決策者過度自信對運作系統(tǒng)應(yīng)急能力恢復(fù)的影響研究

郝云宏 殷西樂 包興

摘要：考慮應(yīng)急情景下決策者對可獲外部支援能力過度自信，借鑒報童理論構(gòu)建了運作系統(tǒng)應(yīng)急能力恢復(fù)決策模型，分析了過度自信對系統(tǒng)能力恢復(fù)決策及應(yīng)急績效的影響。結(jié)論表明：決策者的過度自信偏差會損害系統(tǒng)應(yīng)急績效，且其對能力恢復(fù)決策的影響與系統(tǒng)面臨的缺貨懲罰、能力修復(fù)成本水平有關(guān)。另外，過度自信偏差會削弱監(jiān)管部門的懲罰或補貼等措施對系統(tǒng)能力恢復(fù)的正向刺激效果，從而加大了運作系統(tǒng)的應(yīng)急監(jiān)管難度。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急管理；行為運作；過度自信

中圖分類號：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-8409（2014）12-0060-05

How Overconfidence Bias Affects the Capacity

Management of Operation System under Disruption

HAO Yunhong1，YIN Xile1，BAO Xing2

（1. School of Business Administration，Zhejiang Gongshang University，Hangzhou 310018；

2.The Communist Party School of Zhejiang Province，Hangzhou 310018）

Abstract：This paper presents a mathematic model based on newsvendor theory in order to find out how overconfidence bias result in the deviation between the practice and ideal optimal solution. Conclusions drawn in our research show that：overconfidence bias can damage system disruption performance；overconfidence will lead to inadequate recovery capability or excessive recovery capability based on the level of shortage punishment；regulators can take penalty or subsidy measures to drive operation system restore damaged capacity more positively，but this effect will be weakened by decision makers overconfidence bias.

Key words：disruption management；behavioral operation management；overconfidence

引言

許多大型生產(chǎn)和服務(wù)企業(yè)（如電廠、運輸及通信企業(yè)等）的正常運轉(zhuǎn)很大程度上取決于其能力運營狀況。一旦這些關(guān)乎國計民生的系統(tǒng)受到諸如地震、冰雪災(zāi)害等突發(fā)事件的沖擊，不僅系統(tǒng)本身會遭受很大損失，整個行業(yè)甚至全社會的經(jīng)濟(jì)秩序都會受到很大影響。這意味著企業(yè)的生產(chǎn)及庫存計劃必須考慮到突發(fā)事件的影響并做出相應(yīng)的調(diào)整[1]。一些學(xué)者的研究表明，突發(fā)事件發(fā)生后，企業(yè)對運營能力進(jìn)行有效的應(yīng)急管理不僅能夠降低突發(fā)事件帶來的損失，而且能夠增強運作系統(tǒng)的“抗突”能力[2]。

多數(shù)運營系統(tǒng)的應(yīng)急管理問題可以從受突發(fā)事件影響的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)這一角度加以歸納：系統(tǒng)可能遭遇需求異常、生產(chǎn)中斷或供給中斷。此時系統(tǒng)需要決策如何通過自有能力的調(diào)度或修復(fù)、供應(yīng)鏈契約協(xié)調(diào)以及聯(lián)盟企業(yè)的能力共享等策略快速補足需求缺口。除上述措施外，運作系統(tǒng)廣泛采用的另一種應(yīng)急方式是從外部獲得替代能力支援[3]。這一觀點在2006年中國電信臺灣海峽光纜斷裂和2008年國家電網(wǎng)冰凍災(zāi)難應(yīng)急實踐中得到充分體現(xiàn)（如租用衛(wèi)星信道、跨區(qū)域電力借調(diào)等）。另外，考慮電力、通信和石化等大型運作系統(tǒng)對社會經(jīng)濟(jì)秩序正常運行的重要性，監(jiān)管部門為避免因系統(tǒng)應(yīng)急不力帶來的負(fù)面影響，可以采取一些監(jiān)管措施，如對能力缺口進(jìn)行懲罰或?qū)δ芰π迯?fù)發(fā)放補貼等[4]。

然而，近年來中國、日本在應(yīng)對突發(fā)災(zāi)難中表現(xiàn)出的應(yīng)急績效往往不如人意，決策者所做決策偏離預(yù)案的情況時有發(fā)生，應(yīng)急過程中出現(xiàn)了大量“應(yīng)急過度”和“應(yīng)急不力”的情況。事實上，行為科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究已經(jīng)充分證明了個體并非遵循完全理性的方式進(jìn)行決策，而這種內(nèi)生的本能反應(yīng)會因為決策緊迫性、社會輿論等外界壓力進(jìn)一步放大決策過程中的偏差，并給決策結(jié)果和決策效率帶來較為嚴(yán)重的負(fù)面影響[5]。該領(lǐng)域的研究還表明個體會受到多種行為因素的影響，如損失厭惡、時間偏好、過度自信等。在這些行為中，過度自信研究尤為引人注目：過度自信是人類與生俱來的心理特性，且在參與經(jīng)濟(jì)活動的決策者群體上表現(xiàn)明顯[6]。

當(dāng)前過度自信對個體及企業(yè)決策的影響研究集中在證券交易[7]、企業(yè)財務(wù)決策[8]及委托代理問題[9]。也有一些學(xué)者將過度自信引入供應(yīng)鏈及運作領(lǐng)域[10]，如趙道致等[11]將過度自信引入傳統(tǒng)供應(yīng)鏈系統(tǒng)VMI模型之中，探討隨機需求下供應(yīng)商的過度自信水平對零售商和供應(yīng)鏈系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。Croson等[12，13][12][13]先后通過數(shù)學(xué)模型和實驗方法證明了過度自信心理會促使報童訂貨決策偏向需求均值，周永務(wù)等[14]也得出了類似結(jié)論。然而應(yīng)急運作管理領(lǐng)域尚沒有研究考慮到個體過度自信偏差對其應(yīng)急決策的影響。

本文的創(chuàng)新之處在于將決策者的過度自信行為引入運作系統(tǒng)的應(yīng)急管理領(lǐng)域，從過度自信的行為視角探究應(yīng)急情境下導(dǎo)致管理者決策偏差的原因，并分析監(jiān)管部門的懲罰或補貼等常見監(jiān)管措施在過度自信情景下的適用性。

1 模型假設(shè)

本文研究情景為電力等大型運作系統(tǒng)因突發(fā)事件能力遭受損毀時，如何將系統(tǒng)能力恢復(fù)到正常水平。與一般運作系統(tǒng)不同，對于電力、通信和石化等大型運作系統(tǒng)，其能力需求相對穩(wěn)定且可以預(yù)估，而應(yīng)急持續(xù)周期一般較短，系統(tǒng)需求水平與常規(guī)情景相比變動不大，因此在不影響模型解釋力的前提下為簡化計算，本文假定能力需求為常量。突發(fā)事件發(fā)生后，系統(tǒng)可從外部獲得替代能力，而大型運作系統(tǒng)的能力調(diào)度常常受到監(jiān)管部門的外部調(diào)控（例如2008年我國南方地區(qū)因雪災(zāi)發(fā)生電力短缺，各地區(qū)的電力由政府監(jiān)管部門統(tǒng)一調(diào)度，某一地區(qū)的電力公司在很大程度上難以決策借入多少電力），因此假定外部替代能力為隨機變量。多數(shù)研究（如文獻(xiàn)[12～14]）將過度自信表示為對隨機事件的方差估計偏小，本文假定應(yīng)急情景下決策者對外部替代能力產(chǎn)生過度自信偏差，表現(xiàn)為對其方差的估計偏小。結(jié)合文獻(xiàn)[12]，本文做出如下假設(shè)：

假設(shè)1：系統(tǒng)應(yīng)急期間面臨的外部需求為D，D為常數(shù)。

假設(shè)2：系統(tǒng)受到?jīng)_擊之后殘存能力為d，其單位使用成本為c0，外部可獲替代能力Y為隨機變量，概率密度函數(shù)為f（·），分布函數(shù)為F（·），均值和方差為（μ，σ2），單位成本為c1；令X= （Y-μ）/σ，則X的均值和方差為（0，1），X的概率密度函數(shù)和分布函數(shù)分別用g（·）和G（·）表示。

假設(shè)3：運作系統(tǒng)難以憑借殘余能力及外部替代能力滿足需求，需要決策受損能力恢復(fù)水平r，能力恢復(fù)的單位成本為c2，因此恢復(fù)成本為c2r，決策者完全理性時系統(tǒng)能力最優(yōu)恢復(fù)水平為r*。對同一運作系統(tǒng)而言，c2的高低與監(jiān)管部門對系統(tǒng)能力恢復(fù)的補貼力度有關(guān)，補貼力度越大，c2越低。

假設(shè)4：單位能力缺貨成本（缺貨懲罰）為k，單位能力庫存成本為h。對同一運作系統(tǒng)而言，k的高低與監(jiān)管部門對系統(tǒng)能力缺口的懲罰力度有關(guān)，懲罰力度越大，k越高。

假設(shè)5：決策者過度自信表現(xiàn)為對外部替代能力標(biāo)準(zhǔn)差σ的估計偏小，用（1-β）σ表示，β∈[0，1]表示過度自信水平，β越大，過度自信越嚴(yán)重。此時能力恢復(fù)最優(yōu)解用r*oc表示。

本文將討論完全理性下的應(yīng)急能力恢復(fù)決策及決策者過度自信下的應(yīng)急能力恢復(fù)決策，從而比較分析不同情景下系統(tǒng)應(yīng)急能力恢復(fù)水平、應(yīng)急成本與過度自信水平的關(guān)系。

2 模型證明

2.1 決策者完全理性下的應(yīng)急能力恢復(fù)決策模型

應(yīng)急期間系統(tǒng)面臨多種成本，一個完全理性的決策者會在各成本間進(jìn)行權(quán)衡，并以總成本最小的決策路徑進(jìn)行決策。借鑒經(jīng)典的報童理論，可以構(gòu)造應(yīng)急期間的成本函數(shù)如式（1）所示：

c0d+c1Y+c2r+k[D-d-Y-r]++h[d+Y+r-D]+（1）

式（1）中c0d表示殘存能力的使用成本，c1Y表示外部替代能力使用成本，c2r表示能力恢復(fù)成本。缺貨懲罰為k[D-d-Y-r]+，h[d+Y+r-D]+表示庫存成本。系統(tǒng)持有的總能力d+Y+r包括殘存能力d、外部替代能力Y及恢復(fù)能力r。

由式（1）求期望成本Cr得式（2）：

定理1：完全理性下的應(yīng)急能力恢復(fù)r存在滿足應(yīng)急成本最優(yōu)的唯一解r*，且F（D-d-r*）=（c2+h）/（k+h）。

證明：由式（2）求C對r的一階及二階導(dǎo)數(shù)，得式（3）：

dC/dr=c2+h-（k+h）F（D-d-r）d2C/dr2=（k+h）f（D-d-r）>0（3）

假定r*滿足式（3）一階導(dǎo)數(shù)為零，可得式（4）：

c2+h-（k+h）F（D-d-r*）=0F（D-d-r*）=（c2+h）/（k+h） （4）

又由式（3）中d2C/dr2>0可知成本函數(shù)為凸函數(shù)，所以r*是滿足應(yīng)急成本最優(yōu)的唯一解。

根據(jù)分布函數(shù)性質(zhì)，F(xiàn)（D-d-r*） =（c2+h）/（k+h）成立的條件需滿足c2≤k，即單位能力恢復(fù)成本要小于相應(yīng)的單位缺貨懲罰，這一假定是符合應(yīng)急現(xiàn)實的（否則系統(tǒng)沒有恢復(fù)受損能力的意愿），因此本文模型部分默認(rèn)c2≤k。

推論1：r*/k>0，r*/c2<0，即最優(yōu)能力恢復(fù)與缺貨懲罰正相關(guān)，與能力恢復(fù)成本負(fù)相關(guān)。

證明：由式（4）分別求r*對k，c2的導(dǎo)數(shù)得r*/k=F（·）/[（k+h）f（·）]>0，r*/c2=-1/[（k+h）f（·）]<0。因此增加單位缺貨成本k或降低單位能力恢復(fù)成本c2有利于提高最優(yōu)能力恢復(fù)水平r*?？紤]電力等具有明顯公共屬性的大型運作系統(tǒng)對社會經(jīng)濟(jì)秩序運行的重要性，政府監(jiān)管部門為激勵此類系統(tǒng)快速彌補能力缺口，往往采取對能力缺口進(jìn)行懲罰或?qū)δ芰π迯?fù)發(fā)放補貼等措施，這在本文模型中體現(xiàn)為增加k或降低c2。因此，對于完全理性的決策者，此類舉措能夠有效促使大型運作系統(tǒng)提高能力服務(wù)水平。

推論2：D-d-r*=μ+σb，其中b=G-1（（c2+h）/（k+h）），即系統(tǒng)能力服務(wù)水平與k，c2有關(guān)。

證明：由假設(shè)2中X=（Y-μ）/σ可得式（5）：

F（μ+σb）=p（Y<μ+σb）=p（X

式（5）結(jié)合式（4）可得式（6）：

F（D-d-r*）=F（μ+σb）D-d-r*=μ+σb（6）

由式（5）G（b）=（c2+h）/（k+h）可得b/k=-（c2+h）/[（k+h）2g（b）]<0，b/c2=1/[（k+h）g（b）]>0，因此k越大，c2越小，參數(shù)b就越小。以b=0為臨界點，定義b<0下的運作系統(tǒng)面臨高缺貨懲罰，而b>0時系統(tǒng)面臨低缺貨懲罰。結(jié)合式（6）中D-d-μ-r*=σb可知，系統(tǒng)持有的總體能力期望值d+μ+r*能否滿足需求D取決于b的符號：當(dāng)b>0時，d+μ+r*D。因此高缺貨懲罰下系統(tǒng)持有的期望能力大于需求，低缺貨懲罰下期望能力小于需求，這一結(jié)論與報童領(lǐng)域的訂貨決策研究類似，如文獻(xiàn)[12]、[14]。同時這一結(jié)論的現(xiàn)實意義也非常明顯，一些關(guān)系國計民生的大型運作系統(tǒng)，缺貨懲罰措施可有效促使其提升能力服務(wù)水平。

2.2 決策者過度自信下的應(yīng)急能力恢復(fù)決策模型