一枚硬币翻两面：金钱刺激可以同时增加信心和偏见 | Science Advances 论文解读

本文发现了金钱刺激的两种效应：动机和情绪对决策信心产生不同的影响。

导语

金钱奖惩会如何影响人的决策判断？背后的作用机制是什么？近期发表于 Science Advances 的一篇论文显示，金钱（价值）激励对决策信心的影响，可以用“价值-信心”相互作用来解释。下面是对这篇论文的详细解读。

论文题目：

Two sides of the same coin: Monetary incentives concurrently improve and bias confidence judgments

论文原文：

http://advances.sciencemag.org/content/4/5/eaaq0668.full

1. 最新研究：金钱刺激会影响决策信心

本文发现了金钱刺激的两种效应：动机和情绪对决策信心产生不同的影响。

动机效应：根据理性决策和动机理论，当风险增加时，信息判断能够更好地整合感知证据，因而提高了信心的准确性。

情绪效应：根据“价值-信心”（value-confidence interaction hypothesis）相互作用的假设，由于人们在实验中普遍表现出过度自信，收益前景降低了信心的准确性，而亏损前景提高了信心的准确性。

1.1 决策信心及其准确性

日常生活中我们所做的决策总是伴随着主观的信心。信心通常被定义为行为、回答或表述正确与否的概率或信念。主观信心是通过元认知过程实现的对自己思想和行为的持续监督。信心的准确性，即元认知判断的质量，可分为偏离度和灵敏度。值得注意的是，我们经常高估决策正确的可能性，这种现象称为过度自信。

元认知偏离度，即决策信心与实际决策正确率之间的偏离程度，通过平均决策信心和平均决策准确度之差计算。其中n是试验总数，Ck是第k次试验的信心，Pk是第k次试验的表现（1为正确答案，0为不正确答案）。

元认知灵敏度，即决策信心准确性的可靠程度。元认知灵敏度meta-d'指标，由Maniscalco和Lau提出，定义为信号检测理论（Signal Detection Theory，缩写为SDT）分析的观察者在一组决策中产生信心估值集合所需要的d'的水平。与大多数其他信心准确度指标不同，meta-d'不受响应偏差的影响（如平均信心）。

1.2 理论预测：外部激励对决策信心的影响

（1）行为经济学和认知心理学的理性决策和动机理论：适当的激励（例如，以估算准确度为条件的金钱激励）能减少决策偏差，带来更敏锐的判断。

（2）“动机认知”（motivated cognition）或“动机推理”（motivated reasoning）理论：个人在做决策评估时，倾向于高估有利于自己的事件（比如获得奖励）的发生概率，这可能是过度自信的原因。该理论还探讨了偶然的心理状态（比如情绪高涨、缺少忧虑）与过度自信之间的关系。

（3）“价值-信心”的相互作用（value-confidence interaction）假设：由于神经系统中信心和价值观的相关区域存在重叠，它们在外在行为上也会相互作用。这种“价值-信心”的相互作用可以解释积极的情感状态与过度自信的相关性，扩大了决策信心的偏离度。

1.3 研究结论：金钱刺激会影响人的动机和情绪，进而影响决策信心

实验结果首先证明了理性决策和动机理论，激励的动机效应提高了信心的准确性。根据理性决策和动机理论，激励信心判断提高了元认知灵敏性，称为激励的动机效应。这意味着信心被激励时，高（或低）信心与正确（或不正确）决策密切相关，这与激励的效价或幅度无关。作者进一步表明，激励的动机效应得益于风险增加时信心判断能够更好地整合感知证据。

激励的情绪效应则更为显著：净激励价值降低了信心判断的准确性。根据“价值-信心”相互作用的假设，收益的前景增加了信心，而损失的前景降低了信心。由于人们在实验中普遍表现出过度自信，收益前景不利地增加了过度自信偏见，而亏损前景减少了这种偏见并提高了信心的准确性。

这种效应的一种合理解释是信息效应：把瞬时情绪状态作为决策信息，即，把试验期望值整合到信心判断中。该结果和解释符合最近的研究：负面情感状态（如焦虑）降低过度自信，而积极情绪状态（如快乐）增加过度自信。

2. 实验（一）：外部激励如何影响主观信心

2.1 实验设计

24名受试者参加了第一个实验。为了调查激励和信心的相互作用，并比较不同理论的预测，作者采用了线性混合效应模型（图2A），其中自变量是净激励值（即实际激励V，用于测量激励的情绪效应）和绝对激励值（即激励的绝对值|V|，用于测量激励的动机效应）。

实验的基本流程（图1A）为：参与者首先做出决策，选出一对Gabor色块中对比度较高的一个，接着，获得金钱奖惩（图1D），并报告对其决策的信心C（在50%到100%的范围内），最后选取一个彩票号码L（会从50％到100%均匀分布）。如果参与者选择正确，则有可能会获胜得到1欧元，也有可能不会输（既无奖金，也无损失）；如果参与者选择错误，参与者有可能不会输，也有可能失败失去1欧元。

在该任务中，作者采用了行为经济学的有效方法——贝克尔-德格鲁特-马尔沙克（Becker-DeGroot-Marschak）拍卖程序，即匹配概率机制（matching probability，缩写为MP）。简而言之，MP机制把参与者的信心视为对答案准确性的投注，并将其与随机抽奖的结果进行比较。在效用最大化的假设下，参与者为了最大化赌胜（或不输）的机会，会给出最准确和最真实的信心估值。

图1：行为任务和假设。

每次试验中，屏幕从左到右连续显示，持续时间以毫秒为单位。图中，绿色为收益，灰色为中性，红色为损失。点和菱形分别代表信心和表现。下同。

（A）共同的行为任务。

（B）当彩票号码 > 信心时的行为任务。若L > C，则实施抽奖。每轮有L％的获胜机会。然后，程序会告知参与者抽奖结果。

（C）当信心 > 彩票号码时的行为任务。若C > L，则会显示一个时钟和“请稍候”的消息，然后根据初始选择的正确性进行反馈。

（D）行为任务的收益矩阵。

（E）假设。在不同的理论假设下，作者预期激励（失去1欧元，无变化和得到1欧元）对于信心的影响存在三种可能。（顶图）H0：激励无效。（中上图）H1：理性决策。（中间底部）H2：期望偏差。（下图）H3：“价值-信心”相互作用。

2.2 三种理论的假设

（i）理性决策和动机预测理论：无论激励的幅度如何，如果参与者普遍过度自信，那么绝对激励值的增加应该增强信心灵敏度，削弱信心偏离度，进而降低过度自信，提高信心准确性。

（ii）动机认知理论：以期望偏差的形式，所涉及的激励金额越大，参与者越倾向于相信他们的决策正确，而不考虑收益或损失。在这种情况下，绝对激励值的增加会扩大过度自信。

（iii）“价值-信心”相互作用假设：尽管可能对最终收益产生潜在的不利影响，但较高的金钱激励会在收益时上调信心判断，在亏损时下调信心判断。在这种情况下，净激励价值会影响信心判断。

2.3 实验结果

2.3.1 激励对信心判断的影响

结果符合“价值-信心”相互作用假设，参与者对决策的信心判断受净激励值影响很大（βV= 2.06±0.42，P <0.001；β|V| = -0.97±1.03，P = 0.38）。正如任务设计所预期的那样，净激励值和绝对激励值都没有对行为表现产生任何影响（两者均为P > 0.20），因此，激励机制对信心判断的影响并非源于行为表现。

2.3.2 激励对信心准确性的影响

首先，研究结果显示：元认知灵敏度（meta-d'）特别受绝对激励值影响（βV =β= 0.00±0.05，P = 0.94；β|V |= 0.34±0.09，P<0.001； 图2B）； 这意味着与无激励条件相比，积极和消极的激励同样提高了参与者的元认知灵敏性。将这第一种效应称为激励对信心准确性的动机效应。

其次，元认知偏离度也受净激励值影响，随着净激励值单调增长（βV = 2.78±0.67，P<0.001；β|V| = -0.71±1.42，P = 0.62；图2B）。因为参与者平均过于自信，元认知偏离度因损失前景而减小，但收益前景却相反地扩大了元认知偏离度。将这第二种效应称为激励对信心准确性的情绪效应。

2.3.3 激励对信心形成的影响

研究结果表明，激励对信心形成的动机效应和情绪效应之间存在明显的分离。一方面，绝对激励值会影响回归斜率（正确的答案：β|V| = 0.04±0.02，P <0.05； 不正确的答案：β|V| = -0.24±0.08，P <0.01； 图2C）。另一方面，净激励值影响回归的截距（β|V| = 2.18±0.47，P <0.001； 图2C）。这表明，虽然激励的动机效应实际上影响了基于证据的信心形成，激励的情绪效应似乎是激励与信心的简单加和，与感知证据无关。

因此，这些结果证实并扩展了激励对过度自信（元认知偏离度）的情绪效应，以及对元认知灵敏度的动机效应。为了进一步研究激励对信心的影响，排除其他可能，作者进行了三个额外的实验。

图2：实验1。

主要考量参与者提供决策信心后，金钱激励、信心和答案的正确性之间的关系。

（A）行为的激励效应。答案的正确率是金钱激励的函数。

（B）信心准确性的动机效应。在图的右侧呈现的插图（A和B）描绘了线性混合效应模型的结果：行为表现（图A右侧，顶部：信心；底部：表现）和元认知测量指标（图B右侧，顶部：偏离度；底部：灵敏度）。

（C）信心形成的激励效应。左图呈现了答案正确时激励、证据和信心的关系，右图为答案错误时三者的关系。在这两组中，散点图显示了在不同激励水平下信心和证据之间的关系。实线表示在群体层次上的最佳线性回归拟合。直方图表示线性回归模型的截距（顶部）和斜率（答案正确（中）和不正确（下）），在个体水平上估计并在群体水平上取平均值。图表右侧所示的插图描绘了线性混合效应模型的结果，该模型针对该回归的每个参数进行估计，包括截距（顶部）以及答案正确（中间）和答案不正确时的（底部）斜率。V，净激励价值；|V|，绝对激励价值。误差线表示主体间标准误。 * P <0.05，** P <0.01，*** P <0.001。

3. 补充实验

3.1 实验（二）：MP机制

为了排除MP机制引起的误差，作者收集了21名新参与者的数据，这些参与者除了标准信心任务，还在没有MP激励的情况下执行了表现任务。在表现任务中，信心仅来自于选择，并且只根据他们的选择表现（正确/错误）得到奖励（图3A）。

这些结果表明：激励机制的情绪效应不是由MP机制引起的（图3D），而激励机制的动机效应只有在信心被激励时才存在（图3B）。

图3：实验2。

（A）在实验2中，参与者执行了两个版本的任务：分别是对信心的激励（顶行）和对表现的激励（底行）。

（B）对表现的激励效应。

（C）对信心准确性的激励效应：元认知偏离度（点，最左边的散点图）和灵敏度（菱形，最右边的散点图）。粗边的空心标记表示以表现为基础的激励任务。

（D）对信心形成的激励效应。实线表示在群体水平上的最佳线性回归拟合。

3.2 实验（三）：激励的幅度和效价

为了证明激励机制的动机和情绪效应是由于激励价值而不是简单的效价（收益/损失）效应引起的，作者邀请了35个受试者参加第三个实验，其中信心准确性的激励因素包括激励效价（收益和损失）和激励幅度（1欧元与10美分）。作者修改了线性混合效应模型，除了净激励值和绝对激励值之外，还在模型中包括一个效价变量（如果激励是正向，则为1，如果是负向，则为0）。

结果表明，净激励值和效价变量均影响了信心判断（βV = 1.02±0.38，P <0.01；β+/- = 4.01±1.11，P <0.001； 图4A）。这说明了激励的情绪效应并不仅仅是简单的效价效应，而是真实地受到净激励值的影响而被强化。

图4：实验3。

（A）对行为的激励效应。

（B）对信心准确性的激励效应：偏离度（顶部，点）和meta-d'（菱形）。图A和图B右侧呈现的插图描绘了线性混合效应模型的结果：行为（A，顶部：信心；底部：表现）和元认知（B，顶部：偏离度；底部：灵敏度）。

（C）对信心形成的激励效应。

3.3 实验（四）：趋于规避损失

尽管前三个实验反复证明了净激励价值对信心判断和元认知偏离度的影响，但结果显示这似乎是由于损失前景所导致的。因此，一种假设认为这种情绪效应仅仅局限于损失框架。另一种则根据前景理论，假设相比于损失，受试者对收益不太敏感。

为了区分这两种假设，作者邀请了24位受试者参加含较高风险（10分，1欧元，2欧元）的最终研究。在这种情况下，线性混合效应模型包含了3个自变量：增益（V +）、损失（V- ）和效价（+/-）。研究结果表明：无论盈亏，激励幅度均对信心有显著影响，（βV+ = 0.79±0.25，P <0.001；βV- = 1.22±0.38，P <0.001；图5A），但与行为无关（所有P大于0.45）。这个结果证实了初始假设：较高的激励在增益前景时使信心倍增，在损失前景时使信心倍减。值得注意的是，损失比同等收益有更强的动机效应，这与损失厌恶理论一致。

与第三个实验类似（图4B），并没有检测到激励对元认知灵敏度上存在动机效应（所有P> 0.11； 图5B），这表明激励的动机效应主要由激励和无激励的对比所驱动。本实验第四次证明了激励机制对信心的情绪效应，而且金钱收益和损失均导致了感知决策的信心偏差。

图5：实验4。

（A）行为的激励效应。

（B）对信心准确性的激励效应。

（C）对信心形成的激励效应，将正确（左）和错误（正确）答案的激励，证据和信心联系起来。 V+，收益的净激励价值；V- 亏损的净激励价值；+ / - ，激励效价。

3.4 信心偏差的成本

为了考察在本报告中展示的激励偏差对信心的影响，作者推导了信心与激励之间相互作用的预期成本。由于偏离值的成本是倍增的，在现存偏差（如过度自信）的情况下会产生重大后果（图6B）。作者还评估了过度自信和激励偏差共同作用导致的总财务成本（图6C）。这些结果说明收益（或者损失）时激励信心会由于信心不足（或过度自信）而降低财务损失，但同时也会由于过度自信（或信心不足）而增加财务损失。

图6：激励偏差成本。

（A）根据MP机制引发的E(x)期望胜率，自变量为不同的潜在信心c下信心估值x。这些点表示每条曲线的最高点，使x = c，最大化赢得E(x)的概率（即最大化预期结果）。

（B）偏差组合的影响（11％过度自信+ 3％由于1欧元的激励引起额外偏差）对预期获胜概率的影响E(x)。过度自信和激励偏差的值与实验1中观察到的值相对应。

（C）由过度自信（x轴）和激励（y轴，βV= 3％）偏差共同导致的预期损失。标记（点，菱形和方形）对应于（B）中使用的参数。

4. 应用与拓展

4.1 从进化视角看经济决策理论

从进化视角来看，净激励值对信心的显著影响很有意义的：在自然环境下，在存在潜在收益时过度自信可能会得到好处（例如要求资源），然而基于过度自信可能对物种繁衍造成的重大后果，当面对损失前景时（例如死亡或严重伤害），较高的信心准确度校准更为合适。同时，损失领域中激励幅度产生的影响比收益领域中更大，这与经济决策理论中的效价不对称类似，如前景理论。

4.2 展望：决策信心的生物学基础

信心形成和信心判断偏差的神经生理学基础仍是个未解之谜。功能和结构的神经影像学研究最早将信心和认知能力与背侧前额叶区域联系起来，信心激活最近也被证明与腹内侧前额叶皮层、纹状体和中脑边缘区域有关系。这种神经网络也被一致性地证明与动机和基于价值的决策相关，因此，该网络可能在信心激励的动机效应和情绪效应中起作用。然而，这仅仅是个推测，需要更多的神经影像学研究。

4.3 应用：健康、病理领域

总体而言，研究结果表明，激励动机和信心判断之间的相互作用可能有助于研究健康和病理领域的信心失调。例如，金融或管理领域的高风险可能会产生或夸大过度自信，导致过度冒险和次优决策。在临床医学情境下，病态赌徒的过度膨胀的自信可以被大笔筹码刺激放大，导致他们在面临巨大损失时还会强制性赌博。

此外，伴随着异常激励的其它病症，例如成瘾症、心境障碍、强迫症和精神分裂症，极可能是因为价值诱发的情绪影响了信心判断。未来需要更多的实地实验研究和临床研究，以进一步探索激励动机与信心准确性之间相互作用对于个体和社会的后果。

作者：杨清怡

审校：张洪

编辑：李宇峰

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