The impact of visual elements on rational decision making during risk elicitation tasks

Abstract

Understanding an individual’s risk propensity may provide insight into decision-making processes involving risk, and predict behaviour under various policy interventions. There are different ways to measure risk propensity. One of the principal methods is through risk lottery elicitation tasks where validity issues may be caused by participants’ irrational choices. Participants’ irrational choices are due to misunderstanding of the lotteries in these risk elicitation tasks which are presented as numerical probabilities. Such choices produce a high inconsistency rate as well as invalid predictions of individuals’ risk propensity. This thesis aims to help people understand the lotteries of such risk lottery elicitation tasks and assist in their rational decision making with the use of interactive approaches. To achieve this, the thesis shows the results of three quantitative empirical studies based on the overarching research question: “Can incorporating visual elements and interactive approaches with graphs in a risk elicitation task influence rational decision making?”. The first study investigated whether by introducing gamified elements into a risk lottery elicitation task, participants would be influenced to choose rationally. The second study explored the underlying factors, which influence participants’ rational choices in options of a risk lottery elicitation task. The third study examined whether using interactive visual media would influence rational choices in a risk lottery elicitation task. Results from the first experiment with 32 participants showed that, despite an acceptable level of the game’s usability, (as revealed from a validated usability satisfaction questionnaire, M = 6.86 of maximum 10 and SD= 0.62), there was no observable correlation between participant’ choices in the game and the standardised task, r (32) = .120, p < .511. Results from the second experiment with 60 participants, showed that participants who scored higher in a validated numeracy scale were more likely to answer rationally in the lottery options of a risk elicitation task , X2 (1, N= 60) = 4.176, p = .041. Similarly, participants who scored higher in a validated cognitive reflection task had greater chance of choosing rationally in the Holt and Laury task, p < 0.05. Furthermore, when participants used graphs to reason their choices in the task, they were more likely to choose rationally in the task, p < .020. Results from the third experiment with 225 participants, yielded significant evidence that both people who scored lower in the validated numeracy assessment scale and higher, chose more consistently when they interacted with pie charts that presented the lotteries than when they were presented with lotteries as numerical probabilities or passive pie charts, p < .00. The first experiment demonstrates high variance arising from inconsistency in the choices in both tasks. The results highlight the issues with irrational choices in risk lottery elicitation tasks and show that, despite evidenced usability the inconsistency of participants’ choices persisted in a gamified context similar to the standard Holt and Laury task. The second experiment results demonstrate that the use of visual methods, which may extend to game, is more likely to result in rational and therefore consistent choices for people with numerical difficulties or impulsive thinking. The third experiment results demonstrate that the use of interactive visual media has potential to increase consistency of choices in risk lottery elicitation tasks especially for people with numerical difficulties. These findings have implications for the future implementation of risk elicitation tasks that involve lotteries to convey risky situations particularly for audiences with score lower in validated numeracy and cognitive reflection tasks. The evidence provided by this thesis supports the assertion that by providing an interactive graphical presentational way of the lotteries in the task, the consistency of results can be increased. Interactive approaches with visual media were shown to assist on rational decision making for people who scored lower in the validated metrics of numeracy and impulsive thinking confirming empirical evidence which suggested the use of external representations to understand probability problems. Thus, these experiments’ results extended the theories supporting the use of external representations to solve probability problems by using specifically pie charts as external representations that assist the rational choice in the Holt and Laury task. This interactive approach, which could be extended through games, may reduce individuals’ irrational choices in risk lottery elicitation task and thus allow the accurate estimations of their risk propensity. The latter would help to provide more accurate predictions of individuals’ behaviour under various policies, in the context of financial investments.

Η κατανόηση της τάσης ενός ατόμου για κινδύνους μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τις διαδικασίες λήψης αποφάσεων που ενέχουν κίνδυνο και να προβλέψει τη συμπεριφορά στο πλαίσιο διαφόρων παρεμβάσεων πολιτικής. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μέτρησης της τάσης κινδύνου. Μία από τις κύριες μεθόδους είναι μέσω των εργασιών πρόκλησης λοταρίας κινδύνου, όπου ζητήματαεγκυρότητας μπορεί να προκληθούν από παράλογες επιλογές των συμμετεχόντων. Οι παράλογες επιλογές των συμμετεχόντων οφείλονται σε παρανόηση των λαχειοφόρων αγορών σε αυτές τις εργασίες πρόκλησης κινδύνου που παρουσιάζονται ως αριθμητικές πιθανότητες. Τέτοιες επιλογές παράγουν υψηλό ποσοστό ασυνέπειας καθώς και μη έγκυρες προβλέψεις για την τάση των ατόμων να κινδυνεύουν. Αυτή η διατριβή στοχεύει να βοηθήσει τους ανθρώπους να κατανοήσουν τις λοταρίες τέτοιων εργασιών πρόκλησης λαχειοφόρων αγορών κινδύνου και να τους βοηθήσει στη λήψη ορθολογικών αποφάσεων με τη χρήση διαδραστικών προσεγγίσεων. Για να επιτευχθεί αυτό, η διατριβή παρουσιάζει τα αποτελέσματα τριών ποσοτικών εμπειρικών μελετών που βασίζονται στο γενικότερο ερευνητικό ερώτημα: «Μπορεί η ενσωμάτωση οπτικών στοιχείων και διαδραστικών προσεγγίσεων με γραφήματα σε μια εργασία εξαγωγής κινδύνου να επηρεάσει τη λήψη ορθολογικών αποφάσεων;». Η πρώτη μελέτη διερεύνησε κατά πόσον με την εισαγωγή παιχνιδιοποιημένων στοιχείων σε μια εργασία πρόκλησης λοταρίας κινδύνου, οι συμμετέχοντες θα επηρεάζονταν να επιλέξουν ορθολογικά. Η δεύτερη μελέτη διερεύνησε τους υποκείμενους παράγοντες, οι οποίοι επηρεάζουν τις ορθολογικές επιλογές των συμμετεχόντων στις επιλογές μιας εργασίας πρόκλησης λοταρίας κινδύνου. Η τρίτη μελέτη εξέτασε εάν η χρήση διαδραστικών οπτικών μέσων θα επηρέαζε τις ορθολογικές επιλογές σε μια εργασία εξαγωγής τυχερών παιχνιδιών κινδύνου. Τα αποτελέσματα από το πρώτο πείραμα με 32 συμμετέχοντες έδειξαν ότι, παρά το αποδεκτό επίπεδο χρηστικότητας του παιχνιδιού, (όπως αποκαλύπτεται από ένα επικυρωμένο ερωτηματολόγιο ικανοποίησης χρηστικότητας, M = 6,86 του μέγιστου 10 και SD= 0,62), δεν υπήρχε παρατηρήσιμη συσχέτιση μεταξύ των συμμετεχόντων επιλογές στο παιχνίδι και την τυποποιημένη εργασία, r (32) = .120, p < .511. Τα αποτελέσματα από το δεύτερο πείραμα με 60 συμμετέχοντες, έδειξαν ότι οι συμμετέχοντες που σημείωσαν υψηλότερη βαθμολογία σε μια επικυρωμένη κλίμακα αριθμητικής ήταν πιο πιθανό να απαντήσουν ορθολογικά στις επιλογές λοταρίας μιας εργασίας πρόκλησης κινδύνου, X2 (1, N= 60) = 4,176, p = . 041. Ομοίως, οι συμμετέχοντες που σημείωσαν υψηλότερη βαθμολογία σε μια επικυρωμένη εργασία γνωστικού αναστοχασμού είχαν μεγαλύτερες πιθανότητες να επιλέξουν ορθολογικά την εργασία Holt και Laury, p <0,05. Επιπλέον, όταν οι συμμετέχοντες χρησιμοποιούσαν γραφήματα για να αιτιολογήσουν τις επιλογές τους στην εργασία, ήταν πιο πιθανό να επιλέξουν ορθολογικά στην εργασία, p < 0,020. Τα αποτελέσματα από το τρίτο πείραμα με 225 συμμετέχοντες, έδωσαν σημαντικές ενδείξεις ότι και τα δύο άτομα που σημείωσαν χαμηλότερη βαθμολογία στην κλίμακα αξιολόγησης της επικυρωμένης αριθμητικής και υψηλότερη, επέλεξαν πιο σταθερά όταν αλληλεπιδρούσαν με πίνακες πίτας που παρουσίαζαν τις λαχειοφόρους αγορές από ό,τι όταν παρουσιάστηκαν με λαχεία ως αριθμητικές πιθανότητες ή παθητικά γραφήματα πίτας, p < .00. Το πρώτο πείραμα δείχνει υψηλή διακύμανση που προκύπτει από ασυνέπεια στις επιλογές και στις δύο εργασίες. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τα ζητήματα με παράλογες επιλογές σε εργασίες πρόκλησης λοταρίας κινδύνου και δείχνουν ότι, παρά την αποδεδειγμένη χρηστικότητα, η ασυνέπεια των επιλογών των συμμετεχόντων παρέμεινε σε ένα παιχνιδοποιημένο πλαίσιο παρόμοιο με το τυπικό έργο Holt και Laury. Τα αποτελέσματα του δεύτερου πειράματος δείχνουν ότι η χρήση οπτικών μεθόδων, οι οποίες μπορεί να επεκταθούν στο παιχνίδι, είναι πιο πιθανό να οδηγήσει σε ορθολογικές και επομένως συνεπείς επιλογές για άτομα με αριθμητικές δυσκολίες ή παρορμητική σκέψη. Τα αποτελέσματα του τρίτουπειράματος καταδεικνύουν ότι η χρήση διαδραστικών οπτικών μέσων έχει τη δυνατότητα να αυξήσει τη συνέπεια των επιλογών στις εργασίες πρόκλησης τυχερών παιχνιδιών κινδύνου, ειδικά για άτομα με αριθμητικές δυσκολίες. Αυτά τα ευρήματα έχουν επιπτώσεις για τη μελλοντική εφαρμογή των εργασιών πρόκλησης κινδύνου που περιλαμβάνουν λοταρίες για τη μετάδοση επικίνδυνων καταστάσεων, ιδιαίτερα για κοινό με χαμηλότερη βαθμολογία σε επικυρωμένες εργασίες αριθμητικής και γνωστικού προβληματισμού. Τα στοιχεία που παρέχονται από αυτή τη διατριβή υποστηρίζουν τον ισχυρισμό ότι παρέχοντας έναν διαδραστικό τρόπο γραφικής παρουσίασης των κληρώσεων στην εργασία, μπορεί να αυξηθεί η συνέπεια των αποτελεσμάτων. Οι διαδραστικές προσεγγίσεις με οπτικά μέσα αποδείχθηκαν ότι βοηθούν στην ορθολογική λήψη αποφάσεων για άτομα που σημείωσαν χαμηλότερη βαθμολογία στις επικυρωμένες μετρήσεις της αριθμητικής και της παρορμητικής σκέψης επιβεβαιώνοντας εμπειρικά στοιχεία που πρότειναν τη χρήση εξωτερικών αναπαραστάσεων για την κατανόηση προβλημάτων πιθανοτήτων. Έτσι, τα αποτελέσματα αυτών των πειραμάτων επέκτειναν τις θεωρίες που υποστηρίζουν τη χρήση εξωτερικών αναπαραστάσεων για την επίλυση προβλημάτων πιθανοτήτων χρησιμοποιώντας ειδικά διαγράμματα πίτας ως εξωτερικές αναπαραστάσεις που βοηθούν την ορθολογική επιλογή στην εργασία Holt και Laury. Αυτή η διαδραστική προσέγγιση, η οποία θα μπορούσε να επεκταθεί μέσω παιχνιδιών, μπορεί να μειώσει τις παράλογες επιλογές των ατόμων στο έργο της πρόκλησης τυχερών παιχνιδιών κινδύνου και έτσι να επιτρέψει την ακριβή εκτίμηση της τάσης τους προς τον κίνδυνο. Το τελευταίο θα βοηθούσε στην παροχή ακριβέστερων προβλέψεων για τη συμπεριφορά των ατόμων υπό διάφορες πολιτικές, στο πλαίσιο των οικονομικών επενδύσεων.