Verhalten sich Spieler so, wie es die Spieltheorie voraussagt?

Wie treffen Menschen komplexe Entscheidungen? Bildnachweis: Rawpixel.com/Shutterstock.com

Wenn Menschen mit einer Entscheidung konfrontiert werden, haben sie unterschiedliche Möglichkeiten, die Entscheidungen zu analysieren. Geben Sie vielen Menschen die gleichen Informationen, und alle denken anders über die Situation und wählen oft leicht unterschiedliche Optionen. Als Ökonomen möchten wir mehr darüber erfahren, wie Menschen Probleme wahrnehmen und lösen, einschließlich der Situationen, in denen Menschen zu schwierig sind, sie gut zu analysieren.

Von besonderem Interesse ist, wie Menschen in Situationen mit zwei Entscheidungsträgern agieren, deren Entscheidungen sich gegenseitig beeinflussen. Dies können sehr häufige Ereignisse sein, wie die Wahl der Kleidung beim ersten Date, kommerzielle Optionen wie die Festlegung von Preisen oder Handelspolitik oder sogar Entscheidungen mit globalen Auswirkungen wie die Drohung mit dem Einsatz von Atomwaffen.

Unsere Forschung beinhaltete, die Leute zu bitten, ein Smartphone-Spiel zu spielen, das vereinfachte Versionen dieser Situationen präsentiert; Sie haben Spaß und wir sammeln Daten darüber, wie sie Entscheidungen treffen. Was wir lernen, wird uns und anderen Forschern helfen, bessere Theorien über menschliches Verhalten und Problemlösung zu entwickeln, die Menschen helfen können, bessere Entscheidungen zu treffen, Regierungen bessere Richtlinien zu entwickeln und Unternehmen bessere Managemententscheidungen zu treffen.

Auswahlmöglichkeiten simulieren

Das Spiel, das wir “Blues and Reds” nennen, bietet ein einfacheres Beispiel für eine potenziell komplexe Situation. Nehmen wir zum Beispiel das Kriegspotential zwischen den USA und Nordkorea. Eine Möglichkeit, die Interaktionen der Länder zu analysieren, ist das wirtschaftliche Feld der Spieltheorie, in dem eine Situation als eine Reihe miteinander verbundener Entscheidungen dargestellt wird.

Verhalten sich Spieler so, wie es die Spieltheorie voraussagt?
Ein Entscheidungsbaumdiagramm für einen hypothetischen, vereinfachten Konflikt zwischen den USA und Nordkorea. Bildnachweis: LucidChart, CC BY-ND

Eine einfache Simulation könnte sich beispielsweise vorstellen, dass Nordkorea zwei potenzielle Ziele hat, Guam und Hawaii, aber nur genug Militärmacht, um eines anzugreifen. Und das Szenario könnte so konstruiert sein, dass ein erfolgreicher Angriff auf nur einen von ihnen eine verheerende Niederlage für die USA und einen unglaublichen Sieg für Nordkorea bedeuten würde. Aber die USA können wählen, wie sie ihr Territorium verteidigen. In dieser Vereinfachung würden Ökonomen sich vorstellen, dass es für die USA drei Möglichkeiten gibt: die gesamte Verteidigung nach Guam zu schicken, alles nach Hawaii zu schicken oder die Verteidigung zur Hälfte auf die beiden aufzuteilen.

Die Spieltheorie schlägt vor, ein Diagramm namens Baum zu erstellen, das alle Auswahlmöglichkeiten und die möglichen Ergebnisse anzeigt.

Diese Art der spieltheoretischen Analyse bietet die Möglichkeit, ein Konzept namens “Rückwärtsinduktion” zu verwenden, das nach zukünftigen Optionen sucht, um Entscheidungen in der Gegenwart zu leiten. In diesem Fall treffen die USA ihre Verteidigungsentscheidung, und dann entscheidet Nordkorea, wo es angreift. Ein kurzer Blick auf die Grafik zeigt deutlich: Wenn die USA nur einen Standort verteidigen, wird Nordkorea den anderen angreifen und die USA verlieren. Die USA können in dieser Simulation nur gewinnen, wenn sie beide Plätze verteidigen.

Wie die Beziehungen zwischen den USA und Nordkorea sind jedoch interaktive Szenarien im wirklichen Leben viel komplexer, mit mehr Auswahlrunden, mehr Optionen und mehr Spielern.

Verhalten sich Spieler so, wie es die Spieltheorie voraussagt?
Eine Spielversion eines schneeflockenähnlichen Entscheidungsbaums. Bildnachweis: Konrad Grabiszewski, CC BY-ND

Ein Blick auf unser Spiel

Unser Spiel “Blues and Reds” stellt Spieler nicht vor Probleme, die eine so große geopolitische Bedeutung haben. Aber es erlaubt uns zu untersuchen, wie sich Menschen tatsächlich verhalten, wenn sie Bäume und Rückwärtsinduktion verwenden. Die Forschung sagt uns, dass Menschen Schwierigkeiten haben, wenn Bäume zu groß werden. (Es ist schwer, ihnen die Schuld zu geben: Der Entscheidungsbaum für das relativ einfache Schachspiel ist so groß, dass es im beobachtbaren Universum nicht genug Atome gibt, um sie zu vervollständigen, wenn jede mögliche Option durch ein einzelnes Atom markiert wäre.)

“Blues and Reds” besteht aus 58 Puzzles gegen den Computer. In jedem Puzzle bewegt der Spieler einen Ball, den wir “RoboToken” nennen, einen Schritt durch ein Puzzle, und dann antwortet der Computer. Der Spieler gewinnt, wenn das Spiel mit dem RoboToken auf einem blauen statt auf einem roten Kreis endet. In komplexeren Levels haben Spieler und Computer mehrere Wahlrunden zu treffen.

Das Spiel bietet zwei verschiedene Rätsel, die unsere Spieler “Schneeflocken” und “Schienen” genannt haben.

“Schneeflocken”-Puzzles zeigen die Bäume selbst und lassen den Spieler und den Computer abwechselnd den RoboToken von einer Stufe im Baum zur nächsten bewegen. Spieler, die diese Rätsel gewinnen, tun dies, indem sie Rückwärtsinduktion verwenden, sich mögliche Ergebnisse ansehen und Entscheidungen treffen, die ihre Chancen maximieren, einen blauen Kreis zu erreichen. Wenn wir verfolgen, wie viele Spieler erfolgreich sind, wissen wir, wie fähig sie sind, gute Entscheidungen zu treffen, wenn Informationen auf diese Weise präsentiert werden.

Verhalten sich Spieler so, wie es die Spieltheorie voraussagt?
Eine komplexere Darstellung einer Interaktion zwischen zwei Spielern. Bildnachweis: Konrad Grabiszewski, CC BY-ND

“Rails”-Rätsel hingegen sind die gleichen Situationen, aber komplexer dargestellt. Wie bei Schneeflocken ist dies ein rundenbasiertes Puzzle, bei dem der Spieler darauf abzielt, den RoboToken auf einem blauen Knoten zu landen. Während die Leute an diesen Rätseln arbeiten, können wir beurteilen, ob sie diese Probleme tatsächlich als Bäume wahrnehmen.

Warum mobile Experimente?

Ein Forschungsexperiment als Spiel zu konstruieren ist beim Studium der Spieltheorie ziemlich offensichtlich. Aber es verbessert auch unsere Forschungsqualität dramatisch, wenn wir es zu einer mobilen App machen. Die untersuchte Population kann viel größer sein als Standardstudienpools: Eine weitere mobile Forschungsspiel-App, “Sea Hero Quest”, die bei Demenzstudien hilft, wurde von mehr als 3 Millionen Spielern genutzt. Und Menschen, die an der Forschung teilnehmen möchten, müssen nicht in der Nähe unseres Arbeitsplatzes wohnen oder sich eine Auszeit von ihrem hektischen Leben nehmen. Sie können einfach ein Spiel herunterladen, um sie in ihrer Freizeit zu spielen.

Unsere Studie kann jeden auf der Welt einschließen, der ein Smartphone besitzt. Wir haben bereits mehr als 10.000 Nutzer aus mehr als 100 Ländern. Wir haben erst damit begonnen, die von ihnen bereitgestellten Daten zu analysieren, aber wir erwarten, zu erfahren, welche Rätsel schwieriger zu lösen sind (gemessen am Prozentsatz der Benutzer, die ein Rätsel gewinnen) und vor allem, welche mathematischen Aspekte sie einfacher machen oder härter. Zum Beispiel vermuten wir, dass Schneeflocken-Rätsel einfacher sind als die Schienen, aber wir wollen herausfinden, warum.

Während wir unsere Forschung verfeinern, können wir das Spiel aktualisieren, um unsere Erkenntnisse zu vertiefen. Wir stehen erst am Anfang, um herauszufinden, was wir aus diesem Spiel lernen können. Gemeinsam werden wir und unsere Spieler bei der Entscheidung helfen, wie mobile Technologie für die sozialwissenschaftliche Forschung am besten eingesetzt werden kann.


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