1 Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar Présentation de l’article: “The adaptive decision-maker: Effort and accuracy in choice” de J.W. Payne, J.R.Bettman, and E.J.Johnson, In: R.M. Hogarth (ed.) “Insights in decision making”, /04/03

2 Plan 1. Introduction 2. Effort et efficacité comme indicateurs de sélection de stratégie 2.1 Simulation Monte Carlo 3. Quelques problèmes non-résolus 4. Design d’un système de décision 2.2 Etude empirique des modèles de mesure d’effort 2.3 Sélection adaptative d’une stratégie 5.Conclusion Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

3 Introduction  Un problème de choix se présente ainsi: Attribut 1 Attribut 2 …. Attribut m Prob. p 1 p 2 …. p m Alt 1 Alt 2... Alt n Objectif : choisir la meilleure alternative Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

4 Introduction  La question qui se pose est : how one decide how to decide? S 1.Valeur pondérée addative (WADD) S 2. Heuristique élimination par aspect (EBA) S 3. Heuristique d’équipondération (EQW) S 4. Choix Lexicographique(LEX) S 5. Heuristique majoritaire (MCD) S 6. Satisficing (SAT) S 7. Lexicographique à semi ordre(LEXSEMI) S 8. EBA + WADD S 9. EBA + MCD S 10.. Règle du choix aléatoire S 1.Valeur pondérée addative (WADD) S 2. Heuristique élimination par aspect (EBA) S 3. Heuristique d’équipondération (EQW) S 4. Choix Lexicographique(LEX) S 5. Heuristique majoritaire (MCD) S 6. Satisficing (SAT) S 7. Lexicographique à semi ordre(LEXSEMI) S 8. EBA + WADD S 9. EBA + MCD S 10.. Règle du choix aléatoire Les variables du problème :. Nbre d’alternatives. Nbre d’attributs. Sans/Sous pression du temps Le Contexte décisionnel:. Présence/Absence de dominance. Faible/Haute dispersion de prob. Les variables du problème :. Nbre d’alternatives. Nbre d’attributs. Sans/Sous pression du temps Le Contexte décisionnel:. Présence/Absence de dominance. Faible/Haute dispersion de prob. Stratégie S i Quelle est la Stratégie à utiliser ? Stratégies Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

5 Introduction  L'approche utilisée pour expliquer comment les individus sélectionne la stratégie à appliquer dans un problème donné consiste à admettre que toutes les stratégies ont des avantages et des inconvénients et que les individus choisissent celle qui : minimise l’effort cognitif maximise l’efficacité  Il s’agit donc de faire un compromis entre effort et efficacité Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

6 Introduction  Une approche de sélection de stratégie basée sur les notions d’effort et d’efficacité Une simulation Monte Carlo pour voir comment effort et efficacité varient en fonction de l’environnement décisionnel Une étude empirique pour examiner différents modèles de mesure d’effort Une série d’expériences pour voir si le comportement réel des individus est en accords avec les résultats de la simulation Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

7 Simulation  Les objectifs de la simulation étudier l’effort et l’efficacité associés aux différentes stratégies dans différents problèmes voir comment le décideur change son comportement afin d’obtenir un meilleur compromis entre effort et efficacité Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

8 Simulation  Mesure de l’effort Chaque stratégie est décomposée en un ensemble de EIP (i.e., elementary information processes) Exemples d’EIP: Lire les valeurs de deux alternatives Comparer les deux valeurs  Les EIP utilisés sont: lire, comparer, ajouter, soustraire, multiplier, éliminer, se déplacer, choisir Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

9 Simulation  Mesure de l’efficacité L’efficacité est définie par les principes de cohérence : la non sélection des alternatives dominées l’intransitivité des préférences VE (heuristic-rule choice) - VE (random-rule choice) Efficacité relative = VE (expected-value choice) - VE (random-rule choice) Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

10 Simulation Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03  Les strétégies sont : S 1.Valeur pondérée additive (WADD) S 2. Heuristique d’élimination par aspect (EBA) S 3. Heuristique d’équipondération (EQW) S 4. Choix Lexicographique (LEX) S 5. Heuristique majoritaire (MCD) S 6. Satisficing (SAT) S 7. Choix lexicographique à semi ordre (LEXSEMI) S 8. EBA + WADD S 9. EBA + MCD S 10.. Règle du choix aléatoire  Les stratégies diffèrent par : la quantité de l’information traitée la présence ou abscence de la sélectivité la forme de traitement

11 Résultats de la simulation  4 conclusions importantes *Les heuristiques permettent de se rapprocher de l'efficacité des règles normatives avec une économie considérable d'énergie *Aucune stratégie n'est peut être efficace pour tout type de problème *L'effort et l'efficacité des stratégies sont affectés différemment par le nbre d'alternatives, le nbre d'attributs, et la présence ou l’absence de dominance *La contrainte du temps a des effets différents sur les différentes stratégies Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

12 Résultats de la simulation  Le décideur peut s'adapter aux différents environnements de décision Mais…! La simulation ne permet pas d'identifier quelle stratégie un décideur va choisir pour un problème particulier  Néanmoins, elle montre que généralement on assiste à un changement dans le comportement en dépit de tout compromis entre effort et efficacité  Les résultats de simulation permettent de prédire le comportement général qui peut caractériser un décideur cherchant à faire un compromis efficace entre efficacité et effort Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

13 Effort cognitif dans un problème de choix : Principes  Les décideurs font des choix en utilisant des stratégies prédéfinies pour des problèmes avec une taille variable  La mesure de l'efficacité d'une stratégie est indiquée par : - décision latencies - compte rendu des sujets Questions : * Est-ce que l'approche basée sur l'EIP permet de prédire ces deux indicateurs ? * Comment l'effort nécessaire varie en fonction de la taille du problème? Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

14 Effort cognitif dans un problème de choix : Expériences Expérience 1 :  7 sujets sont entraînés à utiliser 6 stratégies différentes : WADD, EQW, LEX, EBA, SAT, MCD  Chaque stratégie est utilisée par chaque sujet dans une session séparée pour faire 20 décisions dans des problèmes de recrutement avec taille variable (de 2 à 6 alternatives et de 2 à 4 attributs) Expérience 2 :  12 problèmes de choix avec taille variable dans 7 sessions  Les sujets sont libres quant à la stratégie à utiliser Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

15 Effort cognitif dans un problème de choix : Méthode  Chaque sujet est appelé à suivre à la lettre les règles prédéfinies  Utilisent un système informatique pour acquérir l'information et effectuer leurs décisions  Le système informatique mémorise : la séquence d'acquisition de l'information le temps total pour chaque problème les erreurs la décision finale  Les sujets rapportent la difficulté et l'effort de chaque choix sur deux échelles présentées à la fin de chaque session Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

16 Effort cognitif dans un problème de choix : Résultats  Les problèmes avec une difficulté croissante prennent plus du temps et demandent plus d'effort  L'effet de la complexité de l'environnment varie selon la stratégie La Question : Est-ce que l'approche de l'EIP permet de prédire l'effort demandé par chaque stratégie dans différents environnements?  5 modèles d'effort basés sur l'EIP :  EIP avec équi-pondération  EIP pondéré  EIP pondéré par règle de décision  EIP pondéré par sujet  EIP basé sur l’acquisition de l’information Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

17 Effort cognitif dans un problème de choix : Résultats  Les résultats obtenus supportent bien l'approche basée sur l'EIP  Le modèle d'effort basé sur l'EIP pondéré est un bon estimateur des temps de réponses et des comptes rendus  L'EIP pondéré est statistiquement meilleur que les modèles d'EIP avec equi- probabilité et EIP basé sur l'acquisition de l'information  Un modèle d'effort cognitif se demande:  Une prise en compte de la quantité d'information traitée  Des poids différents pour les EIP appliqués aux informations Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

18 Effort cognitif dans un problème de choix : Résultats  Le temps estimé pour chaque EIP est en accord avec les recherches antérieures  Les poids de différents EIP est la même en dépit de la stratégie utilisée (EIP pondéré par règle et EIP pondéré donnent presque les mêmes résultats => indépendance de EIP par rapport à la règle)  Une difference sginificative des efforts associés aux différents EIP  Le chosix parmi les différentes stratégies dépendra de la difficulté relative à chaque EIP aux yeux de chaque décideur  Les sujets qui voient que les opérateurs arithmétiques sont relativement plus difficles montrent plus de sélectivité Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

19 Effort cognitif dans un problème de choix : Résultats Les résultats trouvés supportent bien l'idée que l'EIP permet de prédire l'effort nécessaire pour accomplir une stratégie particulière dans un problème de choix particulier Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

20 Sélection adaptative des stratégies Les Questions: Q1. Comment les comportements des individus sont affectés par les effets du contexte de décision (e.g., dispersion de probabilité) et les effets du problème de décision (e.g., contrainte du temps)? Q2.Ces changements sont-ils en accords avec les directives proposées par la simulation? Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

21 Sélection adaptative des stratégies  2 expériences dans lesquelles les sujets sont applés à faire une série de décisions à partir de 10 ensembles de 4 lotéries chacun et dont chaque lotérie offre 4 résultats vraiant entre $0.01 et $9.99, avec:  la dispersion de probabilité est la même pour tous les ensembles  la situation de dominance est possible  Les ensembles varient en terme:  de présence ou abscence de la contrainte du temps  de la nature de dispersion de probabilité (faible/haute)  La première expérience: contrainte du temps = 15s La deuxième expérience: 1/2 de sujets ont 15s et 1/2 ont 25s  En cas d'absence de contrainte du temps, en prends on moyenne 44s comme temps de réponse Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

22 Sélection adaptative des stratégies  Les comportements réels des sujets et en accords avec les modes de comportements prédits par la simulation  Les sujets ont montré une adaptativité plus au moins parfaite:  traitent moins d'information  montrent une sélectivité dans le traitement  procèdent par comparaison des attributs quand la dispersion est faible  L’efficacité est identique pour les deux types de dispersion  Les individus qui ont été plus adaptatifs, accomplissent mieux en terme d'efficacité  Les décideurs les plus adaptatifs sont aussi les plus efficaces Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

23 Sélection adaptative des stratégies  Effets de contrainte du temps:  sous pression du temps, les gens accelèrent leurs traitements (.i.e., moins du temps pour acquérir une information élémentaire)  focalisent sur l'information la plus importante  changent leur modes de comportement en faveur d'une comparaison par attributs Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

24 Sélection adaptative des stratégies  Les effets de contrainte du temps sont plus faibles pour les sujets avec 25s  Dans des conditions plus sévères, les sujets montrent une accéleration dans les traitements et une sélectivité plus importante sans un changerment dans le mode de comportement  Une hiérarchie dans les réponses au contrainte du temps:   Travailler plus vite  Focaliser sur un sous ensemble d'informations  Changer la stratégie Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

25 Sélection adaptative des stratégies  Les résultats montrent une grande activité d'adaptativité dans la prise de décision  Même si les sujets ne s'adaptent pas prafaitement, ils sont quand même capables de changer leur modes de traitements en accordance avec les résultats de la simulation  Les résultats de la simulation, les modèles de l'effort cognitif, et les experiences de l'adaptativité supportent l'approche de séléction basée sur la décomposition en EIP proposée par les auteurs Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

26 Quelques problèmes non résolus  Problème de feedback  Problème du choix constructif Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

27 Apport de l’approche en aide à la décision  L’approche basée sur l’effort et l’efficacité peut être utilsée dans le design d’un système d’aide à la décision  L’idée consiste à afficher aux décideurs des informations concernant leur effort et leur efficacité Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03

28 Conclusion Est-ce que l’approche est valide pour les problèmes mal structurés Laboratoire LAMSADE, Université Paris IX Dauphine Place du Maréchal de Lattre de Tassigny, F Paris Cedex 16 - France Cours EDIMMO - Salem Chakhar 30/04/03