基于认知神经学的报童决策偏差研究

Studies have shown that the behavior of subjects in newsvendor decision is not consistent with expected profit maximization. However, there are two gaps in previous studies: first, the formation mechanism of decision bias still lacks clear conclusion; second, research on newsvendor's decision are mainly based on behavioral experiments and simulation, not yet extended to the cognitive and neurological level. With the progress of brain science, there is an opportunity to study the decision behavior of newsvendor from the level of cognitive neuroscience. This project, based on brain science, behavioral operation management and decision neuroscience, will theoretically study the formation mechanism of newsvendor decision. Firstly, we study the behavioral characteristics of decision bias of a newsvendor under general demand distributions. Then, we use neuroscientific tools to study the neural characteristics of decision bias, especially the processing mechanism of information and the formation mechanism of decision bias. Finally, based on the behavioral and neurological data, a description model of newsvendor decision will be established and an empirical study carried out. Theoretically, the project will help us to obtain new understandings of newsvendor decision bias. Practically, this project will provide guidance for improving the accuracy of inventory decision-making and the efficiency of supply chain.

研究发现在现实的报童问题中人们会出现决策偏差行为，但目前对决策偏差的研究有两个不足：一是对决策偏差的形成机制还缺乏明确的解释；二是对报童决策的研究主要是应用行为学实验和仿真的方法，缺乏神经层面的研究。随着脑科学的进步，从认知神经科学层面研究报童的决策行为是学科交叉发展的必然趋势。本项目基于脑科学、行为与运作管理、决策神经学的相关理论，首先研究一般分布下报童决策偏差的行为特征；然后运用认知神经学方法对报童决策的神经特征进行研究，剖析信息的处理机制和决策偏差的形成机理；最后基于行为数据和神经数据建立报童的决策模型并进行实证研究。理论意义上，本项目可以获得对报童决策偏差的新认识、新理论和研究的新方法；实际意义上，本项目对提高库存决策精度和供应链效率提供科学的理论指导。

随着国际贸易和电子商务的迅速发展，库存决策对国民经济的影响不断增加，不合理的库存控制会影响企业甚至整个供应链的盈利。报童问题是运营管理中的经典库存决策问题，对许多复杂库存问题都有深远影响。然而相关研究却发现人在实验或真实环境下的决策往往与模型预测不同，从而使传统模型无法描述行为决策。基于此，在过去的三年里，项目团队按照各年度研究计划的框架，围绕报童决策偏差现象展开了深入研究，取得了一些创新性的研究成果。具体而言，项目研究了：（1）正态分布和两点分布下的报童决策偏差，确定了个体决策偏差行为；（2）利用认知神经学实验确定了报童决策偏差的形成机制；（3）建立了报童行为描述模型，并确定关键参数；（4）将快递包装回收的逆向物流引入物流网络并进行系统优化。相关研究成果发表在学术期刊和学术会议上，并申请了1项软件著作权，参加国内外学术会议4次，与英国卡迪夫大学开展合作研究。项目支持培养了3名学术型硕士生，相关成果有助于企业提高其库存管理水平和运作效率。