第六章 認知心理學
認知心理學(或認識心理學)是西方現代心理學的一種新的思潮、範式和研究取向。它始於20世紀50年代末期，60年代正式形成，70年代成為美國和整個西方心理學的主流，現在幾乎遍及世界各國心理學研究的一切領域。
認知心理學有廣義和狹義之分。先就廣義而言，凡是以人或動物的認知或認識過程為研究對象者，都統稱為認知心理學。它主要探討三方麵的問題：(1)認知究竟包括哪些心理現象?一般是指知覺、注意、記憶、思維和語言等。(2)認知既然是知，人在生活環境中究竟如何“獲知”，知之後又如何“用知”?(3)認知既然是內在的心理曆程，在方法上應如何研究個體內在的知的曆程。廣義的認知心理學包括三種理論觀點：一是構造主義認知心理學，以皮亞傑為主要代表，主張不同發展階段的兒童具有其獨特的心理構造，標誌著一定階段的年齡特征。二是心理主義認知心理學，在行為主義的統治勢力逐漸衰落的時候，有些人堅持研究意識現象。三是信息加工心理學(或訊息處理心理學)。再就狹義而言，認知心理學則專指信息加工心理學。它是用信息加工的觀點和術語說明人的認知曆程的科學。它所研究的認知曆程就是人接受、貯存和運用信息(或知識)的曆程，包括知覺、注意、記憶、心象(或意象、表象)、思維和語言等。認知心理學不同於其他心理學派，它既不是由某人獨創的，也沒有簡單地否定曆史上各派心理學的建樹，而是受多種因素影響、逐漸演變而成的。因此，與其說認知心理學是一獨立的心理學學派，倒不如說認知心理學是當代心理學的一種新思潮、新範式和新的研究取向。美國心理學家奈瑟的專著《認知心理學》一書的出版，被認為是認知心理學自成體係且立足於心理學界的標誌。1970年《認知心理學》雜誌創刊。
現代認知心理學(即狹義的認知心理學或信息加工心理學)的興起和壯大是近30年來心理學界的一件大事，對世界整個心理學的發展具有重要的理論意義和實踐意義。我們應當認真地學習並掌握其理論觀點和豐富的實驗成果。
第一節 曆史背景
一、社會背景
信息加工的認知心理學是現代美國社會發展需要的產物。
第二次世界大戰以前，幾乎所有心理學的研究都局限在實驗室之中。當時研究者大都以行為主義為範式，主要研究動物和人的外部行為，很少涉及內在心理曆程。即使少數有關人的知覺、思維、情緒等的研究，也深受行為主義觀點的束縛。
第二次世界大戰開始改變了這種狀況。戰爭需要心理學的服務，戰爭又直接推動了心理學的發展。首先，對人的認知提出了更高的要求。許多新的複雜的武器和裝備，均要求人們有正確的認知才能掌握，否則就會造成嚴重的後果。例如，人因沒有及時辨認出雷達螢光屏上的信號，而導致敵機的入侵，駕駛員操縱不當使飛機墜毀等等。其次，突出了人的操作技能的研究。由於飛行員和飛機如何在一起發揮作用不僅與飛行員和飛機的特點有關，而且也與這兩者之間的關係有關。這樣，就產生了人-機係統的概念，它表明人在操縱機器時具有信息傳送者和加工器的作用，位於機器的表現和機器的控製之間。因此，為了贏得戰爭，不僅需要改進武器和裝備，而且需要改善人的操作和技能。此外，對人的決策要求也有了提高。過去認為人們是否覺察到刺激，隻是與刺激強度和持續時間有關，亦即隻是與感受性有關。但是，從報告雷達螢光屏上是否出現信號的情形來看，它也與決策的標準有關。因得到獎懲的輕重多寡不同，觀察者的決策標準隨之而異，致使對信號的覺察結果也明顯不同。因此，重視人的認知因素、操作技能、人機係統、決策標準、工作效率等工程心理學問題的研究，都為後來產生信息加工的認知心理學提出了實際的社會需要。
第二次世界大戰後，隨著西方進入“後工業社會”、“信息爆炸”和技術革命、第三(服務產業)、第四(信息及高新科技產業等)、第五(金融、交通運輸產業等)產業的飛速發展，生產自動化的迅速實現，科學、知識和智力在國際的競爭中日益顯示其極端重要性，知識分子在經濟、政治、軍事等各個領域的科學決策日益發揮更大作用，因而迫切要求研究人的認知、智力或思維，掌握人對信息選擇、接受、編碼、貯存、提取和使用的規律，這是現代認知心理學得以產生的最基本的社會原因。
誠然，電腦和智能機的出現，明顯突破了人腦的某些生理局限性，大大擴展和增強了主體的整個功能，使人的認識和實踐活動進入到高速、巨量、精確和自動化的新階段。但是，人的內部心理活動比現代技術最複雜的係統還要複雜得多。現有人工智能機的程序，還不能在回憶事實、解決問題、推理、學習或語言加工等方麵完全與人相匹敵。這樣，進一步了解人的智能的奧秘以改善其行動，就成了一些人研究認知心理學的重要動機。他們認為，認知心理學能夠使人真正了解自己如何獲得知識和技能以及如何表現出最佳的智能行為，進一步改進和提高人的思維的基本功能及其有關的行為。事實表明，了解人如何思維對於了解為什麼會發生思維障礙(臨床心理學)、人們和其他的個體或群體如何行動(社會心理學)、派別或集團如何活動(政治科學)、如何做出經濟決策(經濟學)、為什麼以一定方式組織的集團比以另外的方式組織的集團更為牢固而有效(社會學)或為什麼自然語言有一定的強製力(語言學)等等，均極為重要。甚至有些人認為，認知心理學的研究是其他社會科學研究的基礎。這一切充分表明現實的社會需要和一些心理學家的研究熱情構成認知心理學產生和發展的強大動力。
二、哲學背景
認知的問題，或知識的來源問題，一直是哲學探討的。認知心理學的曆史淵源可追溯到古希臘時代。柏拉圖認為，理念是世界的本原，靈魂來自理念世界，並進而支配身體的活動，人體死亡，靈魂又回到理念世界。人的感覺隻不過是喚起對理念世界的回憶。相反的，亞裏士多德認為，理念世界是虛構的，而現實世界才是真實的。他把人的心理功能分成認識功能和欲動功能。主張人的知識來源於人對事物的感覺，感覺產生心象(表象)，心象引起概念，因而“靈魂不能無心象而思維”。他還十分重視記憶和聯想在認識中的作用。可見，亞裏士多德是西方古代研究認知最傑出的一位哲學家。
在近代歐洲哲學家中，無論是經驗論者還是唯理論者，都詳細討論過認知的問題。笛卡兒認為理性是人的天賦能力，它是衡量真理的尺度。這是從唯理論的視角探討人的認知的問題。與此相反，培根認為經驗是一切知識的源泉，霍布斯也認為一切知識經驗都是從感覺開始的。感覺產生觀念，想象是感覺的殘餘運動。洛克反對笛卡兒的“天賦觀念”說，主張心靈是一塊白板，人的知識是從經驗中獲得的。他把經驗分為感覺經驗和內省經驗，並認為它們是人的知識的兩個來源。這就是近代認知理論中經驗論的開端。後來貝克萊和休謨否認知識的客觀來源，以及人能夠正確地認識客觀世界的規律，因而導致經驗論陷入唯我論和懷疑論。
於18世紀後半期，德國古典哲學創始人康德企圖調和曆史上的經驗論和先驗論，把知識的形式和知識的質料這兩種認識成分統一起來。他認為，隻有知識的質料(即感覺要素)是來自經驗的，知識的形式則不然，它是先天的。康德將知識的各種形式統稱為知識的先驗要素，並把它們分為感性的先驗要素(如時間和空間)和邏輯的先驗要素。而後者又分為知性的先驗要素(如原因和結果、必然性和偶然性等範疇)和理性的先驗要素(如靈魂、宇宙、上帝等理念)。他認為，在一個完整的認識過程中，感性、知性和理性這三種認識能力及其先驗的知識要素，是逐一加入並起作用的。這種思想不僅成為現代心理學中圖式(或基模、架構)概念的重要思想根源，而且對現代認知心理學也有深刻的影響。
現代認知心理學的哲學基礎並不是單一的，而是現代科學主義哲學思潮的融合。自20世紀30年代以來，由於托爾曼、勒溫和社會文化學派的綜合並未克服其自身的片麵性，因而又出現了與現代哲學中科學主義相適應的更大的綜合思潮。如果說新行為主義、完形學派和新精神分析的綜合主要限於心理學派自身內部的綜合，那麼認知心理學則除了這一綜合外，還包括同鄰近新興科學(如通訊工程、信息論和電腦科學)更大的綜合的思潮。
現代認知心理學在科學主義哲學思潮的指引下，仍然堅持以實證主義為其方法論。誠然，認知心理學家也強調以“實證”的“事實”為基礎，注重對於人的意識的研究，但是，他們已不同於早期實證論(孔德)和第二代經驗實證論(馬赫)，更具第三代邏輯實證論(維也納學派)的特點。邏輯實證主義的主要觀點，就是強調分析命題和綜合命題、重視可證實性原則、堅持邏輯分析(包括語言邏輯句法和語義分析)和貫徹物理主義(操作定義)。這些觀點不僅影響了新行為主義理論的構建，而且也影響了現代認知心理學的發展。應當說，認知心理學嶄新的研究方法和豐富的研究成果，均與實證主義這一方法論積極層麵的意義有關。西蒙指出：“信息加工的心理學家同意行為主義範式的一個重要方麵即原子主義、聯想主義和經驗主義的假定。在哲學方麵，它擁護唯物主義，主張沒有什麼獨立的笛卡兒學派的靈魂，也擁護實證主義繼續堅持對一切理論術語進行操作”。可見，實證主義是現代認知心理學主要的哲學基礎。
同時，現代認知心理學較重視以往經驗的作用，強調同經驗世界本身打交道，指出激活的圖式(或基模)的特殊指導意義，並通過類比用電腦來說明人的全部心理活動。這一切也表明現代認知心理學和經驗論、構造論也有某些不解之緣。
三、科學技術背景
認知心理學也是心理學與鄰近學科交叉滲透的產物。控製論、信息論、電腦科學和語言學的發展是現代認知心理學產生的重要的科學基礎。
1控製論和信息論的影響
控製論是由美國數學家維納所創立。它是研究各種係統的控製和調節的一般規律的科學。維納等著《行為、目的和目的論》一書，首次用反饋來調節目的性行為，把動物的目的行為賦予機器，奠定了控製論思想的雛型。1948年維納的《控製論》的出版，宣告了控製論的正式誕生。
控製論認為，機器係統和生命係統從物質構成上雖各不相同，但在結構和功能上卻有相同的基本要素和類似的調節機製，因而均可稱為控製係統。任何控製係統都由操縱機構、受控對象、直感通道和反饋通道等四個基本要素所構成。其中，操縱機構負責加工、選擇和評估信息，根據接受和貯存的信息對於受控對象發出指令；受控對象則接受操縱機構的指令，執行某種特定的任務；直感通道與反饋通道負責與外界聯係，搜索當前環境與自身完成任務情況的信息。
信息和反饋是控製論的兩個基本概念。信息，指物質的結構、狀態和屬性的一種表征，如具有新內容、新知識的消息。控製係統的行為完全受信息支配，所以信息是控製的基礎。反饋，指受控製對象的輸出信號以某種方式返傳給輸入端，以調整某一係統的活動。動物和人的神經係統的活動，也是通過反饋來調節並保持係統的動態平衡的。
自從50年代以來，工程控製論、生物控製論、社會控製論和人工智能(或人工智慧)等已廣泛地應用於心理學的研究工作之中。把機器係統與人的係統進行功能上的類比，控製(隨機控製、記憶控製和共軛控製)、信息和反饋(正負反饋)的概念，信息方法、黑箱係統辨認方法和功能模擬方法等，都為現代認知心理學提供了一種重要的理論觀點和科學研究方法。
信息論係美國數學家申農所建立。信息論(或訊息論)是應用數理統計和概率方法研究信息加工的一門通訊理論。目前，信息論主要有三個方麵的研究內容：(1)狹義信息論：即以編碼理論為中心的信息論。如研究信息係統模型、信息度量和編碼理論等。(2)廣議信息論：即以電腦為中心的信息加工的基本理論。例如語言、文字、圖像識別、學習理論及其各種應用。(3)一般信息論：主要研究通訊問題，如噪聲理論、信號濾波及預測、信息調製及加工等問題。
信息論的研究發展很快，它已廣泛應用到物理、化學、生物、醫學、自動控製、電腦、心理學、人工智能、仿生學(研究模擬生物體功能的科學)、經濟和管理等不同領域。在申農創建信息論後僅一年，美國心理學家米勒等人即發表關於行為的統計理論，測量了反應時和信息量的關係。1951年春，美國哈佛大學第一次召開心理學中應用信息論的會議。受信息論的啟發，信息加工認知心理學的先驅者開始把人看作是通訊通道，即把人視為接受和加工信息的傳送裝置。誠然，人能同時傳送的信息量是有限的，但是通過對信息的編碼可以克服通道容量的局限性。人具有對信息進行係列加工和平行加工的能力。米勒的研究表明，人的記憶不是以比特為單位而是以組塊(或記憶集組)為單位。所有這些，不僅構成了現代認知心理學用信息加工的觀點說明人的行為和內部心理過程的基本理論，而且還為他們使用抽象的符號和操縱係統的術語(如通道容量、過濾、編碼、譯碼等)去思考人的認識過程提供了一個橫向科學的依據。
2電腦科學的影響
電腦是應用電子技術實現自動、高速、準確地進行大量算術運算和邏輯運算的電子設備。它包括數字電腦、模擬電腦和混合電腦三種。電腦的出現是20世紀科學技術中最偉大的成就之一，也是人類智力解放道路上的一個重要裏程碑。它不僅極大地增強了人類的計算能力、邏輯判斷能力、記憶和加工各種信息的能力，而且滲透和影響到人類社會的各個領域，大至進行空間探索，小到揭示微觀世界，從尖端科學技術到日常生活無所不包。
電腦科學是產生信息加工心理學最為重要的外部條件。電腦科學後來居上，可以說電腦科學集中體現了控製論和信息論的影響。電腦是物理符號係統，能操作符號，人腦也是物理符號係統。概念、觀念及腦內信息加工過程也是對符號的操作。這樣就可以把原來認為是抽象的、不可捉摸的腦內的心理事件置於與物理事件同樣的理論體係中加以探討。任何物理係統的事件過程或操作，隻要能用符號的形式來表示，並能明確每時每刻的狀態，就能用電腦模擬出來。同樣，人類思維中的各種抽象概念既然是物理符號，它也可以像物理事件一樣加以複製、轉換、聯接和加工。應當說，英國著名數學家圖靈於30年代發表後被稱為“圖靈機”的數學係統，使人們想到人類的認知係統也可以視為符號運用係統。人類的某些觀念可以用符號來代表，並通過符號運算過程來加以變換。這些思想對認知心理學是有很大啟迪的。但是，隻有在電腦科學的直接影響下，才使人們產生了電腦與人腦進行類比的構想，並提供了用電腦類比和檢驗人的內部心理活動的新途徑。由此，紐厄爾和西蒙把電腦和人腦這兩者的內部工作都看成是符號操縱(或計算)係統，並把電腦的操作原理作為人類信息加工的模式。這就是以信息加工的觀點研究人的認知過程的重要開端，而且也是現代認知心理學賴以產生的重要的外部原因。可以認為，沒有信息論、控製論和電腦科學的興起，是不會有今天這種現代認知心理學產生的。
3語言學的影響
語言學的新發展是加速現代認知心理學誕生的一個重要條件。
於20世紀50年代末，語言學界發生了一場重大的變革。這就是美國語言學家喬姆斯基創立了轉換-生成語法理論(或轉換語法)。該理論認為，人的語言行為基本上不是學習的，而是天賦的。就是說，兒童具有一種先天加工語言符號的大腦內在機製。隨著兒童腦的成熟，在一定的條件下，這種內在機製被激發，就能自然而然地獲得言語。他還認為，語法規則主要包括基礎部分和轉換部分。基礎部分生成深層結構，即基本語法關係和語義，屬語言能力；深層結構經轉換形成表層結構，即為人們直接感知的言語。在他看來，兒童說話時根據一些轉換規則能從深層結構生成無數的具有表層結構的句子；聽話時根據轉換規則把可感知的表層結構轉換成深層結構，從而理解句子的意義。可見，兒童學習語言，不是學習某個特定的詞語和句子，而是運用一係列規則去構成和理解新的句子。兒童生來就會使用這些轉換規則。
喬姆斯基的語言學理論對信息加工認知心理學的產生具有積極的意義。首先，它抨擊了行為主義完全否定遺傳在語言獲得中的作用，把個體掌握語言完全歸結為學習的結果。因此，他使人們進一步認識到行為主義心理學的環境決定論、操作性強化作用的缺陷，促進了語言學和心理學的合作，由語言的外顯行為的探索轉向它的內在心理機製的研究。其次，它扭轉了專門研究動物行為並以此推論人的行為規律的偏向，具體地支持了研究人的認知過程的取向和具有先天能力的觀點。信息加工認知心理學認為，人們具有一定的先天能力，運用這些能力，才能使環境事件得到加工、貯存和恢複。這已得到了喬姆斯基關於語言獲得研究的佐證。最後，它提出語言具有新穎性和生成性的觀點，也具體地支持著現代認知心理學關於人的認知活動具有新穎性和生成性特點的觀點。事實上，它用現代認知心理學的觀點來研究語言，包括研究支配語言使用的原則、創造和理解句子的原則，起了積極的推動作用。心理語言學可以說是認知心理學的一個分支。
四、心理學背景
心理學自身的發展是產生信息加工認知心理學主要的內部原因。
1行為主義的危機及內部出現認知派的影響
自從20世紀30年代以來，特別是50年代前後，行為主義所堅持的邏輯實證主義的哲學基礎、極端的環境決定論和生物學化的觀點，不僅造成了行為主義心理學的困境和危機，且遭到越來越多人的反對。行為主義內部也出現了認知派，他們強調中介變量主要是認知的作用，要求恢複對認知的客觀研究。可以說，信息加工認知心理學的前輩是新行為主義心理學家。以至於有人把托爾曼稱為認知心理學的開山祖。這樣以來，美國許多心理學家開始放棄行為主義的立場，轉而研究人的內部心理過程。吉爾根指出：這是“心靈和意識在心理學中的複蘇”。當然，行為主義對認知心理學也有影響。如認知心理學從行為主義那裏接受嚴格的實驗方法、操作主義等。近年來，認知心理學除了重視內在心理過程的研究外，也注意行為的研究。
2完形學派對知覺和高級認知活動研究的影響
完形心理學對知覺、思維和問題解決進行了專門研究，反對行為主義把人看作是被動的刺激反應器，強調完形的組織、結構等原則，認為思維是“情境的改組”或整個問題情境的“頓悟”。這些觀點對認知心理學有重大影響如認知心理學把知覺定義為感覺信息的組織和解釋，強調信息加工的主動性等。完形心理學堅持現象學的研究方法，重視觀察者對自己知覺內容的直接描述，主張把直接的生活經驗材料與實驗資料結合起來。這既不同於馮特和鐵欽納，隻承認經過嚴格訓練的被試者的內省，也不同於行為主義隻重視實驗室實驗的做法，但卻與認知心理學的觀點基本一致。
3知覺研究新方向的影響
第二次世界大戰後，知覺的研究改變了過去偏重於影響知覺的客觀變量(即分析知覺中的各種物理參數)的狀況，進一步涉及到需要、心向、動機、情感和價值取向等對知覺的影響。布魯納指出，對硬幣價值的知覺，取決於過去經驗，並影響對硬幣大小的知覺。例如，窮人家的小孩比富人家的小孩把硬幣看得更大些。吉布森夫婦認為，過去經驗對知覺過程的影響表現在能夠使知覺以較少的信息識別事物。赫爾森指出，一個對著名畫家的油畫具有豐富經驗的人，在鑒賞一幅油畫到底是優秀的、一般的，還是低劣的油畫時，大大不同於對油畫沒有什麼經驗的人。過去經驗形成了一個參照係，我們以此為背景判斷一個新事物與該參照係的關係。布魯納等人所掀起的50年代知覺研究的新運動，對現代認知心理學的產生有重要的影響。
此外，實驗心理學的影響。19世紀赫爾姆霍茨等人提出的反應時研究法，已成為認知心理學家廣泛采用的方法，並有了新的發展。認知心理學對心理學的對象和方法的看法，也和實驗心理學的創建者馮特的觀點相近。也認為心理學的對象是經驗或意識內容，方法是控製條件下的內省。當然，認知心理學比馮特的意識心理學更加科學、精巧了。詹姆斯關於兩種記憶(初級記憶和次級記憶)的提法，今天已經成為認知心理學研究的基礎。誠然，經典實驗心理學為認知心理學奠定了一定的基礎。但是，當時費希納還不能以非概率術語來確定閾限。直到20世紀50年代才出現了一種全新的現代心理物理學的方法。它主要是以檢測論和決策論為根據，由通訊工程師在警覺研究中提出的。現代心理物理學不僅承認心向和動機對信號檢測的影響，而且還提供了測量這些變量在心理物理任務中所起作用的方法。換句話說，人們借此種方法能夠操作期望和動機，並考察它們對行為操作的影響。因此，這些現代心理物理學的新方法直接影響了信息加工認知心理學的產生。
第二節 認知心理學的基本理論
一、主要代表人物
1紐厄爾
紐厄爾是美國心理學家和電腦科學家，信息加工認知心理學創立者之一。50年代，他和西蒙共同提出物理符號係統假設，把人腦和電腦都看作是加工符號的物理機構，人腦的活動和電腦的信息加工功能都是符號操作過程。由此他們共同開辟了用電腦模擬人類思維的人工智能的新領域，開創了信息加工心理學的新取向。他和西蒙合著的《人類問題解決》是這一領域極為重要的著作。