第 七 章信 息 搜 寻 与 信 息 系 统 选 择与 收 益 函 数 相 联 系 的 决 策 d 与 之 相 对 应 , 那 么 , 设 σ 为 一 种 这 样 的决 策 规 则 : d =σ(h)。 由 于 事 件 z 和和 与 收 益 相 关 的 决 策 d 决 定 决 策的 结 果果 ( 或 效 用 ), 收 益 函 数 可 描 述 为 ω(z, d) =ω[z, σ(h)]。 一个 决 策 结 果果 的 效 用 构构 成 事 件 z、 信 息 h 和和 决 策 规 则 σ 的 结 果果 。 决 策规 则 σ 的 理理 想 效 用 期 望 值 , 可 以 用 所 有 信 息 h 和和 事 件 z 的 收 益 平 均值 表 示 。 最 优 决 策 规 则 就 是 使 所 有 信 息 h 和和 事 件 z 的 理理 想 效 用 期 望值 达 到到 最 大 的 那 个 决 策 规 则 。 但 是 , 包 含 最 大 信 息 量 的 信 息 系 统 未必 是 最 优 信 息 系 统 , 因 为 包 含 大 量 信 息 的 信 息 系 统 的 成 本本 往 往 比 包含 较 少 信 息 的 信 息 系 统 的 成 本本 高 昂 得 多 。 因 此 , 最 优 信 息 系 统 应 是信 息 系 统 总 值 减 去 成 本本 期 望 值 而 获获 得 的 系 统 净 值 最 大 的 信 息 系 统 。信 息 系 统 价 值 与 两 方 面 因 素 具 有 密 切 联 系 : 第 一 , 决 策 者 从 多 种决 策 结 果果 中 获获 得 的 利 益 ; 第 二 , 与 决 策 相 关 的 信 息 和和 实 际 事 件 之 间 的统 计 关 系 。 因 此 , 分 析析 信 息 系 统 的 价 值 , 需 要 涉 及 信 息 系 统 总 值 , 净值 和和 一 般 价 值 三 个 概 念 。 信 息 系 统 总 值 就 是 能 使 理理 想 效 用 期 望 值 达 到到最 大 的 那 个 决 策 规 则 的 收 益 期 望 值 。 如 果果 以 H 表 示 信 息 系 统 , 有U(H, ω) =maxσ∈ Δ∑h∈ H∑z∈ Zω[z, σ(h)]p(z, h)(7 -9)根 据 (7 -8) 式 , (7 -9) 式 可 以 改 写 为 :U(H, ω) =∑h∈ Hp(h) maxσ∈ Δ∑z∈ Zω[z, σ(h)]p(z /h)(7 -10)其 中 , Δ={σ} 代 表 所 有 决 策 规 则 集 合 。 信 息 系 统 的 总 值 是 一个 已 经 接 收 到到 的 信 息 和和 对 它 的 最 优 决 策 , 并 通 过 所 有 信 息 h∈H 来来求 出 的 收 益 期 望 值 。 然 而 , 决 策 结 果果 相 同 的 效 用 不 仅 取 决 于 决 策 行为 和和 事 件 本本 身 , 而 且 还 依 赖赖 于 决 策 使 用 的 信 息 系 统 和和 决 策 过 程 中 接收 到到 的 信 息 。 因 此 , u(c) =u(d(z), h) ≡ω(z, d, h)。 这 样 , 信息 系 统 的 净 值U′(H, ω) =maxσ∈ Δ ∑h∑zω[z, σ(h), h]p(z, h) (7 -11)如 果果 使 用 k(h) 表 示 以 货 币 形 式 表 达 的 从 信 息 系 统 H 中 获获 得 信息 h 需 要 的 成 本本 , 那 么 ,U′(H, ω) =U(H, ω) -∑hk(h)p(h)356 信 息 经 济 学 Economics of Information
第 二 节信 息 系 统 选 择 理理 论 及 其 应 用=U(H, ω) -E[k(h)](7 -12)信 息 系 统 净 值 等 于 信 息 系 统 总 值 U(H, ω) 减 去 信 息 系 统 的 成本本 期 望 值 E[k(h)]。在 一 般 情 况 下 , 信 息 系 统 的 价 值 可 以 表 述 为 获获 得 信 息 后 的 最 大目 标标 效 用 ( 或 收 益 ) E j 与 获获 得 信 息 前前 的 最 大 目 标标 效 用 E 0 之 差 。 如果果 用 V 代 表 信 息 系 统 的 一 般 价 值 , 有V =E j -E 0(7 -13)其 中 , E j 和和 E 0 分 别 为 :E 0 =max∑iβ(a, z i )π(z i ) (7 -14)E j =max∑iβ(a, z i )p(z i y j ) (7 -15)其 中 , a 代 表 行 动 , z 代 表 事 件 , y 代 表 信 息 系 统 , β( a, z i )代 表 效 用 的 收 益 函 数 , π z i代 表 先 验 概 率率 , p( z i y j ) 代 表 后 验 概 率率 。p(z i y j ) 可 以 根 据 先 验 概 率率 π z k和和 似 然 率率 p(y j z k ) 用 贝 叶 斯 定 理理 求出 。 贝 叶 斯 定 理理 的 一 般 形 式 为P(A B) = P r(B A)· P r (A)P r (B)(7 -16)贝 叶 斯 定 理理 也 可 以 用 公 式 表 示 如 下 :P(S k x) = p(x nS k)p(S k )p(x S k )p(S k )∑k =1(7 -17)其 中 , x 为 随 机机 变 量 观 察 值 , 它 能 够 对 有 关 环 境 状 态 获获 得 补 充信 息 。 S 1 , S 2 , …, S n 表 示 n 个 环 境 状 态 , 而 S k 为 其 中 的 第 k 个 环境 状 态 ; P(S k ) 为 S k 的 先 验 概 率率 , 它 是 收 集 到到 补 充 信 息 x 之 前前 就已 经 由 决 策 者 所 决 定 ; P(x S k ) 为 给 定 环 境 状 态 S k 后 x 的 条条 件 概率率 , 即 已 知 S k 为 真 时 观 察 值 x 出 现 的 概 率率 。 这 样 , (7 -17) 式 的左 边 为 已 知 x 发 生 时 S k 的 后 验 概 率率 。 (7 -17) 式 的 右 边 表 示 如 何确 定 后 验 概 率率 , 分 母 称 为 观 察 值 x 的 无 条条 件 概 率率 或 边 际 概 率率 , 它 是以 先 验 概 率率 P(S k ) 加 权 的 条条 件 概 率率 P( xS k ) 的 总 和和 , 其 中 , k =1, 2, …, n。 由 (7 -17) 式 得 ,357
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