Un modelo de sistema dual
A partir de la investigación empírica anterior, que ha demostrado de forma convincente que la cognición humana está determinada por los procesos del sistema I y del sistema II . Mukherjee ha desarrollado recientemente un modelo matemático formal, que asume el funcionamiento paralelo de ambos sistemas, mientras que la decisión final es una combinación ponderada de las valoraciones de ambos sistemas basada en el paradigma de la maximización del valor (Figura 1) . (NB. En este trabajo empleamos los términos sistema I y sistema II, tal y como los popularizó Kahneman, aunque algunos autores prefieren hablar de procesamiento de tipo 1 y 2, ya que es casi seguro que la cognición humana no está organizada en sistemas físicos claramente separados ).
Modelo de toma de decisiones utilizando procesos cognitivos de procesamiento dual (según Mukherjee ]).
El modelo de sistema dual (DSM) de Mukherjee asume que la evaluación de la elección arriesgada (C) está formada por la entrada combinada del sistema I y el sistema II en un único valor y puede formularse como sigue:
Donde C representa una situación de decisión («elección»), n – número de resultados, p i – probabilidad del iésimo resultado, x i , de la elección seleccionada. V I representa la valoración de la decisión bajo un modo de decisión autónomo, intuitivo y basado en el sistema I, y V II , que puede ser una función de utilidad, representa la valoración bajo un modo de decisión deliberativo, basado en reglas y basado en el sistema II. k- es una constante de escala, y γ es el peso dado al sistema I y puede interpretarse como el grado relativo de implicación del sistema I en el proceso de decisión . El sistema II no se divide en dos subsistemas, como defienden algunos, sino que se supone que se adhiere a los criterios de racionalidad de la teoría de la utilidad esperada (EUT), como también defiende la ciencia moderna de la decisión. Se supone que γ está influenciado por una serie de procesos que determinan el funcionamiento del sistema I. Mukherjee destacó los siguientes factores como determinantes del funcionamiento del sistema I: las predisposiciones individuales para la toma de decisiones y el pensamiento, la naturaleza afectiva de los resultados (cuanto mayor sea la naturaleza afectiva de los resultados, mayor será γ) y el encuadre y la interpretación de la tarea de toma de decisiones (las decisiones para uno mismo tendrán probablemente mayor γ, así como los problemas de decisión que están contextualizados y los que requieren una resolución inmediata o se toman bajo presión de tiempo; los cuatro últimos describen circunstancias características de la toma de decisiones médicas). La información fácilmente disponible, nuestra experiencia previa, la forma en que se procesa la información (textualmente frente a la obtención de la «esencia» de la misma), así como las limitaciones de la memoria, también se espera que afecten a γ. Por lo tanto, se espera que γ sea mayor cuando la información sobre las probabilidades y los resultados sea ambigua o no esté fácilmente disponible, o cuando se recuerde un resultado negativo muy grave. Por otra parte, cuando se dispone de esos datos, su evaluación conjunta por parte del sistema II reducirá γ. En general, los factores que definen el proceso del sistema I pueden clasificarse en 4 categorías principales: a) afecto, b) procesos evolutivos cableados, responsables de las respuestas automáticas ante el peligro potencial, de forma que el sistema I suele dar más peso a los falsos positivos potenciales que a los falsos negativos (es decir, los seres humanos son cognitivamente más propensos a la violencia).es decir, los seres humanos están cognitivamente más dispuestos a aceptar erróneamente una señal de daño potencial que una que conlleva un potencial beneficio), c) procesos sobreaprendidos del sistema II que han sido relegados al sistema I (como el efecto de un entrenamiento intensivo que da lugar al uso de heurísticos, o «reglas empíricas» o directrices prácticas como una de las estrategias cognitivas que ahorran esfuerzo. NB aunque las directrices pueden ser el producto de procesos analíticos del sistema II sus aplicaciones tienden a ser un proceso del sistema I.), y (d) los efectos del aprendizaje tácito.
El modelo DSM de Mukherjee se basa en la evidencia empírica que demuestra que los responsables de la toma de decisiones en un contexto rico en afectos son generalmente sensibles sólo a la presencia o ausencia de estímulos, mientras que en contextos pobres en afectos se basan en el sistema II para evaluar la magnitud de los estímulos (y las probabilidades) . Por lo tanto, la característica más destacada del modelo es que el sistema I sólo reconoce los resultados como posibles o no. Cada resultado que permanece bajo consideración recibe el mismo peso en el sistema I. Por otro lado, el sistema II reconoce las probabilidades linealmente sin distorsiones, según el paradigma de la utilidad esperada.
Como resultado, el procesamiento de valoración dual a menudo genera instancias en las que las valoraciones subjetivas son mayores en magnitudes de estímulo más bajas (es decir, cuando la toma de decisiones se basa en el sentimiento, o en procesos evolutivos cableados como cuando la señal puede presentar peligro) mientras que el cálculo racional produce una mayor valoración en magnitudes altas . El DSM es capaz de explicar varios de los fenómenos que caracterizan la toma de decisiones humana, como a) la violación de la dominancia estocástica no transparente, b) el cuádruple patrón de actitud de riesgo, c) la aversión a la ambigüedad, d) el efecto de consecuencias comunes, e) el efecto de proporción común, f) el efecto de aislamiento, g) y el efecto de coalescencia y división de eventos .
Bajo el supuesto realista de que los resultados son positivos (es decir, utilidades >0, que es particularmente aplicable al entorno médico) y funciones de valor de potencia, V I x = x m I , y V II x = x para el sistema I y el sistema II, respectivamente, el DSM puede reescribirse como:
donde 0 < m I ≤ 1 Nótese que x i m I satisface la aversión al riesgo para las ganancias y la búsqueda de riesgo para las pérdidas y que el término para el sistema II p i x i es lineal sin distorsiones de riesgo.
Como señala Mukherjee , la estimación de los parámetros de la ecuación 2) es un ejercicio de medición, que debe evaluarse en la futura investigación empírica. En consecuencia, las funciones V II (x) y V I (x) podrían modificarse, dependiendo del entorno de toma de decisiones y de los objetivos del decisor. Del mismo modo, el parámetro m puede no ser el mismo para todos los resultados.
Modificación del DSM para la toma de decisiones médicas
Consideraremos una situación típica en la toma de decisiones clínicas en la que un médico tiene que elegir un tratamiento (Rx) frente a ningún tratamiento (NoRx) para una enfermedad (D) que está presente con la probabilidad p. . Cada decisión da lugar a resultados que tienen un valor determinado, xi. El modelo se muestra en la figura 2. Como ya se ha dicho, el sistema I sólo reconoce los resultados como posibles (o no), por lo que es insensible a las probabilidades exactas. Cada resultado con probabilidad distinta de cero tiene el mismo peso en el sistema I. Por lo tanto, en una elección de dos alternativas, cada probabilidad es igual a 0,5 en el sistema I. El sistema II reconoce las probabilidades sin distorsiones, como cabría esperar según el EUT.
Modelo de procesamiento dual de la toma de decisiones aplicado a un dilema clínico de tratar (Rx) al paciente con enfermedad (D+) o no. El paciente puede o no tener una enfermedad (probabilidad p). Se supone que el arrepentimiento opera sólo a nivel del sistema I. (Nótese que la alternativa de tratamiento en competencia puede incluir Rx o NoRx). Rg- arrepentimiento.
Postulamos que entre las emociones que pueden influir en la valoración de los resultados en el procesamiento del sistema I, el arrepentimiento juega un papel importante , mientras que los procesos del sistema II están dominados por deliberaciones racionales y analíticas de acuerdo con el EUT . Podemos definir el arrepentimiento (Rg) como la diferencia (pérdida) en las utilidades del resultado de la acción tomada y la de la acción que deberíamos haber tomado, en retrospectiva pero operando sólo en el nivel del sistema I (ver Figura 2).
Por tanto, tenemos las siguientes funciones de valor (véase el archivo adicional 1: Apéndice para una derivación detallada):
La valoración global de la decisión de tratar (Rx) es igual a:
Y
Esto significa que si la probabilidad de enfermedad está por encima de p t el decisor favorece el tratamiento; en caso contrario, una alternativa de gestión en competencia (como «No tratamiento») representa la estrategia óptima de tratamiento. Obsérvese que k puede fijarse típicamente en 1, como hacemos aquí. Obsérvese también que la primera parte de la ecuación es equivalente a la expresión de umbral descrita en el marco EUT; la segunda expresión modifica el proceso de toma de decisiones basado en EUT del sistema II de forma que si los beneficios son mayores que los daños, la probabilidad de umbral es siempre menor que el umbral EUT. Sin embargo, si un decisor experimenta H I >B I , la probabilidad umbral es siempre mayor que el umbral EUT (véase más adelante la discusión en el contexto del ejemplo médico). Obsérvese que γ y la relación H I H II sólo contribuyen a la magnitud en que el umbral dual está por encima o por debajo del umbral EUT clásico. Es decir, γ y el ratio H I H II no cambian la calidad de la relación entre el umbral dual y el umbral EUT: el hecho de que el umbral dual esté por encima o por debajo del umbral EUT sólo depende de un ratio B I H I.
Hay que tener en cuenta que las derivaciones idénticas se pueden obtener aplicando el concepto de arrepentimiento esperado (en lugar de EUT) . Aunque se puede argumentar que el arrepentimiento es una emoción poderosa que influye en todos los procesos cognitivos (como la llamada, «emoción cognitiva») , y por lo tanto puede funcionar tanto a nivel del sistema I como del sistema II , la mayoría de los autores reconocen el valor afectivo del arrepentimiento . Por lo tanto, asumimos que el arrepentimiento funciona en el nivel del sistema I . Por lo tanto, en nuestro modelo restringimos la influencia del arrepentimiento al sistema I. Por cierto, nuestra Ecuación 3) también puede derivarse del modelo general DSM de Mukherjee, incluso si el arrepentimiento no se invoca específicamente.
Aunque la Ecuación 3) implica cálculos exactos, no debe entenderse como una que proporciona una cuenta matemática precisa de la toma de decisiones humana. Más bien, debe considerarse como una descripción semicuantitativa o cualitativa de la forma en que los médicos pueden tomar sus decisiones. En primer lugar, porque el sistema I no realiza cálculos exactos, sino que se basa en la «esencia» para evaluar los beneficios y los daños de forma más cualitativa. El mecanismo depende de las asociaciones, las emociones (las llamadas estimaciones del «riesgo como sentimiento»), así como de la memoria y la experiencia. En este sentido, la segunda parte de la ecuación 3), que depende del sistema I, puede entenderse como el modificador cualitativo («peso») que, en función de las estimaciones de beneficios y daños del sistema I, aumenta o disminuye la primera parte de la ecuación (que depende del uso preciso de las pruebas de beneficios y daños del sistema II). En segundo lugar, el propio umbral de probabilidad debe considerarse como un «umbral de acción»: en algún momento, el médico decide si administra o no el tratamiento. Normalmente, contrasta la probabilidad estimada de enfermedad con el umbral y actúa: si la probabilidad de enfermedad está por encima del «umbral de acción», el médico administra el tratamiento; si está por debajo, decide no administrarlo. Así, una forma de interpretar la ecuación 3) es considerar la estimación del médico del «umbral de acción»: si en su estimación, los beneficios generales del tratamiento superan a los daños, y considera que es «probable» que la probabilidad de enfermedad esté por encima del umbral de probabilidad, entonces actuará y administrará el tratamiento. Si el médico evalúa que es «improbable» que la probabilidad de enfermedad esté por encima del «umbral de acción», entonces no prescribiría el tratamiento.
El comportamiento del modelo DSM-M
Los mecanismos cognitivos exactos que subyacen a los procesos del sistema dual no están totalmente dilucidados. Como se discute a lo largo de este trabajo, muchos factores afectan a los procesos duales razonando lo que lleva a sugerir que estos procesos deben ser agrupados de acuerdo con los mecanismos predominantes . Centrarse en cada uno de estos procesos puede conducir a propuestas teóricas específicas. Nuestro objetivo en este trabajo es proporcionar una arquitectura cognitiva global que abarque las características generales de la mayoría de los conceptos teóricos existentes, al tiempo que nos concentramos en los aspectos específicos de la toma de decisiones médicas. En general, las teorías del procesamiento dual se dividen en dos grupos principales: las teorías competitivas paralelas y las teorías intervencionistas por defecto. Las teorías competitivas paralelas asumen que los procesos del sistema I y II proceden en paralelo, cada uno compitiendo por el control de la respuesta . Si hay un conflicto, no está claro qué mecanismo se invoca para resolverlo. Por otro lado, las teorías intervencionistas por defecto postulan que el sistema I genera una respuesta rápida e intuitiva por defecto, que puede ser intervenida o no por el posterior proceso lento y deliberativo del sistema II . Esto puede ser operacionalizado a través de varios mecanismos generales que han sido propuestos en la literatura:
- 1)
El modelo aditivo de Mukherjee como se describió anteriormente . Puede ser categorizado como una variante de la teoría paralela-competitiva ya que asume que los procesos del sistema I y II proceden en paralelo, pero incluye el parámetro γ, que puede desencadenar una mayor o menor activación del sistema I. El modelo de Mukherjee, sin embargo, no modela explícitamente las elecciones en términos de decisiones categóricas (es decir, aceptar frente a no aceptar una hipótesis determinada), que es una característica fundamental de los modelos de procesamiento dual .
- 2)
El sistema I y el sistema II operan en un continuo , pero de tal manera que el sistema I nunca duerme . Una decisión final depende de la activación de ambos sistemas I y II . Se ha estimado que alrededor del 40-50% de las decisiones están determinadas por los hábitos (es decir, por el sistema I) . Esta es también una variante de la teoría paralela-competitiva; hay que señalar que la literatura más reciente se aleja de este modelo .
- 3)
La decisión final parece depender tanto del sistema I como del sistema II de tal manera que el sistema I es el primero en sugerir una respuesta y el sistema II la respalda . Al hacerlo, el sistema II puede ejercer el control total sobre el sistema I (como cuando se basa en el modelado EUT) o no supervisar completamente el funcionamiento del sistema I (por ejemplo, debido a su ignorancia o pereza) . Por tanto, según este modelo, las decisiones las toma el sistema I (por defecto) o el sistema II (que puede intervenir o no). Este es un modelo por defecto-intervencionista.
- 4)
La variación del modelo #3 es el llamado «modelo toggle», que propone que el decisor utiliza constantemente procesos cognitivos que oscilan entre los dos sistemas (toggle) . Se trata de una variante del modelo por defecto-intervencionista.
Nótese que γ es continuo en nuestro modelo, pero puede hacerse categórico si se considera que la teoría «toggle» es la correcta. En este caso, se puede introducir un interruptor lógico en el árbol de decisión para permitir alternar entre los dos sistemas. Y lo que es más importante, al vincular el modelo aditivo de Mukherjee con el modelo de umbral, proporcionamos la arquitectura necesaria para conciliar las teorías competitivas paralelas con las teorías intervencionistas por defecto. Lo hacemos haciendo explícito que las decisiones son categóricas (a través del umbral) a cierto grado de esfuerzo cognitivo (modelado a través del parámetro γ) . Es decir, la pregunta clave es qué procesos determinan la aceptación o el rechazo de una determinada hipótesis (de diagnóstico). Nuestro modelo muestra que esto puede ocurrir si mantenemos la arquitectura de competencia paralela del modelo aditivo de Mukherjee, pero asumiendo un cambio, respuesta de sí o no, para aceptar o rechazar una hipótesis dada (en el umbral). Es la evaluación del evento (de diagnóstico) con respecto al umbral lo que sirve como resultado final de nuestros procesos de decisión y razonamiento. Como muestra nuestro modelo, esto depende de la suposición de que el sistema I y el sistema II funcionan en paralelo, y del cambio de control de un sistema sobre el otro según la hipótesis por defecto-intervencionista. Obsérvese que, en función de la activación del parámetro γ y de la evaluación de los beneficios (ganancias) y los perjuicios (pérdidas), el control puede ser ejercido por cualquiera de los dos sistemas: a veces será el sistema intuitivo el que ejerza el control y nuestra acción adoptará la forma de «sensación de corrección»; otras veces, será el sistema II el que prevalezca e impulse nuestras decisiones. De este modo, conseguimos unir los modelos competitivos paralelos con los modelos por defecto-intervencionistas al vincular el modelo aditivo de Mukherjee con el modelo de umbral para la toma de decisiones.
Como se ha comentado anteriormente, son muchos los factores que pueden activar el cambio, como la presencia o ausencia de datos empíricos y cuantitativos, el contexto de la toma de decisiones (por ejemplo, afectar a los pobres o a los ricos), la pericia y la experiencia del decisor, etc. Además, una amplia investigación psicológica ha demostrado que las personas suelen utilizar una heurística simple, que se basa en los números destacados como potencias de 10 (por ejemplo, 1,2,5,10,20,50,100,200, etc.) . Es decir, aunque el sistema I no realiza los cálculos exactos, sí evalúa la «esencia» de los beneficios y daños relativos, y probablemente lo hace según el «nivel de aspiración de 1/10» (redondeado al número más cercano) de forma que las estimaciones de la relación beneficios/daños cambian en 1,2,5, 10, etc. órdenes de magnitud. Por lo tanto, en esta sección consideramos varias situaciones prototípicas 1) cuando γ = 0, 0.5, o 1; 2) cuando BII>> HII, BII = HII y BII <<HII; y 3) cuando el arrepentimiento de omisión (BI) << el arrepentimiento de comisión (HI), BI = HI, o BI>> HI
En primer lugar, nótese que γ=0, cuando el numerador de la fracción de la izquierda en la Ecuación 6 ( Archivo adicional 1: Apéndice) es cero, es decire., cuando p B II – 1 – p H II = 0 , o resolviendo para p, obtenemos p = 1 1 + B II H II , que es exactamente el valor del umbral EUT para la probabilidad en la que las utilidades esperadas de las dos opciones son iguales. Esto corresponderá al modelo #3 anterior, en el que el sistema II ejerce un control total sobre la toma de decisiones. Por tanto, cuando γ = 0, tenemos el modelo clásico de umbral EUT y terapéutico. En este caso, el arrepentimiento no afecta a los beneficios y daños de la EUT, y p t = H II H II + B II = 1 1 + B II H II . Si BII>> HII, pt se aproxima a cero y el decisor recomendará el tratamiento a prácticamente todo el mundo. Por otro lado, si BII = HII, pt es igual a 0,5 y podría recomendar el tratamiento si la enfermedad es tan probable como no. Por último, si BII << HII, pt se aproxima a 1,0, y se espera que la persona que toma la decisión recomiende el tratamiento sólo si está absolutamente segura en el diagnóstico.
En el otro extremo, si γ = 1, tenemos el modelo de sistema I puro (correspondiente al modelo #3 anterior, que se basa únicamente en los procesos del sistema I). Obsérvese el valor de γ=1, cuando el denominador de la segunda fracción de la ecuación 6 ( Archivo adicional 1: Apéndice) es igual a uno, o cuando la expresión H I – B I = 0 , es decir, cuando B I =H I . En estas condiciones, es bastante obvio que las evaluaciones del sistema I se vuelven irrelevantes si el beneficio neto percibido del tratamiento es igual al daño neto percibido. Cuando γ=1, la evitación del arrepentimiento se convierte en el motivador clave, y no los beneficios y daños del EUT. Obsérvese que en el sistema I p no está relacionado con γ en términos de valoración (ecuación 1). En estas circunstancias, sólo opera la toma de decisiones bajo el sistema I y se suprimen los procesos analíticos del sistema II (ecuación 1), como se observa en aquellos responsables de la toma de decisiones que tienden a seguir únicamente la intuición, o se ven extremadamente afectados por sus experiencias pasadas sin considerar los nuevos hechos sobre el terreno. Es decir, las diferencias de probabilidad no juegan ningún papel en tales decisiones, porque una persona que sólo utiliza el sistema I no considera la probabilidad como un factor.
Finalmente, si γ = 0,5, el decisor está motivado por EUT y por la evitación del arrepentimiento (modelo nº 2 mencionado anteriormente). En este caso, los beneficios (BII), los perjuicios (HII), los arrepentimientos por omisión (BI) y por comisión (HI) son actores activos. Estos tres casos se presentan en la tabla 1 (véase el archivo adicional 2), que muestra las probabilidades de umbral para γ = 0,5 y los datos objetivos que indican una elevada relación beneficio/daño ( B II / H II = 10 ). También se muestra cómo la probabilidad umbral depende de la percepción individual del riesgo. Si HI>> HI, se magnifica el efecto de BI/HI (ver Ecuación 3), lo que resulta en un comportamiento extremo en el sentido de aumentar la probabilidad de que dicha persona acepte siempre (como pt<0) o rechace el tratamiento (como pt>1). Para HI <<HII, el impacto en la forma en que el sistema I procesa los beneficios y los daños no es tan pronunciado e influye en el umbral de EUT en mucha menor medida.