石头剪刀布的科学
受控的 RPS 研究测量了什么、测试了哪些人群,以及类比在哪里止步。
研究者用石头剪刀布来研究混合策略、条件反应和非传递性竞争。2014 年的一项实验追踪了分为 60 个六人小组的 360 名学生进行的 300 轮对局;另一项 2016 年的实验让 31 名本科生与一台等概率随机的电脑对局。两者报告的都是特定实验流程下的行为,而不是预测一个人的通用方法。生态学论文把“石头剪刀布”用作循环竞争的类比,而东京大学的机器人是在动作开始后做出反应来获胜,而不是预测选择。
现在就来一局:你对战电脑
选一手出出看!
想和认识的人玩?

是的,这真的是一个研究领域
石头剪刀布为研究者提供了一个紧凑的三动作游戏,并有明确的混合策略基准。这里审阅的论文用不同的人群和流程提出不同的问题,因此不应把它们的发现合并成“所有人行为都一样”的单一结论。
浙江大学的研究(2014)
Wang、Xu 和 Zhou 把 360 名浙江大学学生分成 60 个六人小组。参与者在组内随机配对进行 300 轮对局,现金奖励与结果挂钩。
- 赢了之后:报告的条件反应测量和模型中包含赢后重复同一动作的倾向。
- 输了之后:在该研究的人群中,汇总的转换概率与沿循环换手相一致。
- 平局之后:论文报告了依结果而定的转换;并未将其归因于无聊或其他未经测量的情绪。
作者用条件反应来解释为什么在汇总动作频率几乎相等的情况下仍出现群体层面的循环。这一结果只属于这项实验;若没有之后针对具体对手的验证,它并不能揭示任何特定对手的下一手。
Wang, Xu & Zhou (2014), Scientific Reports, doi:10.1038/srep05830
进化生物学
生物学家还把 RPS 循环用作非传递性竞争的数学描述。这些生物并不是在玩这个手部游戏:
- 侧斑鬣蜥:Sinervo 和 Lively 用六年时间追踪了三种雄性形态策略,并用 RPS 模型描述了频率依赖的循环。
- 微生物系统:Kerr 及其同事测试了产毒素、对毒素敏感和抗毒素的细菌菌株。在他们的实验系统中,局部扩散有助于维持多样性。
这些研究表明,在特定的生态条件下,循环支配有助于解释物种共存。它们并不能确立一条普遍的自然法则,也不是关于人类手部游戏行为的证据。
人工智能
本页中记录最充分的机器展示了预测与反应之间的区别:
- 东京大学的猜拳机器人:一套高速视觉系统识别人手正在成形的手势,并出出制胜手势。实验室称其胜率为 100%;由于该系统是在动作开始之后才做出反应,它是一个反应演示,而不是模型预测了尚未亮出的选择的证据。
University of Tokyo Ishikawa Group: Janken robot project
神经科学
Kikuchi 及其同事在一项改良的“赢对输”RPS 任务中,对 15 名健康志愿者使用了近红外光谱。论文报告了该任务下的前额叶测量结果;它并未表明普通出手可以从身体语言中解读出来,也未表明每一次 RPS 决策都会激活一组固定的脑区。
Kikuchi et al. (2007): prefrontal activity during a 15-person RPS task
在教育中的应用:只要学生把这个手部游戏与生态学类比区分开,所引用的实验就可以用于讲授实验设计、样本局限、概率和博弈论。
