时间偏好理论——指数贴现与准双曲贴现
Lec 3-4 时间偏好理论——指数贴现与准双曲贴现(Time Preferences (Theory) I/II)
MIT 14.13 · Psychology and Economics · 主讲 Frank Schilbach
TL;DR
- 指数贴现假设折现率恒定,难以解释时间不一致性与拖延现象。
- 引入拟双曲贴现 模型,形式化呈现现实中普遍存在的“当下偏好”(Present Bias)。
- 区分天真型(认为未来具有完全自控力)与老练型(能预知未来意志力薄弱)决策者的跨期行为。
- 分析即时成本任务(拖延)与即时收益任务(提前透支)在两类主体上的非对称表现。
跨期选择无处不在
大多数具有实质意义的经济决策,都涉及在不同时间点发生的成本与收益之间做权衡:
三个典型的跨期决策
- 购买昂贵软件:前期一次性金钱支出(负效用)与学习过程的痛苦(负效用),换取长期使用的熟练掌握带来的正效用(直到软件过时)。
- 是否上学:直接的学费成本与放弃工作的机会成本(负效用,且是即时的),换取未来更高的工资(正效用,除非选择读博)。
- 注销社交媒体账号:直接的注销成本与短期适应成本(负效用),换取长期对社交生活、心理健康等方面或正或负的影响。
这三个例子结构相同:都需要先确定各项成本和收益的效用值,再想办法把不同时间点上的效用加总权衡。储蓄/投资/借贷、教育、健康、睡眠、饮食习惯、恋爱交往等重要的人生选择,本质上都是这种跨期权衡问题。
跨期选择理论的简史
- Rae (1834):资本积累所投入的劳动量取决于"有效积累欲望",其中包含丰富的心理因素——遗赠动机、自我克制、预期效用等。
- Böhm-Bawerk (1889):利率不过是一种价格;跨期选择与其他任何经济权衡在本质上并无不同。
- Fisher (1930):提出两商品无差异曲线图(indifference diagram),把"当期消费 vs. 未来消费"的选择画成与"商品 A vs. 商品 B"完全平行的图形;不过 Fisher 仍讨论了大量他称为"个人因素(personal factors)"的心理考量。
指数贴现:标准模型
贴现效用模型(Samuelson, 1937)
Samuelson 把 Fisher 的图形直觉转化为非图形化的数学表达:在时刻 ,个体的目标是最大化贴现效用
其中 是即时效用(instantaneous utility),衡量个体在具体某一期 的即时感受,是该期消费、闲暇等变量的函数;(通常 )是贴现因子(discount factor),度量未来效用相对于当前被打了多少折扣:第 期的即时效用相对于第 期总是恰好值 倍。这个简洁的函数形式是 Samuelson 出于数学上的便利选择的,用一个参数替代了人们对未来复杂心理认知的全部细节。
更一般地,可以引入贴现函数(discount function) 与贴现率(discount rate) :
表示延迟 期获得的效用相当于今天的多少效用; 表示价值随延迟衰减的速率。在指数贴现下 ,代入可得 ,与 无关——这正是"指数贴现"名称的由来,也是它区别于后文准双曲贴现的关键。
用一个程式化例子估计
学生 Amy 考虑今天先写完期末论文,从而在未来某一天获得一整晚的自由时间。设写论文的即时成本为 1 单位效用,自由夜晚的即时收益为 4/3 单位效用,日贴现因子 。若那个自由夜晚出现在:
- 下一期:,值得去做;
- 两期之后:,仍然值得;
- 三期之后:,不值得。
也就是说,只要好处发生在不太远的将来,Amy 就愿意先付出成本;但拖得太久,成本就不再划算。若我们不知道 Amy 真实的 ,只观测到她的选择结果,就可以反推出 的取值范围:;;,从而 。这正是经济学家从真实世界的选择数据中"反推"贴现因子的基本思路。
Thaler (1981):用假设性货币选择反推贴现率
假设线性货币效用 ,询问被试"今天拿 15 美元 vs 未来某天拿 美元",反推年化贴现率 :
若"15 美元现在"与"20 美元一个月后"无差异( 年),得 (年化),对应 ;若"15 美元现在"与"100 美元十年后"无差异(),则 ,对应 。同一个人对短期延迟隐含的贴现率(345%)远高于对长期延迟隐含的贴现率(19%),这已经预示了指数贴现无法解释的模式——Frederick et al. (2002) 汇总多篇文献估计的 值后发现,各研究给出的估计值分布极其分散(从接近 0 到接近 1 都有),说明" 究竟是多少"这个看似基础的问题,在指数贴现框架下几乎没有一致的答案。
反驳指数贴现的三类证据
证据一:短期极不耐烦,长期却相对耐心
现实中大量证据显示人们在涉及即时消费的选择上极其没有耐心:课堂调查"现在拿 100 美元 vs 2 周后拿 美元",中位数答案 (对应极高的隐含年化贴现率);发薪日贷款(payday loan)年化复利利率可高达 5000%,其门店数量甚至超过麦当劳和星巴克的总和;信用卡债务的年化利率虽温和得多(通常 20%-25% APR),但美国信用卡欠款规模巨大;食品券(food stamp)领取者的热量摄入在月度发放周期内会下降 10%-15%,说明消费高度跟随现金流到手的时间点波动。
指数贴现导致的荒谬推论
若一个人是指数贴现者,且两周的贴现因子为 5/6(对应上文课堂调查隐含的短期不耐烦程度),那么按指数贴现的性质,任意长度相同的延迟都应该被打上同样比例的折扣。这意味着此人应当在"现在拿 100 美元"与"四周后拿 美元"之间无差异;与"一年后拿 美元"无差异;与"五年后拿 亿美元"无差异。这些数字荒谬到不可能是真实偏好——说明同一个人对"未来两周内的延迟"和"更遥远未来两周的延迟"施加的贴现比例必然不同,短期的贴现因子必须显著高于(更严格地打折)对远期延迟的贴现因子。
但与此同时,人们在长期决策上明显表现得相当有耐心:为退休储蓄、投资教育、坚持规律锻炼、认真完成作业等等,都需要现在付出成本换取遥远的回报,而多数人依然会选择去做。Frederick et al. (2002) 复刻 Thaler (1981) 的思路,用经济学家们自己发表的、基于真实决策反推的贴现因子重新画图,发现随着时间跨度(time horizon)增加,隐含的贴现因子系统性上升——这正是"短期不耐烦、长期有耐心"模式的直接证据,而这恰恰是指数贴现模型(贴现率与跨度无关)无法容纳的。
证据二:偏好反转(动态不一致)
动态一致性(dynamic consistency)
动态一致性是指:一个人现在认为自己未来应当采取的行动,与她到了那个未来时刻真正想采取的行动完全一致——不同时点上的自我之间没有"内部冲突"。只要环境和信息没有意外变化,提前制定的计划不会中途改变。这一性质与指数贴现的假设紧密相关:指数贴现者无论在哪个时点展望未来,都会对未来任意两个相邻时期赋予同样的相对权重 ,因此不会有"届时改变主意"的动机。
指数贴现蕴含动态一致性
考虑第 1 期两个行动方案 A 和 B 之间的选择。时刻 的自我偏好 A 胜过 B,当且仅当
两边同时减去 (两个方案下都相同):
两边同除以 :
这恰好就是时刻 的自我在评价 A 与 B 时使用的贴现效用比较式,说明 时的自我同样更偏好 A。也就是说,只要采用指数贴现,第 0 期自我制定的计划,到了第 1 期一定会被自己心甘情愿地执行——不存在偏好反转。
然而现实中动态不一致(time inconsistency)的例子比比皆是:
Read et al . (1999):观影选择随决策时点改变
被试从 24 部电影(包含《四个婚礼和一个葬礼》《生死时速》一类"低端"影片,和《钢琴课》《辛德勒的名单》一类"高端"影片)中选片,结果呈现明显的时间不一致:为"今晚"选片时 56% 选择低端片;为"7 天后"选片时降至 37%;为"14 天后"选片时进一步降至 29%。人们在展望未来时倾向选择更"有营养"的高端内容,但真正临近观看时刻却更容易屈从于轻松愉快的低端内容。
Read and van Leeuwen (1998):水果 vs 巧克力
在"选择"和"食用"两个时间点错开与重合的两种设定下比较:
- 若今天选择、下周食用(选择与消费分离):74% 选择水果作为下周的零食。
- 若选择与食用同时发生(无分离):仅 30% 选择水果,即 70% 选择巧克力。
同一批人,仅仅因为"选择时刻"与"消费时刻"是否重合,就在水果与巧克力之间做出截然不同的选择,正是典型的偏好反转,反映了临近消费时刻时即时享乐的诱惑被放大。
证据三:对承诺装置的需求
承诺装置(commitment device)
一种人为限制自己未来选择集的安排:个体愿意在当下支付某种代价(哪怕对第三方没有任何直接好处),使得未来某些选项变得更昂贵甚至完全不可行。
尤利西斯与塞壬
荷马史诗中,尤利西斯预知塞壬歌声会诱使水手驾船触礁,于是提前命令船员用蜡封住耳朵,并把自己绑在桅杆上,无论自己届时如何哀求都不准松绑。类似的,理财建议中常见"把信用卡冻在一块冰里放进冰箱"这种极端的自我约束手段——把诱惑的实施成本人为提高,以对抗自己可预见的未来冲动。这种"提前给未来的自己设限"的行为,在纯粹的指数贴现模型下没有存在的理由:如果所有时点的自我拥有完全一致的偏好,第 0 期的自我根本没有必要去限制未来自我的选择,因为未来自我本就会自愿执行同样的最优计划。承诺装置的普遍存在,本身就是对指数贴现、动态一致性假设最直接的反驳。
准双曲贴现:一个简单但有效的修正
三类证据的共同根源在于:短期的耐心程度与长期的耐心程度存在系统性差异,而且这种差异导致了动态不一致。Laibson (1997) 提出一个仅比指数贴现多一个参数的修正模型:
准双曲贴现(
模型,Laibson, 1997) 在时刻 ,个体的目标是最大化
其中 是短期贴现因子(short-term discount factor),衡量"当期"与"未来任意一期"之间那一次跳跃所受到的额外折扣,也被称为现时偏差(present bias)参数; 是长期贴现因子(long-term discount factor),衡量未来各期彼此之间的相对耐心。通常假设 且 。当 时,模型退化为标准的指数贴现——这体现了"新模型应嵌套旧模型作为特例"的建模原则。
直观理解贴现函数的形状
取 ,贴现函数序列为
相对于当期,所有未来时期的权重都被打了 的折扣,但这个折扣只发生一次,在"现在"与"未来任意一期"之间;一旦进入未来,各期彼此之间几乎不再有额外折扣(因为 )——"从明年看后年"和"从现在看明年"感受到的耐心程度完全不同,这正是短期不耐烦、长期相对耐心这一经验模式的直接刻画,也是"present bias(现时偏差)"或"present focus(当下聚焦)"这两个别名的由来。
准双曲贴现能同时解释三类证据:短期不耐烦源于 造成的"现在 vs. 未来"跳跃折扣,长期耐心源于 意味着未来各期几乎不被相互打折;动态不一致自然产生,因为不同时点的自我对"现在"这个跳跃点的定义不同(详见下节的具体推导);对承诺装置的需求也就有了存在的理由——用来约束会受 影响而"临时变卦"的未来自我。
享乐品与投资品的不同表现
设 。
享乐品(leisure good):吃糖,即时快乐 ,延迟的健康代价 。今天是否吃糖:,选择吃;但站在更早的时点计划"下周是否吃糖":,计划不吃。也就是说,人会相对于自己长期计划过度消费享乐品。
投资品(investment good):去健身房,即时的努力成本 ,延迟的健康收益 。今天是否去:,选择不去;但计划"下周是否去":,计划要去。也就是说,人会相对于自己长期计划投资不足。
这两个例子分别对应"知道自己该运动却总是拖延""知道该少吃却总是管不住嘴",是准双曲贴现模型最基础的两个应用原型,也是下一讲展开各类现实应用(信用卡、储蓄、健身房会员、成瘾行为等)的理论起点。
承诺与无承诺下的行为差异
三期习题(problem set)范例
设 ,学生必须在三期()中的恰好一期完成作业,即时的负效用分别为 (越拖延边际痛苦越大)。
情形一:可以承诺。若学生能在 就一次性承诺完成时间,站在 的视角评估三种选择贴现后的负效用:在 完成为 ;在 完成为 ;在 完成为 。三者中 最大(负效用最小),因此 的自我会承诺"在 完成"。
情形二:无法承诺。若不存在承诺技术,需要检验这个计划到 时是否会被执行:站在 视角,在 完成的贴现负效用是 ;拖到 完成是 。,意味着 的自我反而更愿意再拖一期!于是学生的偏好出现了动态不一致: 的自我想要的计划, 的自我并不会执行。
天真 vs. 成熟:谁能预见自己的现时偏差
天真与成熟(O'Donoghue and Rabin, 1999)
引入第三个参数 ,表示个体对自己未来 值的信念(即她认为未来的自己会有多大的现时偏差):
- 完全天真(full naïveté):。个体没有意识到自己将来会改变主意,误以为未来的自己会不折不扣地执行当前最偏好的计划,因而会对未来的现时偏差感到"意外",并对自己未来的耐心持有一种虚假的乐观("这次会不一样")。
- 完全成熟(sophistication):。个体完全准确地预见到自己未来会改变主意,并据此在当前就采取对未来自我行为的正确预期下的最优行动,不会为未来的现时偏差而感到意外。 :::
沿用上文三期习题的例子(),可以清楚看到两类学生行为的分歧:
::: example 天真学生的拖延行为
- 时:由前文可知 的自我更偏好完成作业( 视角下, 完成对应 ,优于 完成的 )。天真的学生相信自己到了 真的会去完成,于是她今天选择不做。
- 时:但正如前文所示,站在 视角,自我其实更想再拖到 ( 优于 )——这对天真学生而言是一次"意外"。她于是又一次拖延。
- 结果:天真学生一直拖到 才最终完成作业,这是三个时点中负效用最大()的选项,也是三选一里的最差结果。这种反复而不自知的拖延被称为天真拖延(naïve procrastination),会带来很大的福利损失。 :::
::: example 成熟学生的提前行动
- 成熟学生知道,如果自己在 不完成,到了 自己一定会选择再拖到 (她能正确预见 自我的真实选择,而非幻想 自我会按 的偏好行事)。
- 于是她把选择简化为" 完成"与"(不情愿地)拖到 完成"之间的比较: 视角下前者为 ,后者为 。 更优,于是她选择在 就(不太情愿地)完成作业。
- 结果:成熟学生的结果优于天真学生,这符合直觉——她比天真学生更了解真实的自己,因此这种"成熟的拖延"(若发生)不会造成像天真拖延那样大的福利损失。 :::
成熟不总是更好:享乐品的反例
对投资品而言,成熟通常能帮助克服短视,但准双曲贴现模型中一个重要且反直觉的结论是:当未来的"变卦"会降低而非提高当前拖延的代价时,成熟反而可能带来更差的结果。
设 。个体可以在 四期中的恰好一期去看一部电影,随着上映时间推移,电影本身的质量/体验在提升,即时效用分别为 (后一期恰为前一期的 1.5 倍)。
把每期即时效用折算成各个决策时点的贴现值并排出各视角下的排序,可整理为下表("—"表示该时点回看过去已不相关):
| 视角 | 排序(由好到差) | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 即时效用 | 1 | 3/2 | 9/4 | 27/8 | 3,2,1,0 |
| 从 看 | 1 | 3/4 | 9/8 | 27/16 | 3,2,0,1 |
| 从 看 | — | 3/2 | 9/8 | 27/16 | 3,1,2 |
| 从 看 | — | — | 9/4 | 27/16 | 2,3 |
天真学生: 时打算等到 ( 视角下 最大),所以不去; 时仍打算等到 ,所以不去;到了 ,从 视角看,,她"意外"地改变主意,提前去看了。
成熟学生:她知道自己一旦拖到 就会去看(不会撑到 ),于是从 视角看,实际的比较变成" 去看()"对"拖到 去看()",前者更优,于是她若拖过 会在 就去看;进一步倒推到 ,她知道自己一旦不在 去看,最终只会在 (而非等到体验更好的 )看,两相比较后她选择在 就直接去看。
结果:成熟学生比天真学生更早去看了电影,而且看到的是效用更低的版本( 而非 )——她提前去看,反而享受更差!
成熟是否有利,取决于未来失控是加剧还是缓解当前的代价
- 如果未来的"变卦"会提高当前拖延的代价(典型情形是投资品:现在不做,以后代价更高——如作业拖得越久痛苦越大),那么成熟有助于克服短期不耐烦带来的拖延,成熟者过得更好。
- 如果未来的"变卦"会降低当前拖延的代价(典型情形是享乐品:晚一点享受反而体验更好——如电影会越来越精彩),那么成熟反而会促使个体提前"投降",损害福利。成熟者的问题在于她对自己未来行为的现实性悲观(realistic pessimism):她清楚知道自己到不了那个更好的未来时点,所以索性现在就妥协。
这个对比揭示了一个更一般的教训:未来的"错误行为"是提高还是降低了当前"错误行为"的代价,决定了成熟对当前决策而言是帮助还是伤害——对投资品,成熟有帮助;对享乐品,成熟有可能造成伤害。
是"不耐烦"还是"时间不一致"
不要把现时偏差简单等同于"更不耐烦"
上述所有拖延与提前行动的例子,其根源都不是单纯的"缺乏耐心",而是时间不一致本身:无论一个人有多不耐烦,只要她是指数贴现者,就不会出现"天真学生最终选择了所有选项中最差的一个""成熟学生的选择让所有时点的自我都认为不是最优"这类现象。天真学生在 完成作业,是三个时点自我都认为最差的选择;成熟学生在 去看电影,也是三个时点自我都认为不如晚一点去看更好。这种"让所有自我都变得更差"的结果,在指数贴现下是不可能出现的——因为未来的自我总是会心甘情愿执行时刻 0 制定的最优计划。这正说明:这里的关键概念是动态不一致,而不只是"贴现率高低"。
小结与后续走向
- 指数贴现是经济学中最重要、应用最广的工作模型之一,对理解长期增长等问题极为成功;但它蕴含的动态一致性、"恒定贴现率不随时间跨度变化"等假设,与短期不耐烦长期耐心、偏好反转、对承诺装置的真实需求这三类经验事实相冲突。
- 准双曲贴现模型只用一个额外参数 ,就能同时容纳这三类证据,并进一步区分出天真与成熟这两种对自身未来行为的认知类型,为后续课程分析承诺装置的实际有效性、储蓄不足、拖延、成瘾与消费习惯等应用问题奠定了理论基础。
官方资源与参考
我的理解
指数贴现假设个体在所有时期的折现率恒定,但人类演化塑造的神经系统天生赋予“当下”不成比例的权重。拟双曲贴现 模型最深刻的洞见在于将时间不一致性形式化:天真型因轻信未来自控力而陷入无休止的拖延,而老练型则能预知软弱并主动为自己套上承诺的枷锁。