- 簡捷啟發式:有限理性讓我們更聰明
- (德)格爾德·吉仁澤 彼得M.托德 德國ABC研究組織
- 8字
- 2019-03-19 18:21:54
第一部分 研究歷程
第1章 快速節儉啟發式 適應性工具箱
真理總是以簡潔質樸的形式,而不是以復雜的頭暈目眩的方式展現在我們面前。雖然這個世界上我們所能看見的事物千奇百態,但從哲學的視角究其本質,是相當簡明的,也正因如此,才更好被理解。
——艾薩克·牛頓(Isaac Newton)
有個男人由于心臟病突發,忽然感到陣痛,他被立即送到了醫院診治。這時,醫生需要快速判斷出他是不是一個高危病人,并需要進行特殊的治療和護理。如果他的確是處于生命危險的狀況,那么他就是一個高危病人,需要最昂貴的和最細心的監護。雖然這時醫生的決策事關病人的性命,至關重要,但他卻沒有能夠審慎考慮各項可能性的充分時間:他必須在很短的時間內,利用僅有的可以借助的線索做出判定和決策,而且每條線索很有可能僅僅是病人危險程度的不確定指標之一。例如,在加利福尼亞大學圣地亞哥醫學中心,醫生們通過血壓、年齡等多達19項的判斷線索來確定危急程度。一旦心臟病人被送入醫院,便需要逐一按這些線索對他們進行檢查。我們一般認為,做出決策的最好方法是,核查每項指標的檢測結果,然后按照其重要性程度進行排序,再綜合這些因素得出最終的結論,如若是能運用一些先進的統計軟件來完成這項工作,那就更好了。
與此不同的是,請瀏覽圖1-1所示的簡單決策樹。它是布里曼和他的同事為了鑒定心臟病人的危急程度,僅僅用三個變量所設計的一個簡單決策模型(Breirmm et al.,1993)。如果病人的收縮壓低于91mmHg,就可以立即被界定為高危病人,不再需要任何其他信息。否則就再看第二條線索——年齡,62.5歲以下的患者一般可以被判定為低危病人。但如果病人的年齡超過62.5歲,那就需要更多判斷線索(例如,竇性心動過速)來鑒別其病情的危急程度。因此,該決策樹僅要求醫生快速判斷三個簡單的“是或否”問題,便可做出最后決策,而無須再檢測和考慮19項指標,這樣就可以節省時間,保證救治生命的工作盡快開始。

圖1-1 判斷入院心臟病患者生命風險的簡單決策樹
資料來源:Breiman et al., 1993.
這樣的決策策略從以下幾個方面來看都是簡捷的。其一,無須考慮眾多可能的測量指標。其二,無須涉及大量的信息,只對三個問題做簡單的“是或否”回答。例如,不必關注病人比62.5歲這個分界線到底大或小幾歲。其三,這種決策方式是一個逐項進行的過程。可能在解答了第一個問題后就得出答案,可以終止了,而不必將三條線索的實際結果都結合起來(如,加權和求和)加以考慮。最多回答三個“是或否”問題,這對于決策者來說,是一種快速而節儉信息的決策策略。之所以是快速的,因為不涉及大量的計算;之所以是節儉的,是因為只需搜索精簡的有用信息。但也正是這種策略的節儉性,往往會帶來這樣的質疑:相對于那些把所有可獲得的信息都整合起來加以處理的標準統計分類方法而言,這種決策方式也許是極不準確的。但其實并不是,在實際應用中,它在鑒別心臟病人危險程度時,往往比那些復雜的統計分類方法具有更高的準確性(Breirmm et al.,1993)。與我們通常直覺經驗相反的這種決策方式——快速節儉決策,能夠像采取全部可用信息并進行精細運算的策略一樣準確,并且是組成我們研究項目的基礎之一。
本書探討的主題,就是人們在做出決策過程中的這些快速節儉啟發式,它們是如何運作的?何時以及為何它們會獲得成功?這些啟發式,既可以被認為是生命有機體的行為模式,又可以被視為是人工智能系統的運作方式。從現象描述的角度來看,它們試圖說明,在時間和知識有限的條件下,人腦是如何做出決策的。從工程學的視角來看,這些啟發式則代表了如何建構人工智能系統的一些方法,即這類決策制定系統不會因為缺乏充足的知識和巨大的運算能力而癱瘓。快速節儉啟發式在上述兩個領域的應用并不相互排斥。事實上,圖1-1中的決策樹模型,還可以被用來描述處于無助狀態下的人腦的活動情況,或是被用作一種應急輔助機器的設計。
理性的視野:從全能神靈到有限理性
人類和動物對周遭事物做出各種推斷時,可利用的時間、知識和運算能力是極其有限的。但與之不同的是,很多理性推斷模型往往把人的心智視為一個全能的神靈,擁有無敵的推理能力、無限的知識和無窮無盡的可用來進行決策的能力。這種關于理性的觀點,通常與現實是沖突的。不過我們倒是可以拿它來作為參照,來幫助澄清我們所持有的生態理性觀點——根據與現實情況的匹配程度來界定的一種理性。接下來,我們將借助兩次重要的觀念革命來闡述我們的觀點。第一次革命是確定性夢想的破滅和不確定性計算的誕生,即概率理論。在科學領域和日常生活中,這次革命都以“概率革命”而聞名(Gigerenzer et al.,1989; Kruger et al.,1987)。第二次革命,則是本書首次提出的,并打算重點敘述的問題。它主要關注人腦應對瞬息萬變的未知世界的方式。我們建議,摒棄對我們的大腦所預設的無所不知、無所不能的全能神靈的觀點,取而代之以能力有限的觀點。個體不是通過計算復雜晦澀的概率和反復比較外界事物的效用來適應環境的,而是利用各種快速節儉的啟發式所構成的適應性工具箱來適應環境的。
讓我們再簡要回顧一下第一次革命,因為涉及我們對人類大腦和理性的看法。在亞里士多德去世后的兩千多年的時間里,西方學者們對兩類知識做出了區分:一類是實證性的知識,另一類是可能性推斷的知識。前者提供了確定性的概念,后者則產生了不確定性的概念。在16世紀的變革和反變革浪潮中,確定性觀點的傳統源頭,尤其是宗教和哲學,遭受到了眾口一詞的責難。于是,實證性思想便衰落了,而可能性推斷的思想得到了追捧和發展(Daston,1958)。到17世紀中葉的時候,一種舍棄了傳統必然性思想的新實用主義理性觀誕生了。它是一種更為謙虛謹慎的觀點,借鑒了當時已被廣泛接受的概率計算方法來闡明其關于人類理性的態度。這種思想的“謙虛謹慎”之處表現在于,它提出這樣的觀點,即卑微渺小的人類僅能獲取關于他們自身和周圍世界的不確定性的知識。那么,擁有理性就意味著能夠掌控生活的不確定性。布萊斯·帕斯卡(Blaise Pascal)著名的追問,可以表明這種新理性觀所帶來的一些道德結果。在堅信“上帝”必然存在的濃厚的宗教氛圍中,帕斯卡問道:相信“上帝”合乎理性嗎?他建議,為了增加來世得救的可能性,一個人應該放棄在塵世所能享受的歡樂,因為不管“上帝”存在的可能性多么小,嚴格按照基督徒式的生活過日子,可換來永恒的來世,而且這種期盼的獎賞的概率(也許很小)乘以其無限的價值,得到的結果將是無限的。并且,另外一種選擇——永世待在地獄,則是無比可怕的,不管其有多少的可能性。借助概率計算所表達的新理性觀,不僅是思想上的一場革命,也是道德和宗教信念上的一場革命。
概率革命構成了我們關于人腦功能的基本看法,它的影響從認知科學滲透到經濟學,再到動物行為等諸多研究領域。心理機能被認定為,依據事物發生的概率及其效用而進行的運算(Gigerenzer & Murray,1987)。按這種觀點來看,概率規則為推理、判斷和決策制定等過程提供了一種準確可靠的手段。由心理概率的觀念演化出了許多獨到精致的理論,但同時也帶來了很多棘手難辦的問題。最重要的一點是,人們并非是生活在心理學家和計算機科學家為他們所設定的情境中,而是生活在他們實際所處的現實情境中。在這種情境中,概率模型所要求的時間、知識和運算能力等條件是難以實現的。所產生的后果是,當這些理想化的推理模型遇到殘酷的現實時,它們就只能使心理學用以解釋超自然神靈的行為,而不是真正人類的行為。
在本書中,我們所提出的第二次革命,涉及關于理性的一種大膽設想。我們的基本假設是,在大多數情況下,人們的推理和決策過程都可以借助于快速節儉啟發式構建模型。這些啟發式僅僅需要有限的時間和知識進行推斷,它們不涉及大量運算,也不需要計算概率和反復權衡事物的效用,它們是一種有限理性的模型。正如第一次革命,第二次觀念革命也同樣強調世界的不確定性。但無論是對人類行為的描述,還是作為一種切實可行的人類行為準則,它都不像第一次革命那樣強調概率論。如圖1-2所示,是第一次革命中四種一直處于互相爭議的主要理性觀點。

圖1-2 理性觀概覽
理性可通過多種方式表現出來。圖1-2的左半部分代表了這樣一類理性模式,即假設人類的頭腦從本質上來看,擁有不受限制的神靈般的或是超自然的推理能力,由此假設,我們實際上只使用了非常有限的理性來進行推斷。這種模式包含兩種神靈,“無限理性”(unbounded rationality)和“受限制條件下的最優化”(optimize under constraints)。“無限理性”是一種忽略甚至是完全無視人們所面臨的時間、知識和計算能力限制的決策策略,傳統意義上,它是借助概率理論來建構其模型的,其最著名的例子是“預期效用的最大化”(the maximization of expected utility)和“貝葉斯模型”(Bayesian models)。有限理性也包含兩種形式,按序列搜索可用選項的“滿意性啟發式”(satisf icing heuristics)和利用很少信息和運算做出多種決策的“快速節儉啟發式”(fast and frugal heuristics)。我們接下來會結合現實生活中人們經常會遇到的決策問題,來分別描述這四種理性觀,以揭示神靈究竟蟄伏在何處。
在結束具有歷史意義的有關英國小鬣狗的兩年科學探索后,29歲的查爾斯·達爾文將他的注意力轉移到了個人和家庭問題上。他用鉛筆在一張廢紙上潦草地寫下了如下內容,這些內容分為左右兩列,像對稱的表格一樣(見表1-1),標題是“這是一個問題”(Darwin,1887/1969, pp. 232-233)。
表1-1 這是一個問題

達爾文的最終結論是應該結婚,因此,他在第一欄下面毅然決然地寫道“結婚,結婚,結婚——論證完畢”。達爾文還仔細思考了這個決定對他的自由可能產生的影響,最后在這張廢紙背面恍然大悟地寫道:“有許多幸福的奴隸!”第二年,他便娶了他的表妹埃瑪·韋奇伍德,后來,他們生育了10個孩子。達爾文究竟是如何根據他所預想到的可能后果(孩子、時間損失、穩定的伴侶)做出結婚的決定的?這是他并未告訴我們的。但我們可以用他的“追問”進行一次思想的實驗,來說明各種不同的理性觀點。
無限理性
當達爾文還是一個5歲的小男孩時,他天真安靜,沒有顯露出日后的驚人才華和天賦。那時,天文學家和哲學家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯(Pierre Simon de Laplace,1814/1951)就已經開始思考“終極天才”(the ultimate genius)的問題,他描述了無所不知的全能神明(拉普拉斯妖)。
假定有一種神明,它擁有使大千世界變得生意盎然、活力四射的所有力量,通曉其所生成的人類所面臨的各種不同境況——它海納百川,足以分析所有來自大自然和人類社會的信息……(對于它而言)沒有什么事情是不確定的,未來像過去一樣,都在它的知曉掌握之中。(Lap1ace,1814/1951, p.4)。
拉普拉斯是一位忠誠的宗教信徒,他所設想的超級神明是“上帝”的一種現實化身。約翰·洛克(John Locke,1690/1959)曾將無所不知的“上帝”和生活在“概率的微弱光線”下卑微渺小的人類做了鮮明對比。拉普拉斯則用他虛構的超級神明將這種對比世俗化了。從“上帝”和拉普拉斯的超級神明的角度來看,自然界是一成不變的和確定的,但是對于人類來說,自然界是無常的和不確定的。凡人不可能完全通曉這個世界,必須依靠不確定的推斷和賭局,而不是依靠確實的證據。盡管對于任何真實的系統來說,無所不知和確定無疑都是難以企及的,但是拉普拉斯這種超級神明的言論始終飄蕩在無限理性王國的天空中!
我們不妨設想一下,達爾文在解決他的個人問題的時候,試圖達到一種最佳的主觀預期效益。為了算出結婚的個人預期效益,他需要估計并確定婚姻可能帶來的所有結果(如,孩子、穩定伴侶,以及未被包含在他所寫內容中的其他一系列的可能結果),把量化的概率附加到每一種后果上,估計出每種后果的主觀效益,用每一種后果出現的概率乘以它的主觀效益,再將所有計算出來的結果加在一起。同樣地,為了算出不結婚的主觀預期效益,他也需要重復上述這些步驟。最后,他還必須根據兩種選擇(結婚或不結婚)各自的主觀預期效益值,在兩者之間做出取舍。為了獲得有關各種后果及其出現概率和預期效益等各種可靠的信息,達爾文也許不得不投入多年的時間進行研究,而這些時間本來是可以用來研究藤壺和撰寫《物種起源》的。
無限理性是一只難以理喻的、貪得無厭的怪獸。一方面,用這種方法看待理性的研究者不得不承認,“上帝”或拉普拉斯的超級神明與廣大凡夫俗子之間的差異。人類必須隔著不確定性的面紗做出推斷,而“上帝”則清楚地看到這一切。人類思想的傳播是充滿可能性的,而“上帝”所說的一切卻都是必然的。另一方面,當問到他們認為不確定的推斷是如何進行的時候,相信無限理性的人們又總是用“上帝”的形象來描繪人類。“上帝”和拉普拉斯的超級神明并不擔心時間、知識和運算能力的局限,它唯一的問題是缺乏極其美妙的確定性。如圖1-2所示,無限理性處于“全能神明”(demons)分支下的推理模式之列。我們是遵照其希臘文的原意(即一種神圣超自然的無所不知的神明)來使用“demons”這個詞語的,不含有任何“邪惡”(惡魔)之意。
而無限理性的擁護者通常也承認,他們的模型是建立在一種非現實的心理能量的假設之上的。盡管如此,他們仍然竭力為其辯護。他們認為,人類的行動似乎表明,他們擁有無限理性。依照這種理解,概率規則說明的不是推理過程,而只是推理結果。對這種觀點的另外一種辯解是,它充分展現了數學的優越性和便捷性。最后,一些辯護者索性提議:“不要挑剔成功!”(Conlisk,1996; Selten,1991)。
無限理性的最大弱點在于,它沒能說明現實生活中,人們思考問題的方式。正如下面的故事表明的那樣,它甚至并未說明哲學家們思考問題的方式。有一位哲學家為了做出一項決定而苦苦思索,究竟是留在哥倫比亞大學,還是接受另外一所很有競爭力的大學提供的工作職位?別人勸他:“算出你的最佳預期效益,就能做出決定了。你不總是這樣說的嗎?”這位哲學家略帶不滿地回應道:“拜托,這可是件非常嚴肅的事情!”
由于它的非自然性,無限理性在20世紀下半葉遭受了多方面的抨擊。然而,即便一顆無限理性的頭顱被砍掉之后,另一顆與其相仿的頭顱通常就會在原地滋生出來,這顆頭顱也就是無限理性的神性近親——受限制條件下的最優化。
受限制條件下的最優化
思想旅程是一場冒險,意味著進入未知的世界。由于不可避免地植根于不確定性,借用杰羅姆·布魯納(Jerome Brurrer)的警句來說,我們所有的推斷活動都是被動地去“超越給定信息”。但是情況也許比這還具有挑戰性,因為在許多情況下幾乎沒有給定信息。相反,我們必須搜索信息——將心臟病人歸為高危病人的線索、結婚的理由、股票市場漲跌的指標,諸如此類。信息搜索通常被認為是一種內部的思考過程,依賴于個體記憶的內容。然而,需要強調的是,多數信息搜索是外在的,是對隱藏在周圍環境中的信息的細心檢索。這種外部搜索包括對朋友、專家等無處不在的社會性信息載體的搜尋,還包括對圖書館、互聯網等人造信息資源的訪問。
無限理性與圖1-2中所示的其他三種理性的關鍵區別在于,后三種理性都涉及了有限的信息搜索,而無限理性模型則假定搜索可以無限制地進行下去。在合乎情理的決策模型中,搜索必然受限制,因為真實的決策制定者只能將有限的時間、知識、注意力,或是金錢花費在特定決策活動上。受限制的搜索要求找到一種辦法,即一種“終止規則”(stopping rule),以便決定何時停止對信息的搜索。我們所謂的“受限制條件下的最優化”模型假設,終止規則能夠保證所投入的有限時間、運算能力、金錢以及其他資源得到最有效的利用,以獲得最佳的搜索效果。更具體地說,這種理性觀點堅持認為,大腦應該計算出搜索每一種信息的收益和代價。一旦代價超出收益,立即終止搜索(例如,Anderson & Mi1son,1989; Sargent,1993; Stigler,1961)。粗一看,這種“代價超過收益即終止”規則是合情合理的,但是仔細分析起來,這種受限制條件下的最優化甚至比無限理性需要的知識和運算步驟還要多(Vriend,1996; Winter,1975)。
為了說明這一點,我們不妨設想現在有兩個達爾文。一個是擁有無限理性的達爾文,另一個是在受限制條件下尋求最優化的達爾文。他們兩個都嘗試做出是否結婚的決策。依據較高的主觀預期效益在結婚和不結婚這兩種選擇間做出決定前,擁有無限理性的達爾文,必須搜索結婚和不結婚可能帶來的所有可能結果。現在我們假設,受限制條件下尋求最優化的達爾文已經列出了婚姻可能帶來的兩種后果——穩定的伴侶和孩子,并且已經估計出了這兩種后果各自出現的概率和預期效益。在他搜索第三種后果之前,他必須計算出繼續搜索信息所帶來的收益是否超過了它的代價。如果超過了,那么他可能會就此終止搜索。為了算出進一步搜索的收益,可憐的達爾文將不得不重新考慮所有可能的第三種后果是什么,估計它們的收益和概率,并算出每一種后果將會在多大程度上改變他最后的決定,將它們加以平均,以確定繼續搜索的預期效益。每考慮一種有待繼續搜索的后果,他都必須進行同樣的運算。因此,與擁有無限理性的達爾文做出決策時所使用的信息相比,對繼續搜索的效益進行計算所需要的信息并無差別。然而,這對尋求最優化的達爾文來說還不算是終點,他還必須確定繼續搜索可能付出的代價。舉例來說,繼續搜索信息可能要付出失去良機的代價,尋求最優化的達爾文必須確定在他用于考慮他的決策的這段時間內,他可以做哪些其他事情(如,解剖一只動物),以及專注于當前問題而不去做其他事情可能付出的代價是什么。到頭來,這樣做反而會導致巨大的損失。尋求最優化的達爾文不僅需要考慮會失去哪些良機,而且需要考慮進行代價-收益權衡本身的成本,如此等等(Conlisk,1996)。結果是,擁有無限理性的達爾文反而能比追求最優化的達爾文更快地做出決策!
那么,我們回過頭再來看一看。用受限制條件下的最優化來代替無限理性,其本意是要建立一種充分考慮到人類大腦局限性的更貼近現實的決策模型。它的自相矛盾之處在于,假設人類頭腦具有進行代價-報償權衡的無限時間和知識的前提下,又試圖構建人類決策的有限信息搜索模式。由于受到無限理性之光的照射,最優化的夢想只有在這種模型屈尊于其競爭模型的情況下,才有可能實現。當解決達爾文的問題或其他現實問題的時候,受限制的最優化模型,都不得不默許無限理性從后門悄悄潛入它的神圣領地。
當然,幾乎沒有人認為,現實生活中,人類能擁有完成大規模運算所需要的時間和知識,上面所設想的兩個達爾文中的任何一個都是凡人難以企及的。相反,這些理性境界通常是作為人類推理應該追求的最高理想而被提出來的。但是這種追求會使得真實的人類推理活動看起來總是有缺陷的或是不合理的。在我們看來,這些不切實際的追求才是有缺陷的——我們將證明不需要無限的時間和知識也能做出有力和準確的推理。
與無限理性相比,受限制條件下的最優化模型的貢獻在于強調對環境結構的分析。例如,在安德森等(Anderson,1990; Oaksford & Chater,1994)的“理性分析框架”中,來自環境的條件限制被用來調整人們對特定場合最優化行為的理解。這種分析并不直接表明,哪些心理機制可能會產生最優化的行為模式,但是至少它允許我們設定一種對于評價這種心理機制更加現實的標準。
接下來,我們將注意力轉向作為對上述神話般推理模型替代的有限理性觀。在認知科學、經濟學和動物行為等研究領域,即便不是多數研究者,至少也有許多研究者將“有限理性”這個詞語理解為受限制條件下最優化的同義語。這是我們強烈反對的一種錯誤用法。也許正是這種理解導致人們經常無視有限理性而傾心風行已久的神化模型。在得出此種理解時,經濟學家托馬斯·薩金特(Thomas Sargent,1993)指出,當一個人以人們理性“有限”的觀點作為指導思想建構推理模型時,他的模型中必然要使用大量參數,從數學運算的角度看這是更加煩瑣的。他認為,研究者,尤其是經濟學家,之所以堅持無限理性模型,是因為他們對只需要使用少量參數的模型的渴求未能被有限理性觀點所滿足。但簡約化并非有限理性所能保證的。然而,這是對有限理性的一種誤解——理性不一定是最優的,有限也并不一定是受限的。
有限理性:滿意性
有限理性之父赫伯特·西蒙(Herbert Simon)強烈反對將有限理性曲解為受限制的最優化模型:“有限理性并不是關于環境任務最優化的研究。”(Simon,1991, p.35)在相關的個人談話中,他曾經幽默而又比較憤怒地談及,他考慮過要起訴那些濫用他的有限理性概念,來建立更加復雜和非現實人類決策模型的人。
西蒙的有限理性觀點包含兩種相互聯系的成分:人類大腦的局限性和大腦發揮作用所處的環境結構。第一種成分意味著,人類判斷和決策制定模型應該建立在我們對人腦容量實際了解的基礎之下,而不是建立在虛構的容量基礎之上。在許多現實情境下,最優化策略都是未知的或不可知的(Simon, 1987)。即便是在下國際象棋這類確實存在最佳走法的簡單游戲任務上,也沒有任何策略可在允許的時間內計算出最佳玩法(不論是人腦還是計算機),盡管在此類活動上有待搜索的選項已經得到了很好的限定。在不受限定的自然情景中,我們確認一種可用的最優化策略的希望將會變得更加渺茫。由于頭腦的局限性,人們“必須采用近似的方法去對待多數任務”(Simon,1990, p.6)。這些方法包括可以最大限度地避免繼續進行信息搜索的再認過程、指導搜索并決定何時終止搜索的啟發式規則,以及充分利用既得信息的簡單決策規則。在本書中我們將詳細討論這些不同類別的方法。
西蒙有限理性觀點的第二種成分(即環境結構)具有決定性意義,因為它能夠解釋何時和為何簡捷啟發式規則會很好地起作用,即只有當啟發式規則的結構匹配于環境結構的時候。西蒙(1956a)在一個經典例子中提到兩個正在覓食的生命體。食物是它們唯一的簡單目標。一個生命體生活在食物隨意擺放的環境中,它可以幸運地采用一種啟發式規則,即隨意地四處游蕩,直到發現食物為止。為此,該生命體需要一些觀察和運動的能力,但并不需要學習能力。第二個生命體生活在另外一種環境中,在那里食物不是隨意擺放的,而是被有意放置在隱蔽的地方,它們的位置可以從一些線索中推斷出來。這個生命體能夠使用一些更加復雜的策略,比如了解線索和食物之間的關系、記住正在儲存的信息等。最基本的要點是,要了解一個生命體應該使用哪種啟發式規則,以及何時和為什么這種規則會起作用,就需要看一看該環境的信息結構。西蒙(1956a)并不是唯一一個驗證這一論點的人。在他的著作出版之前(如,Brunswik,1943)和之后(如,Anderson,1990;Shepard,1990),人們在多種情況下論證了這一論點。甚至有人更加極端地宣稱只有環境需要研究,而不是腦的機制(例如,Gibson,1979)。但是就整體而言,西蒙論文的第二部分(“理性選擇和環境結構”)在主流認知科學中一直未受到重視——有時甚至被西蒙本人所忽視(Simon,1987)。
我們用“生態理性”這一術語將環境結構擁入有限理性的懷抱。當一種啟發式規則適應于環境結構的時候,從生態學的角度看它就是合乎理性的(參見下文)。因此,簡捷啟發式和環境結構攜手共同為最優化理想提供了一種現實選擇,不論這種最優化是不受限制的還是受限制的。
有限理性的表現形式之一,便是西蒙提出的“滿意性”(satisficing)原則——該詞發源于位于蘇格蘭邊境的英國的北阿姆布里爾(Northumbria)地區,在那里它的意思是“滿足”(to satisfy)。滿意性原則,是指當人們對隨后可能出現的目標知曉不多的情況下,從相繼遇到的一系列候選目標中做出選擇的一種方法。在這種情況下,不存在關于何時終止繼續搜索的最佳方案——例如,一旦達爾文決定要結婚,將沒有一種最佳方法可以幫助他決定什么時候可以停止尋找未來的婚姻伴侶,安心和其中的一位過日子(參見,第13章中有關尋找配偶的滿意性啟發式規則的詳細論述)。而滿意性原則走了一條捷徑,它設定了一種可調節的期待水平,一旦遇到超過期待水平的目標,立即終止對候選對象的搜索(Simon,1956a,1990)。
在時間非常緊迫的情況下,又必須做出生死抉擇的消防員身上,滿意性原則得到了充分體現。比如,為了撲滅一座四層公寓樓地下室的火勢,他們不是反復比較和審視所有可以采取的行動措施,而似乎是隨意采取一種行動方案,迅速地在頭腦中預演一遍。如果足夠有效,也就是說,如果它的結果超過了預先為成功設定的期待水平,他們就會毫不猶豫地采用它。如果心理預演的結果并未達到他們的期待水平,他們就繼續搜尋下一種方案,并重復上述預演過程,直到找到一種滿意的行動措施為止(Klein,1998)。
有限理性:快速節儉啟發式
滿意性原則是從某個序列候選目標中做出抉擇的方法之一,它考慮到人們的時間和知識的有限性,而不像受限制條件下的最優化模型所做的那樣,它無須發現和推測未來可能出現的所有選項和結果。然而,滿意性原則的某些方面仍然需要決策者進行審慎細心的思考,例如,首先要設定一種適當的期待水平,還要計算當前的選擇怎樣才能與期待水平相匹配(Simon, 1956a)。為了杜絕非現實的心理演算嵌入我們所描繪的人類理性畫面,我們進一步聚集焦點,將注意力集中于決策制定的快速節儉啟發式上。
快速節儉啟發式利用最低限度的時間、知識和運算能力做出現實環境中的適應性選擇。它們能夠通過沒定目標或選項來解決系列搜索問題,就像滿意性原則所做的那樣。它們也能夠在同時出現的適用目標之間做出選擇。在這種情形下,必然受到限制的是對與目標有關的信息(如,線索、特診、后果等)的搜索。而不是對目標本身的搜索。快速節儉啟發式使用易于操作的終止規則限制它們對目標或信息的搜索,并使用容易操作的決策規則做出它們的選擇。因此,我們將滿意性規則和快速節儉啟發式規則,看作有限理性的兩種相互交叉重疊但又互不相同的類別。有些滿意性規則是快速節儉的。有些從運算上來看是不合理的,有些快速節儉啟發式規則在相繼出現的選項中做出選擇,有些則在同時出現的選項中做出抉擇。我們認為快速節儉啟發式以最完美的形式詮釋了有限理性的含義。
達爾文怎樣使用快速節儉啟發式規則解決他的婚姻問題呢?他可以用少量的時間和知識在兩種選擇——結婚或不結婚之間,做出決定的一種方法是“單一理由決策策略”。在這種方法中,他只需要找到一條信息幫助他做出選擇。實際上,就在達爾文寫下“證明完畢”前的那一段里,我們可以看到,他做出結婚的決定只有一個理由,就是有一個穩定的伴侶:“想象下,如果一個人住在倫敦的一棟烏煙瘴氣、臟亂不堪的屋子里,孤獨無助地度過一天又一天。再反過來試想下,嬌美溫柔的妻子坐在沙發上,爐火燒得火旺……”一個人之所以將決策建立在單一理由,而不是多種理由結合的基礎之上,有一個非常重要的原因是,將來自不同線索的信息整合起來,需要把它們轉換成一種“通用貨幣”,這種轉換即便再省事,也是要付出代價的。例如,為了在幾條線索整合起來的單一評估基礎之上做出決策,達爾文將不得不考慮與聰明的友人進行多少次談話等同于有一個孩子,以及在烏煙瘴氣的住所里待上多少個小時才可以被沙發上溫柔妻子陪伴的時光所抵消。標準的最優化模型,不管是受限制的還是不受限制的,均假定對所有信仰和愿望而言存在一種“通用貨幣”,即量化的概率和效用。盡管從數學運算的角度看這是一種方便易行的假設,但我們看待世界的方式并不總是與之符合的。一些東西不能明碼標價,不可能被轉化成任何“通用貨幣”,并據此與其他東西進行兌換。例如,愛、真誠的友誼、軍人的榮譽,以及博士學位等都可以說是無法估價的,因此無法與商場貨架上出售的商品用共同的尺度來衡量。當很多理由不能夠用單一貨幣進行兌換時,除了采用僅依據一個好的理由做出決定的快速節儉策略之外,別無他法。然而,正如我們將要看到的那樣,不可比性并非采用“單一理由決策”策略的唯一原因(參見第4~6章)。
在我們進一步深入探討快速節儉啟發式之前,讓我們先來總結一下迄今為止的討論。有限理性在許多領域都成為一個流行詞語,過分龐雜的內容被包羅在該詞語的范疇內,包括受限制條件下的最優化。圖1-2有助于在有限理性和神化的理性觀之間做出明確區分。無限理性不關注搜索的成本,而有限理性通過終止規則明確限制了搜索活動。受限制條件下的最優化模型也限制了搜索活動,但它是通過計算出最佳終止點,即進一步搜索的代價超過其收益,來實現這一點的。相反,有限理性敢于在不尋求最優化搜索和終止規則的簡捷啟發式上“下賭注”。最后,我們在快速節儉啟發式規則上找到了有限理性的最完美表現形式,它在目標(本著滿意性原則)或線索間進行有限搜索,并利用環境結構做出適應性決策。
快速節儉啟發式ABC:一項新的研究項目
本書按照人們做出多數推斷和決策的方式提出有限理性觀。它還可以為發展人工智能系統的決策啟發式提供有用的參考。這一項關于有限理性的研究項目涉及了以下幾個方面:①設計候選簡捷啟發式規則的“計算模型”;②分析這些簡捷啟發式規則在其中發揮作用的環境結構;③測試它們在現實環境中的效果和作用;④確定人們是否使用這些簡捷啟發式規則,以及何時使用這些規則。其中②③④這三個階段的調查結果被用來補充階段①提出的理論。這項研究項目的各個階段依賴于多種方法,包括建立啟發式規則的理論模型,對這些模型的運作機制進行計算機模擬、對啟發式規則和具體環境之間的擬合程度進行數學分析以及實驗室實驗等。下面我們將依次討論每一個研究階段。
計算模型
啟發式規則的計算模型把產生決策所涉及的信息搜集和加工過程具體化為精確的步驟,以便它們能夠被編制成計算機程序,在計算機上加以演示。對快速節儉啟發式而言,這意味著計算模型必須將指導目標和信息搜索、終止搜索和做出決策的規則具體化。
指導搜索的啟發式規則 決策必須在多種選項之間做出抉擇,依賴于這些選項的有關信息。在許多情境下,這些選項及信息需要通過積極活動去發現。指導搜索的啟發式規則,不管是對選項還是對信息的搜索,都是為了給出搜索的方向(假如有方向的話)。例如,對線索的搜索可能僅僅是隨意的,或者是按照一些事先計算出來的有關它們有用性的標準依次進行的(參見第6章),還可能依賴于對先前做出同樣決策時生效的線索的回憶(參見第4章)。類似地,對選項的搜索也可能是隨意的或有順序的。指導搜索的快速節儉啟發式并不利用煩瑣的運算和淵博的知識去推算下一步到哪里去。
終止搜索的啟發式規則 在我們的有限理性概念中,人類頭腦(或任何其他現實的決策系統)的時限性必須像其他限制一樣受到足夠重視。這意味著對選項或信息的搜索必須在某一點上被終止。而且決定何時終止搜索的方法不能是過于復雜的。例如,一種簡單的終止規則是,一旦找到支持某種選項的第一條線索或理由,即刻停止對信息的搜索,立即做出決策(參見第4章)。這種基于線索的終止規則不需要像受限制條件下最優化模型那樣算出最佳的代價收益比率。事實上,它們根本不需要計算任何代價或收益。對于在選項之間進行的搜索來說,可以采用簡單的期待水平終止規則。就像西蒙的滿意性原則所做的那樣(Simon,1956a,1990;亦可參見第13章)。
做出決策的啟發式規則 一旦搜索受到指導去發現某種適當的選項或信息,然后被終止了,最后某個序列啟發式規則就會被激活,以便根據搜索結果做出決策和推斷。這些規則也可能是十分簡單的和計算上非常有限的。例如,一種決策或推斷可能依據唯一的線索和理由,不管搜索中找到的線索有多少(參見第2~6章)。這種單一理由決策策略不需要對線索進行加權或整合,所以無須考慮線索間的“通用貨幣”,還可以通過簡單排除過程做出決策。這樣做時,一個個選項被后繼線索所拒絕,直至僅留下一種最終的選擇(參見第8~11章)。
這些啟發式規則是快速節儉啟發式的“構成模塊”或“ABCs”。假定頭腦是生物體而不是邏輯實體,經過長期的自然生長、環境造化過程,由多種成分精煉而成,那么我們似乎有理由設想新的啟發式規則應該建立在老的啟發式規則基礎之上,而不是從零做起(Pinker,1997; Wimsatt,出版中)。由此,我們采用兩種主要方法建立快速節儉啟發式的計算模型,聯結構成模塊和將其嵌入到現有啟發式。啟發式規則可以用多種方法聯結起來,盡管你是隨意的,就像單一理由決策策略在本書中將以各種面貌出現一樣。例如,對于簡單的雙向選擇問題來說,一種快速節儉啟發式規則是在造成選項差異的第一條線索出現時即終止搜索,所采用的實際上就是單一理由決策策略。所有快速節儉啟發式規則均可以通過將一個嵌套到另一個而聯結起來。舉例來說,再認啟發式(參見第2章和第3章)依靠一種簡單認知能力(再認)而生效,但它也能夠作為吸收了其他認知能力(如回憶)的更為復雜的啟發式規則的第一步。無論從個體發生或是種族進化的角度來看,再認能力都比回憶能力發展得更早,類似地,啟發式規則的嵌套可以被視為將一種新的適應性附加到一種已有適應性上。
本書中我們將快速節儉啟發式作為精確的可逐步分解的模型加以詳細闡述。這種模型是高度清晰和精細具體的:很容易理解和辨認它們是如何運作以做出決策的。由于它們涉及了為數不多的參數和很少的計算。這種規則系統的每一個步驟都一目了然,容易對其進行審查和檢驗。這些簡捷啟發式與更加復雜和涉及更多計算的模型形成了鮮明對照。盡管后一種模型也能夠產生人類行為的“良好近似物”,但它的運作機制常常是模糊不清的。例如,聯結主義(connectionism)在20世紀80年代的復興,衍生了一大批神經網絡模型,它們對說明許多心理現象來說都是相當不錯的模型,但即便對這些模型的創建者來說,其潛在運作機制也是神秘莫測的。只有通過持續的努力,才能擺脫對這些“黑箱”聯結模型的癡迷,發展新的方法以窺視暗藏于內的真相(Regier,1996; Rumelhart & Todd,1993)。與黑箱方法緊密相關的是“黑色魔法”,它的誘惑力存在于許多領域,諸如用復雜難懂的統計軟件包去分析人類行為等(Boyd & Richerson,1985; Gigerenzer,1993)。公開透明的快速節儉啟發式模型避免了人們對其所涉及過程的誤解和迷惑,雖然它們的確因此而失去了作為未知事物的一些誘惑力。
生態理性
正如接下來我們將會看到的那樣,傳統的理性定義主要關注內在信仰和推理的有序性。但是現實的生命體卻要花費大量時間應付外部環境的無序性。試圖做出使它們得以生存和繁衍的決策(Tooby & Cosmides,1998)。面對環境的挑戰,為了很好地適應它,生命體必須能夠做出快速的、節儉的而又準確的推斷。現實世界的要求導致了一個合乎時宜的推理概念的誕生——生態理性,與特定環境結構相匹配的快速節儉啟發式使得生命體從生態學角度看起來是理性的。因此,生態理性研究涉及了分析環境結構、啟發式結構以及二者之間的匹配性,正如本書通篇所要闡述的那樣。
生態理性怎樣才可能生效?也就是說,快速節儉啟發式怎樣才能如其所愿地起作用,而避免在諸如速度和準確性等不同現實標準間進行權衡,它們所以能夠成功,主要原因在于它們僅在單個維度上進行權衡,即通用性-特殊性的維度。盡管連貫性標準是普遍適用的,例如,邏輯一致性適用于任何一個領域,但測量啟發式規則在現實環境中成效的對應性標準卻因具體領域不同而不同。在一個領域能夠很好地做出快速準確推斷的啟發式規則,但在另一個領域也許不起任何作用。因此,不同的環境可以有不同的快速節儉啟發式,它們利用該環境特定的信息結構做出適應性決策。但是特殊性也可能是危險的,如果每一種稍微不同的決策制定環境都需要不同的啟發式,那么我們將需要難以數計的啟發式規則,而且無法將任何一種規則推廣到先前未曾遇到的環境中去。快速節儉啟發式成功繞開了這個陷阱,其簡明性允許它們在面對環境的變化時仍然是有效的,并使它們能夠很好地被推廣到新的情境中去。
環境結構的利用 快速節儉啟發式能夠從環境中的信息構成方式上獲益。例如,在第10章中,我們將會介紹一種用于數量估計的快速節儉啟發式規則,它建立在諸如城市人口規模等許多現實變量的偏態分布基礎之上,這些變量構成了環境結構的一部分。傳統統計技術通過對數據的標準化,要么忽略這些環境變量,要么有意排除這些變量。標準統計模型以及標準理性理論的宗旨是,盡可能地泛化或普遍化,因此,對它們將要進行分析的資料總是做出盡可能少且普適性的假設。但是現實環境中信息構成的方式常常并不能實現這種方便簡單的假設。例如,盡管多數統計模型都是在假定平均數和方差相互獨立的前提下,對一系列數據資料加以處理的,但是卡爾·皮爾遜(Karl Pearson,1897)注意到在自然情景中這兩種統計指標常常是相關的,因此其中的一個可以被用作推斷另一個的線索(Einhorn & Hogarth,1981, p.66)。雖然一般的統計方法試圖忽略那些可能限制它們發揮作用的因素,但進化論卻非常重視此類頗具信息量的環境從屬關系,并借助于具體的啟發式規則來充分利用它們,如果它們在適應方面能賦予做出決策的生命體以優勢的話。
耐用性 特定領域的簡捷啟發式怎么會像利用了許多不確定參數的復雜通用策略一樣準確呢?答案在于,它不會過于具體。簡捷啟發式固然要應用于具體環境,但它們并不包含與任何一種具體環境都密切匹配的細節。另一方面,適用于廣泛領域的通用策略過于精細和具體,以至于難以付諸實際應用——不得不應付大量不確定參數可能妨礙了它的使用。試想有那么一位細致入微的天氣觀察者,他有大量空閑時間,所以決定用一年時間詳細記錄每天的氣溫和雨量變化情況。假如他利用這種確切的日志資料來決定下一年如何選擇著裝,并且僅僅由于去年的4月15日是炎熱且干燥的,所以今年的4月15日就早早地穿上了短袖襯衫,那么,他免不了要挨凍和淋雨。盡管,他所掌握的詳細的大氣資料,對于描述他所建立的特殊模型而言是準確無誤的,但在其他情境(其他時間和地點),它的預測價值是極其有限的。這種推論的失敗被稱為“匹配失當”現象(例如,German et al.,1992; Massawo, 1988b),它來源于這樣一種假設——每一個細節都是至關重要的。相反,如果我們的天氣觀察者在他的模型中使用了較少參數,例如,只記錄每周的平均氣溫和雨量,并利用這種記錄決定隨后一年怎樣著裝,他可能會做出更加準確的預測,因為這種資料是符合年復一年天氣變化的一般趨勢。正像我們在本書許多章節中將會看到的那樣,擁有許多不確定參數的推斷模型,從多元線性回歸到神經網絡模型,都會遇到像這位天氣觀察者一樣的問題。
因此,在同一種策略的兩種常用方法之間存在著重要的差異。一種用法被稱為“擬合”,即讓一種策略適合于一套給定資料。在這種情況下,一種模型擁有的參數越多,使用的信息(線索)越多,它將越符合給定資料。另一種用法則稱為“推論”,即采用一種策略來預測新的資料。在這種情況下,擁有的參數越多并不一定越好。相反,僅利用少數可用的信息、在計算上非常簡單的策略反而可能比需要大量的信息、計算上相當復雜的匹配失當的策略更加耐用,并能對新資料做出更加精確的預測。
耐用性與速度、準確性,尤其是信息的節儉性密切相關。快速節儉啟發式忽略許多線索固有的“噪聲”,而尋找最重要線索中隱藏的“潛力”。因此,只需利用一種或少數幾種最有用的線索能夠自然而然地產生耐用性。而且,重要線索終歸是重要的,當環境發生變化時它所包含的信息量的關系保持不變,例如,年復一年北方地區的四月份總是伴隨著雷陣雨大氣。相反,由于“噪聲”的隨機波動,甚至一些非系統因素的作用通常會是不穩定的,例如,五月份花卉的開放和許多變化因素有關,諸如氣溫、雨量、種子的疏密程度以及病蟲害的情況,等等,這些因素每年都有很大不同。由于如此,將注意力放在系統的、有信息量的線索上而忽略了更多變化無常線索的快速節儉啟發式,將能夠擺脫環境變化的影響,始終保持良好預測效果。拉普拉斯的超級神明從來不會匹配過當,因為他壓根就不需要做出不確定的預測。然而,試圖像拉普拉斯的超級神明那樣,建立人類推理模型注定是要匹配失當的,因為這種模型“吞噬”了比它能夠消化的數據多得多的資料。
研究生態理性使我們能夠從一種廣為流傳的虛幻設想中超脫出來,這種設想認為將決策過程建立在更多信息和運算基礎上將會導致更加準確的推斷。這種設想主導了很多研究,從而導致了認知過計算模型的產生,這種模型以信息需求量相當大的統計方法為基礎(Gigerenzer & Murray,1987)。更通俗地說,上述設想被普遍看成是評價認知活動優劣的標準。例如,在認知心理學和社會心理學中存在著許多“雙加工過程”(dual process)的理論,它們采用非好即壞的兩分法,區分出了諸如分析式-啟發式、爭辯式-暗示式、規則式-聯想式,以及深思熟慮式-做事草率式等雙重特征(例如,Evans, 1989; Sloman,1996)。隱藏在這些理論背后的一種不言而喻的假設是,制定一種策略付出的勞動愈多,計算起來愈復雜,包含的啟發式成分愈少,由此產生的判斷將會愈加準確。這種“愈多愈好”的想法忽視了認知策略的生態理性問題。結果是,當人們違背這些雙重論者心目中的理想標準而做得更好時,這些理論家們常常感到驚訝和困惑。例如,有時候人們依據自己的直覺能夠做出比基于邏輯推理更好的判斷(Wilson & Schooler,1991),有時候增加了更多新信息反而降低了人們對股市漲落預測的準確性(Davis et a1., 1994),有時候在貝葉斯推理中簡單的直覺策略也能做得很好(Mckcnzie, 1994;另見Ambady & Rosenthal,1992)。似乎有那么一個臨界點,超越了它,過多的信息和信息加工可能是有害而無益的。認知活動可以被理解為將注意力聚焦在相關信息而忽略其他信息的一門藝術。我們將采用這種觀點來建立認知模型。
在現實環境中的效果
正如前面提到過的那樣,有限理性常常被看成解釋人類認知活動局限性的一種觀點。這種理解既是不全面的,也是有錯誤的。如果我們想要了解現實人類的頭腦是如何發揮作用的,那么我們不僅要看一看相對于超自然的神靈而言我們的推理活動是如何受到限制的,而且還要看一看我們的頭腦是如何適應于現實環境的。有限理性這兩個方面的含義有助于我們確定一種更加現實的標準來評價啟發式規則的效用。
人們通常用來評價判斷和決策活動的一種標準是邏輯規則和概率理論。舉例來說,如果一個人做出的判斷是始終如一的(如,我始終認為事件A比事件B更可能發生)和可傳遞的(如,我認為事件A比事件B更可能發生,事件B比事件C更可能發生,所以事件A比事件C更可能發生),那么人們通常就會認為其潛在的決策策略是合理的。如果一個決策制定者違背了這種標準,人們就會認為他在判斷上出了問題:這種邏輯和概率規則被稱為“連貫性”標準,因為它們主要關心判斷的內在邏輯一致性,而不關心這種判斷是如何幫助我們在現實環境中做出有效決策的。如果你相信艾爾韋斯有90%的可能性生還,有10%的可能性已經死去,那么你的這種信念至少是連貫的,因為你給出了兩種不同概率,而且它們加在一起剛好是100%,這正是概率論所要求你去做的。但是,如果你由此決定花費幾個小時在玉米地里等待艾爾韋斯駕駛的UFO著陸,那么這種信念對你適應現實環境就是有害而無益的。由于未考慮決策的實際內容和現實的適應問題,以往多數旨在說明人類和動物理性或(常常是)非理性活動的研究均使用了抽象的連貫性標準。例如,許多人聲稱人類推理活動中存在著系統的非理性錯誤,做出這種判斷的主要依據就在于人們的許多推理活動違背了邏輯和概率規則(例如,Tversky & Kaheman,1983; Wason,1983)。類似地,有人聲稱猴子也具有理性(Mcgonigle & Chalmers,1992),因為他們觀察到獼猴也能夠做出符合可傳遞性標準的選擇。
本書采取了一種關于人類理性行為的全然不同的適應性觀點。我們不把人類判斷過程與那些邏輯和概率規則進行比較,而是考察它在現實環境中的效用。啟發式的作用不在于連貫性,相反它們的效用在于利用有限時間和知識做出關于現實社會和物理世界的合理的、具有適應價值的推斷。因此,我們應該采取一種能夠反映這種作用的新標準來評價啟發式規則的效用。將決策制定策略與外部世界而不是內在連貫性聯系起來的評價標準被稱為“對應性”標準(Hammond,1996),它主要考察了決策的準確性、節儉性以及速度。正如艾岡·布倫斯維克(Egon Brunswik,1957)關注到的那樣,頭腦和外部環境就像一對必須相互磨合以達到和諧的夫妻一樣。然而,由于多數關于推理和決策制定的研究過于關注連貫性,使得這對夫妻之間彼此疏遠了。我們的目標是讓這對夫妻重歸于好,哪怕他們彼此是不連貫的。
的確,上述兩種評價標準——連貫性和對應性,有時候可能是彼此相沖突的。舉例來說,在諸如競爭性游戲項目、食肉動物與其捕捉對象相互爭斗等社會情境中,為了達到相適應的最佳效果,避免遭受損失和遭到捕獲,一種非常有用的策略就是,表現出并非始終如一的行為(Driver & Humprhies, 1998)。在本書的第4章和第5章中,我們還將介紹一種類似的非邏輯化的啟發式規則——最少化啟發式,它或許有悖于連貫性原則的可傳遞性標準,但在特定環境中能夠做出相當有用和準確的推斷。因此,不可傳遞性也不一定意味著不準確,可傳遞性也不能確保很高的準確性。從邏輯學的角度來看,合乎邏輯和行為適應是互相不同的兩個概念。
總之,啟發式不是最優化策略的拙劣山寨版。事實上,在許多現實環境中,原本就不存在最優化策略。當然這并不是說,現實世界中不存在判斷成績好壞的客觀標準。作為對啟發式規則的評定尺度,我們將其成效與現實環境的實際要求進行對照、這些要求包括做出準確的決策、利用很短的時間和很少的信息等。因此,我們用與現實世界決策成效有關的多種對應性標準替換了源于邏輯和概率規則的多種連貫性標準。然而,在這兩套標準之間還存在著更細致入微的差異。就連貫性而言,只有當所有標準全都得到滿足時,決策過程才能被視為合理的,而就對應性而言,可以將多種標準整合起來加以考慮。例如,在一些環境中,盡快做出決策而不是過多考慮準確性或許是更加重要的。然而,本書所報告的一個種令人驚奇的實驗結果是,簡捷啟發式不必總是進行這樣的權衡。我們將證明,與一些標準策略相比,快速節儉啟發式是更加迅速、更加節儉的,同時也是更加準確的。它無須考慮任何復雜的權衡問題。
人們使用快速節儉啟發式嗎
迄今所描述的研究方案涉及了三個方面的問題:①用來指導和終止信息搜索以及利用搜索結果,做出決策的啟發式規則是什么?②什么時候和為什么這些啟發式規則能夠很好地生效,也就是說,從生態學的角度看,為什么它們是合理的?③在現實環境中快速節儉啟發式的實際效果如何?如果我們只對探明一些應用領域(如人工智能和輔助決策系統)中新的啟發式規則感興趣,那么弄清楚上述三方面問題就已經足夠了。但是,如果我們還想找到在大自然中人類和動物行為的規則,那么我們還必須在我們的研究方案中加入第四個問題,如何證明人類和動物使用了快速節儉啟發式?
關于人類和動物所使用的有限搜索和終止搜索的啟發式規則,我們還知之甚少。一個重要原因在于通常的實驗任務從一開始就排除了搜索活動(可參見Connolly & Gilani,1982; Payne et al.,1993; Saad & Russo,1996)。研究者通常采用將所需要的信息,通常是兩到三種信息,以現成的形式提供給被試的實驗任務,從而回避了被試的信息搜索問題。我們將這類任務稱為“基于給定信息的推斷”,以區別于“基于記憶的推斷”或“基于外部環境的推斷”。后兩種推斷都需要信息搜索活動的參與(Gigerenzer & Goldstein, 1996a)。例如,多數關于分類問題的心理學研究都使用僅在很少幾個屬性上變化的人造物體(如,面部和各種不同魚類的畫像)。為了對一個新對象做出歸類,被試不需要在記憶或環境中搜索信息,而只需要利用刺激物中已經提供的少數即刻可用的線索(參見第11章有關該問題和一種快速節儉分類啟發式的討論)。許多認知理論和用來檢驗它們的實驗任務,都忽視了有限的信息搜索和終止規則,但是排除了信息搜索活動的實驗任務,對于檢驗生態和有限理性模型來說是不適宜的,因為這種模型將有限信息搜索視為不可缺少的核心成分。
具有諷刺意味的是,人們之所以忽略有限信息搜索的啟發式規則,其原因恰恰在于他們使用了快速節儉啟發式。科學探索中通常采用的“從工具到理論”的做法,其本身就是一種典型的啟發式。它假定,在認知科學家的常規研究中,確立下來的實驗方法所包含的邏輯,實際上也是普通人進行推斷時所遵循的邏輯。20世紀50年代和60年代,推斷統計方法在實驗心理學中被作為一種通用工具而確立下來,它是費舍(Fisher)的虛無假設檢驗和奈曼(Neyman)及皮爾遜的決策理論的混雜物。與其他著名統計學工具(如Wald的序列分析方法,1947)相比,這兩種常用工具都沒有涉及信息的搜索和終止搜索規則。與這種“從工具到理論”的做法相對應的,許多研究者完全按照他們的理論賴以形成的統計工具和方法來建立認知的過程模型,因此,也忽視了為信息搜索和終止活動建立理論模型的必要性,例如,在凱利(Kelly,1967)的歸因理論中提出了一種模型。這種模型認為,普通人的大腦采用認知科學家通常采用的相類似方法對結果進行歸因,即借助于費舍的方差分析方法進行運算。再比如,在非常有名的信號檢測論中,唐納和斯韋特(Tanner & Swets,1954)指出,人類頭腦能夠在兩種刺激信號之間做出區分,就像奈曼-皮爾遜學派的統計學家檢驗兩種統計假設時所做的那樣。如上所述,費舍和奈曼-皮爾遜的統計方法并沒有包括搜索的概念,因此按照從工具到理論的觀點,由它們所產生的理論也不可能考慮信息搜索過程。這就是為什么源于這些統計方法的認知理論和用來檢驗這些理論的實驗任務全都不考慮信息搜索過程的原因所在。這就是我們的先人饋贈給我們的科學遺產(Gigerenzer & Goldstein,1996b; Gigerenzer & Murray,1987)。
與關于指導和終止信息搜索的啟發式規則的研究相當貧乏的現象形成了鮮明對照,決策制定規則一直是大量研究和理論所關注的核心問題。例如,心理學家們一直在探索這樣一些問題:做出決策時,兒童是否采用一種累積的、漸進的和他人不同的方法來對信息進行整合(例如,Gigerenzer & Richter, 1990)?成人是否采用貝葉斯規則或計算平均數之類的方法來綜合信息(例如,Birnbaum & Mellers,1993)?但是,即便對于這些問題,研究者仍然采取慣用的實驗設計方法來進行研究,只向被試提供兩三種現成的線索,不考慮被試本人對信息的自發搜索過程。結果就是,這些研究結果,也許并不能告訴我們,在更貼近現實的情境中,關于人們所采用的啟發式決策規則的更多信息,因為,在這種情境中,人們必須積極地搜索信息和有關選項。
研究項目的總結
上面所描述的研究項目,可用來闡明理性的三個相互區別但又具有內在聯系的方面(Chase et al.,1998)。
有限理性 現實生活中的決策者必須在有限的時間、信息和計算能力限制下,做出他們的判斷。為了尋找有限理性的推斷機制,我們設計并檢驗了快速節儉啟發式的計算模型,以及它們的心理構成模塊,即指導信息搜索的啟發式規則、終止信息搜索的啟發式規則和做出決策的啟發式規則。
生態理性 決策運行機制,能夠利用環境信息結構獲得更加富有適應性的結果。為了理解不同啟發式規則是怎樣才能具有生態學上的合理性,我們詳細描述了不同決策環境中信息結構化的方式,以及啟發式規則如何才能與這種結構化方式協調起來,成為快速的、節儉的、準確的,同時又是適應于現實環境的。
社會理性 一個決策者所處環境的重要方面,通常是由與之相互作用的其他決策者構成的。因此,食肉動物必須做出關于其捕捉對象行為的關鍵性推斷(第12章),雄性和雌性動物必須決定它們有興趣與哪些其他動物進行交配(第13章),而為人父母者必須找到幫助他們孩子的有效方法(第14章)。社會理性是生態理性的一種特殊形式,為了研究它,我們設計了利用社會環境信息結構與其他對象進行適應性互動的快速節儉啟發式,并對它們進行了檢驗。這些啟發式,包括具有社會適應性的構成模塊,例如,憤怒情緒、父愛母愛以及社會規范等方面,它們可以作為指導和終止信息搜索的啟發式規則的補充。關于這一點,我們很快將會作進一步闡述。
上述理性的三個方面趨向于一個共同目標,即按照其適應具體環境的本來面目來了解人類行為和認知活動,并由此發現指導適應性行為的啟發式規則。
ABC研究項目如何與先前的啟發式思想聯系起來
“啟發式”這個詞語起源于古希臘,意指“積極主動地發現或探索”。在18世紀早期,它被引入到英語中,從那時起,一直到20世紀70年代,“啟發式”用來指代解決那些難以用邏輯和概率理論加以處理的問題的、有用甚至不可缺少的認知過程(例如,Groner et al.,1983; Ploya,1954)。70年代以后,在心理學領域和決策制定研究中,它的另一層含義產生了,即人們常常在那些本應該使用邏輯和概率理論的情境中過度使用可有可無的認知過程(例如,Tversky & Kahneman,1974)。接下來,我們將探討啟發式概念在20世紀所發生的更加微妙的變化,并用以說明,我們對這個詞語的使用是怎樣與歷史上相關的用法相一致的。
1905年,26歲的愛因斯坦發表了他在量子物理學方面的第一篇重要論文,題為《論有關光的產生和轉換的一種啟發式觀點》。在這篇曾經獲得諾貝爾獎的論文中,愛因斯坦用“啟發式”這個術語,來表明這樣一種含義,他認為他所提出的觀點是不完善的,甚至是錯誤的,但卻是非常有價值的。在該文中,愛因斯坦還不能夠毫無保留地接受,他開始提出的量子光學觀點,但他相信,它在方法論上對于建立一種更加準確的理論具有重要的臨時性用處(Hclton,1988, pp.360-361)。正如愛因斯坦所用的那樣,啟發式,就是對待就當前知識來看還不夠完善的問題的一種觀點,因此,它不可避免地可能含有錯誤,盡管如此,它對于人們沿著正確方向進行思考卻是有用的(亦可參見Wimsatt,1987)。
幾十年過后,馬克斯·威特海默(Max Wertheimer,愛因斯坦的親密朋友之一)、卡爾·唐克(Karl Duncker)和其他格式塔學派的心理學家論述了啟發式推理問題,但采取了與愛因斯坦略有不同的用法。格式塔心理學家將思維活動描述為一種內部心理活動和外部問題結構交互作用的過程。依據這種觀點,人們首先用“查看周圍環境”和“審視問題”之類的啟發式方法搜索環境中的適當信息,然后借助于內部過程“重建”和“改組”它們(例如,Duncker,1935/1945)。正是沿著這種傳統思路,赫伯特·西蒙和艾倫·紐厄爾建立了信息搜索的啟發式模型,但他們用了更加精密的計算模型代替了格式塔學派在某種程度上有些模糊不清的用法。隨著認知心理學中信息加工觀點的產生,人們開始用啟發式這個術語來表示一種指導信息搜索的有用捷徑、近似算法或簡捷規則,諸如象棋大師在對弈過程中每走一步棋用來縮小問題搜索空間的策略等。
正如這些早期的理論家一樣,我們從積極意義的角度來使用啟發式這個術語,一方面強調它在指導信息搜索方面的有益作用,另一方面又遵循紐厄爾和西蒙的做法,試圖創建一種精密計算模型。然而,我們打破了過去僅用結構良好的人工問題研究啟發式的傳統,比如數學問題(Ploya,1954)或是紐厄爾和西蒙(1972)使用的對弈問題和密碼算術問題等。相反地,我們的研究強調的是,對于現實世界未知領域,快速節儉啟發式怎樣才能做出推斷。
與關于快速節儉啟發式的ABC研究項目最緊密相關的研究是,在機器學習領域有關適應性決策制定和簡單分類規則的研究。在一項關于適應性決策制定的研究中,佩恩、巴特曼和約翰遜(Payne, Bettman & Johnson,1993)探討了,在面臨多種可供選擇策略時,被試在準確性和可能付出的努力之間進行的權衡。他們使用的任務包括詞典編纂規則和多條線索排除問題等(Tversky, 1972)。佩恩和他的同事強調指出,決策制定者有大量適用策略,必須依據給定限制(如時間緊迫性)條件下它們各自的代價和準確性,做出選擇。正像貫穿全書,我們所能看到的那樣,這項重要研究與我們的研究項目有著密切關系,但也存在這明顯差異。區別之一在于,佩恩和他的同事將注意集中在諸如假想的工作候選人之間或只是偶爾才會遇到的必選其一的選項之間做出偏好選擇,而不關心對非常現實問題的推斷,比如哪一個足球隊將會贏得比賽或兩個城市哪一個更大一些等。正因如此,他們不能夠依據一種策略對現實世界的預測能力來測定它的價值。相反地,他們只能依據該策略和一種加權的人為附加規則之間的匹配程度來測定它的準確性,傳統意義上,這種人為附加規則對于合理偏好判斷而言,是一種“黃金”標準。結果是,在佩恩、巴特曼和約翰遜的研究中,任何一種啟發式規則在準確性上都不可能比上述人為附加規則做得更好(盡管他們進行的計算和付出的努力更少)。與之相反,當借助于外部標準來評定所有策略的成績時,我們發現,無論在理論上(第4章)或是在實際中(第5章),快速節儉啟發式都比人為附加規則要更加準確。類似地,在有關機器學習的研究中,將注意力集中在關于現實世界的推斷上,也能使準確性得到客觀的測定。在關于僅使用一條或少數幾條線索的簡單分類規則的研究中已經證明,快速節儉方法可以是準確的和耐用的,因為它們限定了所使用參數的數量(例如,Holte,1993; Rivest,1987)。
20世紀70年代早期,心理學中出現了一種不同觀點,強調使用啟發式會導致系統錯誤和推理“失誤”,這表明人類認知活動的非理性特征。這種由特沃斯基和卡尼曼(1974)倡導的“啟發式-偏差”研究范式“污染”了有關簡單心理機制的思想,因為它用一個單獨的、不可分割的短語將這些簡單心理機制“捆綁”在了一個具有價值偏向的詞語中。在這項研究方案中,每當發現人類推理活動的錯誤(主要是違背了概率規則)時,就將這種錯誤歸咎于使用了不適當的啟發式規則。盡管特沃斯基和卡尼曼(1974)一再強調啟發式可能是成功的,也可能是失敗的,但他們的實驗結果通常被理解為揭示了人類推理活動的各種錯誤,而這些錯誤通常被歸咎于使用了下面三種不適當的啟發式規則:典型性規則(基于典型范例的推斷)、可用性規則(基于容易得到信息的推斷)和錨定規則或是適應性規則(基于首先獲得信息的判斷)。
“啟發式-偏差”研究暗示,普通人都是使用很少信息或心理資源進行推斷的認知的“吝嗇鬼”,因此不可能對概率或風險做出準確估計。有人甚至據此認為不應該讓普通公眾參與重要的社會和政治決策,如涉及核工業和其他具有危險性的高新技術領域的決策等。在《新周刊》雜志上曾經發表了一篇有關“啟發式-偏差”研究的報道,借用這篇文章的話來說,“非常令人遺憾,多數人都是混沌不清的信息加工者,他們常常淪陷于錯誤選擇的便捷途徑,得出錯誤結論”(McCormick,1987, p.24。)然而,特沃斯基和卡尼曼又指出,將決策活動留給專家們去做也并不一定是明智之舉,因為他們也會犯同樣的錯誤。按照這些悲觀論調,我們無從知道合理的決策究竟應該到哪里去尋得。
在“啟發式-偏差”的研究項目中所使用的狹義的“謬誤”一詞,不僅僅是指不合理性或是荒謬性,而且被視為人類有限理性的象征(Thaler, 1991, p4)。就像將有限理性與受限制條件下的最優化等同起來一樣,用這種方法將有限理性和不合理性等而視之也是一種嚴重的概念混淆。有限理性既不是受限制條件下的最優化,也不意味著不合理性。
我們關于快速節儉啟發式的研究方案與“啟發式-偏差”方案具有一些共同特征。二者都強調簡單心理機制在人類思維活動中所起的重要作用,而且都想找到能夠利用這些啟發式規則的環境。但這些類似之處,并不能掩蓋,它們在關于人類理性潛在本質的觀點上的根本差異。這種差異導致了兩種背道而馳的研究方案。在我們的研究中,將啟發式看成是人類頭腦充分利用環境信息結構達到合理決策的方法,因此,我們更加重視人們能夠利用簡捷啟發式而做出準確、有用推斷的方面和情境。相反地,“啟發式-偏差”觀點將啟發式看成雖然其決策成效差強人意,但受限的人類大腦不得不倚重的方法,因此,其研究者總是尋找這樣的情形。在這些情形下,啟發式總是受到挑剔和責備,因為,以它們為基礎做出的推斷是不準確的。在這種基本差異基礎上,下面我們將簡略討論兩者之間的其他兩種重要區別。更加詳細的分析可參見吉仁澤的相關論文(Gigerenzer,1991b,1994,1997; Gigerenzer &Murray,1987)。有關這兩種觀點正反兩方面的意見,可參見吉仁澤(1996)與卡尼曼和特沃斯基(1996)之間所進行的辯論。
區別之一是,ABC研究項目選擇了為啟發式建立詳細計算模型的做法,而不是僅僅停留于使用籠統的啟發式概念。在潛心研究了30年之后,“啟發式-偏差”方案僅僅提出了關于不準確的推理過程的簡單機制的一些看似合理卻含混不清的設想,主要涉及前面提到過的三種啟發式規則,即典型性規則、可用性規則和錨定規則。這些簡單概念所能夠解釋的東西太少,同時又太多。太少,是因為其潛在的過程沒有被具體化,而太多,則是因為這些啟發式規則幾乎適合于任何一種實驗結果的解釋。例如,“忽視基礎比率”傾向,即做出關于多種選項的決策時,忽略每種選項在現實環境中發生頻率的現象,通常被歸因于典型性啟發式規則的作用。然而,相反的結果——過分重視基礎比率(或被稱為“保守主義傾向”, Edward,1968)——又很容易用錨定規則(基于基礎比率)加以解釋(Gigerenzer & Murray,1987)。一種理論的失敗可能由兩種情況引起,一方面,它是錯誤的;另一方面,它并沒有錯誤,只是含糊不清或不夠精確。“啟發式-偏差”研究很可能屬于后一種情況。然而,我們卻冒著犯第一種錯誤的危險,因為含糊不清的理論會妨礙科學的進步。它根本就無意于證明、推翻,或是改進一種理論。因此,在本書中我們提出了一種更為詳盡的啟發式計算模型,并將我們理論觀點的“名片”擺在臺面之上,以便于其他人審視它們,甚至擺弄它們和推敲它們。
第二種區別更加典型。ABC研究項目不再將連貫性標準(如,概率規則)作為理性的衡量尺度,而是采用了對應性標準,即根據啟發式規則在現實環境中的成效來衡量它們。在這種環境中,最優化的連貫性標準是未知的或不可行的。相反地,“啟發式-偏差”研究的擁護者們往往認定,每一種推理任務都有一種確切的標準答案,它來源于一種具體內容不明的概率規則的使用,而不管任務和環境的要求是什么。我們的觀點將快速節儉啟發式從“啟發式-偏差”研究的桎梏之中解放了出來,使它不再被視為違背連貫性標準的非理性的象征,而被當作在現實環境中做出準確適應性決策的有用工具。
讓我們簡單總結一下,我們的研究在啟發式概念演變過程中所處的地位。ABC研究項目采用了將啟發式作為合理推斷必要的適應性工具的傳統觀點。我們用指導和終止信息搜索和做出決策的具體規則建立了一種計算模型,從而使快速節儉啟發式的作用和功能比過去更加具體和明確。作為我們有關生態理性研究的一部分,我們借助于對啟發式規則在現實環境中的準確性、速度和節儉性的詳細分析,替換了連貫性標準內容不明的評定方法。最后,盡管“啟發式-偏差”研究將啟發式規則看成是對有效合理推斷的一種阻礙,而使得“智者”不那么明智了,我們卻將啟發式視為能夠讓我們在現實環境中做出合理推斷和采取合理行動的重要方法。如果沒有它們,“智者”也將迷失方向。
適應性工具箱
戈特弗里德·威廉·萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)曾經有一個美麗夢想。他夢想有一種通用的邏輯語言和特征系統,可用來代替所有推斷(Leibniz,1677/1951)。這種通用特征系統包括兩個部分:①人類思想的元素表,即一種原始的字母符號,它們代表了不能再加以分解的簡單概念,并構成現實事物的明細表;②將這種元素表中的要素結合起來進行推理的微積分規則。雖然羅伯特·波義爾早已研究了化學元素表,但萊布尼茨假定了一種更加雄心勃勃的目標,即了解上帝描繪自然界神秘的通用語言。他將上帝創造的這種知識看成任何人都可以孜孜以求的最重要目標。萊布尼茨相信,這種通用特征系統將結束學者們的辯論和爭吵。人們將停止對別人大喊人叫,而是手中拿著鉛筆和紙張,坐下來平靜地對別人說,“讓我們來算算看”。所有科學和道德問題都將得到解決,我們將生活在最為理想的世界里。年輕的萊布尼茨還對這種通用特征系統的發展做出了非常樂觀的預測:“少數選擇出來的精英也許能夠在五年時間內完成它”(Leibniz,1677/1951)。多年以來,在心理學和人工智能領域,我們經常可以聽到類似的聲音。曾幾何時,許多開明的思想家們相信,有關概率的數學理論能夠使萊布尼茨的夢想變為現實。但是,到了19世紀40年代,數學家們已經放棄了將理性推理活動還原為一種通用的微積分規則的嘗試,認為這是一項出力不討好,甚至與數學宗旨背道而馳的任務(Daston,1988)。然而正如前面我們討論超自然的全能神明時所指出的那樣,迄今為止在許多領域仍然有許多理論家不愿放棄這種難以實現的夢想所包含的邏輯。
構成萊布尼茨人類思想元素表的大量簡單概念都是借助于概率論之類的單一通用工具起作用的。但是我們無從找到這樣一種通用工具。就像一個機械修理工在維修汽車發動機時所做的那樣,時而拿出老虎鉗,時而拿出一把扳手,時而拔出了火花塞,而不是僅僅使用一把大錘子敲敲打打。不同的思想領域也需要不同的思維工具。這就是適應性工具箱的基本思路:把自然進化賦予人類大腦來進行各種推斷活動的具體認知機制(包括快速節儉啟發式)集中起來,形成思維活動的工具箱(Bettmanm,1979; Cosmides & Tooby, 1992; Payne et al.,1993)。這種把多種單功能工具混合在一起的工具箱思想沒有了萊布尼茨單一通用推理工具的美麗光環。相反地,它期待像“粗鄙的機修工和舊貨零售商”那樣所具有的平實無華,但卻令人驚奇的能力,他們能夠僅僅用手頭的東西巧妙地解決所遇到的任何問題。
這種適應性工具箱容納了心理學的(不同于形態學或生理學)適應機制(Tooby & Cosmides,1992)。這些適應機制既包括所謂的“低級”的心理機能,比如,深度知覺、聽覺定位分析以及面孔再認等知覺和記憶過程,它們都能夠以相當自動化的方式發揮作用,又包括建立在低級心理機能基礎之上,且至少部分地可被意識到的“高級”的心理機能,包括我們前面討論過的一些例子,如將一個心臟病患者判斷為高危或低危病人,決定是否結婚等。本書討論的重點,是建立在線索知覺和記憶等低級心理過程基礎上的高級認知過程中的快速節儉啟發式。
例如面孔和聲音再認等低級知覺和記憶過程是復雜的和難以闡明的,部分原因在于它們使用了大量的平行計算過程。還沒有任何一個人試圖制造這樣一種機器,能對面孔的再認能力能像2歲兒童那樣好。現在考慮一種依據這些低級過程而做出推斷的高級決策機制,在第2章將作具體介紹的再認啟發式。快速節儉啟發式能夠利用再認過程迅速地做出關于現實世界未知方面的推斷,例如,一個人也許覺得能夠再認其味道的食物比不能再認的食物更安全。聽說過其名字的大學比從未聽說過的大學,可能會提供更好的教育。盡管再認記憶的機制也許是錯綜復雜、難以探明的,但再認啟發式卻能夠僅用幾個步驟來描述一種算法式規則系統。我們無需知道再認記憶是如何使基于它的啟發式規則生效的。這個例子說明了一個表面上自相矛盾卻毋庸置疑的命題,高級認知機能常常能夠比低級認知機能更容易通過簡單算法規則而模式化。
上述命題并非我們的新發現。在過去的一個世紀里,它曾經被人們以不同的方式提到過。例如,20世紀早期,維茨堡心理學派的擁護者(Kusch, 1999),以及較為近期的謝潑德(Shepard,1967)都曾談論過這個命題,當然,該命題也有它的局限性,一些高級過程,諸如達爾文發展自然選擇理論所涉及的創造性過程,也許超出了快速節儉啟發式所能解釋的范疇。但是,正如本書所表明的那樣,我們相信簡捷啟發式規則既可以被單獨使用又可以結合起來加以使用,說明表面上似乎需要更加復雜解釋的多種高級心理過程。
情緒、社會規范和社會模仿
盡管在本書中,我們主要探討認知過程的啟發式規則,但需要強調指出的是,情緒也可以作為指導和終止信息搜索的啟發式規則起作用。例如,墜入情網可以被看成是一種強有力的終止規則,它結束了對新伴侶的進一步搜索(至少短時間內是如此)。并使當事人對他所愛的人忠心不二。類似地,嬰兒乖巧可愛的樣子和甜甜的笑容勾起的父母憐愛之情,可以避免為人父母在多種近似目標之間進行代價-收益計算,所以父母通常不會為是否值得度過無數個不眠之夜和投入大量財力、精力來照料孩子這樣的問題多費思量。在多種工具各司其職而非簡單通用的適應性工具箱中,情緒是一種非常典型的、有針對性的構成模塊(Tooby & Cosmides,1990),例如,父母的愛憐之情可以幫助他們無微不至地保護和照料嬰兒,滿足嬰兒的各種需要,而厭惡情緒又總是使他們盡可能避免孩子吃下變質食品而生病。不存在能夠應付所有決策問題的通用性的情緒。
社會規范和社會模仿也能幫助我們使用有限時間和知識便做出決策。例如,“不聽老人言,吃虧在眼前”或“老婆總是別人的好”之類的啟發式,可以幫助人們減少對直接性經驗的依賴,簡化信息搜索過程,迅速做出判斷和決策。這些社會理性形式在動物界也廣泛存在。例如,雌性古比魚有一種模仿其他雌性古比魚選擇交配對象的傾向,這種傾向足以改變它們原有的擇偶偏好(Dugatkin,1996),雌性鵪鶉采用了類似的同伴模仿機制(Galef &White,1998)。對于人類來說,除了以個別化方式進行模仿或通過媒介相互影響之外,學術上的互相影響似乎也遵循類似的啟發式規則。
因此,除了前面列出的認知構成模塊之外,我們的適應性工具箱中還容納了充分利用情緒、社會規范以及社會模仿的決策啟發式。在社會理性領域中,這些附加的啟發式規則是特別重要的。
這樣挑選啟發式規則
頭腦是如何挑選適應性工具箱中的啟發式,來解決具體問題的?關于這個問題并不存在我們想象的那么多選擇,主要原因在于具體任務需要具體工具。這也就是說,每一種啟發式規則都只適用于特定種類的問題,這意味著在給定情境下適應性工具箱中的多數工具是不適用的。在本書中我們主要將討論兩種相互交叉重疊的具體任務領域,它們能夠確定在特定條件下選擇哪種啟發式。這兩種任務即具體的適應性任務(如選擇配偶和父母投資)和具體的推斷任務(如分類和估計)。很顯然,用于在兩個選項間做出選擇的啟發式規則將不適合于分類任務,尋找配偶的啟發式規則也將無助于對棲息地好壞的判斷。適應性工具箱中的每一種工具都有其特殊用途。
當面臨兩種或兩種以上工具均可使用的任務時,決策制定者具有的知識可能被用來做出選擇。例如,如果一個人知道一些線索可用來在兩種選項間做出抉擇,但不知道哪一條線索比其他線索都好,他將沒有足夠(關于線索排列順序的)信息應用我們提出的“采納最佳”啟發式(第4章)。然而,他可以采用更簡單的“采納最近”啟發式,這種啟發式只需要知道使用什么樣的信息,而無須知道以什么樣的順序來使用它們。如果他連應該使用什么線索都不知道,但至少認出了一種選項(而不是其他選項),他還可以采用也許是最為簡單的啟發式——再認啟發式(第2章)。通過這種方法,一個人的知識水平就可以幫助他在適應性工具箱的多種啟發式中做出選擇。
其他一些外部因素,諸如時間緊迫性和所取得的成效,也能幫助決策者在多種啟發式規則中做出選擇(Johnson & Payne,1985)。在一些情形下,交替使用多種工具也是一種重要適應手段。這樣做時,要么會隨機產生一些不可預測、變化多端的行為——這對于雇主在多個工作競爭者之間做出選擇或弱小動物免遭食肉動物捕捉都是非常有用的策略(Driver & Humphris, 1988),要么可能會使人們在做出決定時產生一些系統的個體差異,從而避免大家在同一時間去做同一件事情時發生沖突,例如,它可以避免人們在每周的同一時間涌入當地的同一酒吧(Arthur,1994)。我們假設,在從適應性工具箱中選擇決策工具時,上述所有影響因素都將以快速節儉的方式幫助人們做出決定,而不必被移交給一個潛在的具有超凡運算能力的神靈,由它用最優化標準來判定快速節儉啟發式的優劣。
適應性工具箱中的每一種工具都是由更加原始的材料構成的,這些材料包括前面討論過的搜索信息、終止搜索信息和做出決策的啟發式規則。新工具可以通過對舊工具的加工而成型,這就好像將手柄安在一塊劈東西用的石頭上就成了斧頭一樣。例如,在本書第4章將要介紹的“采納最佳”啟發式,是在第2章介紹的更加原始(如果從進化的角度看)的再認啟發式和其他一些啟發式規則基礎上發展起來的。這種看待心理工具的構造主義觀點,將適應性工具箱的形象比喻與把大腦看成功能齊全的瑞士軍刀的隱喻(Cosmides& Tooby,1992)區別開來。這兩種比喻都強調頭腦使用了多種具體適應性策略而不是單一通用工具,但工具箱的隱喻更加重視對多種工具和構成模塊靈活地進行重組,以形成新的啟發式。
超越神明與夢魘
在學術思想界,有一些很少有人愿與之為伍的惡魔,那就是非理性主義和神秘主義。但也有一些令許多研究者心向往之的神明,一有機會就會被引入到心理學理論中來,那就是處于神性王國最高層的無限理性和受限制條件下的最優化。這些深受歡迎的神明毫無疑問集中體現了人們渴望擁有的特性。諸如能夠預測先知、預測未來等。但對于生命有限的人類而言,它是難以企及的。為什么如此眾多的社會科學家用一些超級神明才具有的特性來美化人類的知識和能力,而不愿意正視他們所受到的限制呢?難道這些特性就是達爾文的物種進化論產生之前人們將人類與動物區別開來并引以為自豪的那些特性嗎?
對思想和行為最優化的心馳神往在一定意義上反映了道德和美學的理想。正像拉普拉斯無所不能的超級神靈一樣,萊布尼茨關于通用微積分規則的夢想充分體現了這種理想的道德和審美價位。當代認知科學家、經濟學家和生物學家們追尋著同樣的夢想。他們賦予生命體進行理解、記憶和計算的無限能量,在此基礎上建立了復雜的推理模型。然而,這種天堂般的夢想在現實的物理和心理真實性面前破碎了。生命苦短的卑微渺小的人類不可能奢望享受到這些夢想施與的恩澤,相反,當用這些最優化標準判定人類時,他們反而愈加顯得是非理性的和機能不全的。到頭來,天堂般的夢想變成了一場噩夢!
而對這種夢魘般的進退兩難困境,許多研究者仍然抱著人類能夠逐漸接近這些確定標準的幻想,而不肯屈服于人類理性有限和愚蠢無知的想法。然而,也許并非必須在非現實的夢想理性和現實的夢魘般理性之間進行選擇,還存在著可以避免這種尖銳對立的第三條路線:樸素的理性和節儉的準確性。
本書講述了我們如何面對挑戰并最終取得成功的歷程,它告訴人們大腦如何借助于不確定的線索,以快速的、節儉的,但同時又準確的方式,做出關于未知世界的適應性推斷。這也是關于我們這個跨學科研究組的故事,我們結伴進行了一次探險,從神圣的理性大陸出發,最終到達了生態理性的彼岸。在這個過程中,我們學會了使用各種不同的調查方法,并彼此從對方的觀點中汲取了有價值的東西。大約在3年之前,當我們剛剛踏上征程之時,我們未曾料到這次旅行將會是如此迷人,也未曾想到會遇到如此多的新鮮事物!