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想得快、狠、但不准

「快思慢想」(Thinking, Fast and Slow)這本書揭露了很多關於人們使用直覺的謬誤,它的作者心理學家 Daniel Kahneman ,是2002 年的諾貝爾經濟學獎的得主。你可能會覺得奇怪,為什麼一個心理學家會得到的是經濟學獎?在「沒人想當傻蛋」那篇文章中我曾提到過,行為經濟學(neuroeconomics, or behavioural economics)是一門結合眾多領域的新興科學,藉由整合心理學、大腦神經科學、機率學、統計學,甚至哲學的知識,來瞭解人們做判斷的行為,尤其是牽涉到資源的重新分配(獲得、損失)這一類的決定或預測,因此它最大的應用是在經濟學,也有人稱之為決策學(decision science)。 代表性直覺(representativeness heuristic) 琳達今年31歲,單身,坦率直言。她大學時主修的是哲學,在大學時代她非常關心社會正義及種族歧視相關的議題,也曾參加過反核示威遊行。 請問以下哪一個關於琳達的猜測最有可能? (1)她是一個銀行行員。 (2)她是一個銀行行員,同時也是激進的女性主義者。 你選哪一個? 大多數人都會選擇(2),因為根據之前的描述,大家覺得最有可能的是「她是個激進的女性主義者」。然而含有這個描述的選項只出現在(2),所以直覺選(2)會使我們的猜測更加明確。 然而仔細想想,這是個很基本的機率問題。答案(1)只有一個描述(事件A),而答案(2)是兩個描述(事件A 和事件B)。不管事件A的機率是大是小,一旦要再交集另一個事件,其交集的機率一定會小於單一事件的機率。 P(A & B) = P(A) * P(B) 機率是介於 0 到1 之間的數字,機率A乘上機率B,一定是越乘越小。所以,描述(1)正確的機率一定大於描述(2)正確的機率。 你很意外自己也會犯這種簡單的錯誤嗎?並不是因為你不夠聰明,而是因為你的大腦很偷懶。 Kahneman 和他的同事 Tversky 早在1970年代就用心理學實驗證明,我們的大腦經常為了求快,仰賴啟發式的直覺(heuristics)做快速判斷,而誤導我們做出錯的結論。我們的大腦之所以這樣做,是因為它可以降低處理的資訊量以及分析的步驟,以節省腦細胞運算的資源。 在他們研究得出的幾種常見謬誤當中,其中一個最有名的,稱為「代表性直覺」(representativeness heuristic)。它有點類似偏見,抓住代表性的資訊,不多做分析或考量機率,逕自把人貼上標籤,以上關於琳達的問題就是個很好的例子。 根據 Kahneman 和 Tversky 的研究發現,人們在做預測時,會偏好使用小範圍的資訊,更勝於具有一般性效力的資訊。我們下意識地認為小範圍的資訊更加明確(specific),所以應該會提高猜測的準確度,但其實這是一種謬誤。因為小範圍的資訊通常適用於特殊狀況,發生的機率較低,而一般性(普遍性)的資訊適用於更大範圍的情況,發生的機率較高。 忽略基準比例之謬誤(base rate neglect fallacy) 前一篇討論新冠病毒測試的文章裡提到「忽略基準比例之謬誤」(base…

在紐約確診,台北誤診

2020年四月份的時候,住在紐約的大衛測試新冠病毒得到確診的結果,同期間另一個住在台北的大衛也得到確診的結果。兩個人都沒有出現症狀,但都被納入當地確診人口的統計數字。 但是我可以告訴你,即使在已經確診的情況下,紐約的大衛其實真的有被病毒感染的機率只有 93%,而台北的大衛真的有被感染的機率更低,只有 29%。 為什麼呢?第一,所有的測試本身都是有誤差的,比如說,真的有病卻未被偵測到,這叫做假陰性(false negative);而其實沒病卻被測出有病,這叫做假陽性(false positive)。關於測試的準確性,在醫學上或是統計學上,至少可以分為兩種: (1)敏銳性(sensitivity)指的是在真的有病的人當中能夠正確測出陽性(true positive)的比例 (2)明確性(specificity)指的是在真的無病的人當中能夠正確測出陰性(true negative)的比例 測試的敏銳性與明確性 任何一種統計的誤差若能壓低到5%,其結論就具有非常有效性。所以不管是敏銳性或明確性,若能達到95%,就算是很了不起了。目前以新冠病毒的測試來說,實驗室裡用RT-PCR的測式結果是最準確的,也最昂貴,但其敏銳性落差很大,從  70% 到97%不等;唾液測試是 72%,鼻腔抹拭63%,喉嚨抹拭則只有32%。 第二,大部份人在做類似的認知判斷時,常常犯一種忽略環境因素的基準比例的毛病,只用既得數字而草率地推論出比實際情況嚴重的結論。這是所謂的「忽略基準比例的謬誤」(base rate neglect fallacy),這無論在機率學或認知心理學的領域,都是很有名的一種常見的錯誤判斷行為模式。 所有測試結果的解讀牽涉的都是機率問題,而在做此機率判斷之前,必須先根據之前已得的數據來建立統計模型。這過程中,採樣及數據的讀取方法都會影響最後的判讀結果。因為我們的測試結果是把個人數據放進一個經過採樣的模型,在做解讀時必須將這一步納進考量,才能獲得真正更準確的機率做為結論。 以新冠病毒為例,先讓我們假設其測試非常精準,誤診(false positive) 的機率只有 5%。所以當大衛(不管是紐約的大衛還是台北的大衛),被確診之後,一般人會認為這就表示 95% 的機率他的確是被感染了。但我卻告訴你,他真正被感染的機率其實低於 95%。 讓我們先以紐約為例。假設紐約這個疫區的感染率是 40%,也就是說,每1000個人當中有400個人會被感染,這一步的數字來自之前經過採樣而得到的模型。如果我們假設測試非常嚴格,其敏銳性高達100%(也就是說真的有病的人都不會被漏掉),但有5 %的 false positive rate (也就是每100個無病的人當中有五個人會被誤診為有病)。我們可以用以下的表格及簡單的數字來表示: 例一:紐約測試(敏銳性100%) 對於被確診的紐約大衛來說,現在已知的是他是430人當中的一個。此時當我們要再更進一步來瞭解他真正被感染的機率,看他是否屬於真正有病的那400人之一。 也就是說,在已得知確診的情況底下,他真正有感染的機率是:400 /430 = 93%。 那麼同樣被確診,對於台北大的衛為什麼會有不一樣的解讀呢?原因是台北的感染率很低,也就是環境不同,所套用的模型不同,基準比例(base rate)不同。同樣的表格,若我們把感染率改為 2%, 例二:台北測試 (敏銳性100%)   對於被確診的台北大衛來說,現在已知的是他是69人當中的一個。此時當我們要再更進一步來瞭解他真正被感染的機率,看他是否屬於真正有病的那20人之一。也就是說,在已得知確診的情況底下,他真正有感染的機率是:20 /69 =…