The Ecological Rationality of Heuristics and Their Building Blocks: The Making of Adaptive Decisions

Abstract

The study of decision heuristics raises the questions of under which environmental conditions their use is adaptive, to which of these conditions people adaptively respond by using the appropriate heuristics, and how they achieve this. To address these questions, the level of analysis is shifted from heuristics to their building blocks: that is, psychological principles of information search, stopping search, and deciding. The focus is on forced- choice pair comparisons: Infer which of two alternatives, described on several cues, has a higher criterion value. A list of hypotheses about when a building block should be applied serves as the guiding principle to review the available empirical evidence. After this review, new studies are presented. The first series of studies examines the effect of information redundancy. A simulation study demonstrates that, under high redundancy, simple lexicographic decision heuristics that consider cues one at a time and stop searching as soon as a decision can be made perform as well as strategies that integrate all available information. In contrast, under low redundancy, integrating information becomes advantageous. From these results it is predicted that under conditions of high redundancy, people s inferences will often be captured by one-reason decision-making heuristics. This prediction is tested in two experiments. The first experiment shows that people, in fact, adaptively select one-reason decision heuristics under high redundancy. In the second experiment, this finding is generalized to a decision situation in which participants had no prior opportunity to learn about a strategy s accuracy through outcome feedback. These results demonstrate people s ability to adapt to different environments by selecting appropriate heuristics. A second series of studies addresses the problem that although one-reason decision heuristics have been shown to be both accurate and frugal, much of their success comes from using an appropriate cue order. For instance, the Take The Best heuristic uses validity order for cues, which requires considerable computation. But many cue orders can achieve good performance. Simple ordering principles proposed for sequential search for data records, such as tallying and swapping, may be of use in constructing appropriate cue orders. A simulation study shows that participants can find cue orders that lead to reasonable accuracy and considerable frugality when used with lexicographic decision heuristics. In a decision-making experiment, a combination of tally and swapping mechanisms predicts participants cue ordering best, while ordering cues based on their current validities achieves a very low fit. Simple learning rules can thus account for how participants adapt their cue search in a decision-making task when they do not have prior knowledge about the cues validities.

Die Erforschung von Entscheidungsheuristiken wirft Fragen auf: Unter welchen Bedingungen sind welche Heuristiken adaptiv? Unter welchen Umständen wenden Menschen passende Heuristiken an? Und wie erreichen sie einen solch adaptiven Einsatz von Heuristiken? Um auf diese Fragen einzugehen, verlagere ich den Fokus von Heuristiken auf ihre Bausteine: Psychologische Prinzipien der Informationssuche, des Suchabbruchs, und des Entscheidens. Der Schwerpunkt liegt auf Paarvergleichsaufgaben. Es gilt dabei, aus je zwei Alternativen, die anhand mehrerer Cues beschrieben sind, diejenige herauszufinden, die einen höheren Wert in einem bestimmten Kriterium aufweist. Eine Liste von Hypothesen, wann welcher Baustein angewendet werden sollte, dient zur Gliederung der verfügbaren empirischen Evidenz. Nach diesem Überblick stelle ich eigene Studien vor. Die erste Untersuchungsreihe erforscht die Effekte von Informationsredundanz. Eine Simulationsstudie zeigt, dass unter hoher Redundanz einfache lexikographische Heuristiken, die aufgrund eines einzigen Cues Entscheidungen treffen (so genannte One-reason decision making Heuristiken), ebenso hohe Genauigkeit erzielen wie Strategien, die alle verfügbaren Informationen integrieren. Unter niedriger Redundanz ist dagegen Informationsintegration vorteilhaft. Daraus leitet sich die Vorhersage ab, dass Menschen lexikographische Heuristiken verwenden, wenn die für eine Entscheidung verfügbaren Cues hohe Redundanz aufweisen. Diese Vorhersage wird in zwei Experimenten überprüft. Das erste Experiment ergibt, dass Versuchspersonen auf hohe Redundanz in der Tat adaptiv reagieren, indem sie lexikographische Heuristiken anwenden. Ein zweites Experiment belegt solche Adaptivität selbst dann, wenn keine vorherige Möglichkeit besteht, durch Ergebnisfeedback die Genauigkeit verschiedener Strategien zu erlernen. Die Ergebnisse weisen auf die menschliche Fähigkeit hin, angesichts unterschiedlicher Bedingungen geeignete Heuristiken auszuwählen. Eine zweite Untersuchungsreihe gilt dem Problem, dass ein Großteil des Erfolgs lexikographischer Heuristiken ihre hohe Genauigkeit und Frugalität auf einer geeigneten Cue-Reihenfolge beruht. Die Take The Best Heuristik beispielsweise verwendet Validität als Ordnungskriterium für Cues, was aufwändige Berechnungen erfordert. Dabei erzielen viele Cue-Reihenfolgen gute Leistungen. Einfache Ordnungsprinzipien beruhend auf Zählern oder Vertauschungen, wie sie ursprünglich für die sequentielle Suche in Datenbanken vorgeschlagen wurden, können für die Konstruktion solcher Reihenfolgen verwendet werden. In Simulationen erzeugen diese Prinzipien Cue-Reihenfolgen, die lexikographischen Heuristiken zu genauen und frugalen Entscheidungen verhelfen. In einem Entscheidungsexperiment sagen die einfachen Ordnungsprinzipien den Ordnungsprozess der Versuchspersonen besser vorher als eine Regel, die Cues gemäß ihrer aktuellen Validitäten ordnet. Einfache Lernmechanismen können also gut erklären, wie Versuchspersonen ihre Informationssuche in Entscheidungssituationen anpassen, in denen keine Angaben über die Cue- Validitäten vorliegen.