本文从离散选择模型(discrete choice model,DCM)体系的一般原理和应用价值出发,总结了各经典模型的基本理论和典型应用,并概括了近年来一些重要的研究新动向。多项Logit模型(multinomial logit model,MNL)是离散选择模型体系的基础,具有简洁、可靠、易实现等优点,但也存在固有的理论缺陷,由此产生了对更加精细化模型的需求。替代的精细化模型中,嵌套Logit模型(nested logit model,NL)常用于处理备选项相关、“都不选”备选项、数据合并等问题,一般极值模型(generalized extreme value model,GEV)体系是其更一般的形式;混合Logit模型(mixed logit model,MXL)可用于解决随机偏好问题和多种相关问题,包括备选项相关、面版数据相关、随机系数相关、数据合并等,与之类似的潜在类别模型也有着广泛应用;多项Probit模型(multinomial probit model,MNP)具有极高的灵活性,但其复杂的模型设定与庞大的运算量大大制约了其应用范围。本文在研究新动向上介绍了4个重要的研究关注点:由多种经典模型形式相结合而成的复杂模型;面向RP/SP数据、定序、排序、多选等不同数据类型的适宜模型;基于各种受限理性选择策略的更为真实的模型;以及考虑选择的时空背景的模型。
et al,2005;Borgers et al,2005,2006;Chintagunta et al,2011;Müller et al,2014)。 国内对离散选择模型的研究起步较晚,理论层面的专著仅见于关宏志(2004)的基础性介绍。近年来相关研究成果的数量不断增长①,在地理学和空间研究方面的应用也越来越多,研究内容包括居民购物行为选择(张文佳等,2009;马静等,2011),通勤行为选择(陈梓烽等,2014),消费者在商业空间中的活动选择(朱玮等,2008;蔡嘉璐等,2011),参观者在的大型活动中的行为选择(王德等,2009,2015),人口居留和居住、就业选择(郑思齐等,2004;赵艳枝,2006;余建辉等,2014),自行车使用与路径选择(朱玮等,2012;潘晖婧等,2014)等。虽然取得了诸多进展,但整体上仍以简单Logit模型的直接应用为主,理论基础相对较弱,精细化程度不足,远未发挥模型体系整体的强大能力,难以针对特定问题选择最合适的模型形式。聂冲等(2005)曾对离散选择模型进行过研究综述,包括对模型基本原理的阐述,并简要回顾了一些经典模型在理论上的发展。在综合以上研究的基础上,本文一方面重点分析各经典模型的适用性,旨在加深理解,提高应用研究的理论科学性;另一方面继续拓展理论综述的范围,进一步关注国外理论发展的其他热点和新动向。 2 离散选择模型基础 2.1 一般原理 离散选择模型的一般原理为随机效用理论(random utility theory):设选择者有J个备选项,分别对应一定的效用U,该效用由固定与随机两部分加和构成,固定效用V能够被一定的可观测要素x所解释,而随机部分ε代表了未被观测的效用及误差的影响。选择者的策略为选择效用最高的备选项,那么每个备选项被选中的概率可以表示为其固定效用的函数:P=F(V),函数的具体形式取决于随机效应的分布。在大多数模型设定中,可见效用V被表述为解释要素x的线性组合形式,即V=βx,β为系数,其取值和显著性水平可由观测数据估出。 2.2 应用价值 离散选择模型的应用领域广泛,其中市场与交通是最主要的两个方面。市场研究中经典的效用理论和联合分析(conjoint analysis)方法与离散选择模型有直接渊源,其研究主题亦与模型高度契合,即通过分析消费者对不同商品、服务的选择偏好,测度、检验、预测市场需求(Zwerina,1997;
et al,2005;Chintagunta et al,2011)。在交通领域,利用离散选择模型分析个体层面对目的地、交通方式、路径的选择行为,进而预测交通需求的方法,比传统的交通小区层面的集计方法具有显著的优势,已成为研究前沿(Ben-Akiva et al,1985;McFadden,2000)。此外,地理、环境、社会、空间、经济、医学、教育、心理等领域的应用研究亦较多见。 离散选择模型的主要价值包括以下3个方面: (1)揭示行为规律。通过对β估计值的符号、大小、显著性的分析,可以判断哪些要素真正影响了行为,其方向和重要程度如何。对于不同类型的人群,还可以比较群组间的差异。 (2)估计支付意愿。一般通过计算其他要素与价格的系数之比得到该要素的货币化价值,该方法也可推广到两个非价格要素上。值得注意的是,有一类研究通过直接向受访者抛出价格进而征询其是否接受的方式,估计个体对物品、设施、政策的支付意愿,这种被称为意愿价值评估(contingent valuation method,CVM)的方法广泛应用于对无法市场化的资源、环境、历史文化等的评价,应用案例有:Breffle等(1998)对未开发用地、Treiman等(2006)对社区森林、Báez-Montenegro等(2012)对文化遗址价值的研究。