以及其他因素的差异时,你才能这样做。你还不得不对自己说:“如果它发生在其他人身上了,那它也同样可能发生在我的身上。”

 

Russ但是它不是比什么都不做要好点吗?好的研究不就是要控制很多因素吗?

 

Howard嗯,是的,当我在做决定的时候,我会以这个试验结果为指导,再结合实时的情况做一些调整,估计出一个最终的概率。

Russ:你刚刚到麻省理工学院工作时,教些什么课程?

 

Howard:在麻省理工学院,我带研究生的《动态概率系统》和《概率论》,这些课程是首次在电机工程系开课。一年多以后,我开设了《统计决策理论》课程,主要讲的是balls and urns和决策树理论。我还写了一篇关于二手车购买者如何做选择的论文。顺便说一下,这门课程是由电机工程系和商学院共同开设的,所以有来自这两个系的学生。

 

不久以后,我在通用电气公司讲授《现代工程学》,这是一个为时六周的针对有经验工程师的封闭课程,主要是讲工程领域的最新知识。其中我花了一个星期的时间讲解了一些相关的数学知识,包括马尔科夫模型和统计决策理论。这个时候,Bill Linvill离开了麻省理工学院去了斯坦福,我接手了他的课程《数据采样系统》。

 

RussLinvill的离开对你的未来产生了什么样的影响?

 

Howard:我们始终保持着专业方面的交流。我隐约记得1963年时他对我说:“何不来斯坦福大学访问一年?”那时我对麻省理工学院还很留恋,但是他接着说“你可以来这里写你一直想写的书”。我想这对我、我的妻子、四个孩子还有狗来说都是一个好的机会,所以我同意了。

 

于是我去了斯坦福进行为期一年的访问学习,也就是1964年到1965年期间。同时我也带了一门课,一周一次,地点是在圣何塞的GE Nuclear。我带这门课的原因是因为在《现代工程学》班上有一位学生是GE Nuclear的副总裁。当他知道我要来加州时,他问我“能不能给我的员工们讲讲这些知识?一周只需几个小时”。

 

上了两周课后,有个工程师来问我:“你能用你教的方法做现实中的决策吗?我们现在正面临着一个重大的决定,就是是否要添加一个过热器到我们的核电车间。这将提高蒸汽的耐压力和效率,但是会增加成本,还有材料寿命有不确定性以及其他的问题。”我来了兴趣,“为什么不试试呢?

 

于是,我们在接下来的几个月把精力都投向了这个项目中,当中综合运用了系统工程理论、基于“现代观念”的概率理论和决策理论。

 

    Russ:现代观点?

 

    Howard:就是Jaynes所阐释的贝叶斯方法。你知道的,概率的基本观点是需要遵循统计的规律,要做重复试验从而得到一个可能性的概念。Philip Morse 曾经告诉过我,当拥有三十个以上样本数据时,就可以开始分析了。但是我了解到,需要许多试验依托的这种决策并不是高层管理人员所关心的。

 

当时,过热器问题就存在这个事实。这项研究是我做的第一次决策分析,…….,最终公司认识到,添加过热器并不是一个好的决策。从这个项目中,我意识到我在课堂上教授的决策理论真的可以帮助人们做出重要的决策。

 

Russ:请再详细谈谈你在斯坦福大学访问那一年所做的工作。

 

Howard:那一年我在写关于动态概率系统的书,以及做“过热器问题”的决策分析。学术访问接近尾声的时候,Howard Raiffa邀请我在波士顿举行的一个会议上做演讲。于是以我考虑必须用一个名词来描述所从事的过热器研究项目。

 

我考虑了很多不同的词汇。其中一个是“决策工程”,这也许是最好的标题,但我又担心“工程”这个词含有“可操纵”的意思,所以我选择了“决策分析”。我将论文命名为“决策分析—应用决策理论”,我就在会议上提交并发表了这篇论文。也就因为这样我变成了一位决策分析师。

 

  Russ:你能解释下决策分析师和决策理论家的区别吗?

 

Howard:决策理论体系是由许多理论家建立的。主要贡献者有PascalFermatBernoulliBayesLaplacevon Neumann。决策理论和决策分析的区别就好比物理学和工程学的区别。当谈起工程学的建立过程时,不可能不提到物理学。(博主注:即决策理论是基础,决策分析是决策理论在实际中的应用)…….,决策分析师使用决策理论、人类思维过程的知识还有咨询技能来帮助个人或者组织做出更好的决策。

  

Russ:换个话题,你觉得在你的学术生涯中取得的最好的技术成就是什么?或者说你做的最好的工作是什么?

 

Howard:我觉得这方面应该让别人来评论吧。

 

Russ:但我想听听你的意见。

 

Howard:好,我做的好的工作就是我觉得比较新颖的工作,如六十年代早期关于动态概率过程的工作。我还很喜欢和Jim Matheson等人在影响图(Influence Diagram)方面的合作研究工作。

       影响图实际上可以追溯到很多年前由美国国防部高级研究计划局资助的一个处理中东冲突的研究工作。影响图之所以很必要是因为,使用决策树(Decision Tree)无法看清事件之间的概率联系,你需要一个放大镜来看信息时怎样表达和更新的。(博主注:决策树往往因分枝过多而异常庞大,而影响图被看作是决策树的紧凑表达形式)。

影响图、决策图等都是一种图模型,一方面容易被决策者理解,同时又具有良好的逻辑性,可以被计算机理解。图模型将人脑中的谜团转变成一个可明确表达的问题,从而可以很好地解决它。

 

Russ:所以,我认为可以公平的说,你的工作是规范性的。然而当我们参加决策分析会议的时候,我们可以看到很多人运用数学方法来做描述性的工作。

 

Howard:没有人说描述不能用数学语言,事实上,它有它的妙处所在。你能编造出任何你喜欢的故事,但要经得起检验。我的意思是说,评价一个描述性的模型的好坏是看它是否很好地描述了决策过程,而不是看它是不是很复杂,也不是看它是不是用了数学方法。

(博主注:做决策分析有两个路线,一个是规范性的方法,另一个是描述性的方法。前者注重使用严谨的数学方法和既定的流程来分析问题,后者更注重研究人的实际思考过程。)

 

Russ:你认为一个决策分析师懂得描述性模型很重要吗?你在课堂上很少讲起这个。

 

Howard: 在做决策时,我总是会使用规范的方法。当有其他人参与时(我不能控制的人),我也想要使用一些合适的描述性模型来预测他们的行为。描述性和规范性并没有冲 突,规范化方法是应该用来制定决策的方法,如果决策者是完全理性的。而描述性方法刻画了决策者的真实行为,他们的主观偏好、推断能力或在处理信息能力上的 差异等。

 

Russ:在你上面的回答中,你谈到了决策规则。现在来说说这些,你曾经因为提出行动思考的五项规则而闻名。我知道它们的缩写是POES Choice,你能解释一下吗?

 

Howard:当然可以,规则是这样的:

P代表概率规则,意思就是你必须分别叙述各种展望,并给它们赋予概率;

O指的是排序规则,意思是你要对你的偏好进行排序;

E is the equivalence rule,meaning for any three prospects at different levels in the ordering provided by the order rule you must be able to state a preference probability for the best versus the worst that would make you indifferent to the one in the middle.

 S is the substitution rule, meaning you are indifferent to replacing any prospect with the equivalent deal established in the equivalence rule when the probability you assign is equal to the preference probability.

(以上两段话含义很清楚,但似乎很难用简短的语言翻译好。)

 Choice规则是指:如果比起B你更偏爱A,假设你现在有两种行动方案,每种行动方案都分别有一定的概率得到AB,那么你应该选择使得到A概率较大的那个行动方案。

你可以使用POES Choice做任何决策。

 

Russ:我注意到你没有使用“最大化主观期望效用”这一术语,为什么不用呢?

 

Howard:“主观期望概率”这一术语中三个词组“主观”、“期望”和“效用”都有错误,我不用这些词。

 

Russ:那“效用曲线”呢?

 

Howard:“效用”这一词有很多不一样的含义,所以我尽量避免使用它,涉及到对货币的风险态度我使用“u-曲线”描述。

 

……………….

 

Russ:谢谢你,很高兴能采访到你。

 

Howard:不客气。

 

 

注1:研究生华娟做了大量的翻译工作。

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7 条留言  访客:7 条  博主:0 条

  1. 上海翻译公司

    蛮不错的

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    一个文盲飘过

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    支持一个。。要回访哦。。互相支持。。人员才多。。哈哈 😀

  5. 新鲜tv

    蓝图很伟大 学习了

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    好深奥,全是数学....

  7. 我的名字叫麒

    抢个沙发,我也看不懂

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