推理研究的几个学派
过程分析学派
过程分析学派(componential approach)将推理看作是一个任务,着重分析它的组成成分,研究它由哪些认知过程组成。从这个意义上说,过程分析学派实际上把人看作是一台计算机。编过程序的人都知道,一个程序总是由很多模块构成,每个模块执行一个非常具体的功能。过程分析学派就希望分析出推理由哪些模块构成,这些模块是怎样运作的。
我们来看一个例子。斯腾伯格(Sternberg,1977,1986a,1986b)多次研究了这样一个类比推理问题:如果华盛顿是一,那么杰斐逊是几?
他提出,为了回答这个问题,被试必须完成下面几个任务(模块):第一步,对每一个词项进行编码:识别“华盛顿”“一”和“杰斐逊”这几个词项,从长时记忆中提取它们的含义。第二步,推断前面两个词项(A项和B项,即“华盛顿”和“一”)之间的关系,这时被试可能会想到,华盛顿是美国第一任总统。第三步,找出“华盛顿”和“杰斐逊”(C项)之间的关系:杰斐逊和华盛顿一样,也是美国总统。第四步,将“华盛顿”和“一”之间的关系用到“杰斐逊”身上,根据历史知识,杰斐逊是美国第三任总统。最后,被试得出答案:如果华盛顿是一,那么杰斐逊是三(D项)。
根据斯腾伯格的理论,每一个模块起作用的时候,都有一定的参数,例如:需要执行某个模块的概率,执行模块需要的时间,执行时的难度等。斯腾伯格采用反应时方法估计了一些这样的参数。
斯腾伯格的反应时实验采用了典型的减法反应时方法。在实验中,用速视仪向被试呈现各种不同的类比推理问题,有的是文字形式,有的是图片形式。每一次试验包括前导呈现和完整类比呈现。
在前导呈现部分,被试可能看到4种情况:(1)一个空白屏幕(无线索);(2)仅出现A项;(3)仅出现A项和B项;(4)出现A、B、C项。当呈现完整类比(即4个词项同时出现)时,要求被试判断这个类比是否正确(见图9-3)。
斯腾伯格通过比较不同呈现条件下被试反应时的差异来得到执行各个模块需要的时间。因为,如果在前导呈现中不呈现任何词项,被试在后面的完整类比呈现情况下就必须进行完整的加工,才能正确判断类比是否正确,反应时(RT0)就会比较长。如果在前导阶段呈现A词项,被试就会对其进行加工,在后面的判断中就不需要再加工A词项,反应时(RT1)就会缩短。这样就可以推断,被试加工A词项花费的时间就是RT0和RT1之差。根据这样的逻辑,同样可以推断,(RT0-RT2)可以看作被试加工A、B词项并确定两者之间关系花费的时间。

图9-3 斯腾伯格的反应时实验刺激示意图
(来源:Sternberg,1977)
后来,斯腾伯格还提出,推理包括三个成分:行为成分(就是前面讲的模块)、元成分(指推理的执行过程,用于计划和监测推理)和知识获得成分(用于获取新知识,包括对信息进行选择性编码,对经过编码的知识进行选择性组合,以及进行选择性比较等)。
规则-启发学派
斯腾伯格将推理过程看作是一个一般的心理活动,和问题解决、决策活动差不多,但是还有哲学家和心理学家将推理看作是一个特殊的心理过程。他们认为,推理是人们根据特殊目的的心理规则来获得结论。
过去有人认为,逻辑规则就是推理的规律。当然,大多数现代心理学家都已经摒弃了这种极端的说法,但还是同意存在“心理逻辑”。布雷恩等人(Braine,1978,1990;Braine,Reiser&Rumain,1984)、奥谢森(Osherson,1975)和里普斯(Rips,1988,1990)在这方面进行了很多研究。这些研究者将心理逻辑比作语法:两者都是规则系统,而且很难意识到。也就是说,我们不可能说清楚推理时依据的所有规则,我们甚至不知道推理时还遵循着规则。但是,如果仔细观察人在推理时的行为,我们就可以找到推理的某些规律,这说明推理一定遵循某些规则或图式。有些学者认为,这些规则或图式是抽象的、普遍适用的(Braine,1990),也有一些学者对此持反对态度,例如程和霍利约克(Cheng&Holyoak,1985)提出,这些规则对情境敏感,在不同的情境下,人们会采用不同的规则。上述研究构成了规则-启发学派(rule/heuristics approach)的基本思想。
这些研究者研究了许多条件推理、三段论推理和概率问题,提出了一些图式。例如,下面是一个“许可图式”,它包括四条规则:
规则一:如果采取某个行动,其前提条件必须得到满足。
规则二:如果不采取该行动,前提条件不一定要得到满足。
规则三:如果前提条件得到满足,可能采取该行动。
规则四:如果前提条件没有得到满足,就不可能采取该行动。
(来源:Cheng&Holyoak,1985)
这个图式往往在某些情形中被激活,而在另外一些情形中则不起作用。例如,有这样一个问题:
只有出生于2000年6月30日之前的人才能喝酒,王小明的生日是1999年6月6日,他能不能喝酒?
这个问题就可以激活上述图式,被试只要判断一下王小明的生日是否在规定的时间界限之前就可以作出能否喝酒的判断。“许可图式”在这种情境下容易被激活。再看下面这个问题:
A公司所有的雇员乘飞机去北方出差都坐经济舱。徐亮亮是A公司的一位执行经理,她明天要去南京出差,一定要买经济舱的机票吗?(https://www.daowen.com)
这也是一个涉及“许可”的问题,但是它无法得到明确的回答。这是因为问题中的前提条件不完全适合“徐亮亮”的情况,因而难以激活有效的“许可”图式。另外,如果人们对问题中涉及的事物不熟悉,也无法运用相应的图式。总之,同样结构的问题,由于人们对它的解释不同,采取的图式也就不同;甚至有时难以激活图式,无法作出确定的回答。
心理模型学派
心理模型学派(mental model approach)以约翰逊-莱尔德(Johnson-Laird,1982,1983)为代表,他们认为推理的过程就是我们用来理解语言的过程。推理是根据前提建立心理模型。当然,理解语言通常只要求我们建立一个能够同时表征字面信息和深层意义的模型,而推理则要求建立能够表征各种可能性的多个模型。他们对三段论推理、条件推理、无标准答案推理、社会和政治问题推理进行了许多研究,发现被试在推理的时候常常不能考虑到前提可能的各种解释和结果,还常常受到背景知识的影响。
约翰逊-莱尔德等人提出了这样一个推理问题:
有些父母是科学家
所有的科学家都会开车
_________________________________
?
对于这两个前提,被试倾向于得出“有些父母会开车”这个结论,而较少得出另外一个同样正确的结论:“有些会开车的人是父母。”其实,实验中凡是像上面那种逻辑格,即“P—M,M—S”(第四格)总是倾向于引出“P—S”这个结论,而“S—P”也是对的。
另外一个推理问题:
有些科学家是父母
所有会开车的人都是科学家
_________________________________
?
这个推理在逻辑上是第一格(M—P,S—M),总是偏向于引出“有些会开车的人是父母”(S—P)这一结论;而另一正确结论:“有些父母会开车”(P—S)却很少有被试发现。
上述效应被约翰逊-莱尔德等人称为“逻辑格偏向”。他们于1978年提出一种解释逻辑格偏向的原因,认为这是由于在短时记忆中组合前提表征造成的,即对于P—M,M—S前提,由于中项(M)相邻,被试可以先对前一个前提进行编码,然后将后一个前提的表征直接联在后面,这样就得出P—S结论;而在M—P,S—M情况下,由于中项不相邻,就必须先将第二个前提(S—M)储存在短时记忆中,而后再回忆第一个前提(M—P),得出S—M,M—P这个组合(这与P—M,M—S组合在形式上一致),从而得出S—P结论。
约翰逊-莱尔德和巴拉(Johnson-Laird&Bara,1984)还发现了一个新的效应。他们让被试看有关某个推理的结论,但结论只呈现10秒钟。结果,不但同样发现了明显的逻辑格偏向,而且还发现,被试反应“没有确定结论”的次数,在P—M,M—S情况下最少,而在M—P,M—S情况下最多。他们认为,这说明在某些逻辑格出现时,由于呈现时间短,被试难以对前提进行组合,从而造成较高的错误率。从这个结果也可以看出,前提的整合过程确实是在工作记忆中进行的。
根据心理模型理论,推理中的错误有这样几个来源:(1)未能建立相关的模型;(2)未能评价所建立模型的意义;(3)未能搜寻并建立足够的模型。例如,当前提中各词项的排列没有按照最佳顺序(例如P—M,M—S)时,由于短时记忆广度不够,就难以建立模型。前提中如果有过多的额外信息占用心理资源,也会造成困难。
互补系统理论
斯洛曼(Sloman,1996)在研究大量推理实验的资料后提出互补系统理论。他认为,推理需要两个系统的协同作用:一个系统是联结系统(associative system),它根据观察到的相似性和时间上的接近性进行相应的心理操作;另一个是基于规则的推理系统(rulebased reasoning systems),它的功能就是根据符号之间的联系进行相应的操作。
联结系统可以使人对推理问题迅速作出反应。它显然是一种直觉性的推理。因此,联结系统注意的往往是问题当中比较显眼的要素,将当前的问题与过去经验中习得的模式加以匹配。
基于规则的推理系统则对信息进行细致、审慎的加工,从而得出可能更合乎逻辑的结论。说它“基于规则”,是因为它严格按照逻辑上的要求,排除一切违反逻辑规则的可能性。在严格的科学推理中,这个系统起主要的作用。
按照斯洛曼的观点,上述这两个系统对于人类生活都是很重要的,可以相互补充、相互协同。在日常生活中,可以通过联结系统迅速作出反应;同时,基于规则的推理系统可以帮助我们更精细地评价直觉反应,必要时还可以对错误的直觉反应加以纠正。
卡尼曼和弗雷德里克(Kahneman&Frederick,2005)也提出了一个类似的理论。他们认为,有两个推理系统:第一个系统是直觉的、自动的,因而也是快速的推理系统,往往是运用启发式;第二个系统则是分析的、控制的、遵守规则的推理系统。第一个系统快速得出直觉判断,然后将其交给第二个系统加以审核和更正。不过,人们其实很少运用第二个系统。