认知能力的测量
智力
智力（intelligence）是认知能力中最核心的因素，智力上的差异也成为人与人之间的一个重要差异。但是，什么是智力？这个问题长期以来众说纷纭，没有定论。为了得到比较统一的意见，1921年，美国的《教育心理学杂志》（Journal of Educational Psychology）邀请了14位著名的研究智力和智力测验的专家（E.L.Thorndike，L.M.Terman，F.N.Freeman，S.S.Colvin，R.Pintner，B.Ruml，S.L.Pressey，V.A.C.Henmon，J.Peterson，L.L.Thurstone，H.Woodrow，W.F.Dearborn，M.E.Haggerty和B.R.Buckingham）以“智力及其测量”为题，对智力的涵义及其测量方法发表看法（Intelligence and its measurement：A symposium，1921）。结果是，专家们对智力测验的见解相对一致，而对于智力的定义差别很大。当然，大家共同提到，智力的本质涉及从经验中学习的能力以及适应环境的能力。不过，这些定义基本上只回答了智力的功能（能够做什么），而没有回答智力为什么具有这样的功能。
后来，斯腾伯格和德特曼（Sternberg＆Detterman，1986）又邀请了24位认知心理学家回答同样的问题。专家们同样强调了学习和适应的重要性，但是也注意到元认知——个体对自己认知过程的理解和掌控；另外，他们还强调了文化在智力中的作用，因为在一种文化中被看作是聪明的事，在另一种文化中或许就会被看作是愚蠢的事。
上述关于智力的看法都是比较抽象的。还有一种操作性定义，认为智力就是智力测验测得的东西。波林（Boring，1923）对于这个定义就非常赞赏。不过，这个定义显然是有缺陷的。如果这个定义成立，智力指的是什么岂不是由智力测验说了算？学者们编制了那么多智力测验，岂不是有无数种智力？况且，迄今为止，还没有一个公认的、能全面而准确地反映智力水平的测验问世。既然这样，智力究竟是什么，也难以确定下来。
智力结构
分析智力的结构，就是分析智力内部的各种因素以及它们之间的联系。这对于了解智力的本质、合理设计智力测验、拟定发展智力的原则都十分必要。下面介绍几个重要的智力结构理论。
斯皮尔曼的二因素论
斯皮尔曼（C.Spearman）是一位英国心理学家。他一开始编制了几个智力测验，然后计算智力测验的得分。结果发现，各种测验的得分有一定的联系。于是，他计算了各种测验得分之间的相关，发现得分的变化有一定的共同趋势。比如说，一个人在算术推理上得分越高，他在语文测验中的得分往往也比较高；反之，算术测验得分越低，语文测验得分往往也不高。这种情况叫正相关。但是，这种正相关又不是完全的正相关。怎么解释这个现象呢？斯皮尔曼就推测说：为什么一个人在一种测验中得分越高，在另一种测验中就容易得高分？很显然，有一个普遍因素（G因素）制约着这个人的智力，这个因素在各种测验中都能起作用，所以得分就有一定相关。但为什么又不完全相关呢？因为除了G因素以外，不同测验中还有各种不同的、无相互联系的特殊因素（S因素）在起作用，所以得分不完全相关。这样，一个算术测验需要G能力和S1能力，得分就由G＋S1决定；同样，另一个言语测验需要G能力和S2能力，得分由G＋S2决定。于是，在斯皮尔曼智力结构理论中，最重要的是G因素，各种智力测验就是通过广泛测量求出G因素。
瑟斯顿的群因素论
瑟斯顿（L.L.Thurstone）对斯皮尔曼的观点表示反对。他认为，智力的主要成分有7种：（1）计算；（2）词的流畅性；（3）言语意义（词的理解）；（4）记忆；（5）空间知觉；（6）知觉速度；（7）推理。一开始瑟斯顿觉得这几种能力之间是没有关系的，智力就是由这一群彼此无关的因素构成的。为了测定智力，他根据这7种因素，设计了一系列分测验。不料，测验的结果与设想的相反：任何一种能力都与其他几种能力有正相关。比如计算与词的流畅性的相关系数为0.46，与言语意义的相关系数为0.38，与记忆的相关系数为0.18等；言语意义与词的流畅性的相关系数为0.51，与记忆的相关系数为0.39，与推理的相关系数为0.54。这下，瑟斯顿无话可说，于是就设想可能存在一种“二级的普遍因素”，这样，群因素论又变成了二因素论。
吉尔福德的智力结构模型
吉尔福德（Guilford，1967，1982，1988）提出了一个相当有条理的三维智力结构模型。他认为智力由操作、内容、产品3个维度构成，而每一维度又有若干从简单到复杂的类别，不同类别的操作、内容、产物相结合，可以构成各种不同的智力，即120种智力（见图12-4）。
图12-4 三维智力结构模型示意图
（来源：Guilford，1967）
第一个维度是操作。分成5种水平：认知、记忆、发散思维、收敛思维和评价。认知的意思是发现或再发现（即再认），相当于知觉；记忆指对已经认知到的信息的保持；发散思维指向着各种不同方向的思维；收敛思维指的是为得出一个正确答案而进行的思维。评价则指对各种已知信息的优劣性、正确性、适用性和稳定性诸方面加以评定。
第二个维度是内容。分4种水平：图形、符号、语义和行为。图形内容是各种具体实物；符号内容指由字母、数字及其他记号组成的材料；语义内容是指具有言语意义的材料，如词、词组、句子、段落、篇章等；行为内容就是人们做的事情。
第三个维度是产物。分成6种水平：单元、类别、关系、系统、转换和蕴含。单元是最基本的产物，例如一个词，一个数字和概念等；类别指的是一系列有关的单元，即将单元归入不同类型中；关系指的是事物之间的关联性，例如一个定理；系统指的是各单元的有机组合或完整体系；转换指的是某种改变；蕴含指的是一种预见，例如根据隐喻来理解字面后面的意思。
有了这个智力结构图，就可以按照它去测量智力。例如，要测量符号单元的认知能力，就可以出下面两个题目：（1）填充，构成一个单词power，marvel，curtain；（2）将字母重新排列成一个单词：racih—chair；tvoes—votes；klcco—clock。认知语义单元的能力可以这样测：力的含义是什么，杂技的含义是什么，等等。又如，要测定符号单元的评价能力，可以出这样一道题目：判断下面几对符号是否一样：825170493—825176493；dkeltvmpa—dkeltvmpa；C.S.Meyevson—C.E.Meyerson。(https://www.daowen.com)
后来，吉尔福德（Guilford，1982，1988）对自己的智力结构模型进行了一些修订，将内容维度的图形改为视觉图形和听觉图形两种，将操作维度的记忆分为长时记忆和短时记忆两种，由此将智力分为180种。
卡特尔的流体智力和晶体智力理论
卡特尔（Cattell，1971）根据因素分析的结果，将智力分成两种形态：流体智力和晶体智力。流体智力（fluid intelligence）是与生俱来的以生理素质为基础的认知能力，表现为辨别、记忆、理解能力，受教育与文化的影响比较少；晶体智力（crystallized intelligence）则是以后天习得的知识和经验为基础的认知能力，表现为用学到的知识和经验来解决新问题的能力，受教育和文化的影响比较大，应该通过词汇、数学、技能以及各种知识的测验来测量。卡特尔的理论对斯坦福-比内量表的发展影响很大，其第四版就引入了流体智力和晶体智力的概念。
多重智力理论
加德纳（Gardner，1983，1993，1999）秉承瑟斯顿的理论，提出了多重智力理论（theory of multiple intelligences），认为智力不是铁板一块的，而是可以分成多种类型。表12-2就是加德纳提出的各种类型智力的定义。
表12-2 加德纳各种类型智力的定义
（来源：Gardner，1983）
另一个著名的多重智力理论是斯腾伯格（Sternberg，1999）提出的智力三元理论。斯腾伯格认为，智力由三个方面组成，分别是分析智力、创造智力和实践智力。分析智力负责进行分析、比较、评价和判断等过程；创造智力负责进行创造、发明、设计和想象等过程；实践智力负责进行运用、利用、执行和付诸实践的过程。
智力的测量
测量一个人的智力有着重要的意义。在教育上，知道了各个学生之间能力上的差异，可以方便教师进行因材施教；在职业选拔上，测量能力，了解能力的个别差异，可以为人尽其才提供依据；在临床上，可以用来诊断心理疾病，比如鉴别智障人士；在心理学研究中，可以用来检验某些理论是否正确，等等。不过，智力测验也常常被滥用，在升学、求职等领域制造出一些不必要的歧视现象，这是应该着力防止的。
世界上第一个正式推行的智力测验，是比内和西蒙（Binet＆Simon，1916）制定的。这个测验一开始是为了鉴别低能儿童，以后经过多次修订，形成一个相当成熟的智力测验体系。以其第四版为例，为了测定智力因素（G因素），该测验设计了3个方面的测验：一是晶体智力方面；二是流体-分析方面；三是短时记忆方面。晶体智力方面又细分为言语推理因素（包括词汇、理解、谬误、语词关系等4个分测验）和数量推理因素（包括算术、数列关系、等式建立等3个分测验）；流体-分析方面主要测试抽象／视觉推理因素（包括图形分析、仿造与仿画、矩阵、折纸与剪纸等4个分测验）；短时记忆因素的测验包括珠子记忆、语句记忆、数字记忆、物品记忆等4个分测验。该版除了能够给出总智商，还可以给出上述4个因素和15个分测验的分数。
另一个重要的智力测验，是韦克斯勒（D.Wechsler）智力测验，它是一个率先引入分测验和离差智商的智力测验。韦克斯勒智力测验包括韦氏儿童智力量表（适用于6～16岁儿童）、韦氏成人智力量表（适用于16～75岁的成人）以及韦氏学前儿童和学龄初期儿童智力量表（适用于4～6岁的儿童），而且也经过多次修订。比较常用的韦氏儿童智力量表第三版（以下简称WISC-Ⅲ）可以测定4个因素：言语理解、知觉组织、注意集中和加工速度。言语理解包括常识、类同、词汇和理解等4个分测验；知觉组织包括填图、排列、积木和拼配等4个分测验；注意集中包括算术和背数等2个分测验；加工速度包括译码和符号搜索等2个分测验。
除了上述经典的智力测验以外，比较重要的智力测验还有考夫曼夫妇（Kaufman＆Kaufman，1983）运用达斯（J.P.Dass）的PASS模型制定的考夫曼儿童成套评价测验（Kaufman Assessment Battery for Children，简称K-ABC）。K-ABC将智力和成就区分开来，认为解决问题的能力属于智力范畴，而有关事实的知识属于成就的范畴。另外，该测验还尽量减少语言文字对测验结果的影响，并且注意到性别差异问题。K-ABC也有多个分测验，它们是：（1）动作模仿；（2）数字背诵；（3）系列记忆；（4）图形辨认；（5）人物辨认；（6）完形测验；（7）图形组合；（8）图形类推；（9）位置记忆；（10）照片系列；（11）语汇表达；（12）人名地名辨认；（13）数字运用；（14）物件猜谜；（15）阅读发音；（16）阅读理解。上述测验中，第1～3分测验测量继时加工过程，第4～10分测验测量同时加工过程，且第1～10分测验共同测量智力，第11～16分测验用于测量知识（或成就）。
还有一个比较简便易用且照顾到文化公平的智力测验，就是雷文（J.C.Raven，旧译瑞文）测验。该测验是一个非文字测验，主要测定被试的观察力和归纳推理能力。雷文测验原名“渐进矩阵”（progressive matrices），最早出现在1938年，经数十年发展，现已有多个版本。测验题以一张张图片的形式出现，每张图片上有一系列小图，小图之间存在一定的变化规律，根据这个规律可以推断最后一空白处的小图应该是什么样子。被试只要从待选的若干个小图中选择一个最合适的就可以了。测题式样见图12-5，图中（A）～（F）是可供被试选择的6个选项（答案：B）。
图12-5 雷文测验试题式样
（来源：Gallotti，1999）