思維第九章思維第九章章節內容第一節思維的研究方法

第二節 思維研究的領域

第三節思維中的無意識過程

第四節思維和人工智能章節內容第一節思維的研究方法第一節思維的研究方法

一、行為測量

行為測量（BehavioralMeasures）是指研究者通過對被試外顯行為的觀察或運用各種指標對被試的外顯行為的評估來獲得思維過程數據的方法。行為測量的兩個層次：觀察數據和行為指標。采用觀察數據的實驗，往往不對因變量作明確規定，而是籠統地對被試行為作觀察；而采用行為指標，則需要在實驗設計中規定某些因變量指標，并針對它們進行觀察記錄。

第一節思維的研究方法一、行為測量（一）觀察數據

即對被試行為進行觀察后所獲得的數據

早期的思維研究者們借用行為主義觀察外顯行為的思想，獲得了許多有關思維的觀察數據。根據所獲得的觀察數據進行進一步的推斷，形成了有關思維的理論。例證：桑代克的嘗試錯誤實驗和苛勒的頓悟實驗

（一）觀察數據即對被試行為進行觀察后所獲得的數據（二）行為指標

波斯納（1973）的一項醞釀實驗

自變量：醞釀期的長短（三個水平）因變量（行為指標）：百分率（被試解決問題的），時間（解決問題所花費的）實驗設計：被試間設計實驗結果：被試30分鐘的問題解決成功率最高，無醞釀期最低

實驗結論：醞釀期的長短直接影響了問題解決的效果

（二）行為指標波斯納（1973）的一項醞釀實驗（二）行為指標沃森和約翰遜－萊爾德的選擇作業實驗（四卡片問題）驗證卡片的一面為元音字母，另一面為偶數

正確的答案是翻卡片“E”和卡片“7”，因為翻卡片“E”可以從正面驗證規則正確與否，而翻卡片“7”可以從反面證偽這一規則。被試擅長于從正面驗證某一規則，而不習慣于證偽。

（二）行為指標沃森和約翰遜－萊爾德的選擇作業實驗（四卡片問題二、出聲思維

（一）出聲思維的由來

由于慢速的信息加工過程持續時間較長，內部操作更為復雜，存在多種選擇的可能性，對其進行行為測量幾乎是不可能的。因此，通過出聲思維，使個體的思維過程外顯化，這樣就可以直接觀察人的思維過程。1945年，心理學家鄧克首先提出了出聲思維法。1972年，紐厄爾（Newell）和西蒙（Simon）將此方法用在了問題解決領域，獲得了可喜的成功。

二、出聲思維（一）出聲思維的由來出聲思維法一般實施步驟（1）對被試進行預訓練，使他們能順利地進行出聲思維；（2）給被試一個思維作業，讓他們用出聲思維的方法來完成作業，同時用錄音機記錄他們的全部口述；

（3）當被試在進行出聲思維的過程中，發生停頓，實驗者應及時提醒或詢問他們在想什么，不過，除非有特殊的研究目的，并事先做過準備，實驗者在出聲思維過程中，不應提問，以免干擾被試的出聲思維；

（4）將錄下的言語報告逐字逐句地整理成文字材料，并對記錄進行細致的分析，提煉其中有價值的材料，以分析被試思維的過程及其特點。

出聲思維法一般實施步驟（1）對被試進行預訓練，使他們能順利地（二）出聲思維的分析----問題行為圖

問題行為圖可以使研究者直觀地看出被試在問題解決過程中所進行的各種操作序列。問題行為圖由兩個部分組成：（1）知識狀態，即被試在某一具體時刻所知的關于該思維作業的全部信息；（2）操作，即被試每次用來改變其知識狀態的手段。研究者可以通過問題行為圖，詳細地了解被試所進行的內部操作過程。

eg：計算1+2+3+……+98+99+100=？（二）出聲思維的分析----問題行為圖問題行為圖可一個被試解密碼問題的問題行為圖片段

一個被試解密碼問題的問題行為圖片段（三）出聲思維的研究實例

傅小蘭的獨粒鉆石棋游戲實驗

（三）出聲思維的研究實例傅小蘭的獨粒鉆石棋游戲實驗（四）對出聲思維的評價

優點：

1、出聲思維的結果可以被量化2、能較好地掌握被試思維的全過程缺陷：1、出聲思維反映的是僅能停留在被試意識層面的東西2、在解決問題時讓被試進行言語報告可能會影響到被試的思維3、言語報告的可信度并不高

出聲思維法較適宜于那些能夠為被試自身清楚意識到的思維過程的研究。

（四）對出聲思維的評價優點：三、建構認知模型

建構認知模型是一個方法論上的概念，它代表的是一種指導思想，而非專指某種具體的方法。研究者往往會嘗試各種方法，綜合系列實驗研究的結果，來建立模型以揭示思維的心理機制和內部表征，并設計實驗來檢驗模型的解釋力。

三、建構認知模型建構認知模型是一個方法論上的概念，（一）實施步驟

以概念結構的原型說為例來說明認知模型范式的實施步驟。1．先驗模型階段

先驗模型就是指研究者頭腦中的理論模型，即還未得到實驗驗證的思想雛形。

建立一個有關思維心理機制和內部表征的先驗模型是建立具有解釋力、得到數據支持的認知模型的基礎。

（一）實施步驟以概念結構的原型說為例來說明認知模型2．實驗驗證階段

在先驗模型指導下，進行實驗驗證是認知模型范式的第二個步驟。實驗驗證，即要通過對各種變量的操縱來獲得有利的結果，提出支持或否定先驗模型的證據，為模型的進一步完善打好基礎。

2．實驗驗證階段在先驗模型指導下，進行實驗驗證是認4個語義范疇實例的優良程度評定常模

4個語義范疇實例的優良程度評定常模不同范疇成員代表性的項目的反應時不同范疇成員代表性的項目的反應時3．模型完善階段

在對認知模型進行實驗驗證之后，認知模型的建構就可以進入第三個階段----對模型進行完善。至此，模型的建構基本完成，經過修改完善的模型將回到實驗驗證階段，重新經受實證研究的考驗，然后再完善。在這種不斷循環的研究程序中，認知模型將越來越具解釋效力。

3．模型完善階段在對認知模型進行實驗驗證之后，認知（二）評價

優點：（1）符合如今科學發展的趨勢，即先依靠人的理性提出某個觀點，然后再以實踐去加以驗證。而不是像原始的科學一樣，依靠對經驗的歸納來得出科學理論。（2）有利于揭示思維的本質及其內在的心理機制，而不僅僅停留在現象的層面上。（3）對人的思維過程進行某種模型上的猜測與擬合是十分有應用價值的。（二）評價優點：（二）評價局限：（1）先驗模型有時可能不可靠。基于先驗模型進行實驗研究，并將實驗的結論解釋為先驗模型的預期有時是不正確的。因為在擺脫先驗模型束縛的情況下，也許對實驗結論會做出不同的解釋。（2）有時難以找到具體的實驗方法可以驗證先驗模型。有些研究者在設計模型時，往往會將模型設計得過于復雜，這給實驗驗證帶來了難度。（3）不是任何的思維過程都能找到一個認知模型與之相匹配的。

（二）評價局限：第二節思維研究的領域

一、概念的形成

概念是思維的最基本單元，而思維正是以某種算法或規則對概念進行操作的過程。1956年，布魯納、古德諾（Goodnow）和奧斯丁（Austin）提出了假設檢驗說，描述了概念形成的過程。

第二節思維研究的領域一、概念的形成（一）假設檢驗說的主要觀點

在概念形成的過程中，需要利用現在獲得的和已存儲的信息來主動提出一些可能的假設，即設想所要掌握的概念可能是什么，這些可能的假設組成一個假設庫。在概念形成的實驗中，對任一刺激作出反應之前，被試都必須從他的假設庫中，取出一個或幾個假設，并根據這一假設作出反應，即對這一假設進行檢驗。如果被試得到正確反饋，他們會繼續延用這一假設，否則，被試將舍棄這一假設，并到假設庫中再尋找另一假設來代替現有的假設，如此這樣反復，直到某個正確的假設被反復驗證為正確時，概念便形成了。

（一）假設檢驗說的主要觀點在概念形成的過程中，需要被試的假設檢驗過程可以被看成是運用有目的策略的過程。這些目的包括：

（1）從每一個決定中獲取最多信息；（2）使任務的壓力保持在可處理的限度以內；（3）調節在規定的時間或活動范圍內，未能掌握概念的風險以及作出一個決定所帶來的其他風險。有目的策略的運用是假設檢驗說的核心，也是人在假設檢驗過程中主動性的體現。

（一）假設檢驗說的主要觀點

被試的假設檢驗過程可以被看成是運用有目的策略的過程。（二）實驗驗證----人工概念實驗

人工概念指人為制造出來的，并沒有實際內涵的某種概念。在人工概念實驗中，實驗材料是畫有圖形的卡片，這些圖形可以在四個維度上變化：形狀、顏色、數目和邊框。每個維度又分為3個水平。形狀維度有十字、圓形和方形3個屬性；顏色有綠、黑、紅三個屬性；數目有1、2、3三個屬性；邊框也有1、2、3三個屬性。每張卡片都具有這4個維度的各一個屬性，所以每張卡片都和其他卡片在4個維度上不同，這樣的卡片共81張。

（二）實驗驗證----人工概念實驗人工概念指人為制人工概念實驗材料人工概念實驗材料假設檢驗過程中使用的策略（1）同時性掃描，被試根據主試所給的第一個肯定實例的部分屬性來形成多個部分假設，依照其中一個假設選取卡片后，將主試給予的反饋與這些假設進行對照，看究竟哪一個假設是正確的；（2）繼時性掃描，這一策略也應用于部分假設，與同時性掃描的區別在于一次只檢驗一個假設；（3）保守性聚焦，這個策略應用于總體假設的檢驗。總體假設指根據主試所給的第一個肯定實例的所有屬性來形成假設，所謂保守性聚焦就是以第一個肯定實例的全部屬性為焦點，接下來選取的卡片都對準這個焦點。（4）博弈性聚焦，這個策略也是用于總體假設檢驗的。與保守性聚焦不同，它一次改變焦點卡片一個以上的屬性。假設檢驗過程中使用的策略（1）同時性掃描，被試根據主試所給的（三）實驗驗證----漸變－突變實驗（課后閱讀）

概念形成是先漸變，后突變的過程

英文假設檢驗模型

漢字假設檢驗模型

（三）實驗驗證----漸變－突變實驗（課后閱讀）概念形成是二、問題解決

問題解決是最為普遍的一種思維形式，最早的嘗試錯誤說和頓悟理論的爭論就屬于問題解決的研究范疇。

問題解決的過程中，往往會出現功能固著（functionalfixedness）現象。所謂功能固著就是指在問題解決過程中，只看到某種事物的典型功能，而看不到該事物其他方面作用的現象。

二、問題解決問題解決是最為普遍的一種思維形式，最早（一）典型問題

1．繩子問題

由梅爾（Maier）于1931年提出2．盒子問題由鄧克（Duncker）于1945年提出

（一）典型問題1．繩子問題盒子問題盒子問題盒子問題的正確解決方式盒子問題的正確解決方式（二）實驗研究

三種實驗處理條件：（1）控制條件，三個盒子是空的，它和大頭針、火柴以及蠟燭等實驗材料一起擺放在桌子上；（2）功能固著條件，三個盒子里分別裝有大頭針、火柴和蠟燭；（3）中性物條件，三個盒子里分別裝有與實驗無關的鈕扣等其他與問題解決無關的物品。條件（2）和條件（3）強化了盒子作為容器的功能，即能加強被試本身的功能固著。實驗采用被試間設計，每個被試只接受一種實驗處理。每個條件下有7名被試。

（二）實驗研究三種實驗處理條件：實驗結果

實驗結果Adamson的實驗

涉及三個問題：盒子問題、回形針問題和螺絲錐問題。兩個自變量水平：功能固著條件下有經驗的被試和控制條件下的無經驗的的被試兩個因變量指標：一個是20分鐘內能解決問題的被試的百分率；另一個是被試成功解決問題所花費的時間。

結論：不同實驗條件下，被試的反應時間有明顯的差異，控制條件下的被試比功能固著條件下的被試解決問題的速度要快得多。

Adamson的實驗涉及三個問題：盒子問題、回形針問題和Adamson的實驗

控制條件實驗條件控制條件實驗條件

螺絲刀問題

回形針問題

Adamson的實驗控制條件實驗條件三、推理

（一）啟發式策略

啟發式策略是指人們在推理任務中，往往采用的一些推理規則；這些規則不一定遵循標準邏輯規范，但在生活情景中也能幫助人們作出快速的、基本有效的推斷。

三種重要的啟發式策略：代表性啟發法、可得性啟發法和調整啟發法。

三、推理（一）啟發式策略啟發式策略代表性啟發法是指人們傾向于根據樣本是否代表總體來判斷其出現的概率，愈有代表性的，被判斷為愈常出現。可得性啟發法是指人們傾向于根據一個客體或事件在知覺或記憶中的可得性程度來評估其相對頻率的，容易知覺到的或回想起的常被判定為更可能出現。調整策略是指以最初的信息為參照來調整對事件的估計。——“錨定效應”

啟發式策略代表性啟發法是指人們傾向于根據樣本是否代表（二）推理模型

1．國外研究者提出的模型——三段論推理

Chapman和Chapman（1959）曾提出三段論推理的換位模型。他們認為，人在三段論推理中所犯的錯誤是由于錯誤地解釋了前提。如，人們往往將一個全稱肯定前提或特稱否定前提解釋為逆轉亦真。

（二）推理模型1．國外研究者提出的模型——三段論推理2．國內的研究

林崇德等也探討了人類推理中所使用的模型。他們曾研究了兒童在三項系列問題中所使用的推理模型（李紅和林崇德，2001）。

實驗設置了兩個條件：自由推理和實質描述推理結果發現，在自由推理中，個體解決三項系列問題的心理模型的發展經歷了4個階段；在實質描述推理中，個體解決三項系列問題的心理模型的發展經歷了5個階段。

2．國內的研究林崇德等也探討了人類推理中所使用的模四、決策

決策是指在分析所獲得信息的基礎上作出決定的心理過程。傳統的決策研究者通常持有“完全理性”觀點，即認為決策者可以基于對所掌握信息的全面權衡，而作出最優的抉擇。1947年，西蒙考慮到了人的心理因素在決策中的作用，提出了“有限理性”觀點。

四、決策決策是指在分析所獲得信息的基礎上作出決定的（一）期望效用理論

基于“完全理性”觀點的決策理論，往往用數學模型來模擬人的決策過程。最具代表性的要屬諾依曼和摩根斯騰（Neumann和Morgenstern，1947）提出的期望效用理論（expectedutilitytheory）。

期望效用理論認為：決策者一般選擇期望效用值最大的那項備擇方案。期望效用值可以用備擇方案的結果發生概率與該備擇方案的效用值之間的函數來表示。期望效用值最大的方案即為當前的最佳決策。改進：薩維奇（Savage，1954）提出了主觀期望效用理論（subjectiveexpectedutilitytheory）

（一）期望效用理論基于“完全理性”觀點的決策理論，（二）前景理論

相對于“完全理性”觀點，“有限理性”觀點則認為人不可能全面地考慮問題，并作出最為合理的決策，在現實生活中，人們決策的有效方法是靠以往的經驗。Kahneman和Tversky（1979）在一系列心理實驗研究的基礎上，發現人的實際決策行為和期望效用理論的預期有所偏離，并且這些偏離都是系統的、有規律的。因此，卡納曼和特弗斯基提出了前景理論，對這些系統偏離進行解釋。

（二）前景理論相對于“完全理性”觀點，“有限理性”1．回避損失（lossaversion）

回避損失是指損失的效用要比等量收益的效用得到更大的權重。

當收益逐漸增加時，價值增長很少，而當損失增加時，價值卻降得很快。

損失、收益價值函數1．回避損失（lossaversion）回避損失2．參照效應（referencedependence）參照效應指人們一般是依據某一參照點來定義價值，而不是依據純價值進行決策。3．捐贈效應（endowmenteffect）捐贈效應是指對于獲得本不屬于自己財產的東西，人們傾向于給予高的評價。

2．參照效應（referencedependence）第三節思維中的無意識過程（閱讀）一、零相關標準與直覺研究

零相關標準最早是由Chan（1992）提出，指被試的信心和他們的思維任務準確性沒有關系。直覺是指人們在沒有意識到證據支持的情況下，依然感到自己的決定、判斷、或問題解決辦法是正確的情況。人們在任務準確率上反映出思維過程的存在，但在主觀信心上意識不到思維過程，證明思維中無意識過程確實存在。

第三節思維中的無意識過程（閱讀）一、零相關標準與直覺（一）“兩組三項組合”程序

“兩組三項組合”程序是在遠距離聯想測驗的基礎上設計的。1．遠距離聯想測驗Mednick（1962）認為創造性思維是將相互無關聯的觀點、想法進行結合的能力。需要聯系在一起的幾個觀點間的關系越遠，問題就會變得越難，所需要的創造性思維也就越強。為了將創造性思維與思維錯亂、妄想、臆想進行區分，麥德尼克進一步指出聯系產生的新觀點必須是有用的，而不是僅僅具有新穎性。

（一）“兩組三項組合”程序“兩組三項組合”程序是2．“兩組三項組合”程序要求被試觀察這兩組測試項目，并為存在解決方案的一組找到一個合適的共同聯想詞。呈現測試項目數秒后，不管被試是否找到合適的聯想詞，都要求其停止思考，并判斷哪一組是具有解決方案的。由于被試的思考時間受到嚴格的控制，所以一般很難在如此短的時間內想到真正合適的聯想詞，被試的判斷基本是基于猜測、預感或直覺的，而此時對于被試判斷結果的測量就是對直覺的測量。結果：被試判斷的正確率顯著高于隨機水平，即被試對是否存在合適聯想詞的直覺較為準確，但是他們并不確信他們的判斷。

2．“兩組三項組合”程序要求被試觀察這兩組測試項目，2．“兩組三項組合”程序為了確定直覺現象中的思維無意識性到底受何因素影響，鮑厄斯等對“兩組三項組合”測驗進行了調整：操縱聯想詞和三個測試項目間的意義聯結。他們將測試項目組分為意義會聚和意義分離兩種。意義會聚是指遠距離聯想詞在和三個測試項目進行聯系時，保持同一意思。意義分離指遠距離聯想詞并不是在和每一個測試項目進行聯結時，都有相同的意思，至少與一個測試項目聯結時的意義與其它兩個聯結時不同。實驗結果：聯想詞和三個測試項目聯結間的意義會聚程度與被試判斷結果存在顯著相關。

2．“兩組三項組合”程序為了確定直覺現象中的思維無意（二）滑鐵盧格式塔趨合任務

它包含兩個測試項目組：一個為能趨合的測試項目組，其中的測試項目為一些熟悉物體的碎片表征，被試能把這些表征整合成一個整體；另一個為不能趨合的測試項目組，其中的測試項目為上述物體碎片的旋轉或替換，即無意義的不能整合為一個整體的碎片。實驗結果：被試直覺的正確率顯著高于隨機概率。即使當被試的自信評價等級為零時，他們猜測的正確率仍高于隨機概率。可見被試的正確率和信心程度無關，兩者符合零相關標準。

（二）滑鐵盧格式塔趨合任務它包含兩個測試項目組：一（二）滑鐵盧格式塔趨合任務作為“兩組三項組合”程序的變式，“滑鐵盧格式塔趨合任務”在非語詞任務中滿足了零相關標準，這暗示著思維的無意識過程可能是廣泛存在于涉及各類材料的各種任務中的。

（二）滑鐵盧格式塔趨合任務作為“兩組三項組合”程序的（三）積累線索任務

“兩組三項組合”程序的另一個變式為“累積線索任務”（accumulatedcluestask）

和遠距離聯想測驗類似，“累積線索任務”中只有一個測試項目組，包括15個單詞，它們都具有一個共同的聯想詞。其中前12個單詞與聯想詞間的距離相對遠，而最后3個單詞的聯想距離則相對近些。

（三）積累線索任務“兩組三項組合”程序的另一個變式（三）積累線索任務實驗中，依次向被試呈現單詞，每次呈現之后，都讓被試想出一個單詞來作為已有單詞列表中所有單詞的聯想詞。在項目依次呈現的過程中，每當被試產生一個聯想詞后，都要求他們判斷這些聯想詞成為整個問題的最終答案的可能性。結果表明：隨著項目依次呈現，被試的聯想詞越來越接近問題的真正答案，但他們對可能性的判斷卻始終維持在一個較低的水平上。被試的正確率在提高的同時，卻仍不確信自己在向正確答案逼近，這種信心水平和正確率的分離可以作為元認知缺乏和無意識思維的證據。

（三）積累線索任務實驗中，依次向被試呈現單詞，每次呈二、猜測標準與問題解決研究

猜測標準最早由奇斯曼和梅里克爾（1984）提出，指言語報告等外顯測試表明被試處于猜測水平，但他們實際的行為水平則高于隨機水平，即言語報告等外顯測試和操作水平的分離。（一）FOK范式FOK就是知道自己能解決問題的感覺，屬于元認知范疇，可以作為猜測標準中外顯測試的指標。

二、猜測標準與問題解決研究猜測標準最早由奇斯曼和梅經典的FOK范式程序

（1）向被試提出一個難度較大問題，也就是說不是一個能立即回答的問題；（2）在問題解決過程中，如果被試不知道正確答案，則讓他們判斷自己能否解決問題，找到正確答案的可能性，或是估計自己距離解決方法有多近，即FOK判斷；

（3）考察被試所給出答案的正確性程度，并將之與被試的FOK判斷進行比較。結果表明，被試的FOK評定和他們實際的正確程度完全背離，這種背離可以被解釋為無意識思維過程的證據。

經典的FOK范式程序（1）向被試提出一個難度較大問題，（二）復雜系統控制任務

復雜系統控制任務是一類較為復雜的問題解決任務，要求被試控制若干個輸入值，使系統的一個或多個輸出值達到某個要求。由于問題過于復雜，被試對系統規則的有意識探索，往往得不出什么結果。那么。他們在問題解決過程中確實確實發生的行為表現提升，就可以作為思維無意識過程的運作證據。（二）復雜系統控制任務復雜系統控制任務是一類較為復（三）球－箱實驗

1．問題形式

球－箱問題的基本形式

問題情景中有5個箱子和5個球；每個箱子有兩種狀態：開或者關；每個球也有兩種狀態：在箱子里或者在箱子外。

（三）球－箱實驗1．問題形式問題情景中有5個箱“球－箱問題”的潛藏規則（1）最右邊的球總是可以移動；（2）除了最右邊的球以外，其他球只有當：其右側緊鄰的球處于箱子內，且右側其他球都處于箱子外時，方可移動。按此規則，整個“球－箱問題”的問題空間是一個包含32個狀態的線性空間。

“球－箱問題”的潛藏規則（1）最右邊的球總是可以移動；球－箱問題的線性問題空間

球－箱問題的線性問題空間2．猜測標準的證實

Reber和Kotovsky以球－箱問題為實驗材料、80名卡內基梅隆大學的本科生為被試進行了實驗。

實驗采用分心任務模式，被試隨機分成4組：高記憶負荷組、中記憶負荷組、低記憶負荷組和零記憶負荷組（對照組）。實驗結果：第一次解題的記憶負荷對解題步驟和時間有顯著影響，而第二次解題時，記憶負荷對解題步驟和時間沒有影響。言語報告和行為水平改善的分離符合猜測標準，被試問題解決過程中存在無意識成分。

2．猜測標準的證實Reber和Kotovsky以球3．思維策略的內隱性

雷伯和考托夫斯基推斷，在問題解決過程中，被試可能會選擇三種策略，其一是規則策略，即被試直接無意識地學習到了問題運作背后的規則；其二稱作避免回頭策略，即被試在線性的問題空間中隨機地挑選一個方向進行探索，并且盡量不撤銷以前的移動步驟；第三種是運動模式。實驗結果表明，即使在被試經歷兩次問題解決嘗試后，他們在“移動選擇”任務中選擇正確方向的比例仍然處于隨機水平，說明被試使用的不可能是規則策略。因此，被試對自己在問題解決過程中所使用的策略是無意識的。

3．思維策略的內隱性雷伯和考托夫斯基推斷，在問題解第四節：思維和人工智能將思維理論的規則在計算機上實現，觀察計算機運行和人類行為的吻合程度……第四節：思維和人工智能將思維理論的規則在計算機上實現人工智能的操作定義圖靈測驗強人工智能和弱人工智能人工智能的操作定義圖靈測驗人工智能的成果逆向工作與邏輯理論家在問題解決的過程中，從問題的目標狀態往回走，倒退到起始狀態。手段——目的分析和通用問題解決者發現問題當前狀態和目標狀態的差異，然后找到并運用合適的算子來縮短這種差異。思維的無意識和決策模擬程序。將計算機模擬成績與被試真實水平進行比較則可以驗證或證偽思維過程中的無意識。人工智能的成果逆向工作與邏輯理論家人工智能的局限性1、反應標準上的局限性2、加工方式上的局限性3、調節系統的缺失人工智能的局限性1、反應標準上的局限性作業三閱讀“人工智能局限性”達到理解的程度。作業三閱讀“人工智能局限性”達到理解的程度。本章結束

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第二節 思維研究的領域

第三節思維中的無意識過程

第四節思維和人工智能章節內容第一節思維的研究方法第一節思維的研究方法

一、行為測量

行為測量（BehavioralMeasures）是指研究者通過對被試外顯行為的觀察或運用各種指標對被試的外顯行為的評估來獲得思維過程數據的方法。行為測量的兩個層次：觀察數據和行為指標。采用觀察數據的實驗，往往不對因變量作明確規定，而是籠統地對被試行為作觀察；而采用行為指標，則需要在實驗設計中規定某些因變量指標，并針對它們進行觀察記錄。

第一節思維的研究方法一、行為測量（一）觀察數據

即對被試行為進行觀察后所獲得的數據

早期的思維研究者們借用行為主義觀察外顯行為的思想，獲得了許多有關思維的觀察數據。根據所獲得的觀察數據進行進一步的推斷，形成了有關思維的理論。例證：桑代克的嘗試錯誤實驗和苛勒的頓悟實驗

（一）觀察數據即對被試行為進行觀察后所獲得的數據（二）行為指標

波斯納（1973）的一項醞釀實驗

自變量：醞釀期的長短（三個水平）因變量（行為指標）：百分率（被試解決問題的），時間（解決問題所花費的）實驗設計：被試間設計實驗結果：被試30分鐘的問題解決成功率最高，無醞釀期最低

實驗結論：醞釀期的長短直接影響了問題解決的效果

（二）行為指標波斯納（1973）的一項醞釀實驗（二）行為指標沃森和約翰遜－萊爾德的選擇作業實驗（四卡片問題）驗證卡片的一面為元音字母，另一面為偶數

正確的答案是翻卡片“E”和卡片“7”，因為翻卡片“E”可以從正面驗證規則正確與否，而翻卡片“7”可以從反面證偽這一規則。被試擅長于從正面驗證某一規則，而不習慣于證偽。

（二）行為指標沃森和約翰遜－萊爾德的選擇作業實驗（四卡片問題二、出聲思維

（一）出聲思維的由來

由于慢速的信息加工過程持續時間較長，內部操作更為復雜，存在多種選擇的可能性，對其進行行為測量幾乎是不可能的。因此，通過出聲思維，使個體的思維過程外顯化，這樣就可以直接觀察人的思維過程。1945年，心理學家鄧克首先提出了出聲思維法。1972年，紐厄爾（Newell）和西蒙（Simon）將此方法用在了問題解決領域，獲得了可喜的成功。

二、出聲思維（一）出聲思維的由來出聲思維法一般實施步驟（1）對被試進行預訓練，使他們能順利地進行出聲思維；（2）給被試一個思維作業，讓他們用出聲思維的方法來完成作業，同時用錄音機記錄他們的全部口述；

（3）當被試在進行出聲思維的過程中，發生停頓，實驗者應及時提醒或詢問他們在想什么，不過，除非有特殊的研究目的，并事先做過準備，實驗者在出聲思維過程中，不應提問，以免干擾被試的出聲思維；

（4）將錄下的言語報告逐字逐句地整理成文字材料，并對記錄進行細致的分析，提煉其中有價值的材料，以分析被試思維的過程及其特點。

出聲思維法一般實施步驟（1）對被試進行預訓練，使他們能順利地（二）出聲思維的分析----問題行為圖

問題行為圖可以使研究者直觀地看出被試在問題解決過程中所進行的各種操作序列。問題行為圖由兩個部分組成：（1）知識狀態，即被試在某一具體時刻所知的關于該思維作業的全部信息；（2）操作，即被試每次用來改變其知識狀態的手段。研究者可以通過問題行為圖，詳細地了解被試所進行的內部操作過程。

eg：計算1+2+3+……+98+99+100=？（二）出聲思維的分析----問題行為圖問題行為圖可一個被試解密碼問題的問題行為圖片段

一個被試解密碼問題的問題行為圖片段（三）出聲思維的研究實例

傅小蘭的獨粒鉆石棋游戲實驗

（三）出聲思維的研究實例傅小蘭的獨粒鉆石棋游戲實驗（四）對出聲思維的評價

優點：

1、出聲思維的結果可以被量化2、能較好地掌握被試思維的全過程缺陷：1、出聲思維反映的是僅能停留在被試意識層面的東西2、在解決問題時讓被試進行言語報告可能會影響到被試的思維3、言語報告的可信度并不高

出聲思維法較適宜于那些能夠為被試自身清楚意識到的思維過程的研究。

（四）對出聲思維的評價優點：三、建構認知模型

建構認知模型是一個方法論上的概念，它代表的是一種指導思想，而非專指某種具體的方法。研究者往往會嘗試各種方法，綜合系列實驗研究的結果，來建立模型以揭示思維的心理機制和內部表征，并設計實驗來檢驗模型的解釋力。

三、建構認知模型建構認知模型是一個方法論上的概念，（一）實施步驟

以概念結構的原型說為例來說明認知模型范式的實施步驟。1．先驗模型階段

先驗模型就是指研究者頭腦中的理論模型，即還未得到實驗驗證的思想雛形。

建立一個有關思維心理機制和內部表征的先驗模型是建立具有解釋力、得到數據支持的認知模型的基礎。

（一）實施步驟以概念結構的原型說為例來說明認知模型2．實驗驗證階段

在先驗模型指導下，進行實驗驗證是認知模型范式的第二個步驟。實驗驗證，即要通過對各種變量的操縱來獲得有利的結果，提出支持或否定先驗模型的證據，為模型的進一步完善打好基礎。

2．實驗驗證階段在先驗模型指導下，進行實驗驗證是認4個語義范疇實例的優良程度評定常模

4個語義范疇實例的優良程度評定常模不同范疇成員代表性的項目的反應時不同范疇成員代表性的項目的反應時3．模型完善階段

在對認知模型進行實驗驗證之后，認知模型的建構就可以進入第三個階段----對模型進行完善。至此，模型的建構基本完成，經過修改完善的模型將回到實驗驗證階段，重新經受實證研究的考驗，然后再完善。在這種不斷循環的研究程序中，認知模型將越來越具解釋效力。

3．模型完善階段在對認知模型進行實驗驗證之后，認知（二）評價

優點：（1）符合如今科學發展的趨勢，即先依靠人的理性提出某個觀點，然后再以實踐去加以驗證。而不是像原始的科學一樣，依靠對經驗的歸納來得出科學理論。（2）有利于揭示思維的本質及其內在的心理機制，而不僅僅停留在現象的層面上。（3）對人的思維過程進行某種模型上的猜測與擬合是十分有應用價值的。（二）評價優點：（二）評價局限：（1）先驗模型有時可能不可靠。基于先驗模型進行實驗研究，并將實驗的結論解釋為先驗模型的預期有時是不正確的。因為在擺脫先驗模型束縛的情況下，也許對實驗結論會做出不同的解釋。（2）有時難以找到具體的實驗方法可以驗證先驗模型。有些研究者在設計模型時，往往會將模型設計得過于復雜，這給實驗驗證帶來了難度。（3）不是任何的思維過程都能找到一個認知模型與之相匹配的。

（二）評價局限：第二節思維研究的領域

一、概念的形成

概念是思維的最基本單元，而思維正是以某種算法或規則對概念進行操作的過程。1956年，布魯納、古德諾（Goodnow）和奧斯丁（Austin）提出了假設檢驗說，描述了概念形成的過程。

第二節思維研究的領域一、概念的形成（一）假設檢驗說的主要觀點

在概念形成的過程中，需要利用現在獲得的和已存儲的信息來主動提出一些可能的假設，即設想所要掌握的概念可能是什么，這些可能的假設組成一個假設庫。在概念形成的實驗中，對任一刺激作出反應之前，被試都必須從他的假設庫中，取出一個或幾個假設，并根據這一假設作出反應，即對這一假設進行檢驗。如果被試得到正確反饋，他們會繼續延用這一假設，否則，被試將舍棄這一假設，并到假設庫中再尋找另一假設來代替現有的假設，如此這樣反復，直到某個正確的假設被反復驗證為正確時，概念便形成了。

（一）假設檢驗說的主要觀點在概念形成的過程中，需要被試的假設檢驗過程可以被看成是運用有目的策略的過程。這些目的包括：

（1）從每一個決定中獲取最多信息；（2）使任務的壓力保持在可處理的限度以內；（3）調節在規定的時間或活動范圍內，未能掌握概念的風險以及作出一個決定所帶來的其他風險。有目的策略的運用是假設檢驗說的核心，也是人在假設檢驗過程中主動性的體現。

（一）假設檢驗說的主要觀點

被試的假設檢驗過程可以被看成是運用有目的策略的過程。（二）實驗驗證----人工概念實驗

人工概念指人為制造出來的，并沒有實際內涵的某種概念。在人工概念實驗中，實驗材料是畫有圖形的卡片，這些圖形可以在四個維度上變化：形狀、顏色、數目和邊框。每個維度又分為3個水平。形狀維度有十字、圓形和方形3個屬性；顏色有綠、黑、紅三個屬性；數目有1、2、3三個屬性；邊框也有1、2、3三個屬性。每張卡片都具有這4個維度的各一個屬性，所以每張卡片都和其他卡片在4個維度上不同，這樣的卡片共81張。

（二）實驗驗證----人工概念實驗人工概念指人為制人工概念實驗材料人工概念實驗材料假設檢驗過程中使用的策略（1）同時性掃描，被試根據主試所給的第一個肯定實例的部分屬性來形成多個部分假設，依照其中一個假設選取卡片后，將主試給予的反饋與這些假設進行對照，看究竟哪一個假設是正確的；（2）繼時性掃描，這一策略也應用于部分假設，與同時性掃描的區別在于一次只檢驗一個假設；（3）保守性聚焦，這個策略應用于總體假設的檢驗。總體假設指根據主試所給的第一個肯定實例的所有屬性來形成假設，所謂保守性聚焦就是以第一個肯定實例的全部屬性為焦點，接下來選取的卡片都對準這個焦點。（4）博弈性聚焦，這個策略也是用于總體假設檢驗的。與保守性聚焦不同，它一次改變焦點卡片一個以上的屬性。假設檢驗過程中使用的策略（1）同時性掃描，被試根據主試所給的（三）實驗驗證----漸變－突變實驗（課后閱讀）

概念形成是先漸變，后突變的過程

英文假設檢驗模型

漢字假設檢驗模型

（三）實驗驗證----漸變－突變實驗（課后閱讀）概念形成是二、問題解決

問題解決是最為普遍的一種思維形式，最早的嘗試錯誤說和頓悟理論的爭論就屬于問題解決的研究范疇。

問題解決的過程中，往往會出現功能固著（functionalfixedness）現象。所謂功能固著就是指在問題解決過程中，只看到某種事物的典型功能，而看不到該事物其他方面作用的現象。

二、問題解決問題解決是最為普遍的一種思維形式，最早（一）典型問題

1．繩子問題

由梅爾（Maier）于1931年提出2．盒子問題由鄧克（Duncker）于1945年提出

（一）典型問題1．繩子問題盒子問題盒子問題盒子問題的正確解決方式盒子問題的正確解決方式（二）實驗研究

三種實驗處理條件：（1）控制條件，三個盒子是空的，它和大頭針、火柴以及蠟燭等實驗材料一起擺放在桌子上；（2）功能固著條件，三個盒子里分別裝有大頭針、火柴和蠟燭；（3）中性物條件，三個盒子里分別裝有與實驗無關的鈕扣等其他與問題解決無關的物品。條件（2）和條件（3）強化了盒子作為容器的功能，即能加強被試本身的功能固著。實驗采用被試間設計，每個被試只接受一種實驗處理。每個條件下有7名被試。

（二）實驗研究三種實驗處理條件：實驗結果

實驗結果Adamson的實驗

涉及三個問題：盒子問題、回形針問題和螺絲錐問題。兩個自變量水平：功能固著條件下有經驗的被試和控制條件下的無經驗的的被試兩個因變量指標：一個是20分鐘內能解決問題的被試的百分率；另一個是被試成功解決問題所花費的時間。

結論：不同實驗條件下，被試的反應時間有明顯的差異，控制條件下的被試比功能固著條件下的被試解決問題的速度要快得多。

Adamson的實驗涉及三個問題：盒子問題、回形針問題和Adamson的實驗

控制條件實驗條件控制條件實驗條件

螺絲刀問題

回形針問題

Adamson的實驗控制條件實驗條件三、推理

（一）啟發式策略

啟發式策略是指人們在推理任務中，往往采用的一些推理規則；這些規則不一定遵循標準邏輯規范，但在生活情景中也能幫助人們作出快速的、基本有效的推斷。

三種重要的啟發式策略：代表性啟發法、可得性啟發法和調整啟發法。

三、推理（一）啟發式策略啟發式策略代表性啟發法是指人們傾向于根據樣本是否代表總體來判斷其出現的概率，愈有代表性的，被判斷為愈常出現。可得性啟發法是指人們傾向于根據一個客體或事件在知覺或記憶中的可得性程度來評估其相對頻率的，容易知覺到的或回想起的常被判定為更可能出現。調整策略是指以最初的信息為參照來調整對事件的估計。——“錨定效應”

啟發式策略代表性啟發法是指人們傾向于根據樣本是否代表（二）推理模型

1．國外研究者提出的模型——三段論推理

Chapman和Chapman（1959）曾提出三段論推理的換位模型。他們認為，人在三段論推理中所犯的錯誤是由于錯誤地解釋了前提。如，人們往往將一個全稱肯定前提或特稱否定前提解釋為逆轉亦真。

（二）推理模型1．國外研究者提出的模型——三段論推理2．國內的研究

林崇德等也探討了人類推理中所使用的模型。他們曾研究了兒童在三項系列問題中所使用的推理模型（李紅和林崇德，2001）。

實驗設置了兩個條件：自由推理和實質描述推理結果發現，在自由推理中，個體解決三項系列問題的心理模型的發展經歷了4個階段；在實質描述推理中，個體解決三項系列問題的心理模型的發展經歷了5個階段。

2．國內的研究林崇德等也探討了人類推理中所使用的模四、決策

決策是指在分析所獲得信息的基礎上作出決定的心理過程。傳統的決策研究者通常持有“完全理性”觀點，即認為決策者可以基于對所掌握信息的全面權衡，而作出最優的抉擇。1947年，西蒙考慮到了人的心理因素在決策中的作用，提出了“有限理性”觀點。

四、決策決策是指在分析所獲得信息的基礎上作出決定的（一）期望效用理論

基于“完全理性”觀點的決策理論，往往用數學模型來模擬人的決策過程。最具代表性的要屬諾依曼和摩根斯騰（Neumann和Morgenstern，1947）提出的期望效用理論（expectedutilitytheory）。

期望效用理論認為：決策者一般選擇期望效用值最大的那項備擇方案。期望效用值可以用備擇方案的結果發生概率與該備擇方案的效用值之間的函數來表示。期望效用值最大的方案即為當前的最佳決策。改進：薩維奇（Savage，1954）提出了主觀期望效用理論（subjectiveexpectedutilitytheory）

（一）期望效用理論基于“完全理性”觀點的決策理論，（二）前景理論

相對于“完全理性”觀點，“有限理性”觀點則認為人不可能全面地考慮問題，并作出最為合理的決策，在現實生活中，人們決策的有效方法是靠以往的經驗。Kahneman和Tversky（1979）在一系列心理實驗研究的基礎上，發現人的實際決策行為和期望效用理論的預期有所偏離，并且這些偏離都是系統的、有規律的。因此，卡納曼和特弗斯基提出了前景理論，對這些系統偏離進行解釋。

（二）前景理論相對于“完全理性”觀點，“有限理性”1．回避損失（lossaversion）

回避損失是指損失的效用要比等量收益的效用得到更大的權重。

當收益逐漸增加時，價值增長很少，而當損失增加時，價值卻降得很快。

損失、收益價值函數1．回避損失（lossaversion）回避損失2．參照效應（referencedependence）參照效應指人們一般是依據某一參照點來定義價值，而不是依據純價值進行決策。3．捐贈效應（endowmenteffect）捐贈效應是指對于獲得本不屬于自己財產的東西，人們傾向于給予高的評價。

2．參照效應（referencedependence）第三節思維中的無意識過程（閱讀）一、零相關標準與直覺研究

零相關標準最早是由Chan（1992）提出，指被試的信心和他們的思維任務準確性沒有關系。直覺是指人們在沒有意識到證據支持的情況下，依然感到自己的決定、判斷、或問題解決辦法是正確的情況。人們在任務準確率上反映出思維過程的存在，但在主觀信心上意識不到思維過程，證明思維中無意識過程確實存在。

第三節思維中的無意識過程（閱讀）一、零相關標準與直覺（一）“兩組三項組合”程序

“兩組三項組合”程序是在遠距離聯想測驗的基礎上設計的。1．遠距離聯想測驗Mednick（1962）認為創造性思維是將相互無關聯的觀點、想法進行結合的能力。需要聯系在一起的幾個觀點間的關系越遠，問題就會變得越難，所需要的創造性思維也就越強。為了將創造性思維與思維錯亂、妄想、臆想進行區分，麥德尼克進一步指出聯系產生的新觀點必須是有用的，而不是僅僅具有新穎性。

（一）“兩組三項組合”程序“兩組三項組合”程序是2．“兩組三項組合”程序要求被試觀察這兩組測試項目，并為存在解決方案的一組找到一個合適的共同聯想詞。呈現測試項目數秒后，不管被試是否找到合適的聯想詞，都要求其停止思考，并判斷哪一組是具有解決方案的。由于被試的思考時間受到嚴格的控制，所以一般很難在如此短的時間內想到真正合適的聯想詞，被試的判斷基本是基于猜測、預感或直覺的，而此時對于被試判斷結果的測量就是對直覺的測量。結果：被試判斷的正確率顯著高于隨機水平，即被試對是否存在合適聯想詞的直覺較為準確，但是他們并不確信他們的判斷。

2．“兩組三項組合”程序要求被試觀察這兩組測試項目，2．“兩組三項組合”程序為了確定直覺現象中的思維無意識性到底受何因素影響，鮑厄斯等對“兩組三項組合”測驗進行了調整：操縱聯想詞和三個測試項目間的意義聯結。他們將測試項目組分為意義會聚和意義分離兩種。意義會聚是指遠距離聯想詞在和三個測試項目進行聯系時，保持同一意思。意義分離指遠距離聯想詞并不是在和每一個測試項目進行聯結時，都有相同的意思，至少與一個測試項目聯結時的意義與其它兩個聯結時不同。實驗結果：聯想詞和三個測試項目聯結間的意義會聚程度與被試判斷結果存在顯著相關。

2．“兩組三項組合”程序為了確定直覺現象中的思維無意（二）滑鐵盧格式塔趨合任務

它包含兩個測試項目組：一個為能趨合的測試項目組，其中的測試項目為一些熟悉物體的碎片表征，被試能把這些表征整合成一個整體；另一個為不能趨合的測試項目組，其中的測試項目為上述物體碎片的旋轉或替換，即無意義的不能整合為一個整體的碎片。實驗結果：被試直覺的正確率顯著高于隨機概率。即使當被試的自信評價等級為零時，他們猜測的正確率仍高于隨機概率。可見被試的正確率和信心程度無關，兩者符合零相關標準。

（二）滑鐵盧格式塔趨合任務它包含兩個測試項目組：一（二）滑鐵盧格式塔趨合任務作為“兩組三項組合”程序的變式，“滑鐵盧格式塔趨合任務”在非語詞任務中滿足了零相關標準，這暗示著思維的無意識過程可能是廣泛存在于涉及各類材料的各種任務中的。

（二）滑鐵盧格式塔趨合任務作為“兩組三項組合”程序的（三）積累線索任務

“兩組三項組合”程序的另一個變式為“累積線索任務”（accumulatedcluestask）

和遠距離聯想測驗類似，“累積線索任務”中只有一個測試項目組，包括15個單詞，它們都具有一個共同的聯想詞。其中前12個單詞與聯想詞間的距離相對遠，而最后3個單詞的聯想距離則相對近些。

（三）積累線索任務“兩組三項組合”程序的另一個變式（三）積累線索任務