在一项1942年的经典实验中，美国心理学家亚伯拉罕·卢钦斯要求志愿者通过想象他们脑海中的水壶来做一些基础数学题。例如，给出三个空容器，每个容器的容量不同——分别为21、127和3个单位的水——参与者必须想办法在容器之间转移液体，以精确量出100个单位。他们可以随意多次装满和倒空每个水壶，但他们必须将容器装满至极限。解决方案是首先将第二个水壶装满至其127个单位的容量，然后将其倒入第一个水壶中，倒出21个单位，剩下106个，最后将第三个水壶装满两次，减去6个单位，剩余100个。卢钦斯向他的志愿者展示了更多可以用基本相同的三步法解决的问题；他们很快就完成了这些问题。然而，当他给他们一个比之前的任务更简单、更快速的解决方案的问题时，他们却未能看到。
这次卢钦斯要求参与者使用容量分别为23、49和3个液体单位的容器量出20个单位的水。解决方案显而易见，对吧？只需装满第一个水壶，然后将其倒入第三个水壶：23 – 3 = 20。然而，卢钦斯实验中的许多人仍然试图用老方法来解决这个更简单的问题，将第二个容器倒入第一个容器，然后再倒入第三个容器两次：49 – 23 – 3 – 3 = 20。当卢钦斯给他们一个有两步解决方案，但无法使用志愿者已经习惯的三步法解决的问题时，他们放弃了，说这是不可能的。
水壶实验是定势效应最著名的例子之一：人类大脑顽固地倾向于坚持对问题的熟悉解决方案——首先想到的那个——而忽略其他替代方案。通常，这种思维方式是一种有用的启发式方法。一旦你找到了一种成功的剥蒜方法，例如，每次你需要新的蒜瓣时，就没有必要尝试一系列不同的技巧。然而，这种认知捷径的问题在于，它有时会妨碍人们看到比他们已经知道的更有效或更合适的解决方案。
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在卢钦斯早期工作的基础上，心理学家在许多不同的实验室研究中复制了定势效应，参与者包括新手和专家，他们运用了各种心理能力，但究竟是如何以及为什么会发生这种情况一直不清楚。大约15年前，通过记录高水平国际象棋棋手的眼球运动，我们解开了这个谜团。事实证明，受这种认知捷径影响的人们确实看不到他们环境中某些可以为他们提供更有效解决方案的细节。研究还表明，心理学家多年来发现的许多不同的认知偏差——例如，法庭和医院中的那些偏差——实际上都是定势效应的变体。
回到原点
自至少20世纪90年代初以来，心理学家一直在通过招募不同技能水平的国际象棋棋手（从业余棋手到特级大师）来研究定势效应。在这样的实验中，研究人员向棋手展示了虚拟棋盘上国际象棋棋子的特定布局，并要求他们尽可能在最少的步数内实现将死。例如，我们自己的研究为国际象棋专家棋手提供了他们可以使用称为闷将的著名序列完成将死的场景。在这个五步操作中，牺牲皇后以将对方的一枚棋子引到方格上，以阻止国王的逃跑路线。棋手还可以选择用一个不太熟悉的序列在三步之内将死国王。正如卢钦斯的水壶研究一样，大多数棋手未能找到更有效的解决方案。
在其中一些研究中，我们询问棋手他们在想什么。他们说他们已经找到了闷将的解决方案，并坚持说他们正在寻找更短的解决方案，但毫无结果。但是口头报告没有提供关于他们为什么找不到更快速的解决方案的见解。在2007年，我们决定尝试一些更客观的方法：用红外摄像机跟踪眼球运动。人们看着棋盘的哪个部分以及他们在不同区域看了多久，将明确地告诉我们他们注意到了和忽略了问题的哪些方面。
在这个实验中，我们跟踪了五位国际象棋专家棋手在检查一个棋盘时的目光，这个棋盘可以用较长的闷将操作或较短的三步序列来解决。平均37秒后，所有棋手都坚持认为闷将是将死国王的最快方法。然而，当我们向他们展示一个只能用三步序列移动解决的棋盘时，他们毫不费力地找到了它。当我们告诉棋手在之前的棋盘中也可能实现同样快速的将死时，他们感到震惊。“不，这不可能，”一位棋手惊呼。“这是一个不同的问题；一定是。我会注意到这样一个简单的解决方案的。” 显然，仅仅是闷将移动的可能性就顽固地掩盖了其他替代解决方案。事实上，定势效应的力量足以暂时将国际象棋特级大师的水平降低到远不如他们的棋手水平。
红外摄像机显示，即使当棋手说他们正在寻找更快的解决方案——并且确实相信他们正在这样做——他们实际上并没有将目光从他们已经确定为闷将移动一部分的方格上移开。相比之下，当呈现给他们一个单解棋盘时，棋手最初会查看对于闷将很重要的方格和棋子，一旦他们意识到它行不通，就会将注意力转向其他方格，并很快找到更短的解决方案。
偏差的基础
2013年，现在在奥尔巴尼大学的希瑟·谢里丹和多伦多大学的埃亚尔·M·雷戈尔德发表了研究，这些研究证实并补充了我们的眼球追踪实验。他们向17名新手和17名专家国际象棋棋手展示了两种不同的情况。在一种情况下，一种熟悉的将死操作（如闷将）是有利的，但不如一种独特且不太明显的解决方案。在第二种情况下，更熟悉的序列将是一个明显的错误。正如我们的实验一样，一旦业余棋手和特级大师棋手锁定了有用的熟悉操作，他们的眼睛就很少漂移到可以让他们了解更好解决方案的方格。然而，当众所周知的序列显然是一个错误时，所有专家（和大多数新手）都检测到了替代方案。
图片来源：乔治·雷塞克
定势效应绝不仅限于实验室中的受控实验，甚至不仅限于像国际象棋这样具有智力挑战性的游戏。相反，它是许多认知偏差的基础。英国哲学家、科学家和散文家弗朗西斯·培根在他1620年出版的著作《新工具》中，尤其雄辩地谈到了一种最常见的认知偏差：“人类的理解一旦采纳了一种观点……就会将所有其他事物都拉来支持和赞同它。尽管在另一方面可以找到更多且更重要的例子，但它要么忽视或鄙视这些例子，要么通过某种区分将其搁置和拒绝……。人们……标记他们实现目标的事件，但对于他们失败的事件，尽管这种情况发生得更频繁，却忽视并放过它们。但这种危害以更微妙的方式渗入哲学和科学，在哲学和科学中，第一个结论会给之后的所有结论着色，并使其与自身一致。”
在20世纪60年代，英国心理学家彼得·沃森给这种特殊的偏差命名为：“确认偏差”。在受控实验中，他证明，即使当人们试图以客观的方式检验理论时，他们也倾向于寻找证实他们想法的证据，而忽略任何与他们想法相矛盾的东西。
例如，在《人的误测》中，哈佛大学的斯蒂芬·杰伊·古尔德重新分析了研究人员引用的数据，这些研究人员试图通过测量不同种族群体、社会阶层和性别的头骨体积或称量他们的大脑来估计他们的相对智力，他们假设智力与大脑大小相关。古尔德揭露了大量的数据失真。在发现法国人的大脑平均比德国人的小之后，法国神经学家保罗·布罗卡将这种差异解释为两国公民平均体型差异的结果。毕竟，他无法接受法国人不如德国人聪明的观点。然而，当他发现女性的大脑比男性的大脑小时，他并没有应用相同的体型校正，因为他对女性不如男性聪明的观点没有任何问题。
有些令人惊讶的是，古尔德的结论是，布罗卡和其他像他一样的人并不像我们可能认为的那样应受谴责。“在本书讨论的大多数案例中，我们可以相当肯定地说，偏差……在不知不觉中产生了影响，科学家们相信他们正在追求纯粹的真理，”古尔德写道。换句话说，正如我们在国际象棋实验中观察到的那样，舒适熟悉的想法蒙蔽了布罗卡和他的同时代人，使他们看不到他们推理中的错误。这就是定势效应的真正危险。我们可能认为我们正在以开放的心态思考，却完全没有意识到我们的大脑正在有选择地将注意力从我们环境中可能激发新想法的方面转移开。任何不符合我们已经坚持的解决方案或理论的数据都会被忽略或丢弃。
确认偏差的隐蔽性在日常生活中造成了不幸的后果，正如关于医生和陪审团决策的研究中所记录的那样。在对医学思维错误的评论中，医生杰罗姆·格鲁普曼指出，在大多数误诊病例中，“医生们犯错不是因为他们对临床事实的无知；相反，他们误诊是因为他们陷入了认知陷阱。” 例如，当医生从另一位医生那里接手病人时，第一位临床医生的诊断可能会阻止第二位医生看到病人健康状况中重要的和矛盾的细节，这些细节可能会改变诊断。仅仅接受摆在他们面前的诊断——“解决方案”——比重新思考整个情况更容易。同样，放射科医生检查胸部X光片时，通常会专注于他们发现的第一个异常，而忽略其他明显的疾病迹象，例如可能表明癌症的肿胀。然而，如果单独呈现这些次要细节，放射科医生会立即看到它们。
相关研究表明，陪审员在所有证据呈现之前很久就开始决定某人是无罪还是有罪。此外，他们对被告的最初印象会改变他们权衡后续证据的方式，甚至改变他们对之前看到的证据的记忆。同样，如果面试官发现候选人在外貌上很有吸引力，他或她会自动认为这个人的智力和个性更积极，反之亦然。这些偏差也是由定势效应驱动的。如果一个人对某人保持一致的看法，而不是筛选矛盾的证据，那么就更容易对某人做出决定。
我们能学会抵制定势效应吗？也许可以。在我们的国际象棋实验以及谢里丹和雷戈尔德的后续实验中，一些非常熟练的专家，例如特级大师，实际上确实发现了不太明显的最佳解决方案，即使当较慢但更熟悉的移动序列是可能的时候。这表明，一个人在其领域（无论是国际象棋、科学还是医学）拥有的专业知识越多，他们就越能免疫认知偏差。
但是没有人是完全不受影响的；即使是特级大师，当我们将情况变得足够棘手时，也会失败。积极记住你容易受到定势效应的影响是抵制它的另一种方法。当考虑关于人为和自然产生的温室气体对全球温度的相对贡献的证据时，请记住，如果你已经认为你知道答案，你就不会客观地判断证据。相反，你会注意到支持你已经持有的观点的证据，将其评估为比实际更强，并且发现它比不支持你的观点的证据更令人难忘。
如果我们真诚地想要改进我们的想法，我们必须努力学会接受我们的错误。英国博物学家查尔斯·达尔文提出了一个非常简单有效的技巧来做到这一点。“多年来，我一直遵循一个黄金法则，即每当我遇到一个与我的总体结果相反的已发表的事实、新的观察或想法时，我都会立即毫不犹豫地记录下来，”他写道。“因为我从经验中发现，这些事实和想法比有利的事实和想法更容易从记忆中消失。”