歸納推理和演繹推理的有效性和多樣性效應

劉洋

(遼寧師范大學腦與認知神經科學研究中心,116029)

歸納推理和演繹推理的有效性和多樣性效應

劉洋

(遼寧師范大學腦與認知神經科學研究中心,116029)

推理包含歸納推理和演繹推理,目前關于歸納推理和演繹推理之間關系的研究比較少,本文以鳥類為實驗材料,通過讓被試對同一命題分別進行歸納判斷和演繹判斷,研究了前提多樣性對歸納推理和演繹推理是否產生了不同影響。實驗結果發現,命題有效性對演繹推理的影響比對歸納推理的影響大,前提多樣性對歸納推理和演繹推理并未產生不同影響。

歸納推理 演繹推理 多樣性

引言

推理是一個思考過程,是來自于認知、思維或某一斷言的產物。這個推理的過程可能是人們費力的感受到的,也可能是無意識的發生的,無論哪種情況,推理都是一個系統的過程 (P.N.Johnson-Laird,1999)。

有研究者把推理分為歸納推理和演繹推理兩類(Goel,Gold,Kapur,&Houle,1997)。歸納推理是從已經(或當前)觀察到的現象推及即將觀察到的未知現象的心理活動過程(Hume,1997,陳慶飛,雷怡,歐陽含璐,李紅,2008)。歸納推理在日常生活中無處不在,對人類認識世界有非常重要的作用。例如,科學家在一棵松樹上發現了某種物質,那么當科學家把這種物質向其他松樹,甚至其他樹種推論的時候,就要利用歸納推理的相關知識。演繹推理是做合乎邏輯的推理的過程 (P.Johnson-Laird,2010),心理學中的演繹推理大多指從一般推論到特殊的過程,如樹含有某種物質,我們把這種物質向某一棵松樹推論的過程,就是演繹推理。由此我們似乎可以看出,歸納推理和演繹推理是正好相對應的過程。

在推理研究中有一個尚未解決的問題,即歸納推理和演繹推理的關系問題。以往的研究一般只關注一個問題,對二者關系的研究比較少。關于這個問題,有兩大主要的理論,一是單過程理論,一是雙過程理論。根據單過程理論的說法,歸納推理和演繹推理擁有同一種心理機偉,該理論的關鍵是為歸納和演繹問題提供了一個單一的判斷尺度(Rotello&Heit,2009),并且該理論認為,歸納推理和演繹推理之所以出現不同,是由于二者的判斷標準不同(Heit&Rotello,2010)。根據雙過程理論,歸納推理和演繹推理是兩個不同的過程(Rips, 2001),它們都會受到啟發和分析過程的影響,不過所受影響的比重不同。歸納推理更多的受到快速的啟發過程的影響,快速啟發過程不需要復雜的邏輯判斷。演繹推理更多的受到慢速的分析過程的影響,慢速的分析過程相對更嚴謹,更準確(Rotello&Heit,2009)。

為研究歸納推理和演繹推理的關系,有研究者從記憶研究中獲取了一些經驗,記憶研究也面臨同樣的問題,即記憶到底有幾個過程,以及記憶過程的模型如何建立(Heit&Rotello,2010)。在記憶研究中為了驗證這個問題,經常用到的是remember-know范式,即在被試做認知判斷的時候要求他們陳述僅僅是知道測試項目,還是真的記得測試項目。記憶研究中的單過程理論認為,被試陳述“記得”比陳述“知道”有更嚴格的標準。而記憶的雙過程理論火認為,被試陳述“知道”時更多的依賴于熟悉,被試陳述“記得”時,更多依賴的是回憶過程。這與歸納推理和演繹推理受啟發和分析過程影響非常類似。

有研究者(Heit&Rotello,2010)讓被試對同一個命題進行歸納判斷和演繹判斷,這樣可以避免歸納推理和演繹推理的不同與實驗材料的不同帶來的混淆。本研究借鑒了這一方法。

實驗

被試:隨機選取60名遼寧師范大學學生作為被試。實驗結束后,每名被試獲得10元現金作為報酬。

實驗設計:采用被試間設計,每名被試只進行歸納判斷或演繹判斷。

材料:共132個命題,有效命題和無效命題各66個,每種命題又分為多樣組和非多樣組,多樣組30個命題,非多樣組36個命題。組成命題的材料來自18種鳥類,其中12種作為命題的前提,其余6種作為無效命題的結論。

實驗材料舉例:麻雀有屬性X,啄木鳥有屬性X/麻雀有屬性X

斜線左邊的句子叫做前提句,橫線右邊的句子叫做結論句,在實驗過程中,假定前提句都是真的,要求被試對結論句進行評估。這里的屬性X代表一種新穎的生物屬性。

做法:60名被試隨機分為兩組,一組進行歸納判斷,一組進行演繹判斷。采用E-prime進行編程。在歸納判斷中,要求被試根據前提句判斷結論句的可信程度強還是不強,并做相應的按鍵反應。在演繹判斷中,要求被試根據前提句判斷結論句是否有效(結論句必然為真即為有效),做相應的按鍵反應。無論歸納組還是演繹組,被試進行按鍵反應后,都被要求對自己的按鍵反應做一個1到5的信心評定,大的數字代表較強的信心,被試自己按數字鍵進行評定。正式實驗開始前,從132個命題中選擇12個進行練習實驗,目的是為了讓被試更好的理解實驗任務,確保被試理解實驗任務后,正式開始實驗,實驗過程中132個命題以圖片的形式隨機呈現在電腦屏幕上,被試做相應的按鍵反應即可。實驗收集了被試的按鍵反應,反應時,判斷信心和判斷信心的反應時這5項指標。

結果與討論

首先統計了有效命題和無效命題中肯定反應的比例,肯定反應是指被試把一個命題判斷為可信程度強或有效的反應。(Evan Heit,Caren M. Rotello,2010)

表1:

從表1中可以看出,歸納組的平均比例分別為0.96和0.29,演繹組的平均比例分別為0.95和0.12。對歸納組和演繹組無效命題的肯定反應比例進行獨立樣本t檢驗,t(58)=3.26,p＜.05,可以看出,被試在演繹條件下更愿意拒絕無效命題,說明了與歸納判斷相比,命題的有效性對演繹推理的影響更大。

接下來分別統計了非多樣組和多樣組中,對無效命題的肯定反應比例。

表2:

分別計算了每個被試非多樣組和多樣組無效命題肯定反應比例的差值,對歸納組和演繹組的差值進行獨立樣本t檢驗,歸納組和演繹組未發現顯著性差異,t=-0.50,p＞.05,說明對無效命題來說,未發現前提多樣性對歸納判斷和演繹判斷有不同影響。

對判斷信心進行重復測量方差分析,判斷類型主效應顯著,F=9.06,P＜0.05,被試對演繹任務的判斷信心(M=4.35,SD=0.09)顯著大于歸納任務(M=3.05,SD=0.09);有效性主效應顯著,F=86.34,P＜0.05,被試對有效命題的判斷信心(M=4.71,SD=0.06)顯著大于對無效命題的判斷信心(M=3.59,SD=0.12);多樣性主效應不顯著,各個條件之間交互作用均不顯著,也就是說,未發現多樣性對被試的判斷信心產生影響,同時也未發現前提多樣性和結論有效性對歸納推理和演繹推理的判斷信心有不同影響。

根據以上結果,與歸納命題相比,命題有效性對演繹推理的影響更大。這是由于,演繹推理是一個包含邏輯的推理過程,對結論的把握更謹慎和嚴格,正確率也更高,因此,當被試無法確定一個命題是否符合邏輯正確性時,被試將更傾向于拒絕該命題。而歸納推理火不同,歸納推理本身是一種或然性推理,即根據前提無法判斷結論必然為真,例如,即使我們知道再多的樹都具有某種共同的新穎屬性,也無法百分之百的把這種屬性推論到所有的樹。這也解釋了為什么被試對演繹推理的判斷信心更大。

對肯定反應比例的分析和對判斷信心的分析中,并未發現多樣性對歸納推理和演繹推理產生不同影響。也未發現多樣性分別在歸納推理和演繹推理上的效應,也就是說,歸納推理在多樣組和非多樣組上并未表現出差異,演繹推理同樣如此。這可能是由于我們所選材料均為鳥類,鳥類會飛,有翅膀這些特征太過明顯,被試可能很難再想到其他有關的特征,也有可能是由于鳥類屬于下位概念,在下位類概念中,類別信息含量雖然豐富,但由于缺乏區別性特征,彼此之間很難區別(雷怡,2010)。對于這一假設,應再做進一步實驗加以驗證。

結論

本研究表明,與歸納判斷相比,命題有效性對演繹推理的影響更大。在鳥類這一類別上,多樣性未表現出對歸納推理和演繹推理的不同影響。

雷怡.(2010).類概念層級關系的認知與神經機偉研究.博士學位論文.西南大學.

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