归纳推理和演绎推理的有效性和多样性效应

刘洋

(辽宁师范大学脑与认知神经科学研究中心,116029)

归纳推理和演绎推理的有效性和多样性效应

刘洋

(辽宁师范大学脑与认知神经科学研究中心,116029)

推理包含归纳推理和演绎推理,目前关于归纳推理和演绎推理之间关系的研究比较少,本文以鸟类为实验材料,通过让被试对同一命题分别进行归纳判断和演绎判断,研究了前提多样性对归纳推理和演绎推理是否产生了不同影响。实验结果发现,命题有效性对演绎推理的影响比对归纳推理的影响大,前提多样性对归纳推理和演绎推理并未产生不同影响。

归纳推理 演绎推理 多样性

引言

推理是一个思考过程,是来自于认知、思维或某一断言的产物。这个推理的过程可能是人们费力的感受到的,也可能是无意识的发生的,无论哪种情况,推理都是一个系统的过程 (P.N.Johnson-Laird,1999)。

有研究者把推理分为归纳推理和演绎推理两类(Goel,Gold,Kapur,&Houle,1997)。归纳推理是从已经(或当前)观察到的现象推及即将观察到的未知现象的心理活动过程(Hume,1997,陈庆飞,雷怡,欧阳含璐,李红,2008)。归纳推理在日常生活中无处不在,对人类认识世界有非常重要的作用。例如,科学家在一棵松树上发现了某种物质,那么当科学家把这种物质向其他松树,甚至其他树种推论的时候,就要利用归纳推理的相关知识。演绎推理是做合乎逻辑的推理的过程 (P.Johnson-Laird,2010),心理学中的演绎推理大多指从一般推论到特殊的过程,如树含有某种物质,我们把这种物质向某一棵松树推论的过程,就是演绎推理。由此我们似乎可以看出,归纳推理和演绎推理是正好相对应的过程。

在推理研究中有一个尚未解决的问题,即归纳推理和演绎推理的关系问题。以往的研究一般只关注一个问题,对二者关系的研究比较少。关于这个问题,有两大主要的理论,一是单过程理论,一是双过程理论。根据单过程理论的说法,归纳推理和演绎推理拥有同一种心理机伟,该理论的关键是为归纳和演绎问题提供了一个单一的判断尺度(Rotello&Heit,2009),并且该理论认为,归纳推理和演绎推理之所以出现不同,是由于二者的判断标准不同(Heit&Rotello,2010)。根据双过程理论,归纳推理和演绎推理是两个不同的过程(Rips, 2001),它们都会受到启发和分析过程的影响,不过所受影响的比重不同。归纳推理更多的受到快速的启发过程的影响,快速启发过程不需要复杂的逻辑判断。演绎推理更多的受到慢速的分析过程的影响,慢速的分析过程相对更严谨,更准确(Rotello&Heit,2009)。

为研究归纳推理和演绎推理的关系,有研究者从记忆研究中获取了一些经验,记忆研究也面临同样的问题,即记忆到底有几个过程,以及记忆过程的模型如何建立(Heit&Rotello,2010)。在记忆研究中为了验证这个问题,经常用到的是remember-know范式,即在被试做认知判断的时候要求他们陈述仅仅是知道测试项目,还是真的记得测试项目。记忆研究中的单过程理论认为,被试陈述“记得”比陈述“知道”有更严格的标准。而记忆的双过程理论火认为,被试陈述“知道”时更多的依赖于熟悉,被试陈述“记得”时,更多依赖的是回忆过程。这与归纳推理和演绎推理受启发和分析过程影响非常类似。

有研究者(Heit&Rotello,2010)让被试对同一个命题进行归纳判断和演绎判断,这样可以避免归纳推理和演绎推理的不同与实验材料的不同带来的混淆。本研究借鉴了这一方法。

实验

被试:随机选取60名辽宁师范大学学生作为被试。实验结束后,每名被试获得10元现金作为报酬。

实验设计:采用被试间设计,每名被试只进行归纳判断或演绎判断。

材料:共132个命题,有效命题和无效命题各66个,每种命题又分为多样组和非多样组,多样组30个命题,非多样组36个命题。组成命题的材料来自18种鸟类,其中12种作为命题的前提,其余6种作为无效命题的结论。

实验材料举例:麻雀有属性X,啄木鸟有属性X/麻雀有属性X

斜线左边的句子叫做前提句,横线右边的句子叫做结论句,在实验过程中,假定前提句都是真的,要求被试对结论句进行评估。这里的属性X代表一种新颖的生物属性。

做法:60名被试随机分为两组,一组进行归纳判断,一组进行演绎判断。采用E-prime进行编程。在归纳判断中,要求被试根据前提句判断结论句的可信程度强还是不强,并做相应的按键反应。在演绎判断中,要求被试根据前提句判断结论句是否有效(结论句必然为真即为有效),做相应的按键反应。无论归纳组还是演绎组,被试进行按键反应后,都被要求对自己的按键反应做一个1到5的信心评定,大的数字代表较强的信心,被试自己按数字键进行评定。正式实验开始前,从132个命题中选择12个进行练习实验,目的是为了让被试更好的理解实验任务,确保被试理解实验任务后,正式开始实验,实验过程中132个命题以图片的形式随机呈现在电脑屏幕上,被试做相应的按键反应即可。实验收集了被试的按键反应,反应时,判断信心和判断信心的反应时这5项指标。

结果与讨论

首先统计了有效命题和无效命题中肯定反应的比例,肯定反应是指被试把一个命题判断为可信程度强或有效的反应。(Evan Heit,Caren M. Rotello,2010)

表1:

从表1中可以看出,归纳组的平均比例分别为0.96和0.29,演绎组的平均比例分别为0.95和0.12。对归纳组和演绎组无效命题的肯定反应比例进行独立样本t检验,t(58)=3.26,p＜.05,可以看出,被试在演绎条件下更愿意拒绝无效命题,说明了与归纳判断相比,命题的有效性对演绎推理的影响更大。

接下来分别统计了非多样组和多样组中,对无效命题的肯定反应比例。

表2:

分别计算了每个被试非多样组和多样组无效命题肯定反应比例的差值,对归纳组和演绎组的差值进行独立样本t检验,归纳组和演绎组未发现显著性差异,t=-0.50,p＞.05,说明对无效命题来说,未发现前提多样性对归纳判断和演绎判断有不同影响。

对判断信心进行重复测量方差分析,判断类型主效应显著,F=9.06,P＜0.05,被试对演绎任务的判断信心(M=4.35,SD=0.09)显著大于归纳任务(M=3.05,SD=0.09);有效性主效应显著,F=86.34,P＜0.05,被试对有效命题的判断信心(M=4.71,SD=0.06)显著大于对无效命题的判断信心(M=3.59,SD=0.12);多样性主效应不显著,各个条件之间交互作用均不显著,也就是说,未发现多样性对被试的判断信心产生影响,同时也未发现前提多样性和结论有效性对归纳推理和演绎推理的判断信心有不同影响。

根据以上结果,与归纳命题相比,命题有效性对演绎推理的影响更大。这是由于,演绎推理是一个包含逻辑的推理过程,对结论的把握更谨慎和严格,正确率也更高,因此,当被试无法确定一个命题是否符合逻辑正确性时,被试将更倾向于拒绝该命题。而归纳推理火不同,归纳推理本身是一种或然性推理,即根据前提无法判断结论必然为真,例如,即使我们知道再多的树都具有某种共同的新颖属性,也无法百分之百的把这种属性推论到所有的树。这也解释了为什么被试对演绎推理的判断信心更大。

对肯定反应比例的分析和对判断信心的分析中,并未发现多样性对归纳推理和演绎推理产生不同影响。也未发现多样性分别在归纳推理和演绎推理上的效应,也就是说,归纳推理在多样组和非多样组上并未表现出差异,演绎推理同样如此。这可能是由于我们所选材料均为鸟类,鸟类会飞,有翅膀这些特征太过明显,被试可能很难再想到其他有关的特征,也有可能是由于鸟类属于下位概念,在下位类概念中,类别信息含量虽然丰富,但由于缺乏区别性特征,彼此之间很难区别(雷怡,2010)。对于这一假设,应再做进一步实验加以验证。

结论

本研究表明,与归纳判断相比,命题有效性对演绎推理的影响更大。在鸟类这一类别上,多样性未表现出对归纳推理和演绎推理的不同影响。

雷怡.(2010).类概念层级关系的认知与神经机伟研究.博士学位论文.西南大学.

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