食物共享的风险模型

Modeling risky food sharing as rational communication about relationships

食物共享风险的行为模型：人际关系理性沟通视角

https://escholarship.org/uc/item/1066w77t

代码：

摘要

两个人选择如何分享食物的方式揭示了他们之间的关系有多亲密。非常亲密的关系会减轻交换唾液所带来的不适感。我们通过观察具有不同唾液交换风险的食物分享行为，测量人类对他人关系的推断；然后使用一种逆向规划的形式化模型，定量地捕捉这些推断。

最符合人类判断的模型将食物分享解释为一种理性的、具有沟通意图的社会行为。根据该模型，人们选择某个行为不仅是为了在特定关系下最大化舒适度，同时也是为了传达关于他们之间关系的信息。

关键词：贝叶斯建模；语用学；推理；社会认知；心理理论

引言

想象你看到两个你不认识的人（我们称她们为 Sarah 和 Jane）坐在一张桌子旁。她们面前有一碗奶酪通心粉，并轮流使用同一把勺子来吃这碗食物。作为观察者，你能从这一互动中得出什么结论？

认知科学家长期以来一直在研究人类如何通过观察一个人的行为来推断其信念与欲望（Premack & Woodruff, 1978; Wellman, 2017）。按照这种逻辑，观察 Sarah 的人可能会推断出她想要一些奶酪通心粉，并认为与 Jane 共用一把勺子和一碗食物是获取食物的一种有效方式。然而，这种描述遗漏了一个大多数观察者都能明显察觉到的关键推断：即 Sarah 和 Jane 必定处于一种非常亲密的关系中。

本文的目标是初步刻画：观察互动如何使观察者推断人际关系。我们将以“食物分享”这一具体情境为例进行探讨。

观察到的行为可以引发对个体信念与欲望的推断。假设行为主体是理性行动者，即倾向于根据其预期选择最大化效用的行为，那么观察者就可以通过逆向规划（inverse planning）来识别那些使得所观察行为最有可能发生的效用组合（欲望）和预期（信念）。已有计算模型证实，这种思路能够很好地拟合人类观察者对个体目标、信念和感知的推断（C. L. Baker, Tenenbaum, & Saxe, 2007；Jara-Ettinger 等，2016）。

例如，如果一个主体偏离最短路径绕远路去达成目标，观察者和模型都可以推断出该主体可能在追求一个子目标，或者最初期望实现一个更理想的目标，但后来不得不退而求其次（Jara-Ettinger 等，2016；C. Baker, Saxe, & Tenenbaum, 2011）。

在人际互动中，每个个体的信念与欲望仍然重要，但许多互动特征取决于两人之间的具体关系。某些关系特征可以用递归效用函数（recursive utility functions）来描述（Powell, 2021；Kleiman-Weiner, Shaw, & Tenenbaum, 2017）。例如，积极或合作性互动的一个方面可以描述为：一方对另一方的效用有正向影响。在这种情况下，该主体会选择有助于实现对方目标的行为。相比之下，在冲突或竞争性互动中，主体可能对对方的效用有负向影响，从而选择阻碍对方达成目标的行为。递归效用函数的计算模型可以很好地拟合人类对两个主体是否在合作或竞争的判断（Ullman 等，2009）。

然而，人类关系中有一些关键区别无法简单归结为这些递归效用函数。其中一个例子就是亲密程度。处于亲密关系中不仅仅意味着高度重视对方的福祉，尽管高递归效用确实是亲密关系的一个常见特征。更核心的特征是一种共享本质的体验，或称为“同质化”（consubstantiation）。

跨文化研究表明，亲密关系通常体现在对身体实质性连接行为的更大接受度上（Fiske & Haslam, 2005）：如交换体液（Carsten, 1995）、触碰面部或生殖器等身体部位（Sorokowska 等，2021），以及同步的身体动作和外观，比如纹身（Te Awekotuku, 2003）。尤其是在亲属和亲密伴侣之间，唾液交换更为普遍、可预期且被接受（Margalit, 2017；Thomas 等，2022；Fischler, 2011）。事实上，这些行为不仅揭示了亲密关系，还可以用来建立和加强亲密关系（Fiske & Haslam, 2005；Gallus 等，2021）。

我们提出假设：正如观察者能系统地从环境中观察到的行为推断出个体的心理状态（如信念和欲望），他们也能系统地从人际互动中推断出关系性质。此外，由于人们可以预见到这些推断，他们可能会有意选择某些行为，以促使观察者对其关系做出特定的推断。

我们重点关注“自愿交换唾液”的情况，这种情况常发生在食物分享过程中。对于当代美国成年人而言，在非亲密关系中共享食物时交换唾液通常被认为是令人不适甚至恶心的（Tybur 等，2018），除非分享食物的双方处于亲密关系中。

在本研究中，我们首先：

1. 量化唾液交换的风险、关系亲密度与对30种具体食物分享行为的舒适度之间的关系

2. 然后测试一个假设：当观察者看到某人在两种食物分享行为中做出选择时，他们会系统地推断他们之间的关系亲密度。

接下来，我们测试一个基于这些推断的模型是否能在数量上准确捕捉人类在此情境下的判断。

我们的零假设是：人们不会从观察到的食物分享行为中推断出关系的亲密度。一旦我们拒绝了这个零假设，我们就考虑两个模型，解释观察者如何利用所选行为来推断关系：

第一个模型是理性选择模型（Rational Choice Model），改编自 BToM 框架（C. L. Baker 等，2007）。一个“行为主体”会选择一种食物分享方式，使其在已知关系亲密度的前提下，最大化自身的舒适度。一个“接收者”则可以通过推断哪种关系亲密度最可能导致该行为，从而推测出行为主体对关系的信念。

在此基础上，我们进一步提出了理性沟通性社会行为模型（Rational Communicative Social Action, RCSA）。该模型受到理性言语行为模型（Rational Speech Act model）启发（Frank & Goodman, 2012；Goodman & Frank, 2016），假设人们选择社会行为时，部分动机是为了引导观察者形成特定的推断。因此，“沟通型行为主体”选择食物分享方式，既是为了最大化自己的舒适度，也是为了向观察者（即“理性选择接收者”）准确传达自己对关系亲密度的信念。“沟通型接收者”则推断，行为主体选择某种行为部分是为了表达她对关系亲密度的看法。

实验

所有研究均通过Qualtrics在线进行，并通过Prolific平台招募参与者。在所有实验中，招募的参与者年龄均在18岁以上，为美国公民，并能熟练使用英语。

本研究已在 OSF 上预先注册（见研究1与研究2）。刺激材料与代码可在 GitHub 仓库 获取。

实验 1

为了从食物分享行为中推断关系亲密度，行为主体（Actor）和观察者（Receiver）必须共享一种常识性知识：即对食物分享的舒适度会系统地受到唾液交换风险与关系亲密度之间交互作用的影响。

具体而言，在实验1中，我们旨在测量这种共有知识。我们预测：亲密的关系可以缓解人们对唾液交换的不适感。

方法

为了验证这一假设，我们收集了三个数据集：

第一组：一组人类参与者（预实验数据集1，N=160）评估了30种食物或饮料分享方式中每种方式发生唾液交换的可能性（共10种食物，每种有3种分享方式，示例情境见图3左侧）。

第二组：另一组独立参与者（实验1a，N=148）阅读了关于两个人通过某种方式分享食物或饮料的情境描述（示例情境见图3中间），其中两人的关系被描述为“不亲密”、“有些亲密”、“亲密”或“非常亲密”。参与者需评估这两人在分享过程中的舒适程度（使用7点李克特量表，从“极度不舒适”到“极度舒适”）。每位参与者阅读了8个情境和1个注意力检查问题。

第三组：在确认我们的假设——即舒适度依赖于唾液交换风险与关系亲密度之间的交互作用之后，我们又收集了更多参与者的响应，以获得更稳定的关于支撑关系推断的共有知识估计值（实验1b，N=197）。此处报告的结果来自合并后的数据集（实验1，N=345）。

我们将一个线性模型进行比较：

• 模型1：将关系亲密度和唾液交换风险作为固定效应，将个体作为随机效应；
• 模型2：在模型1基础上增加了关系亲密度与唾液交换风险的交互项。

我们预先在 OSF 注册了以下确证性假设：模型2的拟合效果优于模型1，表现为更低的 AIC 值，并且模型2中的交互项具有统计显著性（p < 0.05）。

结果与讨论在预实验数据中，这30种行为在唾液交换的风险方面表现出显著而系统的差异（见图1）。

最低风险的行为包括将热狗切成两半或将布丁分装入不同碗中，这些行为几乎不会导致唾液交换。相比之下，从热狗的同一侧轮流吃、或用同一把勺子轮流吃布丁等行为，几乎必然会导致唾液交换的发生。

实验1的结果（图2）表明，人类参与者清楚：涉及更高唾液交换风险的食物分享行为会让人感到更不舒适，除非分享食物的人处于一种亲密关系中。

模型2的赤池信息准则（AIC）小于模型1的AIC（10388 < 10477，χ² = 91.147，p < 2.2e−16），这表明在模型2中加入交互项后，模型的拟合度提升程度足以弥补模型复杂度的增加。

同样地，模型2中的交互项具有显著性（β = 0.18，p < 2e−16）。对于两个处于非常亲密关系的人来说，共用一把勺子吃布丁几乎和将布丁分装到不同碗中一样舒适。相比之下，对于两个不亲密的人来说，共用一把勺子则要不舒服得多。

在不同的食物和行为中，唾液交换的风险差异与舒适度差异之间存在系统性的关联，这种关联取决于关系的亲密度。

实验 2

人们在以特定方式分享食物时所感受到的舒适程度，取决于他们之间的关系有多亲密。在实验2中，我们测量了人们如何利用这种共有知识，从观察到的食物分享行为中推断关系的亲密度，并进一步探讨人们是否可能通过食物分享来传达关于关系的信息。

方法

人类参与者（实验2，N=270）阅读了一些情境描述，其中描述了一位“行为主体”选择了一种食物分享方式，然后要求参与者判断“接收者”会从这一选择中推断出怎样的关系亲密度。

每位参与者阅读每种食物对应的一个情境（共10种食物），但由于实验者的失误，其中一种食物（三明治）的结果丢失。本实验已在 OSF 上预先注册，但最终的分析方法与预注册计划有所偏离。因此，此处报告的分析是探索性的，将在未来研究中进一步验证。

每个情境描述了两个人正在一起吃饭（示例见图3）。情境中说明，“接收者”对“行为主体”对自己关系亲密度的看法感到不确定。随后，“行为主体”在两种不同的食物分享方式之间做出选择。在每个情境之后设置了一个注意力检查问题。然后，参与者需从“接收者”的视角出发，判断“行为主体”对其两人关系亲密度的信念。

关于关系亲密度的推断依赖于所观察到的具体行为，但也可能受到观察者先验信念的影响——即，仅凭两人在同一时间、同一地点吃东西这一事实，人们对他们之间的关系有多亲密也会有一定的预期。

为了测量这种先验信念，另一组独立参与者（预实验数据集2，N=197）评估了一些情境描述，这些情境仅说明两人在同一时间、同一地点进食，未提及他们是否分享食物或具体的进食方式。

结果与讨论

在预实验数据集2中，在没有观察到任何具体食物分享方式的前提下，人类参与者认为“一起吃饭”这件事本身在各种关系亲密度水平下都较为常见，尽管对于完全没有亲密关系的人来说略显不太可能。

相比之下，当参与者读到一个具体的食物分享方式时，他们对两人之间关系的推断就变得非常明确（见图4，左列）。

• 如果“行为主体”选择了一种唾液交换风险最高的方式，参与者预测“接收者”会推断“行为主体”相信他们之间存在非常亲密的关系；

• 如果选择的是唾液交换风险中等的方式，参与者预测“接收者”会推断“行为主体”相信他们之间存在亲密或有些亲密的关系；

• 如果选择的是唾液交换风险最低的方式，参与者预测“接收者”会推断“行为主体”相信他们之间不亲密。

除了所选行为的强烈影响外，参与者的判断也受到被拒绝的行为选项的影响。特别是，对于唾液交换风险处于中等水平的行为，被拒绝的替代选项显著影响了人类的推断结果：
当“行为主体”拒绝了唾液交换风险低的方式时，参与者推断其代表的关系比“行为主体”拒绝唾液交换风险高的方式时要更亲密。

接下来，我们尝试在一个基于理性沟通性社会行为直觉理论的逆向推理框架（Frank & Goodman, 2012）中捕捉这些人类判断的模式。

模型

我们在实验2中比较了三种关于观察者如何推断关系亲密度的模型。

零模型（Null Model）

零假设是：人类观察者不会从观察到的食物分享行为中推断出关系的亲密度。
在这种情况下，观察到食物分享后所推断出的关系亲密度，不应与未观察到任何食物分享时的推断（即关系亲密度的先验信念 P(c)）有显著差异。

BToM 模型中的理性选择接收者（Rational Choice Receiver）

我们将贝叶斯心智理论模型（Bayesian Theory of Mind, BToM）（C. L. Baker 等，2007；Jara-Ettinger 等，2016）应用于当前情境。

一个理性选择行为主体（Rational Choice Actor，记为 A₀）会选择一种食物分享方式，以在已知其对两人关系亲密度信念的前提下，最大化自身的舒适度。

为了估计每个可能行为的主观效用，我们根据实验1的结果，拟合了每种行为在不同唾液交换风险和不同关系亲密度水平下的预测舒适度（这些唾液交换风险来自预实验数据集1）。

舒适度通过一个softmax 函数转化为行为选择的概率，该函数基于所选行为与替代行为之间的相对效用。因此，A₀ 的行为选择概率分布由以下公式给出：

其中 a 表示所选行为，c 表示关系亲密度，β 是一个理性参数（rationality parameter），表示行为主体执行效用最大化行为时的确定性程度。这个参数捕捉了这样一个直觉：食物分享者通常但不总是会选择更舒适的行为。

在我们预先注册的分析中，我们计划建模一个仅考虑情境中指定的两个替代行为的“理性选择行为主体”。然而，随后我们又增加了一个模型，其中的“理性选择行为主体”会考虑所有三种可能的食物或饮料分享行为的效用。考虑到每位参与者阅读了10个情境，每个情境提供两个替代行为，参与者可能在潜意识中考虑了实验中涉及的所有行为选项，即使在每个情境中只提供了其中两个选项。因此，我们建模了两种不同版本的“理性选择行为主体”：

• 一种是在两个可选行为中做出选择；

• 另一种是在三个可能行为中做出选择。

这两个版本的“理性行为主体”都使用 softmax 函数，在理性参数 β 的控制下以带有噪声的方式最大化效用。

当观察到“理性选择行为主体”的行为后，“理性选择接收者”（R₀）通过反转该行为主体的行为概率分布，并乘以关系亲密度的先验 P(c)，来进行贝叶斯推理。

对于每一个具体观察到的行为 a，“理性选择接收者”估计出 P(c∣a)，即在观察到该行为的前提下，两人之间具有关系亲密度 c 的概率。根据贝叶斯定理：

我们构建了两个版本的“理性选择接收者”，分别对应于前述两种“行为主体”模型，即：将所观察到的行为解释为在两种或三种食物分享方式中做出的选择。对于每一个版本，我们都预测了“接收者”会从实验2中的每个情境描述中推断出怎样的关系亲密度。

RCSA 模型中的沟通型接收者（Communicative Receiver）

接下来，我们考虑了一个“行为主体”的模型，她在向“接收者”传达自己对两人关系信念的过程中，能够获得额外的效用。

沟通型行为主体 A₁通过平衡两个效用函数来选择食物分享行为：

1. 舒适效用项：与三选一的“理性选择行为主体”相同，即在给定关系亲密度 c 的前提下，每种可能行为所带来的舒适度效用

由于情境描述中明确指出“行为主体”是在两个明确的替代行为之间做出选择，因此我们建模了一个“沟通型行为主体”，她通过拒绝其中一个可用行为来传达关于关系亲密度的信息。

因此，“沟通型行为主体”会比较“理性选择接收者”在面对这两个明确可选行为时所可能做出的推断所带来的预期效用。A₁ 的行为选择概率分布为：

其中 aj 表示被拒绝的可用选项，ak 表示不可用的选项，而 UA₁(a∣c) 由公式（3）给出。

当观察到“沟通型行为主体”的选择后，“沟通型接收者”R₁ 会通过推理“沟通型行为主体”A₁ 的行为，来计算在给定某个行为 a 的前提下，关系亲密度为 c 的概率。

正如“理性选择接收者”通过反转“理性选择行为主体”所表示的在给定关系亲密度下行为的概率分布来进行推断一样，“沟通型接收者”也通过反转“沟通型行为主体”所表示的在给定关系亲密度下行为的概率分布来进行推断。

根据贝叶斯定理，在给定行为 a 的前提下，关系亲密度 c 的概率与“沟通型行为主体”选择行为 a 的概率乘以先验概率 P(c) 成正比：

模型参数拟合与比较

我们预先在 OSF 上注册了模型比较方法（见 https://osf.io/czdpy/ ；研究1和研究2），使用 AIC、KL 散度和 r 平方（r-squared）来识别最佳拟合数据的单一模型。然而，我们最终的模型设定与预注册版本有所偏离，因此以下分析属于探索性分析，将在未来通过独立数据进一步验证。

BToM 模型包含一个自由参数 β，它决定了 softmax 选择中的“温度”（即行为选择的随机程度）。
RCSA 模型则包含两个自由参数：β 和 α，其中 α 表示“行为主体”对向“接收者”传达信息这一效用项的权重。

我们在 RCSA 模型中通过最小化模型预测值与实际数据之间的均方误差（MSE）来拟合这些参数。具体来说，我们使用网格搜索法，在 α 和 β 的取值范围为0.1 到 5，步长为0.1的范围内进行参数优化。

对于两种版本的“理性选择行为主体”，BToM 模型在β = 1.8时达到最小 MSE。因此，嵌套在 RCSA 模型中的“理性选择接收者”也使用β = 1.8。

对于“沟通型接收者”，RCSA 模型在β = 1.2且α = 0.9时达到最小 MSE。这组参数值被认为是对人类判断最匹配的模型配置。

模型结果

我们为每个模型分别考察了以下两个方面：

1. 对于每一个被选择的行为

   ，模型整体预测的关系亲密度如何随该行为的唾液交换风险变化（见图4，上排）；

2. 对于每一个被选择的行为

   ，模型预测的推断结果在多大程度上受到被拒绝的替代行为的影响（见图4，下排）。

零模型对数据的拟合效果非常差（MSE = 0.3866，KL = 0.3539，r² = 0.08）。因此，我们拒绝零假设：即人类观察者不会从观察到的食物分享行为中推断出关系的亲密度。

BToM 模型（贝叶斯心智理论模型）

基于一个“理性行为主体”以最大化舒适度为目标进行食物分享的直觉理论，BToM 模型的预测结果与人类判断更为接近。

在考虑仅包含两个可选行为的模型与考虑所有三种可能行为的完整模型之间，存在明显的定性差异：

• 两选项版本的理性选择接收者

  基于两个可选行为之间的对比来推断关系亲密度，因此未能完全捕捉人类的判断模式（MSE = 0.2012，KL = 0.2866，r² = 0.51）。

• 而三选项版本的理性选择接收者则随着所选行为的唾液交换风险增加而推断出更高的关系亲密度，其拟合效果更好（MSE = 0.1544，KL = 0.2640，r² = 0.80），但该模型并未从被拒绝的替代行为中获得任何信息。

综上所述，两种版本的“理性选择接收者”各自捕捉了人类观察者推理的部分特征，但都无法完整地拟合人类判断的整体模式。

RCSA 模型（理性沟通性社会行为模型）

在模型中引入通过被拒绝的行为来传达关系亲密度的额外效用后，RCSA 模型对人类判断的拟合效果最佳（MSE = 0.0979，KL = 0.2130，r² = 0.85）。

这一模型与人类一样，能够根据被拒绝的是哪个行为，对同一个被选择的行为做出不同的关系亲密度推断。此外，尽管最低风险的行为在所有关系中都较为舒适，但它们只有在拒绝了一个唾液交换风险更高的行为之后才会被选择。因此，当“行为主体”选择了唾液交换风险最低的行为时，“沟通型接收者”会推断出两人之间的关系更不亲密。

从一个人分享食物的方式中，行为的接收者可以推断出分享者认为他们之间的关系有多亲密。由于人们能够预见这些推断，他们在分享食物时会有意识地选择某些行为来传达关于他们关系的信息。

在本研究中，我们将食物分享建模为“理性沟通性社会行为”（Rational Communicative Social Action, RCSA），从而对人类判断的模式实现了高度拟合的定量解释。

RCSA 提供了一个原则性的框架，将观察者可能做出的推断（即沟通效用）整合进基于理性行动直觉理论的逆向规划模型中。类似的模型已被用于先前的研究中，例如：

• 描述一个人为了让他人觉得自己公正而选择不平等分配金钱的行为（Kleiman-Weiner 等，2017）；

• 描述为了让他人觉得自己体贴而在礼貌言语中选择负面表达方式的行为（Yoon 等，2020）；

• 或描述人们在学习新技能与展现已有技能能力之间进行权衡的行为（Yoon 等，2018；Asaba & Gweon, 2019）。

在本文中，我们使用 RCSA 来建模基于观察到的食物分享行为所做出的对亲密关系的推断。已有研究表明，即使是幼儿和婴儿也能识别：自愿交换唾液是判断两人是否处于亲密关系的一个可靠线索（Thomas 等，2022）。

一个有待进一步研究的问题是：在不同文化背景下，这种推断是否会表现出相似性？

跨文化研究表明，亲属关系与亲密关系常常被理解为一种身体物质的共享（Fiske & Haslam, 2005）。然而，在具体导致唾液交换的行为上，不同国家和地区存在差异。例如，嘴对嘴接吻这一行为在不同文化中的接受程度就有所不同（Suvilehto 等，2015）。在某些文化中，唾液交换也可能出现在非亲密的日常互动中，例如通过咀嚼发酵饮料（如 chicha）等方式（Colehour 等，2014）。

因此，我们可以推测：在不同文化中，人们对如何利用唾液交换行为来进行关系亲密度的推断和传达，可能存在文化特定的限制条件。

通过 RCSA 模型来捕捉对食物分享行为的理解，说明了关系在人类对社会互动的直觉推理中的核心地位（Kaufmann & Clement, 2014）。

原文链接：https://escholarship.org/uc/item/1066w77t