2021/12/12

華生問題、四卡問題(Wason selection task)

心理學家除了常用線段錯覺為難一般民眾,還設計出一些答對率很低的困難問題來側是人類的通性。下面這個問題在心理學界非常有名,他是認知心理學家 Peter Cathcart Wason 首先提出的,因此叫作華生問題(Wason selection task)。Wason 把參與者找來研究室,在桌上放上四張卡片,並詢問下面的問題,你可以挑戰看看:
現在桌上有四張卡片,每張卡片都有兩面,其中一面是數字,另一面是顏色。現在桌上你看到得到的卡片分別是3、8、紅色跟棕色。現在你要把哪一張卡片翻面,才能驗證偶數卡片的背面必定是紅色?
原始版本中的問題,數字背後是英文的母音與子音字母,怕你跟字母因不熟,所以我找來了顏色的版本。首先,你當然不只能翻一張卡片,可以多翻幾張,但是這個問題的價值在於,你能不能翻最少張卡,就能驗證題目裡的宣稱?現在你經過十分鐘的思索,你覺得應該翻哪幾張卡片呢?
 
答案是翻動桌上8跟棕色的卡片。

如果你沒有答對,也別太難過,平均而言,這個問題只有不到 10% 的人能在第一次回答時就答對。要說清楚為什麼要檢查8跟棕色的卡片,不得不提邏輯學上的推導關係。首先,我們必須要先懂「若P則Q」的宣稱,以及相關的邏輯推論。

看到這裡,你一定希望我可以說人話,上面的「若P則Q」可以翻譯成我們日常生活中的實例,姑且叫它戀愛原則:
戀愛原則:「如果男朋友整晚不接電話,那就表示他偷吃。」
這種句子聽起來很熟悉對吧?但我們要怎麼確認這種判斷男友忠誠度的標準能夠相信呢?

那就得看看是不是每次男朋友整晚不接電話的時候,都是在跟別的女人聊天(這裡假設他是異性戀,而且你有上帝視角,能夠全天候觀察男友),不然就是檢查他沒有偷吃的時候,都會接電話。唯有如此,我們才能相信戀愛原則是真的。

這兩種情況在邏輯上稱「肯定前件」(modus ponens)與「否定後件」(modus tollens),是有效的邏輯規則。肯定前件的情況比較好理解,也就是檢查滿足條件之後,結果是不是一定會發生?如果是的話,表示沒有任何一個情境是滿足條件之後,結果不發生的情況,代表這個宣稱是真的。

否定後件則是檢查,結果沒有發生的情況之下,前面的條件是不是也都沒有發生,如果總是如此,我們就能夠斷定,條件與結果總是一起出現。

掌握邏輯規則之後,下面我們依照程序,逐步分析華生問題中每個選項可能的結果。我們可以先將宣稱轉化成條件句,也就是:
「如果卡片上的數字是偶數,那麼背面的顏色一定是紅色。」
當我們確定之後,一切都相當清楚。翻開3的卡片,背後無論是紅色還是棕色,都跟我們想要判斷的宣稱無關。因為,我們想驗證的宣稱並不討論奇數,所以翻開3的卡片無法提供什麼有用的資訊。而翻開8的卡片,則有用多了,因為它是我們關心的偶數,如果背後若是棕色,則可以驗證宣稱是錯的。

討論完數字面,我們來看一下顏色面。如果翻開紅色,背面是偶數,雖然能夠支持題目的宣稱,但仍然無法排除反例,也就是紅色翻面後還是有可能是奇數,而如果紅色的背面是奇數,我們也無法驗證宣稱是錯的。因為這個真相可能是偶數背後是紅色(如同題目所言),而奇數背後也是紅色。所以,翻開紅色存在許多很可能,無法幫助我們很準確判斷宣稱的真假。

而翻開棕色卡片,我們可以很肯定判斷宣稱的真假,一矢中的。因為棕色背後如果是偶數,我們就可以確定題目的宣稱必定是錯的。

華生問題困難的點在於,人類很容易在驗證問題上犯下驗證偏誤與配對偏誤(matching bias)。也是尋找大量的正例來支持自己的想法,檢查是不是檢查紅色的背後是不是偶數,然而,這類思路可能忽略反例,也就是紅色的背後也可能是奇數,因為題目並沒有排除,奇數背後是紅色的可能性。

如果你在上面的問題沒有答對,或者根本看不懂,也沒有關係,並不是你腦筋不靈光。心理學家發現,人類本來就很不擅長處理抽象的邏輯問題,而且,當這些問題放到生活情境的時候,人類就能得心應手,正確率大幅提升。看看下面的問題,這個問題是演化心理學家 Leda Cosmides 和 John 改良華生問題所提出的版本:
現在桌上有四張卡片,每張卡片都有兩面,其中一面年齡,另一面是飲料。現在桌上你看到得到的卡片分別是 16、25、可樂跟啤酒。現在你要把哪一張卡片翻面,才能驗證 18 歲以下的人不能喝酒?(也就是說數字低於 18 以下的卡片,後面一定是可樂)
我想這題就簡單多了,答案是翻開 16 跟啤酒的牌子,就能夠驗證題目的宣稱到底是真還是假。「路上喝酒的人,一定年滿 18 歲」我們對這個說法都很熟,簡單來說未成年不能喝酒抽菸嘛!你開心的話,要改成騎機車也行。總之,Cosmides 和 Tooby 的問題換成更具體的生活場景。你可以再嘗試一次,假設你現在是臨檢的警察,眼前四個人,在你時間有限的情況下,你要優先檢查哪幾個人來確定對方沒有犯法?
A:不知道幾歲,但手裡拿著台啤、百威或一瓶高粱的人。
B:不知道幾歲,但手裡拿著御茶園的人。
C:從白髮白鬚,看得出上年紀,手裡拿著不知道什麼飲料的人。
D:看上去是個未成年的小屁孩,手裡拿著不知道什麼飲料的人。
答案是要檢查A跟D,原因很簡單,因為只有拿酒的人跟未成年屁孩,才會違反相關的法條,其它人不會。再一次,這個臨檢問題在邏輯上,雖然跟華生問題是一樣的,但是顯然好懂很多。

心理學家依照華生問題的相關研究,對人類思考方式下了一個的結論,就是人類不擅長處理抽象邏,可是一旦情境轉換成我們熟悉的日常生活或擅長的領域,腦袋就會突然開竅,能做出正確判斷。

畢竟,我們的祖先在大草原上專門狩獵兔子與羚羊,草原上可不用處理什麼高深的數學與邏輯問題,一切實事求是,所以一路演化而來下來,我們的大腦不善於處理抽象的邏輯問題,反而偏好尋找情境背景中的線索,依照經驗下判斷。

希望華生問題不會讓你懷疑自己的智商,樂觀一點吧!真實生活中不會有人沒事拿著幾張卡片巴著你問,生活中都是真槍實彈,而你只要依靠經驗與常識就能輕易做判斷。

Note:

1. 華生問題,又叫做華生選擇作業,四卡問題(four-card problem)、華生的四卡問題(Wason's four card problem)。

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