惩罚对学习时间分配中决策与绩效的影响

曹晓华　王本驰　家晓余　李锋盈

摘要 学习时间分配中的学习决策及其如何影响后续学习绩效是学习心理研究的重要领域。但对惩罚学习条件下，学习者是如何调整学习策略的，以及这种调整与后续学习绩效之间的关系尚不明确。本研究发现，奖励和惩罚条件下，参与者都会更多地选择高分的项目进行学习。在学习时间分配上，奖励组和惩罚组都倾向于将时间更多地分配到困难和高分的项目。但惩罚条件下参与者对低分项目的选择比例显著低于奖励条件，这表明惩罚影响学习者的学习策略。而且惩罚条件也影响低分且容易项目的学习效率。有趣的是，奖励和惩罚虽然对学习策略产生影响，却对学习绩效影响不显著，这表明在不同的学习条件下，不同的学习策略可以获得相似的学习成绩。

关键词 学习时间分配，惩罚，决策，绩效。

分类号 B842.2

1.引言

学习时间分配（study-time allocation）是元认知领域的重要研究内容。学习时间分配是研究元认知控制水平的一个重要测量指标（Metcalfe & Shimam-ura，1996），反映个体在学习过程中对自身认知资源的管理和控制，体现个体对学习任务的理解以及对自身认知资源的管理和控制水平（Perfect &schwartz，2002）。目前，许多研究认为项目难度和分值是影响学习时间分配的两种主要因素（Ariel，Dunlosky，& Bailey，2009；Ariel，2012；Dunlosky，Ariel，& Thiede，2011；Dunlosky & Hertzog，1998；Metcalfe，2002；Nelson & Leonesio，1988；牛勇，邱香，傅小兰，2010）。最近，研究者认为，在此学习时间分配中，项目选择是一种典型的决策行为（Ari-el et，al.，2009；Ariel & Dunlosky，2013；Dunlosky，et al.，2011；Dunlosky & Ariel，2011；Dunlosky &Connor，1997；Dunlosky & Hertzog，1997；Thiede &Dunlosky，1999）。近来，Ariel，Dunlosky和Bailey（2009）研究奖励对学习时间分配过程中决策的影响，发现在不同的难易程度条件下，学习者的项目选择决策都是优先考虑项目分值。

从上述可以发现，研究者已经开始对奖励对学习时间分配的策略影响进行研究。但是，几乎所有的此类研究现在都是在探讨奖励（或潜在奖励）如何影响学习时间分配决策（Kornell & Metcalfe，2006），而对于影响策略的另外一个相对应的重要变量“惩罚”的研究还缺乏实验探讨。而以往的决策研究都一致表明，奖励和惩罚对决策行为都有着重要的影响（Davidson & Suppes，1957；Edwards，1954；Siegel & Goldstein，1959）。如Siegel（1959）认为奖励是一种正期望效用，而损失（惩罚）是一种负期望效用，两者都会影响人的决策行为（Siegel &Goldstein，1959）。赌博决策研究更一致表明惩罚对决策产生影响（Bechara，Damasio，Damasio，&Anderson，1994；Rogers，et al.，1999）。而且改变惩罚频率也会对决策产生的影响，当惩罚比率增大时，促使人们更多地做出不利选择（van den Bos，Houx，& sprnijt，2006）。Simen等（2009）又进一步揭示两难选择决策中存在最佳的决策模型，人们在做最佳决策时与反应所获得的奖励或者惩罚的大小有关。脑成像研究更进一步证实奖励和惩罚对决策的影响的不一致性。首先，奖励和惩罚的大脑加工机制是存在差异的（Knutson，Fong，Adams，Varner，&Hommer，2001；Knutson，Rick，Wimmer，Prelec，&Loewenstein，2007；Knutson & Greer，2008；Paulus& Stein，2006；Samanez-Larkin，Hollon，Carstensen，& Knutson，2008；wrase，et al.，2007）。伏隔核（Nucleus Accumbens，NAcc）的激活程度与奖励（收益）的预测有关（Knutson，et al.，2001）。而岛叶（Insula）的激活程度与对惩罚（损失）的预期有着极其重要的相关（Paulus & Stein，2006）。Wrase等（2007）证实奖励的神经回路与惩罚的神经回路尽管存在部分重叠，但存在大量差异。这些发现从神经生理上提供足够的证据来表明奖励和惩罚对决策行为的影响是不同的（Bechara，Tranel，Damasio，&Damasio，1996；Knutson & Greer，2008；Knutson，etal.，2007；Kuhnen & Knutson，2005）。总之，上述行为和脑机制研究都共同表明了奖励和惩罚对于后续的决策行为的影响是有差异的。

综上所述，尽管大量的行为和脑科学证据都表明奖励和惩罚对决策有不同的影响，但是在学习时间分配中的研究更多关注奖励对学习时间分配决策的影响（Ariel，et al.，2009；Ariel & Dunlosky，2013；Ariel，2012；Dunlosk，et al.，2011；Dunlosky & Ari-el，2011；Le Ny，Denhiere，& Le Taillanter，1972；Thiede & Dunlosky，1999；牛勇，邱香，傅小兰，2010），未见涉及惩罚对学习时间分配决策的影响。而且更为重要的是，惩罚（或者避免损失）很多时候比奖励对人的影响更重要，因为预测及躲避危险的能力对生存至关重要（Samanez-Larkin，et al.，2008）。而现实生活和学习过程中，惩罚情况也是大量存在的，因此对于惩罚（如损失分值）是如何影响学习时间分配决策进行研究能切实促进此领域理论的发展。因此本研究采用经典的学习时间分配研究范式对以下科学问题进行探讨：（1）奖励和惩罚是如何影响学习时间分配中的决策行为。（2）奖励和惩罚对学习绩效的影响。