心理所揭示風險決策中與概率信息加工相關的腦電反應

　　我們生活在一個不確定的世界里，幾乎每天都需要對不確定性做出預測。這種概率預測能夠對決策的成功與否起到重要作用，是人類賴以生存的關鍵。一般而言，有兩種表達方式可以用來表征不確定性：一種是文字概率，即用“可能”、“或許”等文字來描述，如“……腫瘤有較大可能是良性的……”；另一種是數字概率，即用“50%”、“30%”等數字來體現，如“……明日降雨的概率為80%……”。 

　　文字概率和數字概率兩者的發展歷史不同。人們最早使用的是文字概率，它伴隨語言的發展而產生。而數字概率最初是由法學家所創造的，后來在17世紀，數字概率被運用到賭博游戲的數學運算中（Shafer, 1988）。已有研究證明，文字概率具有“方向性”（directionality）、“內/外歸因”（internal/external attribution）、“自我-他人解釋”（self-serving interpretation）以及生命性（animacy）（Du, Liu, Xu, Rao, Jiang, & Li, 2013）等4種語義特征，而這些語義特征均是數字概率所不具備的。 

　　然而，系列行為研究發現，文字概率和數字概率的表達又具有一定的相似性（Jaffe-Katz, Budescu, & Wallsten, 1989; Budescu, Weinberg, & Wallsten, 1988）。考慮到行為實驗只能間接地檢驗文字概率和數字概率的加工過程是否相同，而事件相關電位（ERP）這一技術能夠揭示信息加工的時間進程，因此，本研究借助具有良好時間分辨率的ERP技術來探索文字概率和數字概率的加工是否具有類似的時間進程。 

　　根據加工水平框架（level-of-processing framework）的假設，概率加工過程可被劃分成兩個階段：前期的感覺加工階段和后期的語義加工階段。在前期的感覺加工階段，盡管文字概率與數字概率都表達同一概念，但它們有著不同的表達方式，所以對不同的表達方式的感覺加工過程應有所不同；在后期的語義加工階段，盡管文字概率與數字概率有著不同的表達方式，但它們本質上都表達了不確定的程度，因此，對不確定性程度的語義加工應該是一致的。 

　　為了檢驗這一假設，我們的實驗要求25名被試在一個確定選項和一個風險選項之間進行選擇。其中，我們操縱了風險選項中概率的表達方式，即用文字概率和數字概率這兩種形式來表達風險選項的不確定性。此外，我們還操縱了概率水平的高低，即將概率水平分為高、中、低三個水平。實驗同時記錄腦電數據。 

　　行為結果表明，概率的表達方式會影響被試的反應時：相比于呈現文字概率，呈現數字概率時，被試的反應時更短。概率水平的高低同樣會影響被試的反應時：高概率條件下的反應時顯著短于低概率條件和中概率條件的反應時，而低概率和中概率的反應時之間沒有顯著差異。概率的表達方式和概率水平的高低不存在交互作用，這一結果暗示，對表達方式的加工和對概率水平的加工可能屬于兩個不同的階段。 

　　ERP結果表明，在概率加工前期，事件相關電位主要受到概率表達方式的影響。即，在Oz電極點上，文字概率所誘發的N1波幅比數字概率所誘發的N1波幅更負（圖1）；在Fz電極點上，數字概率所誘發的N1波幅比文字概率所誘發的N1波幅更負。這一結果表明，在概率信息呈現之后的前期（100ms左右），主要是刺激的辨識階段，此時大腦還未對概率的大小進行加工。而在概率加工后期，事件相關電位主要受到概率水平的影響。即，低概率條件所誘發的N2波幅比高概率條件所誘發的N2波幅更負，且不存在概率水平與概率表達方式的交互作用。并且，在Pz、POz這兩個電極點上，高概率條件所誘發的P3波幅比低概率條件所誘發的P3波幅更正。進一步的分析表明，N2和P3在高、低概率條件下的波幅之差與被試在高、低概率條件下選擇風險選項的比例之差具有顯著相關。這一結果表明，在概率信息呈現的后期，大腦的確是在處理與概率水平有關的信息，反映了對概率水平的高低這一抽象概念的加工。 

　　本研究結果表明，在風險決策中的概率加工具有兩個階段。在前期的感知階段，數字概率和文字概率首先被轉化成共同的度量，然后，在后期的語義加工階段，概率水平的高低才被加工。本研究為證明文字概率和數字概率具有內在的共性提供了來自神經科學的證據。 

　　該研究部分受國家自然科學基金（No. 31170976；31300843；31200782）、中國科學院重點部署項目（No.12 KJZD-EW-L04）、北京市優秀博士學位論文指導教師人文社科項目（20138012501）和北京自然科學基金（No. 7133250）資助。研究論文已發表在Frontiers in Human Neuroscience期刊。Li, S., Du, X.-L., Li, Q., Xuan, Y-H., Wang, Y. & Rao, L.-L. (2015). ERP correlates of verbal and numerical probabilities in risky choices: A two-stage probability processing view. Frontiers in Human Neuroscience. 9:717. doi: 10.3389/fnhum.2015.00717 

圖1文字概率與數字概率在N1（70-130ms）的波形差異

李紓研究組有關文字概率和數字概率研究的其它論文信息： 

Wang, Y., Du, X-L., Rao, L-L., & Li, S. (2014). Probability expression for changeable and changeless uncertainties: An implicit test. Frontiers in Psychology. 5:1313. doi: 10.3389/fpsyg.2014.01313 

Du, X-L., Liu, S-H., Xu, J-H., Rao, L-L., Jiang, C-M., & Li, S. (2013). When uncertainty meets life: the effect of animacy on probability expression. Judgment and Decision Making. 8(4), 425-438.