石头剪刀布研究：历时四年 耗资20万
2015-01-23 11:15:02   来自：南京晨报    评论：0

　　玩过“石头、剪刀、布”？还老输不赢？您这下有福了。这个儿时最经典最简单的游戏在南京叫“包剪锤”。浙江大学、中科院等专家团队居然花了四年的时间、20万元的科研基金，研究出了石头剪刀布获胜率极高的“葵花宝典”！这个曾被讥为“吃饱了撑的”研究，现在却入选了“麻省理工学院科技评论2014年度最优”，成为了中国首次入选的社科领域成果。一个最寻常不过的游戏，怎么就值得专家们花钱花时间研究呢？

　　为何研究？

　　物理、生物、心理、经济、计算机 等学科它都涉及

　　石头砸烂剪刀，剪刀剪碎布，布包石头，这是最简单最常见的游戏，简单到每个孩子都会，常见到连拿不定主意时都会用它作决定——石头剪刀布有什么好研究的？

　　在专家们眼里，石头剪刀布的学问可大了！不信？请深吸一口气念出这个研究课题的正式名称——“可控实验社会博弈系统中一些非平衡统计物理问题”。“翻译”过来就是：观察游戏参与者在玩石头剪刀布中，为了获胜都采用了什么样的策略？这些小策略有没有规律，能否看出一些人们共通的行为模式？

　　主持该项目的王志坚老师，是浙江大学实验社会科学实验室研究员，从事理论物理研究。可惜王老师最近身体不太好，需要休息，婉拒了晨报记者的采访。不过，他传给记者一个网络链接，是英国自然杂志网络版上刊登的他们的研究论文：《“石头剪刀布”中的社会循环与条件响应》。

　　为什么要研究石头剪刀布？论文的介绍部分开宗明义：“人在一个非合作性的比赛或竞争中，会作怎样的决定，一直是个重要的疑问。诺贝尔经济学奖获得者纳什的均衡理论和其他一些理论多有研究，结论不尽相同。而石头剪刀布这种最简单的博弈游戏，就可以作为研究的一种最基本模型。而且此前石头剪刀布还在社会学、生物学等多个学科中被广泛研究，比如生态系统问题、生物多样性问题、市场中博弈问题等等”。在王志坚老师团队的这项研究中，也包含了物理学、心理学、神经科学等领域的内容。

　　怎么研究？

　　20万元、4年、360人、 300轮包剪锤

　　其实早在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，就开始了这项基于石头剪刀布模型的实证研究。直到2012年，这个项目作为一个跨学科基础研究，成为中国科学院理论物理国家重点实验室的开放课题，获得20万元科研基金，并且经过媒体报道才进入公众视线。

　　“花20万元就研究石头剪刀布？这些‘砖家’吃饱了撑的吧？”当时在媒体和网络上非议不断，特别是有些媒体语焉不详地报道研究方法是“招募360名志愿者玩石头剪刀布”，更是招来了各种讥讽和嘲笑。直到看到论文原文，晨报记者才终于明白：研究游戏的过程可不像游戏那么简单！

　　360名志愿者全部来自浙江大学的本科生和研究生，有意思的是，论文提到“似乎女孩子对石头剪刀布更感兴趣，因此报名明显更加积极，最终参与实验者的男女比例为217:143”。360人分成60个小组，每组6个人，经过简单的培训，告知实验目的和方法后进入不同的教室参与300轮石头剪刀布大战。志愿者们并非直接面对面地伸手比画石头剪刀布比赛，而是各自坐在计算机前，由计算机随机指定两位选手出拳竞争，大家在规定的时间内，通过点击屏幕上石头剪刀布不同选项“出手”，最后由计算机统一在屏幕上显出双方的选项，并分出胜负。

　　为了让这个游戏更有博弈的色彩，“赢、输、平”三种结果都对应不同的虚拟分数，通过分数的累积计算每人每轮的最后胜负。似乎也是为了给予志愿者们一定的奖励报酬，除了每次到场都有5元人民币的象征性报酬外，参与的学生们最后得分也可以换取相应的人民币。

　　在这一过程中，每一个志愿者出手的选项和前后变化都被一一记录下来，成为之后数据分析的依据。

　　研究结论？

　　小到包剪锤 大到人生 都可从中学会当赢家

　　坦率地说，这篇在自然杂志网站上发表的论文，晨报记者虽然可以勉强读懂英文原文，但是很多结论和推导过程已经远远超出了自己的能力——文中有大量分析数据的柱状图、曲线图，特别是很多高等数学的方程式，看得人头晕眼花。

　　石头剪刀布论文的第三作者、中科院理论物理所研究员周海军，曾在2014年中科院理论物理所战略委员会上，详细向同行们说明这个项目数据分析的方法和思路，据当时《中国科学报》记者观察，原先还不时传出轻微笑声的会场变得鸦雀无声，因为面对布满屏幕的公式，周海军自己都感慨，“我从来没列出过如此长的公式。”

　　那么这个项目的结果究竟是什么呢？专家们自述：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。

　　上面那句话看不懂没有关系，下一句才是您要掌握的：在微观层面，在玩石头剪刀布过程中，个体行为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，输的则更多按照“石头、剪刀、布”的顺序转换策略，而平局的则按照“石头、布、剪刀”这样的反方向顺序变动。

　　《麻省理工科技评论》给出的结论更直白：这项研究是对人们玩石头剪刀布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。

　　据了解，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。

　　本版撰稿 记者 王晟

　　■相关链接

　　西方研究认为：

　　石头剪刀布 最早出自中国汉代

　　有意思的是，晨报记者在采访和查询石头剪刀布相关信息的时候，发现西方人对这个游戏非常热衷，甚至对起源做了详细的考证。两位西方作家迈克尔和珍妮弗在2006年的一本介绍游戏产业的书中提到，石头剪刀布这种游戏，最早记载于中国明代谢肇淛所著的《五杂俎》，这是一本百科性质的笔记。其中提到石头剪刀布可以追溯到2000多年前的汉代，当时叫做“手势令”，“喝酒行令”中的“令”就包含这个游戏。在不同的书中还被称为“豁指头”或“豁拳”。

　　随后这个游戏被传到了日本，并且至今都大受欢迎。在一些日本专家的考证中，日本早期开始玩这种游戏，还保留着中国的一些出拳方法，比如“蛇、蛙、蜓”，即蛇吃蛙，蛙吃蜻蜓，蜻蜓能治蛇。因此分析：石头剪刀布这类游戏，反映了中国古人对大自然的观察，以及“相生相克”、“一物降一物”等朴素的辩证观。

　　晨报记者还发现，西方一些学者认为，这个在亚洲世人皆知的游戏，却是到了20世纪初，才被一位细心的英国军需官当作一个有趣的异域现象，写信报告给《泰晤士报》，才让英国大众得以了解，随后又通过杂志介绍给美国读者，这才在西方流传开来。

　　玩石头剪刀布

　　这些策略或许能帮忙

　　这些西方的石头剪刀布俱乐部网站上经常给出一些入门级的“小花招”。比如“WorldRPSSociety”，在网站上贴出了他们总结的胜法8条策略。第一条就是“新手会出石头”。还有一条策略提到，上一回合的输家，接下来很可能会出自己上一招的克招。比如上一招出 “石头”输掉了，下一轮很可能会出“布”。此外，中国的一些游戏爱好者，也总结了自己的5招制胜策略。