石头剪刀布研究:玩笑还是科学?
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发布日期:2014-06-29 21:52:57
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【引言】
从剪刀石头布出发来研究博弈论等问题,如果建立一个数学模型的话,需要将人的习惯、心理等各种主观因素合理地纳入到数学模型中,才能进行讨论。
【正文】
猜拳也有研究?最近在新闻和微博上,“石头剪刀布制胜策略图”热传着。众所周知,“石头剪刀布”这个游戏在民间广为流行,可以说这是最为常见的随机游戏。“石头、剪刀、布”游戏规则简单直观:石头磕剪刀,剪刀裁布,布包石头。
此后报道称,这是由浙江大学、浙江工商大学和中科院理论物理研究所的研究人员招募360名学生,将他们分成六组,随机配对玩300轮石头剪刀布进行的科学实验。实验结果发现,大家在玩石头剪刀布时有这样的规律:赢家习惯于保持现状、输家倾向于做出改变。
猜拳制胜研究并非儿戏
乍一听,这样的研究像是无厘头的小孩把戏,经媒体报道自然引起众多网友吐槽。最终经过记者证实,这确实是篇长达21页的全英文报告,且包含各种数理模型的研究。该论文目前公开刊登在4月21日的美国免费网络学术资源预印本(e-print arXiv)网站(涉及物理、数学、非线性科学、计算机科学等领域的电子出版服务平台)上,论文名为《石头剪刀布游戏中的社会循环和条件反射》。
单纯用“有没有用”的标准,来评价科学研究的结果显然简单粗暴。曾经,对于“哥德巴赫猜想”陈景润证明了“1+1=2”,所以科学实验从来都不是毫无意义的。
此论文摘要说得很清楚,是为了研究有限次数内不合作对抗的高回报策略,这里用了“石头剪刀布”作为模型。值得解释的是,在这个平台上发表并不代表论文已在国际学术期刊发表,其仍需进行严格同行审议后才能正式发表。这篇研究论文的两名作者,中科院理论物理研究所研究员周海军、浙江工商大学许彬都婉拒了记者的采访,他们均称这份研究报告正在同行审议过程中,按照学术界惯例,无法接受采访。
根据发表的论文,研究者所做的实证研究显示,人类的集体行为是与纯粹的数学理论如纳什均衡概念有冲突的,新的策略可能给玩家提供比纳什均衡策略带来更多赢的机会,也可以实现更高的社会效益。
此外,研究者还在论文中表示,希望自己的工作能够激发更多在人类决策和学习能力方面的后续研究。
找寻激发人类行为的策略
或许此项研究不幸又被标题党坑了。仔细想想,我们在玩一些经典的游戏,要想玩得聪明,最优玩法(根据博弈论)应该是完全随机的。当排除心理因素后,这是一个简单并且直观的游戏,就如同和计算机玩一样。也就是说,保持选择的不可预见性,不要被对手预测到。这种模式就是所谓的“纳什均衡”。
选择既轻松又具备博弈策略的游戏,还有比石头剪刀布更好的例子吗?两个玩家在一轮中选择剪刀、石头、布的概率相等,石头、剪刀、布的次数基本相同,符合纳什均衡理论。所有六个小组的玩家选择每个动作的几率是1/3,正如随即选择的概率。然而,在做了更仔细的检查后,组织者注意到更深层的行为模式。当玩家赢了一轮后,他们倾向于在下一轮中重复之前获胜的动作,这远比随机选择的概率高。另一方面,失败者则倾向于变换动作。
5月5日下午,在2014年度中科院理论物理所战略委员会会议上,由于“石头剪刀布”的研究饱受争议,中科院理论物理所研究员周海军只提到,“随着研究人员的进一步分析发现,每经过35轮游戏,在从‘石头’到‘剪刀’到‘布’的顺序上,整体的行为选择会有弱的定向偏转现象。这是纳什理论无法解释的。”
由此看来,此次研究重点寻找的不是怎样玩猜拳,而是通过人们在猜拳里的行为来判断哪种想法更能激发人类的行为。虽然石头剪刀布只是一个游戏,但对研究人类的竞争性行为而言,它是一种有益的模式,它证明了人们面对重复博弈时,脑子的内置投射有“反思”成功的倾向,通过策略改变其认知。
潜藏的心理研究还需验证
在加拿大多伦多,只要在“石头剪刀布”世界锦标赛中使用正确的符号,你就能获得1万美金,这需要讲究心理策略和运用技能,不断练习去赢得胜利。这个简单的游戏可以衍生出一个严肃的心理学术问题:“胜留输变”的模式可能是人脑中固有的条件反射。
但是,值得一提的是,潜藏的玩家心理状态还值得进一步研究。中国心理学会原理事长张侃认为,如果从心理学研究的角度来讲,此项研究还需要更严格的控制和更进一步的验证。他看过研究报告的原文后表示,“靠用360个人分成几组做的‘实验’就大胆总结出这个‘规律’,说明这些‘研究者’还缺少这方面研究的基本训练。如果走心理学研究,要控制的方面多了去了。”
中国科学院心理研究所社会与工程心理学研究室副研究员李岩梅从心理学研究的角度提出了质疑:如果试验用360人分成六组作为条件的话,被试者的人数确实太少了。
从石头剪刀布出发来研究博弈论等问题,如果建立一个数学模型的话,需要将人的习惯、心理等各种主观因素合理地纳入到数学模型中,才能进行讨论。中国科学院院士张焕乔也认为研究还存在不足之处,“比如,研究的抽样数据还有局限性,关于偏离后的分布究竟如何,需要进一步将抽样样本扩大,而且要考虑文化、年龄等因素。”
对于网络上对于“石头剪刀布”研究的舆论风波,体现出社会对科学研究的不理解。其实,在科学界,有趣的研究并不少。比如,中山大学周欣悦教授研究了三年的课题是“数钱能减轻疼痛”,有500多人参与了实验,发现通过数钱或用包括金钱的单词造句,可以减轻疼痛程度。此外,最著名的是2009年美国埃默里大学的弗兰斯·德瓦尔和萨拉·布罗斯南关于“猴子与公平”的研究。科研人员在实验开始给每一对猴子同样的奖赏——黄瓜,后来他们只给每对中的一只吃甜葡萄,本来很高兴接受黄瓜的猴子看到同伴得到葡萄时便不再接受黄瓜,并用黄瓜袭击饲养员。由此,他们得出结论:要求公平、公正的意识不是人类所特有的,其他灵长目动物也有。
TIPS:
预印本(e-print arXiv)是美国国家科学基金会和美国能源部资助,于1991年8月由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室建立的电子预印本文献库。
从剪刀石头布出发来研究博弈论等问题,如果建立一个数学模型的话,需要将人的习惯、心理等各种主观因素合理地纳入到数学模型中,才能进行讨论。
【正文】
猜拳也有研究?最近在新闻和微博上,“石头剪刀布制胜策略图”热传着。众所周知,“石头剪刀布”这个游戏在民间广为流行,可以说这是最为常见的随机游戏。“石头、剪刀、布”游戏规则简单直观:石头磕剪刀,剪刀裁布,布包石头。
此后报道称,这是由浙江大学、浙江工商大学和中科院理论物理研究所的研究人员招募360名学生,将他们分成六组,随机配对玩300轮石头剪刀布进行的科学实验。实验结果发现,大家在玩石头剪刀布时有这样的规律:赢家习惯于保持现状、输家倾向于做出改变。
猜拳制胜研究并非儿戏
乍一听,这样的研究像是无厘头的小孩把戏,经媒体报道自然引起众多网友吐槽。最终经过记者证实,这确实是篇长达21页的全英文报告,且包含各种数理模型的研究。该论文目前公开刊登在4月21日的美国免费网络学术资源预印本(e-print arXiv)网站(涉及物理、数学、非线性科学、计算机科学等领域的电子出版服务平台)上,论文名为《石头剪刀布游戏中的社会循环和条件反射》。
单纯用“有没有用”的标准,来评价科学研究的结果显然简单粗暴。曾经,对于“哥德巴赫猜想”陈景润证明了“1+1=2”,所以科学实验从来都不是毫无意义的。
此论文摘要说得很清楚,是为了研究有限次数内不合作对抗的高回报策略,这里用了“石头剪刀布”作为模型。值得解释的是,在这个平台上发表并不代表论文已在国际学术期刊发表,其仍需进行严格同行审议后才能正式发表。这篇研究论文的两名作者,中科院理论物理研究所研究员周海军、浙江工商大学许彬都婉拒了记者的采访,他们均称这份研究报告正在同行审议过程中,按照学术界惯例,无法接受采访。
根据发表的论文,研究者所做的实证研究显示,人类的集体行为是与纯粹的数学理论如纳什均衡概念有冲突的,新的策略可能给玩家提供比纳什均衡策略带来更多赢的机会,也可以实现更高的社会效益。
此外,研究者还在论文中表示,希望自己的工作能够激发更多在人类决策和学习能力方面的后续研究。
找寻激发人类行为的策略
或许此项研究不幸又被标题党坑了。仔细想想,我们在玩一些经典的游戏,要想玩得聪明,最优玩法(根据博弈论)应该是完全随机的。当排除心理因素后,这是一个简单并且直观的游戏,就如同和计算机玩一样。也就是说,保持选择的不可预见性,不要被对手预测到。这种模式就是所谓的“纳什均衡”。
选择既轻松又具备博弈策略的游戏,还有比石头剪刀布更好的例子吗?两个玩家在一轮中选择剪刀、石头、布的概率相等,石头、剪刀、布的次数基本相同,符合纳什均衡理论。所有六个小组的玩家选择每个动作的几率是1/3,正如随即选择的概率。然而,在做了更仔细的检查后,组织者注意到更深层的行为模式。当玩家赢了一轮后,他们倾向于在下一轮中重复之前获胜的动作,这远比随机选择的概率高。另一方面,失败者则倾向于变换动作。
5月5日下午,在2014年度中科院理论物理所战略委员会会议上,由于“石头剪刀布”的研究饱受争议,中科院理论物理所研究员周海军只提到,“随着研究人员的进一步分析发现,每经过35轮游戏,在从‘石头’到‘剪刀’到‘布’的顺序上,整体的行为选择会有弱的定向偏转现象。这是纳什理论无法解释的。”
由此看来,此次研究重点寻找的不是怎样玩猜拳,而是通过人们在猜拳里的行为来判断哪种想法更能激发人类的行为。虽然石头剪刀布只是一个游戏,但对研究人类的竞争性行为而言,它是一种有益的模式,它证明了人们面对重复博弈时,脑子的内置投射有“反思”成功的倾向,通过策略改变其认知。
潜藏的心理研究还需验证
在加拿大多伦多,只要在“石头剪刀布”世界锦标赛中使用正确的符号,你就能获得1万美金,这需要讲究心理策略和运用技能,不断练习去赢得胜利。这个简单的游戏可以衍生出一个严肃的心理学术问题:“胜留输变”的模式可能是人脑中固有的条件反射。
但是,值得一提的是,潜藏的玩家心理状态还值得进一步研究。中国心理学会原理事长张侃认为,如果从心理学研究的角度来讲,此项研究还需要更严格的控制和更进一步的验证。他看过研究报告的原文后表示,“靠用360个人分成几组做的‘实验’就大胆总结出这个‘规律’,说明这些‘研究者’还缺少这方面研究的基本训练。如果走心理学研究,要控制的方面多了去了。”
中国科学院心理研究所社会与工程心理学研究室副研究员李岩梅从心理学研究的角度提出了质疑:如果试验用360人分成六组作为条件的话,被试者的人数确实太少了。
从石头剪刀布出发来研究博弈论等问题,如果建立一个数学模型的话,需要将人的习惯、心理等各种主观因素合理地纳入到数学模型中,才能进行讨论。中国科学院院士张焕乔也认为研究还存在不足之处,“比如,研究的抽样数据还有局限性,关于偏离后的分布究竟如何,需要进一步将抽样样本扩大,而且要考虑文化、年龄等因素。”
对于网络上对于“石头剪刀布”研究的舆论风波,体现出社会对科学研究的不理解。其实,在科学界,有趣的研究并不少。比如,中山大学周欣悦教授研究了三年的课题是“数钱能减轻疼痛”,有500多人参与了实验,发现通过数钱或用包括金钱的单词造句,可以减轻疼痛程度。此外,最著名的是2009年美国埃默里大学的弗兰斯·德瓦尔和萨拉·布罗斯南关于“猴子与公平”的研究。科研人员在实验开始给每一对猴子同样的奖赏——黄瓜,后来他们只给每对中的一只吃甜葡萄,本来很高兴接受黄瓜的猴子看到同伴得到葡萄时便不再接受黄瓜,并用黄瓜袭击饲养员。由此,他们得出结论:要求公平、公正的意识不是人类所特有的,其他灵长目动物也有。
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预印本(e-print arXiv)是美国国家科学基金会和美国能源部资助,于1991年8月由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室建立的电子预印本文献库。
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