"石头剪刀布"入选科学大奖 小游戏有何玄机？

梅藏以格

　　还记得去年曾报道的浙江教授做“石头剪刀布”实验吗？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。

社科领域新突破入选麻省理工最佳成果

　　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。

　　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。

研究成果获认可被国内外科研机构引用

　　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。

策略研究遭调侃曾被网友指责“闲得蛋疼”

　　去年4月，一项以“石头剪刀布”游戏作为研究模型的科研成果首度被美国媒体报道。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”。

　　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”。不过，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。

游戏也有大学问粗暴质疑折射出社会浮躁

　　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。欧阳钟灿认为，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。

　　“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评价。

　　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。

　　“这是社会的浮躁，还是科学家的浮躁？”面对网络铺天盖地的质疑，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。”

科学家教你如何玩赢“石头剪刀布”

　　研究人员招募了360名学生，将他们分成6组，随机配对玩300轮石头剪刀布游戏，在每一轮中获胜的学生将会获得少量人民币奖励。通过观察学生使用的策略，他们发现了获胜者或失利者习惯使用的游戏策略。

　　简单来说，如果你的剪刀输给了对手的石头，那么下一轮你更有可能出能战胜石头的布；而如果你是获胜者，那么下一轮你更有可能沿用相同的出手。这就是研究人员总结的赢家保持现状输家做出改变的策略。

　　石头剪刀布的制胜策略就是：如果你是输家，下一轮换用能打败对手的出手；如果你是赢家，下一轮不要再使用原来的出手。也就是说，你用石头打败了对手的剪刀，那么下一轮你不能再出石头，而应该出剪刀，因为对方很有可能会出布。

秘籍一：石头开局。男性第一次出手总是喜欢出拳头。所以你如果跟一个男的玩，第一次可以试着出布。

秘籍二：剪刀伺候。承上，有经验的选手第一次会出布。你如果遇到这种选手，可以出剪刀。

秘籍三：两个石头。如果对方连续出了两个石头，你可以推断你的对手下一次会出剪刀或布。人们不喜欢被预测，因此不会连续三次都出同样的拳。

秘籍四：人云亦云。没有经验的人经常下意识地模仿你上一次出拳。这样，你可以出对应的拳来赢他。

秘籍五：观察手指。对手准备出招时，仔细观察对方手指。石头：所有的手指都会握紧；布：所有的手指会放松；剪刀：只有两个手指会放松。

秘籍六：直接出布。如果无法预测的时候，请直接出布。因为按概率统计结果，出布的概率是29.6%，出石头的概率是35.4%，出剪刀的概率是35%。

秘籍七：赛前观察。观察你的对手和别人怎么玩的。他们出拳是否有偏好？他们的一系列出拳是否有固定的模式？据此制定策略。

(来源/中国科学报、钱江晚报、楚天都市报)