[论文解读] Quantum-like models cannot account for the conjunction fallacy

Thomas Boyer‐Kassem, Sébastien Duchêne+1 more|RePEc: Research Papers in Economics|Oct 12, 2015

Decision-Making and Behavioral Economics被引用 15

一句话总结

本研究通过设计新颖的问卷顺序效应实验，检验了量子类模型——即使用量子概率数学解释人类判断错误的模型——的有效性。结果强烈否定了这些模型作为解释合取谬误的理论，表明其在七个实验任务中均无法准确预测人类的实际反应，尤其在非退化情形下表现失败。

ABSTRACT

Human agents happen to judge that a conjunction of two terms is more probable than one of the terms, in contradiction with the rules of classical probabilities---this is the conjunction fallacy. One of the most discussed accounts of this fallacy is currently the quantum-like explanation, which relies on models exploiting the mathematics of quantum mechanics. The aim of this paper is to investigate the empirical adequacy of major quantum-like models which represent beliefs with quantum states. We first argue that they can be tested in three different ways, in a question order effect configuration which is different from the traditional conjunction fallacy experiment. We then carry out our proposed experiment, with varied methodologies from experimental economics. The experimental results we get are at odds with the predictions of the quantum-like models. This strongly suggests that this quantum-like account of the conjunction fallacy fails. Future possible research paths are discussed.

研究动机与目标

• 通过实证方法检验量子类模型在解释合取谬误方面的有效性，该谬误违反了经典概率规则。
• 探究基于量子概率和希尔伯特空间表示的量子类模型，是否能够解释人类在合取谬误任务中的判断模式。
• 设计并实施基于问卷顺序效应的新实验测试，与传统的琳达型情景不同，以对量子类模型施加更强的约束。
• 评估合取谬误是否可由依赖顺序效应的模型解释，而顺序效应是量子类框架的关键特征。
• 判断量子类模型是否可通过修改（如使用广义可观测量或正算子值测度（POVMs））得以挽救，或必须被彻底拒绝。

提出的方法

• 设计三个不同的实验任务，涉及问卷顺序效应，与经典琳达情景不同，以检验量子类模型的预测。
• 采用实验经济学方法，包括激励性决策和受控随机化，以收集可靠的实验行为数据。
• 应用保守的统计检验（如二项检验、精确检验），将观察到的反应频率与量子类模型的预测进行比较。
• 同时检验退化与非退化量子类模型，其中后者在理论上更具鲁棒性，且在文献中更为广泛引用。
• 使用希尔伯特空间中的量子态来建模信念状态，可观测量代表两个命题（如“女权主义者”和“银行出纳”），并使用玻恩法则计算预测概率。
• 在七种不同的实验条件下比较模型预测与实证数据，涵盖被试内与被试间设计。

实验结果

研究问题

• RQ1 非退化表示的量子类模型能否解释人类在合取谬误任务中的反应？
• RQ2 在信念评估中，问卷顺序效应是否能预测与量子类模型相同的模式，特别是在非琳达情景中？
• RQ3 是否存在实证支持，表明量子类模型可在多种实验配置中解释合取谬误？
• RQ4 在受控且具有激励的条件下测试时，量子类模型的预测是否与人类实际行为一致？
• RQ5 量子类模型的失败是否可归因于其对顺序效应的依赖，这是否意味着所有类似模型均不可行？

主要发现

• 实验结果强烈否定了量子类模型能够解释合取谬误的一般假设，至少在七个任务中的三个任务中具有强有力的统计证据。
• 更具理论鲁棒性且在文献中广泛引用的非退化量子类模型，被数据强烈拒绝，其经验充分性受到根本质疑。
• 在所有涉及问卷顺序效应的测试配置中，实验结果均与量子类模型的预测相矛盾，表明其与人类判断模式存在根本性不匹配。
• 量子类模型的失败表明，任何依赖顺序效应来解释合取谬误的理论（如量子类框架中的模型）在经验上站不住脚。
• 本研究为替代性解释提供了间接支持，例如基于归纳确认的贝叶斯模型，后者不受顺序效应的约束。
• 研究结果意味着未来模型必须避免对顺序效应的依赖，尽管采用POVMs或广义玻恩规则等修改可能必要，但此类方法仍面临额外的理论挑战。