1 Ekonomia behawioralnaAdam Karbowski

2 Ekonomia behawioralna jako nauka (Tomer, 2007)Wąskość Sztywność Stopień tolerancji Mechaniczność Odrębność Indywidualizm

3 Ekonomia behawioralna – szkoły i nurtyHerbert Simon i szkoła Carnegie George Katona i szkoła Michigan Ekonomia psychologiczna Harvey Leibenstein i teoria X-efektywności George Akerlof i makroekonomia behawioralna Richard Nelson, Sidney Winter i teoria ewolucyjna Finanse behawioralne Vernon Smith i ekonomia eksperymentalna Kevin McCabe i neuroekonomia

4 Podejście behawioralne w ekonomiiUstalenia ekonomii behawioralnej włączane są do teorii ekonomii od około 30 lat psychologia poznawcza i ekonomia eksperymentalna – krytyka standardowych założeń koncepcji człowieka gospodarującego, „nieprzystawalność” wniosków płynących z modeli optymalizacyjnych do obserwowanych zjawisk w gospodarce Celem podejścia behawioralnego jest zwiększenie mocy wyjaśniającej teorii

5 Podejście behawioralne w ekonomiiEkonomia behawioralna nie ma ustalonego kanonu Metodologia wyróżnia tę część ekonomii wobec tradycyjnego sposobu uprawiania nauki o gospodarowaniu Ekonomia ortodoksyjna – teorie analityczne, bezkontekstowe Ekonomia behawioralna – podejście realistyczne, oparcie modelowania na zbiorze założeń uprawomocnionych indukcyjną informacją o rzeczywistych zachowaniach; teorie kontekstowe (otoczenie instytucjonalne); interdyscyplinarność

6 Nobliści 2002: Daniel Kahneman – for having integrated insights from psychological research into economic science, especially concerning human judgment and decision-making under uncertainty 2002: Vernon Smith – for having established laboratory experiments as a tool in empirical economic analysis, especially in the study of alternative market mechanisms 2012: Alvin Roth – for the theory of stable allocations and the practice of market design

7 Ekonomia behawioralna dziś – wiodące ośrodki naukowehttps://ideas.repec.org/top/top.exp.html https://ideas.repec.org/top/top.cbe.html

8 Metodologia Ponadto: Schemat procesu badawczego (poziom meta)Podstawowe schematy badawcze Ponadto: Metody ekonomii neoklasycznej Teoria gier Metody psychofizjologiczne

9 Schemat procesu badawczegoDane z wcześniejszych badań i obserwacji Luki w wiedzy Intuicja i motywacja badacza Zapotrzebowanie społeczne PROBLEM BADAWCZY Hipotezy TEORIA / PARADYGMAT Operacjonalizacja Badanie empiryczne

10 Krok 1: Sformułowanie problemuUwzględnia kontekst teoretyczny / paradygmat Uwzględnia dotychczasowe wyniki badań Uwzględnia czynniki społeczne i indywidualne motywacje

11 Krok 2: Sformułowanie hipotezHipotezy: zdania logiczne (mogą być prawdziwe lub fałszywe) Powinny mieć bezpośrednie konsekwencje empiryczne (możliwość weryfikacji) Powinny być przynajmniej częściowo uzasadnione teorią i / lub dostępnymi danymi

12 Krok 3: Operacjonalizacja hipotezHipotezy dotyczą wartości zmiennych i zależności między zmiennymi Zmienna: kategoria, właściwość lub relacja mogąca przybierać przynajmniej dwie wartości (np. płeć, stopień frustracji, natężenie dźwięku) Operacjonalizacja hipotezy wymaga opisania metody pomiaru zmiennej w oparciu o jej definicję (definicja operacyjna) opracowania metody kontroli związku pomiędzy zmiennymi (schemat badawczy i statystyczny)

13 Krok 3: Operacjonalizacja hipotezSkala nominalna: system rozłącznych kategorii: zawód, kategoria emocji (lęk, gniew, smutek) itp. Skala porządkowa: przypisane rang (uporządkowanie): np. pozycja socjometryczna w grupie (kogo zabrałbyś na atrakcyjną wycieczkę) Skala przedziałowa: wartości liczbowe bez absolutnego zera Skala ilorazowa: można określić stosunek dwóch wartości

14 Krok 3: Operacjonalizacja hipotezTrafność pomiaru Czy narzędzie pomiarowe istotnie mierzy właściwą zmienną (indicatum) Trafność teoretyczna (na ile test wynika z definicji i praw wiążących daną zmienną w teorii / paradygmacie) Trafność empiryczna Prognostyczna (na ile wynik pomiaru pozwala przewidywać konsekwencje danej wartości zmiennej) Trafność ekologiczna (na ile wartość zmiennej ujawniona w pomiarze może być uogólniana na sytuacje rzeczywiste)

15 Krok 3: Operacjonalizacja hipotezRzetelność pomiaru Niezawodność, dokładność pomiaru – jaką część zróżnicowania wyników pomiaru można wyjaśnić rzeczywistym zróżnicowaniem badanej zmiennej Powtarzalność wyniku pomiaru Zgodność pomiaru uzyskanego za pomocą równoważnych metod

16 Krok 4: Przeprowadzenie badaniaBadania mają charakter statystyczny: o populacji wnioskujemy na podstawie próby Losowanie / dobór próby Przeprowadzenie czynności badawczych w tym pomiar (pomiary) zmiennych

17 Krok 5: Analiza wyników i wnioskiWyniki pomiarów podlegają analizie za pomocą testów statystycznych odpowiednich do schematu badania i hipotez Wnioski: przyjęcie lub odrzucenie hipotez (z uwzględnieniem prawdopodobieństwa błędu statystycznego) Modyfikacja teorii Zalecenia praktyczne

18 Paradygmat Pojecie paradygmatu wprowadził T. Kuhn jako centralny element wyznaczający rozwój i zmianę systemu wiedzy naukowej Precyzyjna definicja nie jest możliwa, ale pojęcie to obejmuje: założenia teoretyczne, definicje podstawowych pojęć i metody badawcze akceptowane powszechnie lub prawie powszechnie w społeczności badaczy danej dziedziny

19 Zasada niesprzeczności paradygmatycznejHipotezy mają sens tylko w kontekście teorii, należących do danego paradygmatu, w związku z tym weryfikacja i zestawianie hipotez może odbywać się tylko w obrębie danego paradygmatu Problem spójności paradygmatycznej dziedziny Ekonomia behawioralna jest nauką o stosunkowo niskiej spójności paradygmatycznej

20 Podstawowe schematy badawczeProcedury ex post facto Schematy korelacyjne Schematy quasieksperymentalne i eksperyment naturalny Eksperyment

21 Procedury ex post factoWartości zmiennych ustalone są przed badaniem Zalety: wysoka trafność ekologiczna Wady: trudno kontrolować zmienne uboczne i zakłócające

22 Schemat korelacyjny Hipoteza o współwystępowaniu / współzmiennościWartość przynajmniej jednej zmiennej ustalana jest w trakcie badania Rozkład zmiennych odzwierciedla ich rozkład w populacji Zalety: możliwość dokładnego (w zależności od metod pomiarowych) określenia siły związku między zmiennymi Wady: trudna kontrola zmiennych ubocznych

23 Quasieksperyment i eksperyment naturalnyHipoteza przyczynowa Nie spełnione wszystkie warunki kontroli związku przyczynowego

24 Eksperyment Dobór losowy (randomizacja I rzędu)Losowy przydział do grup (randomizacja II rzędu) Stałe warunki badania Manipulacja zmienną niezależną (wartość zmiennej niezależnej jest arbitralnie ustalana przez badacza) Pomiar zmiennej zależnej po (lub przed i po) wprowadzeniu zmiennej niezależnej

25 Kanony Milla Zbieżność czasowa: A (minimalnie) poprzedza XKanon jednego podobieństwa: AB→X , AC→X, AD→X Kanon jednej różnicy ABCD→X, BCDnieA→nieX więc A przyczyną X Mechanizm?!

26 Eksperyment: realizacja kanonów MillaZbieżność czasowa: zmienna niezależna wprowadzana jest przed pomiarem zmiennej zależnej (manipulacja eksperymentalna) Kanon jednego podobieństwa: odpowiednio duża losowo dobrana próba uwzględnia (statystycznie) różne kombinacje potencjalnych zmiennych ubocznych. Możliwość dodatkowej kontroli niektórych zmiennych ubocznych. Kanon jednej różnicy: stałe warunki badania zapewniają, że jedyną różnicą między grupami eksperymentalnymi jest wartość zmiennej niezależnej.

27 Plan eksperymentalny Dobór próby Podział na grupy eksperymentalneManipulacja zmienną(-ymi) niezależną(-ymi) Pomiar zmiennej zależnej Kontrola zmiennych ubocznych Test statystyczny

28 Dobór próby Próba powinna być reprezentatywna dla populacjiGdyby było wiadomo wszystko o populacji, to można by dobrać próbę reprezentatywną celowo W rzeczywistości tylko dobór losowy zapewnia reprezentatywność próby (przy założeniu odpowiednio dużej próby i określonym prawdopodobieństwie błędu) – randomizacja I Ponieważ rozkład niektórych zmiennych jest stosunkowo dobrze znany (np. płeć, zmienne demograficzne i socjoekonomiczne) w badaniach, w których zmienne te odgrywają istotną rolę stosuje się dobór warstwowy Dobór losowy =/= dobór przypadkowy

29 Podział na grupy Grupy eksperymentalne różnią się wartością zmiennych niezależnych głównych i zmiennych kontrolowanych Warunkiem poprawności procedury eksperymentalnej jest randomizacja II – losowy przydział osób badanych (ew. z zachowaniem proporcji poszczególnych warstw) do grup eksperymentalnych

30 Manipulacja eksperymentalnaW procedurze eksperymentalnej główna zmienna niezależna musi podlegać manipulacji (manipulacja=randomizacja II plus arbitralne, systematyczne przypisanie grupom wartości zmiennej niezależnej, ew. dwu- lub wielokrotne przypisanie grupie wartości zmiennej niezależnej w planie z powtórzonym pomiarem)

31 Skuteczność manipulacjiManipulacja jest skuteczna, gdy wywołała zamierzone zmiany w wartości zmiennej niezależnej Metody kontroli skuteczności manipulacji Wynik badania pośrednio świadczy o skuteczności Wywiad po eksperymencie Pomiar zmiennej niezależnej Odrębny eksperyment sprawdzający skuteczność metody manipulacji

32 Pomiar zmiennej zależnejPomiar jednokrotny czy wielokrotny? Pretest i postest: wynikiem jest różnica Wielokrotny posttest w różnych momentach czasu (bezpośrednio po manipulacji, pewien czas po manipulacji – czas/trwałość efektu jako zmienna kontrolowana)

33 Kontrola zmiennych ubocznychPoprzez dobór losowy Kontrola / stałość warunków badania Pomiar zmiennych ubocznych Wprowadzenie instrukcji maskujących, prób kontrolnych

34 Test statystyczny

35 Test statystyczny to oszacowanie prawdopodobieństwa, że uzyskany wynik powstał w wyniku błędu losowego. Zauważmy, że hipotezy badawcze przewidują istnienie różnic między grupami eksperymentalnymi. Jeżeli założymy, że wartość zmiennej niezależnej nie różnicuje wartości zmiennej zależnej w populacji, to ewentualne różnice między grupami w przeprowadzonym badaniu wynikają wyłącznie z błędu losowego. Jeżeli założenie o braku różnic nazywane hipotezą zerową jest prawdziwe, to rozkład różnic jest rozkładem z próby o średniej 0 (z założenia) i wariancji oszacowanej na podstawie wariancji z próby. W ten sposób znamy rozkład dla hipotezy zerowej i możemy określić prawdopodobieństwo tego, że uzyskany wynik pochodzi z tego rozkładu. Jeżeli prawdopodobieństwo to jest niewielkie, to odrzucamy hipotezę zerową i tym samym, drogą wnioskowania nie wprost przyjmujemy hipotezę badawczą.

36 Co to znaczy niewielkie prawdopodobieństwo błędu?Umowna wartość dopuszczalnego prawdopodobieństwa błędu określa się jako poziom istotności testu. Najczęściej przyjmowany jest poziom istotności alfa=0,05, ale zależy to między innymi od celu badania, np. w badaniach eksploracyjnych lub pilotażowych można zaakceptować wyższe prawdopodobieństwo błędu (np. alfa=0,1), podczas gdy niektórych badaniach przyjmuje się bardziej restrykcyjny poziom istotności (np. 0,001) Wynik, którego prawdopodobieństwo przy założeniu hipotezy zerowej jest mniejsze od założonego poziomu istotności nazywamy istotnym statystycznie. Wynik istotny statystycznie upoważnia do odrzucenia hipotezy zerowej i pośrednio przyjęcia hipotezy badawczej Czasem wynik, dla którego prawdopodobieństwo losowego uzyskania przekracza nieznacznie założony poziom istotności (np. wynosi 0,08 przy alfa=0,05) nazywamy marginalnie istotnym, lub istotnym na poziomie tendencji. Taki wynik nie upoważnia do odrzucenia hipotezy zerowej, ale uzasadnia powtórzenie badania np. z udziałem większej próby lub z poprawioną procedurą.

37 Moc testu Test statystyczny pozwala oszacować prawdopodobieństwo fałszywości hipotezy zerowej, ale nie jej prawdziwości. Możliwa, a nawet dość prawdopodobna jest więc sytuacja, że hipoteza zerowa nie zostanie odrzucona, pomimo że jest fałszywa. Błąd taki nazywamy błędem drugiego rodzaju (błędem beta). Prawdopodobieństwo odrzucenia fałszywej hipotezy zerowej wynosi 1-beta i nazywane jest mocą testu. Mocy testu nie daje się zwykle dokładnie określić, ale zależy ona m. in. od: Wielkości próby Wariancji w populacji Siły badanego związku pomiędzy zmiennymi Różnych właściwości samego testu statystycznego Sposobu postawienia hipotezy (hipoteza kierunkowa - przewiduje kierunek zależności)

38 Brak podstaw do odrzucenia hipotezy zerowej nie oznacza że jest ona prawdziwaWynik nieistotny statystycznie nie upoważnia do przyjęcia hipotezy zerowej Metody statystyczne nie umożliwiają testowania hipotez o braku związku jako hipotez badawczych

39 W schematach eksperymentalnych najczęściej używane są:test t-Studenta, test Fishera, analizy wariancji, gdy zmienna zależna mierzona na skali interwałowej, a zmienna niezależna przybiera więcej niż dwie wartości lub występuje więcej niż jedna zmienna niezależna.

40 Metody psychofizjologiczne – prekursorzyRichard Caton (lekarz z Liverpoolu) dokonał w roku 1875 pierwszej rejestracji czynności elektrycznej mózgu zwierzęcia. Napoleon Cybulski ( ) profesor UJ, pionier polskiej elektroencefalografii i endokrynologii (jako pierwszy w świecie wyodrębnił adrenalinę z kory nadnerczy). Wykonał wiele badań wspólnie z Beckiem. Adolf Beck ( ) uczeń Cybulskiego. Profesor fizjologii Uniwersytetu Lwowskiego od Rektor Uniwersytetu Lwowskiego w latach 1912/13 i 1914/15. Prowadził badania na zwierzętach nad czynnością elektryczną mózgu u zwierząt. W roku 1891 zaobserwował zmniejszenie (faktycznie: desynchronizację) spontanicznej aktywności elektrycznego kory w reakcji na różnego rodzaju stymulację sensoryczną (np. błysk światła). W roku 1942, osadzony przez nazistów w obozie koncentracyjnym „Janowska” we Lwowie, Beck popełnił samobójstwo.

41 Metody psychofizjologiczne – prekursorzyHans Berger ( ) profesor Uniwersytetu w Jenie, uważany za twórcę współczesnej elektroencefalografii. W 1924 roku dokonał pierwszego, nieinwazyjnego (z powierzchni czaszki) zapisu czynności elektrycznej mózgu u człowieka (u swojego syna). Wyodrębnił dwie podstawowe fale EEG: alfa i beta. Zdobył światową sławę, gdy Adrian i Matthews z Cambridge University zreplikowali jego wyniki i opublikowali je w roku 1934 w czasopiśmie „Brain”. W roku 1938 został zmuszony do przejścia na emeryturę a jego laboratorium zlikwidowano. W roku 1941 popełnił samobójstwo.

42 Układ nerwowy Mózg składa się z około 10 mld neuronów. Neurony generują pole elektryczne i (bardzo słabe) pole magnetyczne. Zjawiska elektryczne generowane przez neurony mogą być traktowane w skali makro jako DIPOLE (dipol = dwa bieguny). Powstawanie dipoli umożliwia specyficzna budowa kory - kolumnowe (prostopadłe do powierzchni czaszki) ułożenie warstw komórek. Współczesne techniki obrazowania (imaging) czynności elektrycznej mózgu umożliwiają lokalizację dipoli (generatorów pola elektrycznego).

43 Układ nerwowy – organizacja strukturalnaOśrodkowy Układ Nerwowy Obwodowy Układ Nerwowy Mózgowie Rdzeń kręgowy Autonomiczny Somatyczny Układ Nerwowy Parasympatyczny Sympatyczny

44 Układ nerwowy – organizacja funkcjonalnaDrogi Aferentne Drogi eferentne

45 Neuron Neuron – ciało komórki to cytoplazma z ziarnistościami Nissla i jądro. Wypustki neuronu to dentryty (krótkie) oraz neuryt (włókno osiowe – akson) Cienkie włókna w ciele i wypustkach to neurofibryle Włókna osiowe mogą mieć osłonki mielinowe

46 Mózgowie Mózgowie to część centralnego układu nerwowego zawarta w puszce mózgowej. Stanowi 2% masy ciała a pochłania 20% tlenu i glukozy

47 Przekrój strzałkowy mózgowiaMózgowie składa się z: Tyłomózgowie Móżdźek Most Rdzeń przedłużony Śródmózgowie Przodomózgowie Międzymózgowie Kresomózgowie

48 Tyłomózgowie Na szczycie rdzenia kręgowego znajdują się rdzeń przedłużony, most i móżdżek. Znajdują się tam liczne jądra do których dochodzą aksony komórek czuciowych. Tyłomózgowie jest stacją przekaźnikową dla informacji sensorycznej podążającej do mózgu

49 Móżdżek Składa się z tkanki osadzonej ponad mostemPełni funkcje organizacyjne i koordynacyjne czynności motorycznych uzależnionych od konkretnej pozycji ciała w środowisku

50 Śródmózgowie Łączy pień mózgu z międzymózgowiemW części grzbietowej znajdują się wzgórki czworacze: Górne – bliżej międzymózgowia otrzymują informację wzrokową Dolne – otrzymują informację z układu słuchowego

51 Międzymózgowie Podwzgórze – rozległa struktura od płatów czołowych do śródmózgowia u podstawy mózgu. Bierze bezpośredni udział w regulacji czynności narządów wewnętrznych i gruczołów Wzgórze – część grzbietowa zawiera neurony otrzymujące informacje z układów sensorycznych i podające je dalej do określonych części kory, część brzuszna ma jądra biorące udział w regulacji czynności motorycznych

52 Układ limbiczny Niezbyt wyraźnie ograniczona część mózgowia, należą do niej: Hipokamp, jądra migdałowate jądra przegrody I niektóre części kory. UL reguluje poziom aktywacji oraz ma udział w procesach emocjonalnych, motywacyjnych i pamięciowych

53 Kresomózgowie - kora Ok. 70% neuronów CUN to kora mózgowa¾ kory mózgowej to obszary kojarzeniowe – nie otrzymują one żadnych informacji z zewnątrz, ani też nie wysyłają żadnych impulsów poza korę Płat ciemieniowy Płat czołowy Płat skroniowy Płat potyliczny Pień mózgu

54 Asymetria funkcjonalna

55 Biochemia mózgu Neuroprzekaźniki Dopamina – układ nagrodySerotonina – nastrój i samopoczucie emocjonalne Acetylocholina – uwaga, pobudzenie Noradrenalina – stres, uwaga, reakcje walki i ucieczki Hormony Oksytocyna – zaufanie, więzi społeczne Testosteron – ponoszenie ryzyka, agresja Kortyzol – stres, lęk, ból

56 Metoda 1: EEG

57 Metody analizy sygnału EEGAnaliza wzrokowa Komputerowa analiza sygnału cyfrowego: analiza harmoniczna, wariancja sygnału, BEAM, obrazowanie

58 Metody obrazowania aktywności mózguObrazowanie aktywności elektrycznej Magnetoencefalografia (MEG) PET fMRI

59 Regionalny mózgowy przepływ krwiDo krwi wprowadzany jest radioaktywny izotop, np. ksenon 133. Detektory umieszczone wokół głowy wykrywają promieniowanie izotopu. Komputer tworzy mapę pokazującą natężenie promieniowania na jednostkę powierzchni. Wzrost promieniowania w danej okolicy mózgu wskazuje na lokalny wzrost przepływu krwi ⇒ wzrost metabolizmu ⇒ wzrost aktywności danej okolicy mózgu.

60 Autoradiografia Zamiast glukozy podaje się do krwi cząsteczki o podobnej budowie (2-dezoksyglukoza – 2-DG) zawierającej radioaktywny izotop węgla C 14. Cząsteczka 2-DG jest wychwytywana przez neurony ale nie jest zużywana w procesach metabolicznych (gromadzi się w komórkach). Po eksperymencie mózg jest cięty na plastry i analizuje się przestrzenny rozkład promieniowania (cząsteczek 2-DG). Autoradiografia dostarcza informacji o lokalizacji procesów korowych, dokładniejszych niż rCBF. Stosowana jest w badaniach prowadzonych na zwierzętach.

61 PET Do mózgu wprowadza się substancję zawierającą promieniotwórczy izotop o bardzo krótkim czasie rozpadu, np. tlen 15 (czas rozpadu » 2 min.) lub 18-F-fluoro-2-deoksyglukozę (F-FDG), uczestniczącą w procesach metabolicznych. Substancja ta jest wychwytywana przez komórki mózgu, w tym większym stopniu im większe jest ich zapotrzebowanie na energię. Izotop, rozpadając się, emituje pozytony (cząsteczki z ładunkiem pozytywnym). Pozyton niemal natychmiast (tj. po przebyciu drogi ok. 1 mm) zderza się z elektronem i ulega anihilacji. Towarzyszy temu wysłanie dwóch fotonów, biegnących w przeciwnych kierunkach, które są odbierane przez detektory rozmieszczone wokół czaszki. Mierząc różnice w czasach dotarcia obu fotonów do czujników można określić punkt, z którego zostały wysłane. Czas pomiaru (tzw. okres skanowania) trwa około min., potem zapasy znacznika się wyczerpują.

62 PET PET umożliwia ocenę przepływu krwi, objętości krwi, zużycia glukozy i zużycia tlenu w różnych obszarach mózgu (pewne dane wskazują jednak zużycie tlenu nie zawsze jest ściśle skorelowane z metabolizmem korowym, mierzonym zużyciem glukozy czy wielkością przepływu krwi). PET umożliwia też (przy użyciu „znaczonych” neurotransmiterów) ocenę gęstości neuroreceptorów (m.in. dopaminowych, serotoninowych, acetylocholinowych, glutaminowych). Wadą metody są jej wysokie koszty oraz inwazyjność (konieczność wprowadzania do organizmu radioaktywnych znaczników).

63 fMRI Funkcjonalny rezonans magnetyczny opiera się na odróżnianiu sygnałów generowanych przez krew utlenowaną i nieutlenowaną (blood-oxygen-level-dependent signal – BOLD). Ponieważ w naczyniach krwionośnych, przebiegających przez okolice mózgu o wysokim metabolizmie, jest więcej krwi utlenowanej, można w ten sposób wykryć obszary mózgu o wysokiej aktywności neuronalnej.

64 fMRI Technika fMRI zapewnia obecnie lepszą rozdzielczość przestrzenną (do 1 mm) i czasową (5-10 s) niż PET. Nie wymaga też użycia środków radioaktywnych (jest więc mniej inwazyjna) a badanie może być wielokrotnie powtarzane w krótkich odstępach czasu.

65 Uzupełnienia wykładu o metodach psychofizjologicznychPodejmowanie decyzji ekonomicznych – perspektywa psychofizjologiczna – przykłady badań Podejmowanie decyzji społecznych – teoria umysłu Drogi nerwowe a procesy wartościowania