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Uma Nova Abordagem para Tomada de Decisão em Situações de Incerteza

Este artigo apresenta a dominância estocástica multi-fracionária para uma avaliação de escolha melhor.

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Na tomada de decisões sob incerteza, um jeito comum é comparar diferentes opções ou perspectivas com base nos riscos e retornos. Um método usado pra isso é chamado de Dominância Estocástica, que ajuda a classificar as perspectivas segundo critérios matemáticos específicos. Este artigo fala sobre uma nova abordagem chamada dominância estocástica multi-fracionária, que se apoia em conceitos existentes na área pra oferecer uma forma mais detalhada de avaliar cenários de decisão.

Visão Geral da Dominância Estocástica

A dominância estocástica gira em torno da ideia de comparar duas ou mais perspectivas analisando suas funções de distribuição cumulativa (CDFs). Essa comparação permite que as pessoas entendam quais opções são mais propensas a oferecer melhores resultados com base nas preferências em relação ao risco. Existem duas formas principais de dominância estocástica: primeira ordem e segunda ordem.

A dominância estocástica de primeira ordem (FSD) acontece quando uma perspectiva sempre traz valores maiores que outra pra cada resultado possível. Em termos simples, se uma opção é sempre melhor que a outra, dizemos que ela domina a outra na primeira ordem. Isso é essencial pra tomadores de decisão neutros em relação ao risco, pois eles sempre vão preferir a opção com retornos esperados mais altos.

A dominância estocástica de segunda ordem (SSD) considera tomadores de decisão avessos ao risco. Enquanto uma opção pode não oferecer sempre melhores resultados, ela ainda pode ser preferida se reduzir perdas ou riscos potenciais. Com a SSD, os tomadores de decisão podem avaliar opções não só com base nos retornos esperados, mas também em como esses retornos se comportam sob diversas circunstâncias.

Dominância Estocástica Fracionária

A dominância estocástica fracionária faz uma ponte entre a FSD e a SSD ao incorporar um parâmetro que permite uma transição gradual entre as duas formas de dominância. Essa abordagem considera uma gama de preferências, desde as que são puramente avessas ao risco até aquelas que estão dispostas a assumir mais riscos.

Na dominância estocástica fracionária, os tomadores de decisão podem usar uma estrutura flexível pra avaliar as perspectivas com base nas suas diferentes atitudes em relação ao risco. Essa flexibilidade significa que, em algumas situações, um tomador de decisão pode mostrar comportamento avesso ao risco e, em outras, pode ter tendências de buscar risco. A abordagem fracionária reconhece essa complexidade e permite uma tomada de decisão mais refinada.

Dominância Estocástica Multi-Fracionária

O conceito de dominância estocástica multi-fracionária leva as ideias da dominância estocástica fracionária ainda mais longe ao introduzir uma família de novos métodos pra avaliar as perspectivas. Enquanto a dominância estocástica fracionária fornece um único parâmetro pra considerar as preferências de risco, a dominância estocástica multi-fracionária permite uma análise mais detalhada usando uma função não decrescente. Isso possibilita avaliar como as preferências de risco podem mudar em diversos cenários.

A dominância estocástica multi-fracionária reconhece que nem todas as perspectivas podem ser facilmente classificadas e busca preencher as lacunas que existem entre a dominância de primeira e de segunda ordem. Essa estrutura permite que os tomadores de decisão levem em conta variações locais nas preferências de risco, o que pode levar a escolhas mais informadas.

Ganância Local e Funções de Utilidade

Um aspecto significativo da dominância estocástica multi-fracionária é a introdução do conceito de ganância local. Ganância local se refere a como as atitudes de um tomador de decisão em relação ao risco e aos retornos podem variar dependendo do nível de riqueza atual ou de outros fatores situacionais. Em vez de assumir uma única preferência de risco em toda uma gama de resultados, a ganância local permite flexibilidade na avaliação das opções com base nas circunstâncias individuais.

Isso leva à ideia de funções de utilidade, que ajudam a capturar as atitudes dos tomadores de decisão em relação ao risco. As funções de utilidade expressam como os indivíduos valorizam diferentes resultados e podem apresentar graus variados de convexidade com base nas preferências de risco. Ao analisar essas funções, os tomadores de decisão podem entender melhor como diferentes perspectivas se alinham com suas preferências e calcular sua utilidade geral.

Na dominância estocástica multi-fracionária, as funções de utilidade se tornam uma parte essencial do processo de tomada de decisão. Considerando tanto a estrutura geral das preferências quanto as variações locais com base em fatores como riqueza, a dominância estocástica multi-fracionária oferece uma imagem mais precisa do comportamento de um tomador de decisão.

Propriedades da Dominância Estocástica Multi-Fracionária

A dominância estocástica multi-fracionária possui várias propriedades que aumentam sua eficácia na tomada de decisão. Essas propriedades incluem fechamento sob várias transformações, permitindo comparações em uma ampla gama de situações e preservando a integridade das avaliações feitas. Essa flexibilidade é especialmente valiosa, pois garante que a dominância estocástica multi-fracionária possa se adaptar a diferentes cenários e ainda assim gerar resultados significativos.

Outra propriedade importante é que a dominância estocástica multi-fracionária pode acomodar comportamentos tanto avessos ao risco quanto orientados para o risco. Ao fornecer uma estrutura que pode se ajustar a atitudes variadas em relação ao risco, os tomadores de decisão conseguem fazer escolhas mais informadas, refletindo suas verdadeiras preferências.

Aplicações da Dominância Estocástica Multi-Fracionária

A abordagem da dominância estocástica multi-fracionária tem muitas aplicações em diversos campos, incluindo finanças, economia e outros cenários de tomada de decisão. Uma área relevante é a tomada de decisão de investimentos. Investidores frequentemente enfrentam escolhas com retornos incertos, e usar a dominância estocástica multi-fracionária permite que eles avaliem diferentes opções de investimento com base em suas atitudes em relação ao risco e níveis de riqueza.

Por exemplo, um investidor pode ser mais avesso ao risco quando seu capital é baixo, levando-o a preferir investimentos mais seguros. À medida que sua riqueza aumenta, ele pode ficar mais aberto a opções mais arriscadas que oferecem retornos potenciais mais altos. Nesse contexto, a dominância estocástica multi-fracionária atua como uma ferramenta poderosa pra fornecer orientações sobre quais investimentos se alinham melhor com as preferências em evolução de um investidor.

Outra área onde essa abordagem pode ser benéfica é na formulação de políticas. Os formuladores de políticas frequentemente precisam considerar o impacto potencial de diferentes decisões em vários segmentos da população, cada um com atitudes de risco únicas. Empregar a dominância estocástica multi-fracionária permite uma avaliação de como diferentes políticas afetarão os indivíduos de forma diferente com base em suas circunstâncias específicas.

Conclusão

A dominância estocástica multi-fracionária representa um avanço importante na tomada de decisões sob incerteza. Ao fornecer uma estrutura flexível que leva em conta preferências de risco variadas, ela aprimora a compreensão de como os indivíduos avaliam diferentes opções. Ao integrar conceitos como ganância local e funções de utilidade, a dominância estocástica multi-fracionária possibilita uma análise mais sutil das perspectivas que pode levar a escolhas mais informadas em uma variedade de aplicações.

Essa perspectiva mais ampla sobre a tomada de decisão facilita melhores conversas sobre risco e retorno, levando a estratégias mais eficazes em finanças, economia e além. À medida que o campo continua a evoluir, a dominância estocástica multi-fracionária provavelmente desempenhará um papel fundamental na formação do futuro das metodologias de tomada de decisão.

Fonte original

Título: Multi-fractional Stochastic Dominance: Mathematical Foundations

Resumo: In the landmark article \cite{Muller}, M\"uller et. al. introduced the notion of fractional stochastic dominance (SD) to interpolate between first and second SD relations. In this article, we introduce a novel family of \textit{multi-fractional} stochastic orders that generalizes fractional SD in a natural manner. The family of multi-fractional SD is parametrized by an arbitrary non-decreasing function $\gamma$ ranging between $0$ and $1$ which provides the feature of local interpolation rather than a global one. We show that the multi-fractional $(1+\gamma)$-SD is generated by a class of increasing utility functions allowing local non-concavity where the steepness of the non-concavity depends on its location and it is controlled by function $\gamma$. We also introduced the notion of \text{local greediness} that allows us, among other things, to systematically study multi-fractional utility class. The multi-fractional utility class is well-suited for representing a decision maker's preferences in terms of risk aversion and greediness at a local level. Several basic properties as well as illustrating examples are presented.

Autores: Ehsan Azmoodeh, Ozan Hür

Última atualização: 2023-07-03 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.08651

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.08651

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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