編者按：腦科學(xué)對各種腦功能的解析、腦疾病的診斷治療、類(lèi)腦智能和腦機接口的技術(shù)開(kāi)發(fā)，都具有非常重要的意義，中科院之聲與中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng )新中心聯(lián)合開(kāi)設“腦智擘未來(lái)”專(zhuān)欄，為大家解讀視覺(jué)、學(xué)習記憶、注意力、抉擇、意識、語(yǔ)言、共情、合作等日常生活中常見(jiàn)行為和現象的研究方式和科學(xué)發(fā)現。 

　　假設你正在參加一檔真人秀電視節目，在你面前有三扇門(mén)。其中一扇門(mén)后藏有本期超級大獎——高級轎車(chē)一部，而剩下兩扇門(mén)后則各有一只山羊?，F在你隨機選了其中的一扇門(mén)（1號門(mén)），但還沒(méi)來(lái)得及打開(kāi)它。節目主持人清楚地知道每扇門(mén)后面都是什么，他此時(shí)打開(kāi)了另一扇門(mén)（3號門(mén)），3號門(mén)里是一只山羊?，F在問(wèn)你，要不要改變選擇，從1號門(mén)換成2號門(mén)？

　　以上這個(gè)決策問(wèn)題就是著(zhù)名的三門(mén)問(wèn)題（Monty Hall Problem）。第一次見(jiàn)到這個(gè)問(wèn)題的讀者，不妨停頓10秒，換還是不換？做出你自己的選擇。

　　如果你選擇不換，或是認為換不換都無(wú)所謂，得到獎勵的概率都是1/2，那么你和多數人的直覺(jué)相同。然而，這個(gè)問(wèn)題廣為流傳，見(jiàn)過(guò)這個(gè)題的讀者就會(huì )知道，此時(shí)你應該堅定地選擇換！因為如果不換，得到獎品的概率是1/3，換了之后，得到獎品的概率是2/3。

　　讓我們先看看這個(gè)結果在計算上是怎么得到的，這并不復雜，我們直接列出可能的所有情況：

　　(1)一開(kāi)始選的1號門(mén)后是一只山羊，主持人打開(kāi)的3號門(mén)是山羊，那2號門(mén)后肯定是轎車(chē)：換 √， 不換 ×。

　　(2)一開(kāi)始選的1號門(mén)后就是轎車(chē)：換 × ，不換√。

　　(3)由于一共有兩只羊，一部車(chē)，所以一號門(mén)后是羊的可能性是車(chē)的兩倍，我們需重復一遍情況(1)：一開(kāi)始選的1號門(mén)后是一只山羊：換√， 不換 ×。

　　以上3種情況中，換，在(1)，(3)兩種情況下都能得獎，即得獎概率2/3。不換，只有情況(2)得獎，概率是1/3。答案清楚了——換！

　　很多人在知曉答案之后，會(huì )像事后諸葛亮一樣進(jìn)行點(diǎn)評：“應該用條件概率和貝葉斯理論來(lái)做”；“本質(zhì)上是遺漏了主持人主動(dòng)開(kāi)門(mén)所提供的信息”；“我用Python寫(xiě)了個(gè)計算機程序，模擬作答10000遍，結果一目了然”，…… 很多點(diǎn)評只是知曉答案后的回顧性分析，都沒(méi)有回答一個(gè)重要問(wèn)題，為什么人的直覺(jué)是1/2，換不換無(wú)所謂？其實(shí)，不僅是普通讀者，即便是數學(xué)家或者統計學(xué)家在這個(gè)問(wèn)題上也會(huì )迷糊：明擺著(zhù)不就剩下倆門(mén)嗎？選哪個(gè)還不是一樣？

　　如果你也對人的認知感興趣，那則不妨一起來(lái)考慮，在順向思考過(guò)程中，人怎么產(chǎn)生了1/2的直覺(jué)？回答這個(gè)問(wèn)題，其中的關(guān)鍵，就在上一段的倒數第二句話(huà)：“不就剩下倆門(mén)嗎？”，正是由于這個(gè)想法，讓本來(lái)的三門(mén)問(wèn)題變成了在兩個(gè)門(mén)中二選一。想想，你是不是這樣？

　　上述三門(mén)問(wèn)題可以拓展為一個(gè)更極限的版本：假如現場(chǎng)有100扇門(mén)，其中僅一扇門(mén)后有獎品。你隨機選了一扇，主持人則打開(kāi)了98扇沒(méi)有獎品的門(mén)，還剩下一扇，問(wèn)你要不要換？這時(shí)候，相比一共只有三扇門(mén)的情形，你大概更容易做出正確的決定。因為你只有1%的概率在第一次就選中，這是一個(gè)很小的數，它甚至小到會(huì )讓你自動(dòng)地將所有剩下的門(mén)打包在一起——剩下的門(mén)里有獎的概率是99%。與其賭你一開(kāi)始就以1%的概率蒙對，當然不如換成那扇被主持人有意留下的門(mén)（畢竟主持人知道答案）?？墒?！當你正要換門(mén)，我真誠地問(wèn)你：“現在，擺在你面前不就剩下倆門(mén)嗎？選哪個(gè)還不是一樣？”，你會(huì )不會(huì )又產(chǎn)生疑惑：“是的，不就剩下倆門(mén)嗎？在這兩扇門(mén)里，我現在隨便選一個(gè)得獎的概率不就是1/2？”

　　當面對最后兩扇門(mén)的時(shí)候，人們怎么就糊涂了？怎么就得出“不換”的決定？從認知心理的角度看，這其實(shí)是一種自然的決策習慣，我們很難抗拒。在決策認知領(lǐng)域，類(lèi)似的行為我們稱(chēng)其為“啟發(fā)式?jīng)Q策（Heuristic Decision Making）”?！皢l(fā)式（Heuristic）”這個(gè)詞起源于希臘語(yǔ)，本意大概是探索和發(fā)現。而在心理學(xué)和認知科學(xué)領(lǐng)域，啟發(fā)式?jīng)Q策意味著(zhù)決策者會(huì )忽略部分決策信息，更快，更省心省力地做出選擇。這就是本文標題所謂“決策的捷徑”，人們常常不會(huì )考慮所有的情形和全部的條件，只在一個(gè)簡(jiǎn)化后的框架下做出判斷。

　　如果我們順向地考慮啟發(fā)式?jīng)Q策的過(guò)程，它可以被總結成一種算法，具有三個(gè)規則：

　?。?）搜索規則（Searching Rule）：決策證據應該往哪個(gè)空間，用什么樣的順序，進(jìn)行搜索

　?。?）停止規則（Stopping Rule）：什么時(shí)候結束搜索

　?。?）決策規則（Decision Rule）：如何根據搜索結果進(jìn)行選擇

　　在上述三門(mén)問(wèn)題的直覺(jué)謬誤中，啟發(fā)式?jīng)Q策可以具體地描述為：（1）搜索規則：3號門(mén)后是羊，沒(méi)戲了，那么現在只剩下倆門(mén)了，我在它倆里面挑，它們倆哪個(gè)好？（2）停止規則：如果發(fā)現一個(gè)門(mén)比另一個(gè)門(mén)好，就不想了?；蛘?，老半天也沒(méi)看出哪個(gè)好，那它們倆一樣，也不用想了。（3）決策規則：如果2號門(mén)比我之前選的1號門(mén)好，那就換。如果1號門(mén)比2號門(mén)好，就留下。如果它倆一樣，也不必換了。由于它倆我沒(méi)看出有區別，所以做出了“不換”的決定。在以上思維過(guò)程中，顯然，直覺(jué)犯了搜索規則的錯誤，正像人們事后反思的那樣，不考慮被主持人打開(kāi)第三扇門(mén)提供給我的信息，只考慮現在這兩扇門(mén)，自然是無(wú)論花多久也想不出誰(shuí)更好。

　　啟發(fā)式思維似乎為了簡(jiǎn)單快速，而犧牲了決策的正確性，正如在三門(mén)問(wèn)題中，排除掉主持人打開(kāi)的門(mén)，只考慮面前的兩扇門(mén)，這樣的框架的簡(jiǎn)化帶來(lái)了錯誤的直覺(jué)。實(shí)際上，啟發(fā)式?jīng)Q策確實(shí)常常帶來(lái)失誤，但這并不算得上壞事，很多啟發(fā)式的決策確實(shí)省心省力，而且在很多情景下，甚至可以達到相當高的正確率。比如，有一種基于熟悉程度的決策捷徑（Recognition Heuristic），人們直接忽視掉大部分信息，只基于熟悉的特征，而且只根據熟悉程度進(jìn)行判斷。在2004年溫布爾登網(wǎng)球公開(kāi)賽開(kāi)始之前，科學(xué)家找來(lái)一些業(yè)余網(wǎng)球愛(ài)好者，或者干脆是門(mén)外漢，根據他們對球員的熟悉程度來(lái)判斷誰(shuí)會(huì )得獎，結果是，基于業(yè)余人士對球員熟悉程度的判斷，甚至比網(wǎng)球專(zhuān)家根據球員球技和近期比賽表現做出的專(zhuān)業(yè)預測更準確。在這個(gè)案例中，啟發(fā)式?jīng)Q策也把原始問(wèn)題直接變換了框架，間接地利用了特征之間的相關(guān)性，僅花費了很少的認知成本就給出了答案，效果不賴(lài)。與之類(lèi)似，在股票投資或者選舉的預測上，基于熟悉程度的啟發(fā)式預測，效果可能勝過(guò)考慮很多因素的復雜數學(xué)模型。

　　如此，也就不難解釋?zhuān)说乃季S為什么習慣于在決策問(wèn)題上走捷徑，畢竟我們不總是要和節目主持人斗智斗勇，如果某些思維方式在多數時(shí)候有著(zhù)更高的效率，那它們自然會(huì )成為我們的思維習慣。也許有讀者還會(huì )問(wèn)，那研究啟發(fā)式?jīng)Q策有什么用？三門(mén)問(wèn)題我知道正確做法，窮舉各種可能，數學(xué)上理解了不就得了。實(shí)際上，這種決策研究相當有用，一來(lái)可以理解人的思維過(guò)程，二來(lái)，啟發(fā)式還可以應用于簡(jiǎn)化決策步驟，或者提防錯誤決策。例如，在臨床醫療場(chǎng)景下，對于兒童社區獲得性肺炎的診治，什么情況下要使用大環(huán)內酯類(lèi)抗生素？可能需要做影像檢查，需要做痰培養，藥敏試驗等等。但有學(xué)者提出了一種簡(jiǎn)化的啟發(fā)式?jīng)Q策辦法，只用考慮兩個(gè)指征，患兒年齡和發(fā)熱時(shí)間，這種簡(jiǎn)易辦法在臨床測試中正確率只比復雜的回歸分析低一點(diǎn)（72% vs 75%），但卻可以省去昂貴的設備檢查和復雜的計算，有潛力被應用于世界各地的貧困地區。

　　有趣的是，動(dòng)物面對復雜的問(wèn)題的時(shí)候也會(huì )走捷徑。在最近的一項研究中里，研究者教會(huì )獼猴來(lái)玩一個(gè)叫做吃豆人(PacMan)游戲。游戲中，獼猴需要控制吃豆人吃掉迷宮中的所有豆子，還要躲避怪物的追逐。游戲里包括了許多需要考慮的因素，要找到一個(gè)最優(yōu)的游戲策略很困難。然而研究者發(fā)現獼猴在游戲中采用了一些簡(jiǎn)化的策略。比如，有時(shí)候獼猴采取的策略是去吃掉身邊的豆子，而不考慮怪物等其他因素，而有時(shí)候，獼猴采用的策略只關(guān)注怪物的位置，并且努力逃避怪物。這些策略幫助獼猴簡(jiǎn)化了對游戲局面的分析，可以讓獼猴能較快地做出足夠好的決策。

　　總之，在面對決策難題的時(shí)候，如果時(shí)間緊迫，條件有限，就不妨相信你的直覺(jué)，忽略掉一部分信息，走決策的捷徑。而如果時(shí)間充裕，各種條件齊全，那想要做出正確的決策，可要提防直覺(jué)。該以分析的方式，考慮各種因素，在紙上畫(huà)畫(huà)寫(xiě)寫(xiě)，勾勒出決策條件的全景，甚至做出各種模擬，這樣才更可能做出正確的判斷。

　?。ㄗⅲ阂陨嫌懻摰臎Q策都是基于推理的決策（inference），簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這些決策是有正確答案的。如果是基于偏好的決策（preferential），比如今天餐后吃蘋(píng)果還是吃橘子，這種決策沒(méi)有正確答案，可以直接跟隨你的內心。）

3. Yang, Q., Lin, Z., Zhang, W., Li, J., Chen, X., Zhang. J., & Yang, T. (2022). Monkey plays Pac-Man with compositional strategies and hierarchical decision-making. eLife, 11:e74500

校審：楊天明 

https://mp.weixin.qq.com/s/lOl_IHNSBLfbTPh0jueJjw