Wason選擇任務的哲學意涵

雒自新

認知科學是以“認知”為研究對象的一門多個學科領域交叉的科學，主要探究認知的本質與規律。認知是人腦的高級功能，它包括多個層次和多種形式的活動，如感覺、知覺、學習、記憶、注意、思維、推理、語言以及意識等等。其中推理是極其重要的，原因在于，作為認知研究的核心的知識一般來說本身很難被應用于新的情境，必須經過推理而適當地擴展才是有用的。

Wason選擇任務就是認知科學家研究推理的一個著名的實驗，引出了很多爭論點。該實驗是已故英國心理學家Peter C. Wason于1966年提出來的，又稱“四卡片實驗”。本文將系統梳理該任務多層面的哲學意涵，其中也包括筆者自己通過做該實驗所發現的哲學意涵。這些充分顯示出了Wason選擇任務重要的跨學科研究價值。

一、什么是W as o n選擇任務。

標準的Wason選擇任務是這樣的。實驗者拿出四張卡片平鋪在桌面上，然后告訴受試者這些卡片中的每一張都是其中一面寫著一個字母，并且另外一面寫著一個數字。兩面中任意一面向（即受試者只能看到其中的一面），如下圖所示：

實驗者告知受試者有一條適用于這四張卡片的規則：如果一張卡片的一面是一個元音字母，那么這張卡片的另一面是一個偶數。受試者的任務是選擇為了確定實驗者在說出上述規則時是否在說謊，而必須翻看哪些卡片。

實驗者在這里所給出的規則是以“如果……那么……”的形式陳述的，這是所謂的條件命題。根據演繹邏輯規律，正確的答案應該是選擇寫著A和3的卡片。選擇寫著A的卡片是正確的，因為如果這張卡片的另一面是一個奇數則可以斷定這條規則為假，即實驗者在說謊，這對應于“肯定前件式”這條有效的演繹邏輯規則，即從“如果P那么Q”和“P”這兩個前提可以合乎邏輯地推出“Q”這個結論。寫著3的卡片也是必須翻看的，因為如果它的另一面是A的話，受試者就能證明這個規則為假，從而判定實驗者在說謊。這對應于“否定后件式”這條有效的演繹邏輯規則，即從“如果P那么Q”和“并非Q”這兩個前提可以合乎邏輯地推出“并非P”這個結論。

然而，對于這個看似簡單的實驗，實際中大量實驗得到的平均結論表明，大約90%的受試者選擇卡片A，約有60%的受試者選擇翻看卡片2，只有25%的受試者選擇翻看卡片3，而只有大約15%的受試者選擇翻看卡片B。綜合起來只有大約5%-10%的受試者給出了正確答案，即同時并且只選擇翻看卡片A和3。這大大出乎人們的意料。從這些統計數據不難看出，大多數人會正確地選擇A，也就是說大多數人會用“肯定前件式”這條有效的演繹邏輯規則；而選擇3的人很少，這表明較少有人會用“否定后件式”這條有效的演繹邏輯規則。也就是說這里的問題主要出在否定后件式上。

二、Wason選擇任務與人類理性。

眾所周知，亞里士多德將人定義為有理性的動物，他主張理性是讓人區別于所有其他動物的一種本質屬性。一般來說，邏輯推理能力是衡量人的理性程度的一個很好的標志。傳統上，不僅是哲學家，一般人也同樣認為一個人的思考合不合乎邏輯，乃是他理性與否的一個重要標準，甚至認為“思考之完全合乎邏輯乃是理性最高狀態的必要條件之一”。

然而，上述Wason選擇任務似乎表明，人類在推理方面的表現并不十分理想，人們在遵從基本邏輯規律的推理任務當中會產生系統性的錯誤而并不自知。因此，Wason選擇任務的結果就與人們普遍接受的人是理性的這種觀念相悖。這是Wason選擇任務所引起的最為根本性的爭論。當然“人是不是理性的？”這是一個非常復雜的問題，在學界一直處于爭論當中，Wason選擇任務的結果似乎只是對該問題給出了一種否定的回答，這種否定并不是決定性的。筆者在另一篇文章中就已經論證了這種回答并不正確。

三、Wason選擇任務與確證悖論。

有相當一批研究者認為大多數受試者會使用“肯定前件式”而不會使用“否定后件式”，這是因為人們具有“確證偏見”（confirmation bias），即人們總是習慣于確證一件事物而不是證偽它。在Wason選擇任務中，“肯定前件式”對應的是確證，而“否定后件式”恰恰對應的是證偽。這種解釋是有根據的，原因在于從技術的角度來看相對而言確證比證偽要更加容易一些。確證是一種歸納推理，只要沒有出現反例即可；而證偽則是一種演繹推理，須要窮盡所有可能的情況。所以選擇A和2的受試者很可能是無意中遵循了“確證偏見”，而忽視了該問題本身另一方面的要求——證偽。這樣，Wason選擇任務就跟科學哲學當中的一個重要概念“確證”聯系了起來。在當代確證理論中，至今尚未得到解決的一個核心問題是Hempel確證悖論。

在1945的時候，哲學家C.G.Hempel發現，對于歸納假說“所有烏鴉都是黑的”來說，黑烏鴉顯然是它的確證性證據。Hempel同時指出，“所有烏鴉都是黑的”與“所有非黑的東西都是非烏鴉”在邏輯上是等值的，也就是說這兩者是可以互換的，而后者的確證性證據是非黑的非烏鴉。這樣，一只白色的手套顯然是非黑的非烏鴉，它確證“所有非黑的東西都是非烏鴉”。根據邏輯等值性，它也應該確證“所有烏鴉都是黑的”這個歸納假說。然而在實際的認知當中這顯然是荒謬的。

Wason選擇任務與Hempel確證悖論在結構上的相似之處在于，兩者考察的對象都涉及一個條件命題。這一點在將它們都轉換為符號表示之后就一目了然了。在Wason選擇任務中我們所涉及到規則“如果一張卡片的一面是一個元音字母，那么這張卡片的另一面是一個偶數”，用符號表示為“PQ”。而Hempel確證悖論所涉及到的一個命題是“所有烏鴉都是黑的”這一歸納假說，用符號表示為“”。對這兩個問題做進一步深入的比較研究將是十分有價值的。

四、Wason選擇任務與邏輯的先驗性。

數十年來，研究者們對Wason選擇任務關注的焦點主要集中在選錯的受試者上，探究他們出錯的原因，并且尋找提高選對率的途徑。從前述統計結果來看，做出正確選擇的受試者可謂鳳毛麟角，似乎他們有比一般人更強的推理能力。那么，這些做出正確選擇的受試者是怎么進行實際推理的呢？他們的思考過程又能向我們表明什么呢？這樣的問題似乎并沒有引起以往的研究者們太多的關注。

筆者在教學的過程當中也親自做過多次Wason選擇任務的實驗，受試者主要是大學本科二年級或三年級的學生。實驗所得到的平均結果是，做出正確選擇的比例大約為9%，這一點跟前人的研究基本一致。然而筆者主要關注的是那些做出正確選擇的受試者，希望了解他們在做出該選擇時實際所做的推理是什么樣子的。因而，實驗選擇在受試者還沒有學習過邏輯學課程的時候進行，這就保證了受試者并沒有演繹邏輯的背景知識。筆者詢問了做出正確選擇的受試者做如此選擇的理由，其中有的受試者沒有說出什么，他們只是隨機選擇的，也就是說是靠碰運氣選對的，這當然對我們的研究毫無用處。但值得注意的是，有相當一部分做出正確選擇的受試者給出了非常圓滿的理由，即一個完全正確的推理過程。其中典型的回答如下（筆者呈現給受試者的任務即本文第一部分所給出的標準的Wason選擇任務）：“給出的規則是‘如果一面是元音字母，那么另一面是偶數’，這樣，必須要翻看A這張卡片，來看看它的另一面是否是2，以此去證明該規則的正確性。對于B，根本無需管它，因為要推理的是A的另一面是什么是否正確的問題，這和B根本不相關。對于2，規則是說‘如果一面是元音字母，那么另一面是偶數’，但這并不要求2的另一面一定是A。所以，當2的另一面翻出來是A時，很好，可以。但是，如果不是A的話，那又怎么樣呢？又沒要求檢驗規則‘如果一面是偶數，那么另一面是元音字母’。所以這個2翻不翻沒有什么用處。對于3這張卡片，要是翻開是別的字母也沒什么，但如果翻出來是A的話，就證明了A的另一面除了2以外還有別的數字的可能性了。”于是很自然就得出結論要翻看A和3這兩張卡片。

這些受試者誠實地告訴實驗者自己從來沒有學習過關于否定后件式這樣的邏輯學知識，而且以前也沒有聽說過這樣的實驗，這是第一次接觸這樣的實驗。顯然，在受試者的上述回答當中并沒有出現“后件”這樣的專業術語，更不會出現什么“否定后件式”。這就表明，對于做出正確選擇并且給出正確理由的受試者來說，她們是會使用條件推理的“否定后件式”這樣的邏輯規則的，也就是說她們實際上是知道這樣的規則的。但她們以前并沒有學習過邏輯學知識，因此這就可以表明其實邏輯，至少傳統演繹邏輯是先驗的。也就是說人們不需要后天習得生來就知道（傳統演繹）邏輯規律。只是在實際推理過程當中由于自身或環境等因素的影響而經常會犯錯誤。如果排除這些影響，并且給推理者足夠的時間，那么做出正確的推理并不是一件難事。

五、結語。

在當代，盡管邏輯并不是對認知表征的最有影響的方法，但以下幾方面原因表明，邏輯在認知科學中占有重要的地位。“第一，許多關于表征與計算的基本觀點是從邏輯傳統當中生長出來的。第二，許多哲學家與人工智能學家今天都將邏輯看作影響推理的核心。第三，邏輯具有真正的表征力，這種表征力必須被其它對心靈表征的方法（可能具有更強的計算效力與心理學合理性）所適應。”

因此，邏輯與哲學的視角在認知科學研究中是不可或缺的，本文所梳理出的Wason選擇任務的這些哲學意涵就充分表明了其重要的跨學科研究價值。況且認知科學本身就是一門多個學科領域交叉的科學。在跨學科研究中“問題”是十分重要的，對推理的研究既是邏輯學的核心議題，又是心理學所關注焦點。