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经济学中的虚拟现实实验
摘要：本文对使用虚拟现实作为经济学的实验室工具的研究进行了综述。它解决了虚拟环境中的行为是否对经济学家来说是宝贵的经验证据的问题。提出了一种基于低沉浸感（LIVE）和高沉浸感虚拟环境（HIVE）之间差异的虚拟现实实验类型。有人认为，虚拟现实实验是有框的现场实验，可以在实验人员的严格控制下测试情境线索对经济行为的影响。此功能增强了可复制性，并减弱了环境无关的错觉，这代表了标准实验室方法在经济学中的重要局限性。
关键词：虚拟现实 实验经济学 实验方法 虚拟世界 模拟环境
1.介绍
大约70年前，实验室实验首次被提出作为经济学家的工具。从那时起，它们已越来越多地用于调查市场效率和改善我们对经济行为的理解。因此今天在模拟和分析在人为和受控的条件下做出的选择对经济学家来说是有用的，在某种程度上，实验经济学已成为比较和验证心理学等学科的参考，而心理学等学科起源于实验性科学。
然而，由于引起了激烈的辩论，该学科的发展简直是简单的，这些辩论一直受到经济学实验室研究方法和原则的严格审查。这段历史源于Neumann和Morgenstern的战略互动模型的实验室测试，其关键转折点来自Vernon Smith将市场表示为实验性微观经济体系以及Kahneman和Tversky的基础。行为经济学的研究者关注合理性假设假说的有效性，从而挑战了经济学理论的基本原理。结果，经济学实验的主要方法旨在验证抽象模型在非常程式化的决策任务中的行为含义，而不是在实验室行为推广到现实世界的情况下解决问题。
然而，最近有关在经济学中使用实验室方法的争论已从内容逐渐转移到实验环境。一方面，有人争辩说，无背景实验是一个难以捉摸的目标，因为实验室不是一个社会中立的框架，而是具有自己明确和默示规则的机构。另一方面，经济学的行为和认知方法认为，在不考虑环境如何影响行为的情况下，从实验中得出理论有效性的结论是不合适的。的确，认知心理学的主要原则是，所有形式的思考和解决问题都依赖于上下文，并且要测试决策模型，有必要在实验室中提醒和唤起社会和上下文线索，这可能会激活联想和问题。情绪并触发场启发法的使用。
这些论点促使哈里森和李斯特认可田间实验，以在情境重要时检查实验室发现的有效性，并提出了一种区分自然与框架场实验的分类法，后者是“体现场境”的分类法。在商品，受试者可以使用的任务或信息集中。虚拟现实实验提供了一种在实验室中体现领域的最新方法，可以将其视为适当的框架领域实验，因为它们提供了让用户沉浸在实验者控制之下的环境。
本文所要解决的主要问题是，通过提供个体决定和互动的受控环境，虚拟现实是否可能有助于抵消无情境的幻想，从而影响经济学中实验室实验的主要方法。为了研究这个问题，以下几页讨论了使用虚拟现实进行的经济研究，以评估其对检查经济理论的经验有效性的有用性，并通过改写Harrison和List来验证成功的决策模式是否在演变。在某些虚拟现实环境中，需要前往现场和实验室环境。
第2节基于低沉浸式虚拟环境（LIVE）和高沉浸式虚拟环境（HIVE）之间的差异，提供了虚拟现实实验的一些定义和分类。第3节概述了将虚拟现实应用于经济理论测试的实验，方法是首先解决以下问题：受试者的行为在实验室和虚拟世界之间是否存在差异；然后，虚拟环境是否可以为经济决策提供重要依据。最后一部分总结了虚拟现实实验在经济学中的优缺点，并为以后的研究提供了一些建议。
2.定义虚拟现实试验
虚拟现实是一种模拟情况和任务的强大方法，可以准确控制用户所经历的状态。从技术上讲。虚拟现实是一种计算机生成的设置，其中，个人在实时模拟的环境中进行操作，通过刺激一种或多种感官的界面创建人工位置。数字化生成的空间可跟踪用户的动作，并与用户的动作同步地转移环境。
虚拟现实技术可以应用于根据用户的沉浸程度而有所不同的两种类型的环境。第一种类型是低沉浸式虚拟环境（LIVE），它们是基于计算机屏幕的真实环境或虚拟世界的呈现。例如《第二人生》、《魔兽世界》、《无尽的任务》、《模拟人生》。在其中，用户通过体现虚拟自我的称为化身的数字模型彼此互动。第二类是高度沉浸式虚拟环境（HIVE），它采用专门的显示方式作为“洞穴自动虚拟环境”，它们是封闭的框，显示在多个内部屏幕上显示的图像。头戴式显示器，例如Oculus Rift、Samsung Gear VR或Google Cardboard，或增强或混合现实设备，例如Microsoft Holographic和HoloLens耳机。在这些情况下，技术设备在某种程度上与用户的感觉有关，而这种程度与耳机等设备的使用有关。身体追踪器。手套或触摸控制器，视野范围，渲染质量以及与虚拟域的交互速度
将虚拟现实实验与标准实验室测试区分开的关键因素是较高的沉浸度，它可以为各种因素提供原始的经验证据。第一个因素与生态比率自然性理论有关，根据该理论，决策制定取决于决策者的认知约束。为了预测。描述和解释选择时，有必要通过考虑决策环境和自然线索，上下文特征或模式识别的影响来仔细评估个人感知的过程。生态合理性被定义为对特定环境的适应性增强个人的生态适应性。在虚拟现实环境中，不同于标准实验室，可以向个人显示自然主义的细节，例如“生成足够自然和熟悉的线索，从而使决策将更像具有足够专业知识的现场决策。”。其次，沉浸式设置对于调查个人采用的信息处理和决策过程以减少认知负担和任务复杂性很有用。通过在实验室中注入真实角色的框架和线索，虚拟现实实验可以有效地支持行为经济学的主要目的，即关注心理和情感因素对决策的影响。通过沉浸在人造环境中，受试者通过采用由实验刺激驱动的行为，对虚拟环境做出反应，就好像它们是真实的一样。第三，沉浸在虚拟环境中可以增强共处感，这是当人们将其他数字代理视为真实人类时发生的。大多数关于社交互动的虚拟现实研究是在虚拟世界中进行的，就像是“第二人生”，由用户组成社区并通过经验学习如何相互交流。这些特征使“第二人生”本身成为一种社会经济环境，在其中还可以研究虚拟现实中的行为是否模仿了实际的经济行为，以分析社会认知。或实施商业教育。因此，毫无疑问，仔细研究了“第二人生”作为经济实验的利弊。
“第二人生”的主要实际优势是，它提供了可用的图形工具和软件来构建虚拟实验室。可以招募，指导和激励学科的地方。此功能允许通过更严格的控制来复制具有高度灵活性的标准实验室，并更容易访问大量和各种各样的主题。通过虚拟世界，可以访问比标准实验室人群多样化得多的主题库。设计实现也可以轻松，方便地进行。通过口头和非言语交流，笔纸和计算机化实验都可以准确，经济地进行复制。如有必要，可以将参与者聚集在同一虚拟位置以阅读说明，并且可以通过检查数据收集和理解失败来容易地收集实验后调查。可以通过虚拟货币（林登美元）提供激励，可以在兑换成实际货币时使用Lindex（官方货币交易所）或通过分配在虚拟市场中可用的虚拟商品。更重要的是，通过提供模拟现实世界中存在的线索和暗示，环境可以比物理实验室包含更丰富的环境。
另一方面，匿名性，虚拟身份及其娱乐性带来了在虚拟世界中进行实验的潜在弊端。首先，不可能物理观察实验对象可能是一个无效因素。用户可能会伪造自己的身份和状态，多次参与或通过更改化身，电子邮件或IP地址来分组行动。这些行为可能会严重影响从虚拟世界中获得的结果的概括性可以激发难以消除的选择偏见。其次，化身的使用可以成为偏见行为的直接来源。曾因使用替身进行交流而受到批评，因为这种交流是不自然的，并且会诱使人为的身份符合用户的兴趣或期望。 Yee和Bailenson分别说明了虚拟形象的真实外观变化如何对虚拟环境中的行为产生实质性的瞬时影响。通常，化身被扮演角色，使用户根据他们对这些角色的误解采取行动。第三，要说服被研究者参与研究可能比在实验室中困难。虚拟世界投射出一种类似于游戏的氛围，在这种氛围中，用户可能会看到自己与其他主题或实验者的“智慧匹配”。相同的激励效果可能因以下事实而存在偏差。虚拟货币没有通过价格指数来衡量，这导致“第二人生”居民表现出对病毒史的高估。
这些批评更适合于虚拟世界等低沉浸式环境，而对于高沉浸式环境则显得不那么相关，在高沉浸式环境中通常存在物理上的泛滥，而技术设备可确保对其体验的完全控制。同时，人为使用HIVE的条件提出了一个问题，即是否可以认为它适合进行实验。关键问题是，通过头盔或洞穴与现实世界隔离开来的对象的决策是否响应于实验者创建的设计。正确的答案可以基于存在的概念。在HIVE中所经历的隔离使人们仅专注于实验性刺激。尽管主体沉浸在虚拟环境中主导着他们的感知，但这并不能阻止他们在接触过程中充分活跃和认知参与。从无意识的心理行为到自动反应，从有意识的意志行为到认知过程-包括“存在”的报告。根据标准的观点，完全忽略了标准实验，在这些实验中，对象扮演战略游戏或评估概率分布对决策结果的影响；根据这种观点，LIVE（尤其是HIVE）可以被认为是与现场实验非常相似的设置，其优点是上下文是实验者完全体现的，因此是由实验者控制的。这些为以下部分介绍的大多数研究工作提供了信息。
3.虚拟现实经济实验
毫不奇怪，虚拟现实中的大多数经济实验都是在LIVE中进行的，尤其是在“第二人生”中进行的，“第二人生”提供了一组现成的工具。人们也普遍期望，如果通过复制在标准实验室中进行的实验，将行为从实验室“映射”到虚拟，大多数研究都将解决这个问题。如果这不一定是评估新方法重要性的最佳方法，则强调比较是虚拟现实所代表的高水平创新的结果。但是，很明显，要全面评估其在实验经济学中的潜在作用，仍取决于实施更具创新性的HIVE的方法，而该方法的引入仍处于起步阶段。
为了回顾现有技术，有必要先讨论注重方法论的问题（第3.1节），然后再在实验设计中明确引入情境元素的内容（第3.2节）进行讨论。此处调查的论文是根据两个特征选择的。他们涉及在虚拟现实环境中进行的经济实验以及参与者获得金钱奖励的测试。这些选择标准不包括在线实验，在线实验是在互联网上招募受试者参加标准的经济实验。
3.1虚拟世界的行为是否映射到实验室？
首先，也是最主要的是，虚拟世界中的经济学家所要解决的问题是虚拟现实实验是否可以复制标准实验室的结果，而不是现实环境与虚拟环境之间的行为是否以及如何不同？
Chesney等人是第一批研究“虚拟行为是否符合常规实验中产生的既定结果”的学者。他们向“第二人生”居民提交了一系列战略游戏，以分析他们的选择如何复制以前的实验室发现。在“第二人生”场所随意招募受试者，并聚集在访问受限的虚拟建筑物中，该建筑物配备了非常类似于计算机实验室的虚拟对象和工具。在五款游戏中，有四款在虚拟设置和实验室设置之间具有相似性。唯一的例外是独裁者游戏，其中“第二人生”用户表现出比实验室对象更高的无私奉献，作者归因于实验者的需求效应，这可能是由通过私人即时消息传递的两波交流触发的。 Chesney等人的结论是“虚拟世界经济现象是基于在标准经济环境中观察到的类似行为规律，并且可以在虚拟环境中进行实验检验”。
Spann等人在一次内部模拟实验中获得了相似的结果，该实验在虚拟的《魔兽世界》中测试了独裁者游戏，并将其与在线实验进行了比较，虚拟处理证实了统计学上显着的利他主义程度，实验后调查问卷评估发现他与自我报告的存在感成反比，他们的发现导致Spann等人认为更高程度的沉浸感增强了虚拟现实实验的外部有效性。
相反，Fillbrunn等人为信任游戏提供了多样化的证据，该游戏在“第二人生”中提交给用户的化身，并在物理实验室中提交给学生。他们的结果表明，发送的金额较低。与实验室相比，虚拟现实中的回报率更高，受托人的选择更加不稳定。作者将这些结果归因于“第二人生”的社会结构，“第二人生”被定义为一个非正式的，“仍在发展中”并且也是“反复无常”的社会。
虚拟实验和实验室实验之间的比较被Greiner等人扩展到最后通牒游戏。其设计考察了“第二人生”与实验室中有或没有面对面互动的交流的影响。他们发现，更多的面对面交流增加了实验室的报价和接受度，但在虚拟世界中却没有，在虚拟世界中，受试者的化身在所有治疗中的表现都更加协同，尽管Greiner及其同事认为，差异可能仅归因于对个人的归属。在虚拟世界中，他们得出的结论是：“Had WernerGuuml;th 在1982年的虚拟世界“第二人生”中进行了最后通牒游戏的开创性研究，他对行为与亚博弈完美经济游戏的行为偏离的结论不会有不同。”
Duffy提供了相同方向的原始贡献，其中介绍了他作为虚拟现实中的实验主题的经历。他指出虚拟化身的匿名性如何对虚拟实验室的个人感知产生负面影响，这可能会产生信誉问题。虚拟世界具有游戏般的氛围，这一问题甚至会进一步恶化。它还可以解释倾向于使用个性特征的倾向，例如网络社区中常见的年龄或性别。但是，当虚拟环境是为实验专门设计的时，似乎不会出现此问题。
除了这些关于受试者身份的担忧之外，这组研究还为虚拟世界与实验室实验之间的紧密并行性提供了支持。关键的区别似乎更多是由“第二人生”的内在社会本质造成的，“第二人生”对受检者的行为具有直接影响，并且可以通过使用建议性位置或“传送”用户来操纵，其效果很难被其他人解开环境参数。从这个角度来看，“第二人生”似乎是针对特定类型的框架田野实验的合适设置，在这种类型的野外实验中，野外情境体现在其社会互动的规则和规范中。这意味着人际关系和交流对经济行为的影响可能是在虚拟世界中进行实验的直接对象，而且充分评估LIVE的有效性对于分析专门创建和定制以适合实验者目的的设置的影响是必要的。
3.2虚拟现实可以提供相应的环境吗？
进行虚拟现实经济实验的主要方法是在虚拟世界中或在特定的经济环境模拟中引入专门提供的环境提示。
第一组实验使用虚拟世界作为实际现场实验的场所。 Nicklisch和Salz通过使用
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