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从经验中学习的力量:如何成为更好的直觉统计学家?

时间:2023-11-22 11:56:53 作者:
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来自早期儿童认知领域和行为生物学领域的近期研究表明,婴儿很早就发展出了做出正确统计判断的直觉能力,同样令人吃惊的是,猿类也能理解概率。相比之下,成人则常常被视为差劲的直觉统计学家。

怎样解释直觉统计推理研究发现中的这些矛盾之处呢?成长过程中,人类逐渐丢失了做直觉概率推断的能力吗?还是说,这与信息呈现的方式有关系?两项新的研究为这些问题提供了深刻见解。

在第一项研究中*,来自马克斯·普朗克人类发展研究所和巴利阿里群岛大学的研究者从历史学角度分析了统计推理研究的发展。在20世纪60年代,成人仍然被视为优秀的直觉统计学家。

*译者注

Lejarraga, T., & Hertwig, R. (2021). How experimental methods shaped views on human competence and rationality. Psychological Bulletin, 147(6), 535–564.

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- Matt Chinworth -

然而,从70年代开始,这一观念发生了转变。自那以后,针对所谓的“直观推断与偏误”的研究得出结论,人类推理容易出现系统性偏差。根据这一方法,人们用于统计推理的启发法(思维捷径或经验法则)会导致具有系统性偏差的判断,这与概率论和统计学的规则不一致。

但是,此前人们忽略的是,用于测试成人统计推理的研究设计也发生了根本性的变化。自20世纪70年代以来,大多数研究开始采用文本为主的任务(text-based tasks)和描述,而基于经验的任务(experience-based tasks)成为了历史。在后者,受试者能够直接体验到统计信息。实验方法的巨大变化与研究结果的改变(即发现成人统计推理表现不佳)之间具有怎样的关系?这项新研究首次从因果的角度给出了答案。

这一发现对人类统计推理的未来研究意味着什么?研究者应该回到经验研究的传统、回避基于文本的描述研究吗?马克斯·普朗克人类发展研究所适应理性中心的助理研究员、巴利阿里群岛决策科学实验室的负责人汤姆兹·勒亚拉加(Tomás Lejarraga)说:“事实上,我们不能只采用基于经验的任务,但我们也不应该只依赖于基于描述的任务,二者应被结合使用。”

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- Matt Chinworth -

为了进一步检验任务形式和被试表现之间的关系,马克斯·普朗克人类发展研究所的另一项研究对已发表的大量研究进行了比较,对比了不同被试群体的统计直觉*。他们聚焦于婴幼儿和非人类的灵长类动物,近期研究表明,这两大群体具有惊人的统计学习和推理能力。

*译者注

Schulze, C., & Hertwig, R. (2021). A description-experience gap in statistical intuitions: Of smart babies, risk-savvy chimps, intuitive statisticians, and stupid grown-ups. Cognition, 210, Article 104580.

成人研究倾向于使用符号化的抽象描述来评估人们的统计推理,但婴幼儿或动物必须通过与环境交互的方式来直接体验统计信息,毕竟,他们不会阅读。

例如,测试婴儿统计直觉的一种方式是,实验人员从一个不透明的盒子中抽取彩球,盒子中的内容便会逐渐展现出来,婴儿观看盒子里的球的时间长度也会被记录下来。

相较于抽取出来球的样本能反映盒子里球的颜色的实际分布的情况,当抽取的样本不能反映盒子里球的颜色分布时,婴儿倾向于观看更长时间。这表明,婴儿对于随机抽样已经有了基本理解。类似的动物研究则是以呈现食物的方式进行实验。

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- Leonard Dupond -

成人研究已经表明,当他们能够亲身体验概率信息(如重复玩彩票游戏*)时,他们的决策会有所改善。研究还表明,当人们能够直接体验信息时(如电脑模拟中),他们对统计信息的判断更少犯错。

*译者注

决策研究中,风险决策常使用彩票作为选项,如100%的概率获得50元 vs. 40%的概率获得100元,被试需要在二者间进行选择。

研究的主要作者之一,马克斯·普朗克人类发展研究所适应理性中心的高级研究员克里斯汀·舒尔茨(Christin Schulze),对婴幼儿、非人类灵长类和成人进行了比较。他说:“意识到统计推理中的这种描述-经验差异对于教育政策和教学方法的发展具有重要意义。例如,学校可以采用示例和模拟而不是大量的书写任务来教授统计和概率。”

尽管两项研究采用了不同的方法,但它们的结果是一致的:是从描述中学习,还是从经验中学习,这两种概率是有区别的。

马克斯·普朗克人类发展研究所适应理性中心主任拉尔夫·赫特韦格(Ralph Hertwig)谈到:“我们日常生活的许多决策都得在不确定条件下借助统计直觉完成,我们的发现表明,灵长类、婴幼儿和成人的统计直觉出奇地好,这种现象的核心因素在于我们获取统计信息的方式。研究表明,我们的统计直觉绝不像长期以来人们认为的那样非理性。”

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- Leonard Dupond -

文献信息

标题:统计直觉的描述-经验差异:聪明的婴儿、有风险意识的黑猩猩、有直觉的统计学家和愚蠢的成年人

摘要:我们对统计直觉和概率推理不同方向的比较研究展现出几处令人费解的矛盾。

尽管婴儿似乎是直觉统计学家,拥有惊人的统计学习和推断能力,但研究发现成人的统计推断与概率论和统计学不一致。20世纪60年代的研究者认为,人们的概率更新与规范预测“保守地”成正比,而20世纪70年代的概率更新研究则认为人们没有遵循贝叶斯规则的能力。并且,尽管动物似乎具有惊人的风险意识,但人类在处理概率信息时似乎常常“不理性”。

基于风险选择描述-经验差异的研究,我们整合并系统化了从不同领域得到的发现,迄今为止,这些领域在很大程度上是并行的。我们的综合研究表明,理解统计直觉研究矛盾之处的一个关键是,概率推理是基于符号的抽象描述,还是基于统计信息的直接经验。我们从其他概念解释中描述了这一观点,考虑潜在机制,第一手经验的属性可以通过这些潜在机制促进恰当的统计推断,并确定它们改善或削弱概率推理的条件。

我们认为,为了理解人类统计直觉的全貌,对不同年龄、不同物种、不同研究传统的进行概率推理研究的研究者们必须牢记,经验和对世界的符号化描述系统化地参与了不同认知功能的建构。

作者:Elena Hungerland | 封面:Matt Chinworth

译者:Xhaiden | 校对:景行

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