第七章系統(tǒng)工程之沖突分析

第七章系統(tǒng)工程之沖突分析2023/12/27第七章系統(tǒng)工程之沖突分析

沖突分析(ConflictAnalysis)是國(guó)外近年來(lái)在經(jīng)典對(duì)策論(GameTheory)和偏對(duì)策理論(MetagameTheory)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種對(duì)沖突行為進(jìn)行正規(guī)分析(FormalAnalysis)的決策分析方法，它運(yùn)用數(shù)學(xué)模型來(lái)描述沖突現(xiàn)象，提取沖突過(guò)程的本質(zhì)和特點(diǎn)，分析各種可能和必然的沖突結(jié)果，并決策者提供有力的決策依據(jù)。

沖突分析其主要特點(diǎn)是能最大限度地利用信息，通過(guò)對(duì)許多難以定量描述的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的邏輯分析，進(jìn)行沖突事態(tài)的結(jié)果預(yù)測(cè)和過(guò)程分析（預(yù)測(cè)和評(píng)估、事前分析和事后分析），幫助決策者科學(xué)周密地思考問(wèn)題。它是分析多人決策和解決多人競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的有效工具之一。國(guó)外已在社會(huì)、政治、軍事、經(jīng)濟(jì)等不同領(lǐng)域的糾紛談判、水力資源管理、環(huán)境工程、運(yùn)輸工程等方面得到了應(yīng)用，我國(guó)也已在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)和組織管理等領(lǐng)域開始應(yīng)用。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析研究沖突的方法可根據(jù)定量、定性的不同分為兩個(gè)方面。20世紀(jì)西方的許多學(xué)者把定量方面的研究工作逐漸引向數(shù)量化。在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，一批著名科學(xué)家作出了杰出的貢獻(xiàn)，如馮·諾意曼、摩根斯特思、德布魯、薩繆爾森、西蒙、阿羅、布坎南等是其中的杰出代表。1944年馮·諾伊曼和摩根斯特恩合著《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》，使“經(jīng)濟(jì)博弈論”正式創(chuàng)立。20世紀(jì)90年代以來(lái)，特別是1994年納什等三位“博弈論”巨匠獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)，標(biāo)志著50年來(lái)博弈論的研究已獲得了巨大的成功，成為了沖突分析中最為重要的定量研究理論。當(dāng)然此外還有許多與研究沖突有關(guān)的理論，如決策論、控制論等。二、沖突分析方法第七章系統(tǒng)工程之沖突分析三、沖突分析方法的發(fā)展

1、Stackelberg對(duì)策

Stackelberg對(duì)策，又稱為主從對(duì)策(Leader—FollowerGame)，它是在多級(jí)遞階決策系統(tǒng)中，由于決策人所處的層次地位不同，所形成的一種新對(duì)策形式。其基本問(wèn)題是對(duì)策中的主方如何利用自己的領(lǐng)導(dǎo)地位制訂決策或策略，以引導(dǎo)從方采取合作行為，它與經(jīng)濟(jì)學(xué)中有關(guān)機(jī)制設(shè)計(jì)的研究有密切聯(lián)系，兩者都是研究如何設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)募?lì)機(jī)制或誘導(dǎo)策略(IncentiveStrategy)用以揭示從方的私有信息、誘導(dǎo)從方的利己行為有益于全局的利益。這種模型較好地反映了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理系統(tǒng)中的層次結(jié)構(gòu)，近年來(lái)吸引了眾多的學(xué)者進(jìn)行研究。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析2、誤對(duì)策

沖突分析的策略選擇是建立在對(duì)抗中各方的信息彼此透明，各局中人理智、客觀的基礎(chǔ)上。然而現(xiàn)實(shí)沖突中并非總是這樣，信息失真以及局中人判斷失誤是時(shí)常發(fā)生的，針對(duì)這類情形，誤對(duì)策技術(shù)成為一種有效的決策分析技術(shù)。誤對(duì)策，又稱超對(duì)策(Hypergame)，是20世紀(jì)70年代由西方學(xué)者提出的，該方法假設(shè)：各局中人因?qū)ζ渌种腥说钠庙樞蚺袛嘤姓`、對(duì)其他局中人的可用策略錯(cuò)誤理解等等，而對(duì)決策形勢(shì)產(chǎn)生了偏差。一個(gè)誤對(duì)策的均衡點(diǎn)是由對(duì)策表中主對(duì)角線上各偏好順序向量而確定的。誤對(duì)策分析主要有一階誤對(duì)策H1和二階誤對(duì)策H2。一階誤對(duì)策是指至少有一個(gè)局中人的感知產(chǎn)生誤差而所有局中人都沒(méi)有意識(shí)到。二階誤對(duì)策是指至少有一個(gè)局中人意識(shí)到有某個(gè)局中人的感知存在誤差。K階誤對(duì)策Hk的概念可以此類推。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析

由于實(shí)際的沖突問(wèn)題中，局中人的策略集和偏好等均可能經(jīng)常發(fā)生變化，例如：主從沖突中的“上有政策，下有對(duì)策”，在該對(duì)策過(guò)程中局中人(上、下級(jí))的策略集、偏好等部分或全部處在變化之中，因此無(wú)法按靜態(tài)沖突分析的方法加以分析。于是NigelHoward于1990年提出了軟對(duì)策論(SoftGameTheory)，對(duì)此問(wèn)題作了專門研究，該理論的前提條件更為接近客觀實(shí)際。在原有理性選擇模型中，偏好或者被預(yù)先設(shè)定并保持不變，或者過(guò)分強(qiáng)調(diào)偏好的動(dòng)態(tài)特性，而軟對(duì)策既研究偏好固定時(shí)的情形，又研究其動(dòng)態(tài)演變過(guò)程，使沖突中的靜、動(dòng)態(tài)特性得到了有機(jī)統(tǒng)一。3、軟對(duì)策

軟對(duì)策理論對(duì)傳統(tǒng)理論進(jìn)行了改進(jìn)，如將傳統(tǒng)的方案分析法擴(kuò)展為對(duì)抗分析法(ConfrontationAnalysis)，并創(chuàng)新性地對(duì)一些假定進(jìn)行了修正，引入了許多局中人之間相互影響的新因素：非理性、情緒與不信任等。1993年Bennett和Howard又提出了戲劇模型(DraInaTheory)，對(duì)軟對(duì)策理論有了進(jìn)一步發(fā)展。其主要表現(xiàn)在：（1）研究了多人情形；（2）進(jìn)行了嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)化描述。其后的文獻(xiàn)還對(duì)“悖論”在軟對(duì)策中的應(yīng)用進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析

VonNeumann和Morgenstern奠定了博弈論的基礎(chǔ)，從數(shù)學(xué)上講，雖然許多博弈論的方法具有很復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式，但對(duì)于實(shí)際沖突問(wèn)題卻仍顯得過(guò)于簡(jiǎn)化。1971年加拿大的N.Howard提出的亞對(duì)策(Metagame)分析技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的對(duì)策論研究框架并提出了一種反映沖突主要元素的靈活的符號(hào)表示方法。但亞對(duì)策分析中，假定每個(gè)沖突參與人對(duì)所有參與人的結(jié)局喜好程度都相互了解，這在實(shí)際中是極難做到的。20世紀(jì)80年代，M．Fraser和W．Hipel提出了沖突分析策略(ConflictAnalysis)，它要求每位局中人根據(jù)自身的實(shí)力、立場(chǎng)和要求排列出自己的優(yōu)先向量。決策者的每個(gè)成果的單方面的改進(jìn)必須被標(biāo)出，記作UI(UnilateralImprovement)。然后，必須對(duì)每項(xiàng)成果作靜態(tài)分析，由此便可獲得整體的平衡，最后便可決定沖突各方最為安全的策略。四、沖突分析理論的研究

第七章系統(tǒng)工程之沖突分析沖突分析的要素(也叫沖突事件的要素)是使現(xiàn)實(shí)沖突問(wèn)題模型化、分析正規(guī)化所需的基本信息，也是對(duì)原始資料處理的結(jié)果。主要有：（1）時(shí)間點(diǎn)：是說(shuō)明“沖突”開始發(fā)生時(shí)刻的標(biāo)志；對(duì)于建模而言，則是能夠得到有用信息的終點(diǎn)。因?yàn)闆_突總是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，各種要素都在變化，這樣很容易使人認(rèn)識(shí)不清，所以需要確定一個(gè)瞬間時(shí)刻，使問(wèn)題明朗化。但時(shí)間點(diǎn)不直接進(jìn)入分析模型。（2）局中人（Players）：是指參與沖突的集團(tuán)或個(gè)人(利益主體)，他們必須有部分或完全的獨(dú)立決策權(quán)(行為主體)。沖突分析要求局中人至少有兩個(gè)或兩個(gè)以上。局中人集合記作N，N|=n≥2。（3）選擇或行動(dòng)(Options)：是各局中人在沖突事態(tài)中可能采取的行為動(dòng)作。沖突局勢(shì)正是由各方局中人各自采取某些行動(dòng)而形成的。每個(gè)局中人一組行動(dòng)的某種組合稱為該局中人的一個(gè)策略(Strategy)。五、沖突分析的要素

第七章系統(tǒng)工程之沖突分析（4）結(jié)局(Outcomes)。各局中人沖突策略的組合共同形成沖突事態(tài)的結(jié)局。全體策略的組合(笛卡爾乘積或直積)為基本結(jié)局集合。結(jié)局是沖突分析問(wèn)題的解。（5）優(yōu)先序或優(yōu)先向量（PreferenceVector）。各局中人按照自己的目標(biāo)要求及好惡標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)可能出現(xiàn)的結(jié)局（可行結(jié)局）排出優(yōu)劣次序，形成各自的優(yōu)先序（向量）。六、沖突分析的一般過(guò)程

第七章系統(tǒng)工程之沖突分析（1）對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述以對(duì)事件有關(guān)背景材料的收集和整理為基本內(nèi)容。整理和恰當(dāng)?shù)拿枋鍪欠治鋈藛T的主要工作。主要包括：

①?zèng)_突發(fā)生的原因(起因)及事件的主要發(fā)展過(guò)程；

②爭(zhēng)論的問(wèn)題及其焦點(diǎn)；

③可能的利益和行為主體及其在事件中的地位及相互關(guān)系；

④有關(guān)各方參與沖突的動(dòng)機(jī)、目的和基本的價(jià)值判斷；

⑤各方在沖突事態(tài)中可能獨(dú)立采取的行動(dòng)。對(duì)背景的深刻了解和恰當(dāng)描述，是對(duì)復(fù)雜的沖突問(wèn)題進(jìn)行正規(guī)分析的基礎(chǔ)。

（2）沖突分析模型(建模)是在初步信息處理之后，對(duì)沖突事態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，用的是沖突事件或沖突分析要素間相互關(guān)系及其變化情況的模擬模型，一般用表格形式比較方便。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析

（3）穩(wěn)定性分析是使沖突問(wèn)題得以“圓滿”解決的關(guān)鍵，其目的是求得沖突事態(tài)的平穩(wěn)結(jié)局(局勢(shì))。所謂平穩(wěn)局勢(shì)，是指對(duì)所有局中人都可接受的局勢(shì)(結(jié)果)，也即對(duì)任一局中人i，更換其策略后得到新局勢(shì)，而新局勢(shì)的效用值(贏得)或偏好度都較原局勢(shì)為小，則稱原來(lái)的局勢(shì)為平穩(wěn)局勢(shì)。因在平穩(wěn)狀態(tài)下，沒(méi)有一個(gè)局中人愿意離開他已經(jīng)選定的策略，故平穩(wěn)結(jié)局亦為最優(yōu)結(jié)局(最優(yōu)解)。穩(wěn)定性分析必須考慮有關(guān)各方的優(yōu)先選擇和相互制約。

（4）結(jié)果分析與評(píng)價(jià)主要是對(duì)穩(wěn)定性分析的結(jié)果(即各平穩(wěn)局勢(shì))做進(jìn)一步的邏輯分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)，以便向決策者提供有實(shí)用價(jià)值的決策參考信息。如何計(jì)算穩(wěn)定性的一個(gè)精確的數(shù)學(xué)描述，被稱為解概念，國(guó)外學(xué)者曾提出了多種解概念的形式，詳見表1所示。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析第七章系統(tǒng)工程之沖突分析例：囚徒甲和囚徒乙因涉嫌于一個(gè)重要案件而拘留，法官確信他們有罪但沒(méi)有足夠證據(jù)給他們定罪。為此，法官將兩人監(jiān)禁并告訴他們以下條件，每個(gè)囚徒需在坦白與不坦白之間做出選擇。（1）如果兩人都不坦白，那么法官將以一件較輕的罪名（如非法持槍）將他們各判1年徒刑。（2）如果兩人都坦白，他們將被起訴，但在量刑上可以從輕，每人各判5年。（3）如果只有一人坦白，則坦白者將不被追究刑事責(zé)任，不坦白者受此罪最重刑，10年監(jiān)禁。標(biāo)準(zhǔn)式如圖。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析決策人為囚徒甲和乙，分別用矩陣的行和列來(lái)表示。矩陣的兩行（或兩列）分別表示甲和（或乙）的兩個(gè)策略。因此，甲只能控制行之間的變化，而乙只能控制列之間的變化。數(shù)字表示決策人對(duì)于該結(jié)局的偏好，其中第一個(gè)數(shù)字表示囚徒甲的偏好，第二個(gè)是囚徒乙的偏好。0-1式如圖。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析兩個(gè)決策人的偏好向量如圖所示。在偏好向量中，根據(jù)每個(gè)囚徒對(duì)四個(gè)結(jié)局偏好值，把結(jié)局從左至右排列，偏好值最高的排在最左邊，偏好值最低的排在最右邊，如此形成的模型叫做0—1式。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析運(yùn)用Fraser-Hipel決策準(zhǔn)則,囚徒困境模型的穩(wěn)定性分析和結(jié)果在如表所示.在穩(wěn)定性分析中,需要根據(jù)選用的決策準(zhǔn)則確定每個(gè)結(jié)局相對(duì)于每個(gè)決策人的穩(wěn)定性：當(dāng)一個(gè)結(jié)局出現(xiàn)的時(shí)候，如果決策人能夠通過(guò)單獨(dú)改變自己的策略而達(dá)到一個(gè)更好的結(jié)局，那么這個(gè)結(jié)局對(duì)于該決策人就是不穩(wěn)定的。因此，在穩(wěn)定性分析的第一步，需要確定決策人在每個(gè)結(jié)局所具有的單獨(dú)改變自己地位的能力（unilaterialimprovement），簡(jiǎn)稱UI。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析乙不變，甲可從結(jié)局1變到結(jié)局2，所以，結(jié)局2是甲在結(jié)局1的UI。同理，可以由3至4，甲在結(jié)局3有UI4。對(duì)乙來(lái)說(shuō)，在結(jié)局1有UI3，在2有UI4。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析根據(jù)Fraser-Hipel穩(wěn)定性定義，每一個(gè)結(jié)局的穩(wěn)定性可以在以下三種情況中確定。（1）理性穩(wěn)定（rationalstable）。對(duì)于一個(gè)決策者來(lái)說(shuō)，如果他在某一個(gè)結(jié)局上不能單獨(dú)改變自己的處境，那么這個(gè)結(jié)局對(duì)該決策者就是理性穩(wěn)定的，并記作r。結(jié)局2和4對(duì)甲，3和4對(duì)乙。（2）連續(xù)穩(wěn)定（sequentiallystable）。在這種穩(wěn)定性中，決策在現(xiàn)有的結(jié)局上有UI可以進(jìn)一步改進(jìn)自己的處境到一個(gè)更為有利的結(jié)局。但是在這個(gè)新的結(jié)局上，其他決策人可以運(yùn)用他們的UI使局勢(shì)再次變化，而由此產(chǎn)生的結(jié)局比初始的結(jié)局還要差。這種可能性將迫使該決策者放棄使用自己的UI而造成穩(wěn)定。這種由于UI被制裁而造成的穩(wěn)定叫做連續(xù)穩(wěn)定。甲可以由1到2，但在結(jié)局2，乙也有UI使2到4。比較初始結(jié)局1和終止結(jié)局4，對(duì)甲來(lái)說(shuō)4比1差，所以甲的UI被制裁。結(jié)局1對(duì)甲來(lái)說(shuō)是連續(xù)穩(wěn)定的，用小s來(lái)表示。對(duì)乙，可由1到3，但甲可使結(jié)局變?yōu)?。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析（3）不穩(wěn)定（unstable）。在一個(gè)結(jié)局上，如果決策人至少有一個(gè)未被制裁的UI，那么這個(gè)結(jié)局對(duì)于該決策人就是不穩(wěn)定的，簡(jiǎn)記u。在一個(gè)不穩(wěn)定的結(jié)局上，決策人總是要通過(guò)UI來(lái)改進(jìn)自己的地位，例如結(jié)局3對(duì)于甲，或結(jié)局2對(duì)于乙。在分析中，把小寫的u記在P甲中的3和P乙中的2上?；谝陨戏治龅玫降膫€(gè)人穩(wěn)定性均用小寫的r,s或u表示每個(gè)決策人的偏好向量。當(dāng)一個(gè)結(jié)局對(duì)于所有的決策人都具有某種穩(wěn)定性時(shí)，那么這個(gè)結(jié)局就是具有整體穩(wěn)定性，并形成一個(gè)穩(wěn)定解。在一個(gè)穩(wěn)定解上，沒(méi)有決策人能夠單獨(dú)地偏離這個(gè)結(jié)局。上例中的穩(wěn)定解為1和4。應(yīng)當(dāng)指出的是穩(wěn)定解4是非合作解，而穩(wěn)定解1是合作解，而且穩(wěn)定解1對(duì)于甲乙雙方都具有更高的偏好。但在實(shí)踐中，合作解的出現(xiàn)必須要求對(duì)對(duì)策雙方具有約束力。當(dāng)這一要求不滿足時(shí)，合作解就不可能達(dá)到。第七章系統(tǒng)工程之沖突分析七、沖突模型的特點(diǎn)與分類（1）決策人。（2）策略。（3）偏好與偏好函數(shù)。在實(shí)踐中，決策者的偏好往往無(wú)法用定量的信息來(lái)描述，因此，大多數(shù)沖突分析模型都使用定性的信息來(lái)描述局中人的偏好，稱之為偏好函數(shù)。（4）決策準(zhǔn)則與決策行為。沖