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无关信息越多而有关信息越少时，解决问题所需时间就越长。有无334
插图说明及插图的性质也有不同效果。提供和没有提供插图会有助
于或有碍于问题解决，这取决于问题的性质。另外，有些心理语言方
面的变量也被研究了，诸如用主动句或被动句来描述问题。除了与
问题呈现方式有关的变量外，其他有影响的变量，如在解决问题时是
否有时间限制（或其他类别的压力）、对解决问题的奖赏程度以及不
周类别被试的个体差异（例如智商的高低）等也影响问题解决。
控制变量
在以人为被试的实验心理学中，凡涉及到思维和问题解决的实
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第十一章；t鲴
验都比其他的复杂。因此，这一领域（包括其他涉及复杂心理过程的
分支，如社会和环境心理学）需要特别注意实验控制。由于在这个领
域中使用被试间设计（不同被试被分配到不同的实验条件中）很普
遍，所以研究时必须谨慎并确保各种条件下的被试在统计上是相等
的，这或者通过随机分配，或者在诸如IQ等维度上进行匹配来实
现。同样，实验者还必须尽可能严格地控制无关变量（诸如问题表述
方式或者呈现方式等）。
11。1 实验主题与研究范例
主题信度与重复
范倒类比推理
实验结果可信性的基本问题可简单归结为：如果重复实验，其结
果与第一次相同吗？这在心理学研究中是一个关系重大的问题。如
果我们没有理由得出实验结果是可信的，那么结果就毫无价值。
决定我们观察的信度的关键是观察量。观察量越大，我们越相
信样本统计值接近总体参数值。如果在美国随机抽取一个样本进行
问卷调查（例如，关于他们对即将开始的总统选举的态度），我们相信
样本容量为10万人比样本只有IOO人反映出的全国民众意愿更
准确。
必须牢记，某一特定结果的信度取决于产生这一结果的观察量。
因此，在实琢情况中，我们一般尽量使观察量增加到最大限度。这样
做不仅提高结果的信度，而且增强了我们所使用的统计检验的效力，
或者说增强了拒绝虚无假设的检验能力，当它果真为假时虚无假设
预言自变量对困变量将没有影响。
信度不仅涉及到样本的容量和统计，也牵涉到实验结果可验证
性的不同类型。实验的可验证性关键在于相关变量的确认，因为它
们必须被系统地操作或控制以产生一致性的结果。一般来说，与简
单心理过程的研究相比，在涉及复杂心理过程的研究中，应尽最大可
能关注结果的信度。理由之一，在对复杂心理过程的研究中，常需使
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用被试问设计，即把不同的被试分配到不同的实验条件中，这样可以
避免在被试内设计中存在的延续效应（见第9章）。使用被试间设计
比被试内设计会增加观察的变异性，因为被试间的个体差异不好
控制。
另一个理由是实验结果的信度问题还存在于复杂认知过程的研335
究中。通常，在用被试间设计研究复杂心理过程的实际操作中，要在
每种条件下得到许多的观察是困难的。这是因为逐个测量被试费时
较多。比如在问题解决这个研究复杂心理过程的实验中，也许要花
1个小时来测量一个被试。因此，即使实验有4种条件，每种条件只
作25欢观察，也要将近花100小时来测量被试。由于这些实际操作
困难上的原因，我们常在研究复杂心理过程的实验中看到每种实验
条件下的观察量很少，虽然这样做会降低我们对结果信度的信心和
统计检验的推断力。
类比推理
我们要说明关于研究信度的几种深入观点，这种说明是通过类
比的问题解决实验展开的。当人们通过类比来理解某些观点时，他
们是根据彼事来理解此事的。要是在物理课上你的老师说原子结构
在某种程庋上类似于太阳系结构，或者在化学课上老师说气体的分
子相互碰撞就像弹子球桌上的弹子，或者在心理学课上老师说人的
记忆可类比一个大的图书馆或一部词典，那么你的老师的授课方式
就是类比推理。他试图用你已经懂的事物帮助你去理解不熟悉的事
物。致力于思维研究的心理学家们长期以来就已经认识到，类比在
思维和新发现的获得方面是很重要的。获得新发现的窍门通常在于
对分属不同知识领域内两个事物间相似性的察觉（ Hadamard．
1945）。例如，在17世纪，哈维（Harvey，W．）在他把心脏想像为一
个水泵时提出了廊液循环的动力学模型。
类比推理的研究非常困难。问鼯解决、思维和发现这些课题长
期未能得到心理学家的理解。然而，在最近的20年左右，这一领域
的许多前沿问题都获得了进展（ Mayer，1983）。在这里我们用吉克
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第十一章思维与丽画磊西F7一
和霍利约克（1980，1983）实验中的例子来说明这方面研究的趣味性，
并能从中看出确定实验现象的信度的重要性。
吉克和霍利约克对问题解决过程中类推效应感兴趣。在讨论实
验前，我们给你看他们用过的问题，你先思考一下。这个问题叫辐射
问题，1945年首先由邓克（Dunker）使用，可表述如下：
假如你是医生，面临着一个胃内有恶性肿瘤的病人。在肿
瘤上不能动手术。但是，肿瘤不切除，病人就套死去。有一种辐
射能摧毁肿瘤。如果辐射以足够高的强度立刻到达肿瘤，肿瘤
套被摧毁。但不幸的是，当高强度的辐射经过机体的其他地方336
时，健康的组织同时也被摧毁。低辐射条件下，射线时健康肌体
无害，但也不能对肿瘤起作用。裁们应该用什么类型的辐射击
摧毁肿瘤同时叉避免伤害健康的组织呢？（Gick和Holyoak，
1980； pp。 307…308）。
合上书，在你往下读之前思考一下怎样解决这个问题。直到你
至少想出一个办法时再往下读。
你怎么做？许多学生解决这个问题都有困难，他们被问题中的
诸多要求限制住了。许多“解决”的办法依靠先进的医疗技术，此如，
先使用某些药物保护机体免受伤害，然后再对肿瘤进行辐射。一个
较可行的解决办法是对病人进行手术，插一导管在息处，或者，暴露
出肿瘤，使辐射能直接作用于病变机体。然而，最具创造性和有效性
的解决办法是从不同方面射向肿瘤几束弱射线，并使它们会聚在一
起。每束弱射线通过机体时不致产生伤害，但是所有这些射线的强
度聚集在一起却足够摧毁肿瘤。只有少数学生发明了这种方法；邓
克对这一问题的最早研究中，45个被试中只有2个（4％）提出了这
个解决办法。
吉克和譬利约克（1980，1983）感兴趣的是，当在辐射问题前先给
出一个类似的问题及其解决办法时，是否会有更多的人能解决这个
问题。即是否被试能从第一个问题中抽象出指导原则，然后运用到
第二个中去。基于这种想法，吉克和霍利约克提出了其他的“类比故
事”。这些类比故事蕴涵着高效解决辐射问题的基本原则。
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f实验心理学
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在一个叫“指挥官”的故事中，一支坦克部队的指挥官要向敌军
司令部（要塞）发起攻击。如果用许多坦克，他赢的机会很大；但他的
部队必须经过叉窄又不牢仅能通过少数坦克的桥，因此只能用少量
的坦克发起袭击，但易被敌方击退。为了取得胜利，这支坦克部队指
挥官制订了一个让坦克分别通过每座小桥包围敌司令部的计划。这
样，所有坦克都能立刻过桥攻击和占领敌司令部。
坦克袭击问题与辐射问题之间的相似性是明显的。这两种情形
都要求问题解决者放弃对敌司令部或肿瘤的直接进攻或辐射，先分
散力量或辐射线，然后再同时从不同方向会聚攻击或辐射。实验中
被试是否用指挥官故事中的道理来解决辐射问题？吉克和霍利约克
（1980）做了一系列实验，研究了三种情况下的被试对辐射问题的解
决，即被试或者读过类似于“指挥官”的故事，或者设读过任何其他的337
故事，或者读过不相关的故事。他们在一些实验中发现那些在解决
辐射问题前没有阅读故事或闭读无关故事的被试仅有大约IO％是
用最有效的方法解决问题的。然而，当在被试解决辐射问题之前呈
现过类比故事，大约有75蹦的被试在时间限度内解决了问题。由于
几个实验都得出了这样的结果，因此可以说这一基本现象是经过反
复验证过了的。显然，人们的问题解决能从类比中受益。
实验中的一个结果使吉克和霍利约克（1980）仔细思考了类比推
理过程。在系列研究的第4个实验中，他们让所有被试读类比故事，
然后解决辐射问题。在实验4的提示条件中，告诉被试在接触辐射
问题前，他们要阅读一个故事，并能够和用故事作为提示考虑怎样解
决问题。（这种指导语在吉克和霍利约克早期系列实验中都有。）在
无提示条件中，主试没有提示被试刚读过的故事与他即将面临的问
题解决任务之间存在的联系。结果显示，提示确实是解决类比推理
问题的一个重要的因素。当做了提示后，92％的被试解决了问题；设
做提示，则仅有20％。这一结果似乎显示，只给出类比是不够的，还
必须引导被试在试图解决后一问题时要积极利用它。（实验4中解
决问题的百分比92％高于与之相关的早期实验的百分比75％，这是
由于不同实验中使用了不同的故事。）
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第十一章思维与问居解决／
这一事实也许不足为奇：告诉被试利用知识源确实能引导他们
这样做。但令人奇怪的是，未经提示的少数被试（20％）是怎样自发
找出解决问题的办法的。在任何的实验领域里，每当产生出的新发
现令人惊奇时，我们首先会问自己：它是真的吗？这又把我带回到了
信度的问题中＋即如果重做这个实验，还会得到与之相同的结果吗？
回答这个问题的一个方法是计算推断统计的结果，有关它的逻
辑在附录B中已作描述。简单地说，推断统计被用于确定两种条件
的结果差别是由自变量还是随机因素造成的。如果不同实验条件下
所得出的结果之间差异很大，而且这种差异由偶然因素导致的概率
低于1/20时，那么研究者可以排除偶然因素导致该结果的可能性，
而认为结果是由自变量造成的，如上述实验中的有无提示条件。事
实上，吉克和霍利约克（1980）运用合适的推断统计得出，两组间解决
问辑百分比的差异不是由偶然因素，而是由实验中是否有提示条件
造成的。因此，我们可根据这个统计检验得出差异具有统计信度。
统计信度是得出实验结果的必要条件，但许多研究者更喜欢实
验同时也具有实验信度。如果实验在完全相同糸件下重做，结果会338
和以前一样吗？流行于研究者之间的一句格言是“重复一次抵得上
一千次t检验”。（t检验是用于评估两种条件下统计信度的众所舟
知的统计检验。）这句格言的要旨是许多研究者相信实验验证好于应
用于初次实验结果的推断统计。尽管结论在统计上被认为是可信
的，但由偶然因素（统计信度仍保留5％的错误概率）、一些未被注意
到的混淆因素、或者实验者误差所造成错误的可能性仍然存在。例
如，大多数聪明的被试碰巧被分到一种条件中。尽管这些可能性不
太容易出现，但有时它们确实发生了。通常，在某些实验中，被试被
随机地分配到各种条件中，在主实验之前，要对不同组进行预测，以
确认组闻被试能力是否相等（在总体上）。偶尔，在用自变量测试之
前，这种预测表现出了差异。（例如，参见Tulving和Pearlstone，
19f6）。由于这种问题也会发生在控制很好的研究中，因此，研究者
鼓励进行验证实验，即便是推断统计显示一些效果也是可信的。
有三种类型的实验验证e直接验证、系统验证和概念验证。直接
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／实验心理学
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验证就像其名称所蕴涵的那样，是指在尽可能保持原实验方法的情
况下在实际中重复它。如果吉克和霍利约克（1980）试图尽可能准确
地重复他们的第4个实验，除了所测验的新被试组被随机分配到各
条件中之外，这就构成对他们实验的直接验证。
另一种较有趣的验证类型是系统验证。运用系统验证时，实验
者试图变化那种被认为与实验结果不相关的因素。如果原始实验中
发现的某种现象是真的，那么，尽管重做中一些因素发生了变化，但
它仍然该出现。如果重做时原始实验的结果不再产生，那么研究者
就在他的实验中发现了重要的边界条件。事实上，吉克和霍利约克
系列实验之4可被认为是系统验证，这种验证产生了重要的新信息。
在他们的前三个实验中，吉克和霍利约克让被试在解决辐射问题之
前，或是学习一个包含类比推理的故事（实验条件）或是学习一个没
有类推的故事（控制条件），然后比较了两种条件下的问题解决情况。
如前所述，他们发现，在实验条件T比在控制条件下有更多的被试使
用“会聚解决法”（从不同方向发射射线）解决辐射问题。他们在多次
的实验中都验证了这一观察。然而，在前三个实验的每个条件下都
提示被试利用故事试着解决这个问题。在实验4．吉克和霍剃约克
尝试变化这一变量特征