人為了達成目標,要從多個可能的行為選項中選取最適當的行動,這樣的選 取行為稱為決策。動態決策則是指決策行為所產生的後果,會造成狀態的改變,
形成新的決策情境,且隨時間有不斷的改變,決策者需要不斷的對這些新的情境 再做決策。動態決策中,影響決策後果的決策因素間的因果關係可能是隱晦不清 的,人必須在線索不足或對情境知識不完整的情況下做決策,並處理每一決策之 後所產生的情境的變動(Endsley, 1995)。
生活中的決策大都是動態的,每一個決策都會產生情境中的變化,而形成新 的決策狀態,例如電腦模擬的生態控制系統中,決策者的作業為控制非洲自然景 觀,調整動植物的生存條件,目標在使原生物種數量得以提升。他們所做的每一 個決定都朝向同一個目標(使原生物種數量提升),但並非每一個決策都可得到 立即回饋,且決策之後的情境可能不是當初所預期的,因此為了繼續朝目標邁進,
決策者必須對生態系統的資源再做調整。這類動態的控制系統牽涉複雜的回饋歷 程,如:正負回饋歷程(原生物種的立即增減)、延遲回饋(經過一段時間後原 生物種的增減趨勢)等,決策者必須根據回饋修正他的下一個決策行為,使未來 的決策結果更接近目標。
在動態環境中做決策,首先必須了解由環境線索中所透露的訊息,從眾多的 外在環境訊息中整理出決策所需要的元素。這樣的過程中須要運用到人的認知資
11
源中的注意力、工作記憶與長期記憶中的知識,這幾種腦中的認知資源幫助我們 掌握外在環境中的規則性,進一步推測影響決策表現的相關因素,這樣的認知歷 程稱做情境評估(situation assessment)。 Endsley(1995)以情境覺察理論來說 明人與動態環境互動時的認知歷程。情境覺察的定義是察覺時間與空間中的環境 細節,了解它們的意義(即情境評估),並將知覺到的現況去預測不久的將來,
以作為決策的依據。決策情境中的「情境線索」與「時空」是外在條件,觀察者 需要偵查並了解那些環境細節是需要被注意的。另外,人對情境的理解並不是瞬 間獲得,須對環境有一段時間的觀察來整合事件前後的關係,因此時間變動下的 空間相對位置也是幫助人了解情境重要的一環。情境覺察包含知覺、理解、預測 三個階段,而這三階段所需注意的情境線索與時空知識並不相同。 Endsley(1995)
提出的情境覺察三個階段解釋如下:
第一階段:知覺。對情境中線索的知覺過程而言,注意力是一個重要的因素,
環境中的一些知覺刺激,在前注意力階段即可能開始運作,抓取人的注意力,如 空間相近性、顏色、外型特徵、移動等,提供線索給注意力以進行知覺辨識。但 並不是所有注意力自動抓取到的線索都需要被進一步處理,因此動態決策中情境 察覺第一階段知覺的工作便是篩選資訊。
第二階段:理解。人的認知系統透過長期記憶中的知識將知覺的資訊加以整 合的過程稱為理解。動態決策作業中,對於情境的理解程度高低決定了決策者對 決策作業整體運作模式的掌握程度。對情境理解程度高,則較易判斷事件的前因
12
後果,較能有多餘的認知資源投注在決策行為的判斷,甚至有餘裕可以對每個行 動的後果進行評估。所以將知覺到的環境訊息篩選與整合,試圖了解外在系統運 作的樣貌,就是動態決策中情境覺察中第二階段-理解。
第三階段:預測。了解系統運作狀況之後,決策者會將注意力放在推估可能 的決策行為,決定採取何種行為能夠滿足決策者所設定的目標。因此情境覺察的 第三階段為預測,根據已經了解的系統現況搜尋可以達成目標的決策方案,並根 據方案推估執行後的可能結果,而後選取眾多方案中的最佳可行解。影響預測階 段的因素有很多種,但通常都和人的認知資源有限有關,如壓力、短期記憶容量、
工作負荷等(Endsley, 1995)。
Endsley 指出在動態決策中,知覺、理解、預測這三階段並不一定逐步執行,
也就是決策者不一定要知覺充分後才進行情境理解,也不一定是在充分理解情境 後才做預測與評估。這是因為人的認知系統在資訊不足的情況下仍可能提供一些 參考線索,例如長期記憶中的心智模型,可幫助決策者透過局部特徵比對來猜測 了解情境,以便執行反應。這些心智模型的建立是決策者經驗累積出的特定規則 與架構,存在長期記憶中以供取用比對。這樣的認知機制的好處是能讓類似的決 策速度加快,在高度熟悉的環境下可得到不錯的決策品質;缺點就是當情境陌生 或情境線索極為不足時,心智模型比對便很容易出問題,所做的決策可能無法因 應該情境,而產生了偏誤。此外,過於熟悉的環境也可能因為太快完成情境與心 智模型的比對,導致忽略了某些特殊的細節而造成決策失敗。
13
由 Endsley(1995)的情境覺察模式可推知在動態決策作業中,決策錯誤的 原因分別為:
在第一階段的知覺歷程中,錯誤來源為漏掉了某些重要的情境線索(或接收 不完整),也就是Sweller (1988)認知負荷理論中所提及人在接收過多訊息的情 形下導致無法處理與利用所有資訊,造成遺漏重要訊息而誤判情境。另外,人本 身也會對訊息辨識錯誤,辨識錯誤通常出現在人由上(長期記憶的知識)而下(情 境線索)的辨認歷程時,將情境線索作錯誤辨識的情況,可能把沒有出現的訊息 誤認為有出現,或把已經出現的訊息遺漏掉。以Wickens(1984)提出訊號偵測 理論(signal detection theory)來解釋,辨識訊息上出現遺漏,誤判時會產生誤 警(false alarm)的情況,誤警指的是人將沒有出現的刺激訊息判斷為有出現而 做出不正確的回應。遺漏重要情境線索與訊息解讀錯誤的兩種情況,都是造成第 一階段知覺歷程中發生錯誤的原因。
在第二階段的理解歷程中,對訊息意義的解讀錯誤主要來自長期記憶中是否 有相關的知識能對情境加以詮釋。缺乏知識的新手對情境線索沒有足夠的知識去 整合心智模型,導致情境覺察能力降低(如, Fischer, Orasanu, and Montalvo,
1993)。但老手也可能犯錯,因為他們在過去為單一情境發展出一個心智模型,
若未來情境更新,將使此心智模型不完全適用。決策者若不察,仍依照情境線索 中某關鍵訊息而從記憶中選擇了一個不適當的模式來解釋此情境,將會導致錯誤
(如,Mosier and Chidester, 1991)。此外,即使決策者選對了因應的心智模型,
14
還是有可能出現決策錯誤,例如同時收到兩種警告訊息時,決策者雖可能處理了 其中一個問題,但仍可能因認知資源有限,無法理解兩種警告訊息同時發出的背 後含意,而使用錯誤的策略去解決問題。另一種錯誤來自過度依賴心智模型,情 境模式是被認知者簡化後的一種心理表徵,並非所有相似的情境線索都適用某個 情境模式,因此決策者須具備辨認情境線索是否適用該模式的能力。
第三階段的預測歷程,即使是專家也都會先預估未來將發生什麼情況,才能 著手規劃決策行動。預測歷程與情境的心智模型健全程度有關,即使決策者對情 境中資訊的解讀與了解皆完整,但若沒有據以建立完整的心智模型,則很難做到 對現況與決策行為做預測。專家與新手的差異在於他們對決策環境熟悉程度的高 低不同,因此對此情境所擁有的心智模型成熟度上有差異,決策績效也因而不 同。
由Endsley(1995)的觀點可了解對特定情境心智模型的完整程度,會影響 認知資源在該動態決策作業中的注意力分配情形。人若是心智模型較完整,便能 夠減少辨認外在環境狀態上所需要的注意力,也就是有較多的能力可以做決策、
推理運算;若對動態決策作業情境的心智模型不完整或缺乏,那麼決策者就必須 運用較多的注意力在辨別環境中的因子,以確認現在的狀態以及環境所表達出來 的意義,用於決策、推理運算的認知資源就會減少。因此,建立對動態決策作業 情境較完整的心智模型,使認知資源有多餘能力做運算,在需要大量認知資源的 動態決策作業中,是很重要的。另外,過度依賴心智模型所造成的決策錯誤,是
15
因為誤用了心智模型的代表性,認為該情境適用某種決策處理方式,因此除了建 立健全的模型之外,決策者也應具備調整模型彈性的能力,來修正模型以正確描 述外在真實系統,避免誤用的情形。因此,動態決策作業中心智模型的健全程度,
決定了決策者在面對動態決策作業時,對動態系統的觀察、了解、預測評估的完 整性,只有在對情境因素有完整的了解,才能有效控制動態系統,作業績效也才 會提升。
Osman(2010)回顧動態決策相關研究後指出,認知學者對動態決策作業中 情境模式建立的認知歷程有五種不同的(complex dynamic control task)理論:實 例學習、假設驗證、自我調適、專家決策、運算:
1. 實例學習(examplar-instance-learning accounts)
動態決策的作業可視為以實例為基礎去掌握通則的一種學習,也就是目 標導向的學習。剛開始面對一模糊不清的情境時,人會不斷的嘗試錯誤,並
動態決策的作業可視為以實例為基礎去掌握通則的一種學習,也就是目 標導向的學習。剛開始面對一模糊不清的情境時,人會不斷的嘗試錯誤,並