Проблема количественного измерения полезности
https://doi.org/10.21686/2500-3925-2021-3-
Abstract
Цель исследования. Анализ литературы показывает, что в теории потребительского поведения распространена порядковая теория полезности. Для анализа потребительских предпочтений применяют функцию полезности, которая характеризует величину полезности потребляемых товаров и услуг в шкале порядка. Причем для нахождения предельной полезности товара используют арифметические операции, которые невозможны в шкале порядка. Чтобы разрешить арифметические операции необходим количественный анализ функции полезности. Следовательно, актуальной является проблема количественного измерения функции полезности.
Проблема измерения возникает и в теории принятия решений. Например, метод анализа иерархий является популярным методом решения многокритериальных задач, но содержит ошибочную модель субъективного измерения. По этой причине в теории принятия решений появляются другие методы, которые должны заменить метод анализа иерархий. Активно развивается теория важности критериев. Однако в теории важности критериев также не решена проблема количественного измерения.
Длительное время проблема измерения существует и в психофизике. Существование двух несовпадающих психофизических законов противоречит классической теории измерений. Недавно предложено решение этой проблемы методом рейтинга. Доказана эквивалентность основных законов психофизики. В данной работе предлагается использовать метод рейтинга для измерения предпочтений в теории полезности и в теории принятия решений.
Материалы и методы. Областью определения рейтинга является множество упорядоченных пар объектов. Причем на множестве упорядоченных пар определена композиция (операция сложения) объектов. Рейтингом называем число, которое присваивают в ходе измерения упорядоченной паре объектов. Предполагается, что рейтинг сохраняет операцию композиции упорядоченных пар.
Для проведения измерения выбирается арифметическая операция. Результат измерения должен совпадать с результатом арифметической операции. Результатом арифметическая операции является разность или отношение значений величины. Значения рейтинга совпадают с результатом арифметической операции (с точностью до изоморфизма).
Аддитивность рейтинга использована для проверки адекватности результатов измерений. Для этого предполагается независимость рейтинга от способа измерения. Теоретическим обоснованием независимости является условие изоморфизма. Эмпирическим подтверждением независимости является эквивалентность основных психофизических законов.
Результаты. В работе излагается аксиоматический подход к проблеме измерения. Измерение можно проводить как объективными, так и субъективными способами. Сформулировано аксиоматическое и классическое определение рейтинга. Из аксиоматического определения следует классическое определение для специального множестве объектов. Классическое определение является конструктивным. Для проверки адекватности результатов измерений достаточно сопоставить рейтинги, полученные разными способами измерения (метод альтернатив).
Заключение. Метод рейтинга является методом количественного измерения. Метод рейтинга можно использовать при построении модели потребительского поведения и в теории принятия решений.
References
1. Michell J. Quantitative science and the definition of measurement in psychology. British Journal of Psychology. 1997; 88: 355383.
2. Michell J. Measurement in Psychology: A Critical History of a Methodological Concept. Cambridge: Cambridge University Press. 1999. 246 p.
3. Narens L., Luce R. D. Measurement: The theory of numerical assignments. Psychological Bulletin. 1986; 99: 166–180.
4. Stevens S.S. Mathematics, Measurement and Psychophysics, in S.S. Stevens (Ed.), Handbook of Experimental Psychology, Wiley. 1951. pp. 1 49.
5. Krantz D.H., Luce R.D., Suppes P., Tversky A. Foundation of Measurement, vol.1. New York: Academic Press. 1971. 606 p.
6. Knorring V. G. Razvitie representativnoy teorii izmerenii. Izmereniya, kontrol', avtomatizaciya = Measurement, control, automation. 1980; 1112: 310. (In Russ.)
7. Lomov B. F., Nikolaev V. I., Rubakhin V. F. Some questions of the application of mathematics in psychology. Psihologiya i matematika = Psychology and Mathematics. Moscow: Nauka; 1976; 643. (In Russ.)
8. Barzilai J. Inapplicable Operations on Ordinal, Cardinal, and Expected Utility. Real-World Economic Review. 2013; 63: 98103.
9. Barzilai J. Preference function modelling: The mathematical foundations of decision theory. Trends in Multiple Criteria Decision Analysis. Ehrgott M., Figueira J.R., Greco S. (Eds.). N.-Y.: Springer, 2010; P. 5786.
10. Hicks J. R. Value and Capital, Second Edition, Oxford University Press. 1946. 340 p.
11. Samuelson P. A. Foundations of Economic Analysis, Harvard University Press. 1947. 447 p.
12. Saati T. L. Prinyatie reshenij. Metod analiza ierarhij. = Decision-making. Method of analysis of hierarchies. Moscow: Radio and Communication; 1989. 316 p. (In Russ.)
13. Podinovsky V. V., Podinovskaya O. V. On the incorrectness of the method of analyzing hierarchies. Problemy upravleniya = Problems of Management. 2011; 1: 813. (In Russ.)
14. Podinovsky V. V., Podinovskaya O. V. Once again on the incorrectness of the method of analyzing hierarchies. Problemy upravleniya = Problems of Management. 2012; 4: 7578. (In Russ.)
15. Podinovsky V. V. Vvedenie v teoriyu vazhnosti kriteriev v mnogokriterial'nyh zadachah prinyatiya reshenij = Introduction to the theory of the importance of criteria in multi-criteria decision-making problems. Moscow: FIZMATLIT; 2007. 64 p. (In Russ.)
16. Podinovskaya O. V., Podinovsky V. V. Analysis of hierarchical multicriteria problems of decision-making by methods of the theory of the importance of criteria. Problemy upravleniya = Problems of Management. 2014; 6: 28. (In Russ.)
17. Romanchak V. M. Measurement of non-physical quantity. Sistemnyj analiz i prikladnaya informatika = System analysis and applied Computer Science. 2017; 4: 3944. (In Russ.)
18. Romanchak V. M. Subjective measurements (rating theory). ZHurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Filosofiya. Psihologiya= Journal of the Belarusian State University. Philosophy. Psychology. 2020; 3:8798. (In Russ.)
19. Serenkov P. S., Romanchak V. Quality as a subjectively measured quantity. Pribory i metody izmerenij = Instruments and Methods of measurement. 2019; 10; 1: 99-110. (In Russ.)
20. Shishkin I. F. Teoreticheskaya metrologiya. CH. 1. Obshchaya teoriya izmerenij: Uchebnik dlya vuzov. = Theoretical metrology. Ch. 1. General theory of measurements: Textbook for universities. St. Petersburg: Publishing House "Peter"; 2010. 192 p. (In Russ.)
21. Grondin S. Psychology of Perception, Springer International Publishing, Switzerland. 2016. 156 p. doi:10.1007/978-3-319-31791-5.
22. Osgood Ch. Studies on generality of affective meaning system. Amer. Psychol. 1962; 17: 10 28.