中国研究发现“剪刀石头布”制胜规律
2015/1/22 医学界杂志
导读：一项关于“石头剪刀布”的项目，近日入选“麻省理工学院科技评论2014年度最优”，成为了中国首次入选“麻省理工科技评论”的社科领域成果。
作者：陈国利 来源：钱江晚报
还记得浙江教授做“石头剪刀布”的实验吗？
4年前，这个被视为儿时的游戏，被学者用到一项正儿八经的科学研究中。
现在，这项此前被讥为“吃饱了撑的”研究，入选了“麻省理工学院科技评论2014年度最优”，成为了中国首次入选“麻省理工科技评论”的社科领域成果。
据统计，近5年全世界共有50项成果入选麻省理工学院科技评论年度最佳成果，其中来自中国的共3项。该研究成果作为社会科学领域的成果入选，在我国还是第一次。
这项由浙江大学、浙江工商大学、中国科学院组成的跨学科团队共同完成的成果，叫作“石头剪刀布”中的社会循环与条件响应，解释了“剪刀石头布”的制胜原理。
“石头剪刀布”研究采用经济学控制性实验方法——也就是实验经济学的方法，利用“石头剪刀布”这一家喻户晓而又在博弈论中处于元博弈模型的框架进行研究。这其中，包含了物理学、心理学、神经科学等领域的内容。
4年前，浙江大学实验社会科学实验室王志坚研究员、浙江工商大学公共管理学院许彬教授和中国科学院理论物理研究所周海军研究员，开始这项基于“石头剪刀布”模型的实证研究。
实验共招募360名不同专业的大学生和研究生志愿者参加，分成12组，让大学生们对着电脑做“石头剪刀布”游戏，在线进行为期300轮的两两随机配对的“石头剪刀布”博弈。
这项研究旨在揭示“石头剪刀布”中的宏观周期现象与微观行为基础。研究发现，在宏观尺度下，对于不同激励参数，社会系统普遍存在持续的周期循环现象；而在微观层面，个体行为则存在一种隐藏的模式：在一定情况下，赢了会更多选择保留刚刚获胜的策略，输则更多按照“石头剪刀布”的名称顺序变动，而平的则按照“石头布剪刀”这样的反方向顺序变动。
《麻省理工科技评论》认为，这项研究是对人们玩“石头剪刀布”的方法的第一次大规模测量，测量揭示了隐藏的行为模式，聪明的人可以利用这个模式来提高自己的胜算。
该成果已多次成为国内外科研机构和研讨会讨论的内容，成为博弈论、微观经济学、优化算法理论和计算机科学领域本科教学教程的参考内容，并开始被正式发表的经济学和物理学类期刊论文引用。
石头剪刀布必胜策略(图片来自果壳网)
相关阅读
欧阳钟灿点评“石头剪刀布”：这是谁的浮躁
潘希 倪思洁/中国科学报
一项以“石头剪刀布”游戏作为研究模型的科研成果发表在电子预印本文献库中。紧接着，美国《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)、美国广播公司(ABC)、英国广播公司(BBC)等媒体对此项研究作了报道。
这项经费20万元的跨学科项目原名“可控实验社会博弈系统中一些非平衡统计物理问题”，研究报告达21页。然而，成果在国内却惹得骂声一片，甚至有网友批评科学家“闲得蛋疼”。
在中科院院士欧阳钟灿看来，网络上对于“石头剪刀布”研究的激烈反对，体现出社会对科学研究的不理解。“他们都没有去看这本21页的论文，也没去看BBC的报道是怎么说的，光看到一则简短的新闻就开始破口大骂。”
“这是社会的浮躁，还是科学家的浮躁？”在发给《中国科学报》记者的手机短信中，欧阳钟灿心生感慨，“如果陈景润‘1+1=2’的研究放在今天，可能也会惹来争议。”
直击：对与错
5月5日下午，中科院理论物理所战略委员会正在召开2014年度会议。会议的报告人之一，正是“石头剪刀布”论文的第三作者、中科院理论物理所研究员周海军。
而由于“石头剪刀布”的研究饱受争议，报告前周海军决定，将原定的报告内容压缩，只谈“石头剪刀布”。
“因为论文还没有正式发表，所以我下面讲的一切，都可能是错的。”周海军直言。
当他介绍起“石头剪刀布”的游戏规则和实证研究过程时，坐席间不时传来轻微的笑声。而当他介绍到数据分析的方法和思路时，场内的声音消失了。
“这是一项科学研究，是对纳什均衡理论的挑战。”中国科学院院士张焕乔在接受《中国科学报》采访时评价。
“这应该不是三岁小孩能做的。”面对布满屏幕的公式，周海军感慨，“我从来没列出过如此长的公式。”
不过，张焕乔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。
对于会场上包括十几位院士在内的“大咖”们的质疑，周海军直白地回答：“这些问题值得我们继续做实验。”
回顾：始与终
从2010年12月起，周海军就和该项目负责人、浙江大学实验社会科学实验室研究员王志坚，以及浙江工商大学教授许彬，开始了基于“石头剪刀布”模型的实证研究。
他们征集了360名大学生，分成12组，让大学生们对着电脑做300轮“石头剪刀布”游戏，每个人都知道自己每轮的输赢和总的输赢情况。实证研究一直持续到今年3月。
从媒体报道来看，最受关注的研究成果是“怎么在‘石头剪刀布’中能赢”。论文也将制胜策略总结为“胜留输变”，即人们在玩“石头剪刀布”时，赢家习惯于保持现状、输家倾向于作出改变。
不过，《中国科学报》记者发现，研究探讨的问题远不止这些。
“如果按照纳什均衡理论，整个系统中，石头、剪刀、布出现的行为次数应该是完全平等的，各占1/3。”周海军说。
所谓纳什均衡理论，是1950年由美国数学家约翰·纳什提出的非合作博弈模型——如果某情况下无一参与者可以通过独自行动而增加收益，则此策略组合被称为纳什均衡点。
研究的初始数据结果显示，石头、剪刀、布的次数基本相同，符合纳什均衡理论。
但随着研究人员的进一步分析，他们发现，其实每经过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。”周海军说。
探讨：深与俗
“简单但有趣。”欧阳钟灿对该研究评价称，这是一项简单的博弈理论研究，但又不是简单地得出纳什均衡结论，往后还有很多值得研究的东西。
其实，在科学界，有趣的研究并不少。其中，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。
“‘猴子与公平’的研究同样简单有趣，而且意义重大。”欧阳钟灿说。
对于这场“石头剪刀布”的舆论风波，欧阳钟灿表示，这体现出国内公众的科学素养还不够，对网络言论依旧缺少判断。
不过，面对社会的质疑，周海军选择了自省：“公众不理解我们的工作其实也是对的，他们的批评说明他们是关心科学的，那么科学家就要尽可能用公众能听得懂的语言去表达。”
和贝娜一起公益——加入器官捐献志愿者!姚贝娜临终前捐献眼角膜的善举，感动了众多网友，也触动了10位知名医疗界人士和《医学界》联合发起“和贝娜一起公益——加入器官捐献志愿者”大型公益活动，欢迎您点击文章左下角“阅读原文”，参与联合署名支持!
阅读原文
http://www.duyihua.cn
返回 医学界杂志 返回首页 返回百拇医药