摘要：对于实际出行中居民心理因素对出行方式选择的影响问题，构建基于前景理论的居民出行方式选择模型，提出了一种更加符合人类思维习惯的出行方式选择方法。综合考虑居民对行程时间及出行费用两种指标的心理参照点，得出相对最能使居民满意的出行方式选择结果；通过不同参照点下出行方式的综合前景值的变化分析了参照点对出行方式的选择的影响；最后通过实例说明了此方法在出行方式选择中的应用。实验结果表明：行程时间参照点要求较低的小范围内居民倾向于公交出行，尽管出租车与私家车出行方式综合前景值趋势变化一致，但更大范围内的居民倾向于私家车出行，这与实际相符。所提方法为预测居民出行方式提供了一种新的途径。 关键词：前景理论；出行方式选择；情景；参照点；前景值 中图分类号： U491.1； TP391； TP18 文献标志码：A Abstract： Concerning the influence of residents psychological factors on travel mode choice in the actual travel， a travel mode choice model based on prospect theory was established and a choice method more according to human thinking habits was put forward. Considering psychological reference points of travel time and travel cost comprehensively， satisfied travel mode to resident was obtained. The influence of reference point on travel mode was analyzed by comparing changes of comprehensive prospect value under different reference points. Finally an example gave the application of this travel mode choice method. The experimental results show that residents in the minority whose expectation of travel time is lower prefer bus travel， although the comprehensive prospect value changes of taxi and private car are identical. More residents tend to use private car mode， which is consistent with the fact. The proposed method provides a new way to predict resident travel mode. Key words： prospect theory； travel mode choice； scene； reference point； prospect value 0引言 居民出行行为研究已成为交通系统规划与管理领域的一个热点问题，它对于优化城市客运结构、制定交通管理政策及缓解拥堵问题都有着重要意义。通常的城市居民交通出行方式包含公交、出租、私家车、地铁等方式，居民根据自己的出行标准会选择某种出行方式。不少学者对出行方式的选择问题展开了研究。杨励雅等[1]提出了一种考虑偏好差异与备选方案的居民出行方式的选择模型；朱顺应等[2]提出一种具有模糊特性变量的出行方式预测；万霞等[3]从居民出行方式选择机制分析入手，确立出行方式选择动态影响因素，在多项Logit模型的基础上建立了方式选择动态模型等。上述大部分研究大多都是建立在“期望效用理论”的基础上，效用理论是以决策者是完全理性为前提条件的，但事实上人们在出行时往往表现出非完全理性。一个出行者在出行时会根据可获得的信息以及经验做出出行方式选择的判断，决策过程中，均不可避免地要受到自身因素的影响，比如出行者的个体习惯、面临风险时的态度、自身的偏好等。 心理学家卡尼曼（Kahneman），提出了一种新的理论――前景理论。卡尼曼因为“将来自心理研究领域的综合洞察力应用在了经济学当中，尤其是在不确定情况下的人为判断和决策方面做出了突出贡献”，摘得2002年度诺贝尔经济学奖的桂冠。“前景理论”的提出引起了国内外许多学者对于不确定情况下的人为判断和决策方面的研究[4-6]。本文为了克服效用理论始终以决策者是完全理性为前提条件的不足，结合“前景理论”建立了一种基于前景理论的出行方式选择模型，并且从行程时间及出行费用两种主要指标分析参照点的变化对出行方式的综合前景值的影响，本文提出的模型更加符合真实情况，具有一定的理论价值和实用意义。 1前景理论 前景理论把心理学研究引入到不确定条件下的决策中来，开拓了一个全新的研究领域。前景理论揭示了影响行为选择的非理性心理因素，为研究不确定情况下的人为判断和决策方面提供了新的思路。目前前景理论已经被应用于经济、会计方面的决策行为及营销宣传、消费行为等领域的研究。 Kahneman和Tversky将人们的决策过程分为编辑和评价两个阶段：在编辑阶段，决策者设定一个参照点，并将决策的各种可能结果编辑为相对某个参照点的收益或损失；在评价阶段，决策者依据价值函数对收益和损失进行主观评价，并依据决策权重函数测度主观概率风险。价值函数与参照点的选取有关，反映了决策者对客观价值的主观感受，价值函数的自变量是收益或者损失；决策权重函数表示人们对客观概率的主观评价，反映了概率对前景价值的影响。人们的行为遵循效用最大化原则，选择效用最大即前景值最大的方案。 概括而言，“前景理论”有3个基本理论观点[7-8]： 1）面临“获得”，人们倾向于“风险规避（risk aversion）”； 2）面临“损失”，人们倾向于“追求风险（risk seeking）”； 3）获得和损失相对于“参照点”而言的。 2基于前景理论的出行方式选择模型 2.1基于前景理论的出行方式选择问题描述 出行方式选择问题就是一个不确定环境下的方案选择，出行者对出行后可能出现的情况如交通拥堵等无法准确预测，对出行时间等结果也无法准确预计。当出行者准备出行时，经常面对能够到达目的地的若干种出行方式，如何做出选择并不是完全随意的，也不是完全理性的。根据前景理论的心理学分析，出行者会预先设定一个参照点，这个参照点反映了出行者对此次出行的心理预期，并依据参照点来衡量选择某种出行方式后的收益或损失，人们的心理更加看重的是收益或损失的变化量而不是最终量，因此出行方式的选择依赖于这种收益或损失的变化，仅依赖于期望效用值的完全理性选择方式并不能反映人们的真实选择。由于人们在面临收益时是倾向于风险规避的（确定效应），面临损失时是倾向于风险喜好的（反射效应），人们对出行方式的选择也需遵守相应心理规则。 本文选用行程时间与出行费用两个最直接因素作为出行者出行方式选择的指标，行程时间指出行者从起点到达终点的过程中所花费时间，除了途中行使时间外，根据不同出行方式行程时间也可能包括停车时间或转车时间等。出行费用指出行者从起点到达终点的过程中所花费费用，可能包括车费、燃料费、停车费等。为便于模型说明，下面将问题相关描述如下。 5结语 本文基于前景理论研究了居民出行方式选择问题，结论可以看出人们在实际出行时，个人期望参照点对出行方式的选择有很大影响，不同行程时间及出行费用期望值下会有不同的出行方式选择，并且基于前景理论的出行方式选择方法能够分析出行指标与出行方式前景值之间的关系与变化。本文方法分别考虑行程时间与出行费用两种指标，能够直观分析行程时间与出行费用对出行方式选择的影响，这与已有的研究将两个指标合为一个综合指标考虑不同。并且本文方法很容易发现离出行者期望较远的指标范围，可以帮助出行者调整参照点以获得更好的满意度。这种分析方法更符合出行者的心理，为预测居民出行方式选择提供了一种新途径，该方法能够辅助分析客运交通管理政策变化下出行者行为的变化以及对优化居民出行方式结构、改善城市交通拥堵也具有一定的指导意义。 参考文献： [1]YANG L， ZHAO P. Travel mode choice model accounting for individual preference heterogeneity and correlation among choice alternatives [J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis， 2012， 48（6）：1009-1015.（杨励雅，赵鹏军.考虑偏好差异与备选方案相关性的居民出行方式选择模型[J].北京大学学报，2012，48（6）：1009-1015.） [2]ZHU S， DENG S， WANG H， et al. Predictive Logit model of trip mode with fuzzy attribute variables [J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering， 2013， 13（3）：71-78.（朱顺应，邓爽，王红，等.具有模糊特性变量的出行方式预测Logit模型[J].交通运输工程学报，2013，13（3）：71-78.） [3]WAN X， WANG W， CHEN J. Research on dynamic model of withinday travel mode choice of residents [J]. China Journal of Highway and Transport， 2012， 25（2）：121-126.（万霞，王炜，陈峻.居民全日出行方式选择动态模型研究[J].中国公路学报，2012，25（2）：121-126.） [4]LUO Q Y， YANG Y S， SUN B F. Integrated decisionmaking of resident travel mode and route based on prospect theory [C]// Proceedings of the 2011 International Conference on Transportation， Mechanical， and Electrical Engineering. Washington， DC： IEEE Computer Society， 2011： 1822-1825. [5]ZEISBERGER S， VRECKO D， LANGER T. Measuring the time stability of prospect theory preferences [J]. Theory and Decision， 2012， 72（3）：359-386. [6]HJORTH K， FOSGERAU M. Using prospect theory to investigate the low marginal value of travel time for small time changes [J].Transportation Research Part B： Methodological， 2012， 46（8）：917-932. [7]SHIN D， RYU H， KIM N， et al. Modeling of a human decisionmaking process with prospect theory [C]// CrossCultural Design： Methods， Practice， and Case Studies. Berlin： Springer， 2013： 459-466. [8]HENDERSON V. Prospect theory， liquidation， and the disposition effect [J]. Management Science， 2012， 58（2）： 445-460. [9]HU X， WANG J， SUN G. Travelers mode choice behavior analysis under bounded rational [J]. Journal of Harbin Institute of Technology， 2011， 43（12）： 114-118.（胡晓伟，王健，孙广林.有限理性下出行者方式选择行为[J].哈尔滨工业大学学报，2011，43（12）：114-118.） [10]ZHANG X， FAN Z. Method for risky hybrid multiple attribute decision making based on prospect theory [J]. Journal of Systems Engineering， 2012， 27（6）： 772-780.（张晓，樊治平.基于前景理论的风险型混合多属性决策方法[J].系统工程学报，2012，27（6）：772-780.） [11]ZHANG B， JUAN Z， NI A. The applicability of prospect theory in travel behavior research [J]. Journal of Beijing Institute of Technology， 2013， 15（1）： 54-62.（张波，隽志才，倪安宁.前景理论在出行行为研究中的适用性[J].北京理工大学学报，2013，15（1）：54-62.） [12]TIMMERMANS H. Relevance of prospect theory to transport choice modeling： a rejoinder [J].European Journal of Transport and Infrastructure Research， 2012， 12（4）： 459-462. [13]de MORAES RAMOS G， DAAMEN W， HOOGENDOORN S. Expected utility theory， prospect theory， and regret theory compared for prediction of route choice behavior [J]. Transportation Research Record， 2011， 2230：19-28.
摘要：对于实际出行中居民心理因素对出行方式选择的影响问题，构建基于前景理论的居民出行方式选择模型，提出了一种更加符合人类思维习惯的出行方式选择方法。综合考虑居民对行程时间及出行费用两种指标的心理参照点，得出相对最能使居民满意的出行方式选择结果；通过不同参照点下出行方式的综合前景值的变化分析了参照点对出行方式的选择的影响；最后通过实例说明了此方法在出行方式选择中的应用。实验结果表明：行程时间参照点要求较低的小范围内居民倾向于公交出行，尽管出租车与私家车出行方式综合前景值趋势变化一致，但更大范围内的居民倾向于私家车出行，这与实际相符。所提方法为预测居民出行方式提供了一种新的途径。 关键词：前景理论；出行方式选择；情景；参照点；前景值 中图分类号： U491.1； TP391； TP18 文献标志码：A Abstract： Concerning the influence of residents psychological factors on travel mode choice in the actual travel， a travel mode choice model based on prospect theory was established and a choice method more according to human thinking habits was put forward. Considering psychological reference points of travel time and travel cost comprehensively， satisfied travel mode to resident was obtained. The influence of reference point on travel mode was analyzed by comparing changes of comprehensive prospect value under different reference points. Finally an example gave the application of this travel mode choice method. The experimental results show that residents in the minority whose expectation of travel time is lower prefer bus travel， although the comprehensive prospect value changes of taxi and private car are identical. More residents tend to use private car mode， which is consistent with the fact. The proposed method provides a new way to predict resident travel mode. Key words： prospect theory； travel mode choice； scene； reference point； prospect value 0引言 居民出行行为研究已成为交通系统规划与管理领域的一个热点问题，它对于优化城市客运结构、制定交通管理政策及缓解拥堵问题都有着重要意义。通常的城市居民交通出行方式包含公交、出租、私家车、地铁等方式，居民根据自己的出行标准会选择某种出行方式。不少学者对出行方式的选择问题展开了研究。杨励雅等[1]提出了一种考虑偏好差异与备选方案的居民出行方式的选择模型；朱顺应等[2]提出一种具有模糊特性变量的出行方式预测；万霞等[3]从居民出行方式选择机制分析入手，确立出行方式选择动态影响因素，在多项Logit模型的基础上建立了方式选择动态模型等。上述大部分研究大多都是建立在“期望效用理论”的基础上，效用理论是以决策者是完全理性为前提条件的，但事实上人们在出行时往往表现出非完全理性。一个出行者在出行时会根据可获得的信息以及经验做出出行方式选择的判断，决策过程中，均不可避免地要受到自身因素的影响，比如出行者的个体习惯、面临风险时的态度、自身的偏好等。 心理学家卡尼曼（Kahneman），提出了一种新的理论――前景理论。卡尼曼因为“将来自心理研究领域的综合洞察力应用在了经济学当中，尤其是在不确定情况下的人为判断和决策方面做出了突出贡献”，摘得2002年度诺贝尔经济学奖的桂冠。“前景理论”的提出引起了国内外许多学者对于不确定情况下的人为判断和决策方面的研究[4-6]。本文为了克服效用理论始终以决策者是完全理性为前提条件的不足，结合“前景理论”建立了一种基于前景理论的出行方式选择模型，并且从行程时间及出行费用两种主要指标分析参照点的变化对出行方式的综合前景值的影响，本文提出的模型更加符合真实情况，具有一定的理论价值和实用意义。 1前景理论 前景理论把心理学研究引入到不确定条件下的决策中来，开拓了一个全新的研究领域。前景理论揭示了影响行为选择的非理性心理因素，为研究不确定情况下的人为判断和决策方面提供了新的思路。目前前景理论已经被应用于经济、会计方面的决策行为及营销宣传、消费行为等领域的研究。 Kahneman和Tversky将人们的决策过程分为编辑和评价两个阶段：在编辑阶段，决策者设定一个参照点，并将决策的各种可能结果编辑为相对某个参照点的收益或损失；在评价阶段，决策者依据价值函数对收益和损失进行主观评价，并依据决策权重函数测度主观概率风险。价值函数与参照点的选取有关，反映了决策者对客观价值的主观感受，价值函数的自变量是收益或者损失；决策权重函数表示人们对客观概率的主观评价，反映了概率对前景价值的影响。人们的行为遵循效用最大化原则，选择效用最大即前景值最大的方案。 概括而言，“前景理论”有3个基本理论观点[7-8]： 1）面临“获得”，人们倾向于“风险规避（risk aversion）”； 2）面临“损失”，人们倾向于“追求风险（risk seeking）”； 3）获得和损失相对于“参照点”而言的。 2基于前景理论的出行方式选择模型 2.1基于前景理论的出行方式选择问题描述 出行方式选择问题就是一个不确定环境下的方案选择，出行者对出行后可能出现的情况如交通拥堵等无法准确预测，对出行时间等结果也无法准确预计。当出行者准备出行时，经常面对能够到达目的地的若干种出行方式，如何做出选择并不是完全随意的，也不是完全理性的。根据前景理论的心理学分析，出行者会预先设定一个参照点，这个参照点反映了出行者对此次出行的心理预期，并依据参照点来衡量选择某种出行方式后的收益或损失，人们的心理更加看重的是收益或损失的变化量而不是最终量，因此出行方式的选择依赖于这种收益或损失的变化，仅依赖于期望效用值的完全理性选择方式并不能反映人们的真实选择。由于人们在面临收益时是倾向于风险规避的（确定效应），面临损失时是倾向于风险喜好的（反射效应），人们对出行方式的选择也需遵守相应心理规则。 本文选用行程时间与出行费用两个最直接因素作为出行者出行方式选择的指标，行程时间指出行者从起点到达终点的过程中所花费时间，除了途中行使时间外，根据不同出行方式行程时间也可能包括停车时间或转车时间等。出行费用指出行者从起点到达终点的过程中所花费费用，可能包括车费、燃料费、停车费等。为便于模型说明，下面将问题相关描述如下。 5结语 本文基于前景理论研究了居民出行方式选择问题，结论可以看出人们在实际出行时，个人期望参照点对出行方式的选择有很大影响，不同行程时间及出行费用期望值下会有不同的出行方式选择，并且基于前景理论的出行方式选择方法能够分析出行指标与出行方式前景值之间的关系与变化。本文方法分别考虑行程时间与出行费用两种指标，能够直观分析行程时间与出行费用对出行方式选择的影响，这与已有的研究将两个指标合为一个综合指标考虑不同。并且本文方法很容易发现离出行者期望较远的指标范围，可以帮助出行者调整参照点以获得更好的满意度。这种分析方法更符合出行者的心理，为预测居民出行方式选择提供了一种新途径，该方法能够辅助分析客运交通管理政策变化下出行者行为的变化以及对优化居民出行方式结构、改善城市交通拥堵也具有一定的指导意义。 参考文献： [1]YANG L， ZHAO P. Travel mode choice model accounting for individual preference heterogeneity and correlation among choice alternatives [J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis， 2012， 48（6）：1009-1015.（杨励雅，赵鹏军.考虑偏好差异与备选方案相关性的居民出行方式选择模型[J].北京大学学报，2012，48（6）：1009-1015.） [2]ZHU S， DENG S， WANG H， et al. Predictive Logit model of trip mode with fuzzy attribute variables [J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering， 2013， 13（3）：71-78.（朱顺应，邓爽，王红，等.具有模糊特性变量的出行方式预测Logit模型[J].交通运输工程学报，2013，13（3）：71-78.） [3]WAN X， WANG W， CHEN J. Research on dynamic model of withinday travel mode choice of residents [J]. China Journal of Highway and Transport， 2012， 25（2）：121-126.（万霞，王炜，陈峻.居民全日出行方式选择动态模型研究[J].中国公路学报，2012，25（2）：121-126.） [4]LUO Q Y， YANG Y S， SUN B F. Integrated decisionmaking of resident travel mode and route based on prospect theory [C]// Proceedings of the 2011 International Conference on Transportation， Mechanical， and Electrical Engineering. Washington， DC： IEEE Computer Society， 2011： 1822-1825. [5]ZEISBERGER S， VRECKO D， LANGER T. Measuring the time stability of prospect theory preferences [J]. Theory and Decision， 2012， 72（3）：359-386. [6]HJORTH K， FOSGERAU M. Using prospect theory to investigate the low marginal value of travel time for small time changes [J].Transportation Research Part B： Methodological， 2012， 46（8）：917-932. [7]SHIN D， RYU H， KIM N， et al. Modeling of a human decisionmaking process with prospect theory [C]// CrossCultural Design： Methods， Practice， and Case Studies. Berlin： Springer， 2013： 459-466. [8]HENDERSON V. Prospect theory， liquidation， and the disposition effect [J]. Management Science， 2012， 58（2）： 445-460. [9]HU X， WANG J， SUN G. Travelers mode choice behavior analysis under bounded rational [J]. Journal of Harbin Institute of Technology， 2011， 43（12）： 114-118.（胡晓伟，王健，孙广林.有限理性下出行者方式选择行为[J].哈尔滨工业大学学报，2011，43（12）：114-118.） [10]ZHANG X， FAN Z. Method for risky hybrid multiple attribute decision making based on prospect theory [J]. Journal of Systems Engineering， 2012， 27（6）： 772-780.（张晓，樊治平.基于前景理论的风险型混合多属性决策方法[J].系统工程学报，2012，27（6）：772-780.） [11]ZHANG B， JUAN Z， NI A. The applicability of prospect theory in travel behavior research [J]. Journal of Beijing Institute of Technology， 2013， 15（1）： 54-62.（张波，隽志才，倪安宁.前景理论在出行行为研究中的适用性[J].北京理工大学学报，2013，15（1）：54-62.） [12]TIMMERMANS H. Relevance of prospect theory to transport choice modeling： a rejoinder [J].European Journal of Transport and Infrastructure Research， 2012， 12（4）： 459-462. [13]de MORAES RAMOS G， DAAMEN W， HOOGENDOORN S. Expected utility theory， prospect theory， and regret theory compared for prediction of route choice behavior [J]. Transportation Research Record， 2011， 2230：19-28.