认知心理学关于时间推理研究

1、认知心理学关于时间推理研究         李伯约西南师范大学心理学系【内容提要】时间推理是人们对事件的时序、时距和时点进行推论的心理过程。时间推理是基于一定的表征来进行的，不同的表征系统对时间推理的效应不同。如词表表征方向效应和距离效应，数字表征产生越界效应。还可以进一步看到，对时间信息进行推理，实质上就是对时间信息的表征进行信息加工。例如，对于词表表征和数值表征，就分别有计数的加工和运算的加工两种方式。特别值得指出的是，即使对相同的表征，也可有不同的加工方式。当前有关时间推理的研究，都是从信息表征和内部操作的角

2、度来进行研究的，最能体现当前认知心理学研究的特色。【英文摘要】Time  reasoning  is a mental process to infer the succession, duration and focus of events. Based on representations,  thetime   reasoning   leads   to   different   effects   as   the

3、representations  vary.   Reasoning  of  time  information   isactually the processing of its  representations.   There  evencan be different processing models for one time representation.  Cognitive  psychology  is  nowa

4、days  more  characterized bynothing  than  by  paying  attention  to  representation   andprocessing in the current researches on time reasoning.【关 键 词】认知心理/时间推理/心理表征        cognitive    psychology/ti

5、me   reasoning/psychologicalrepresentation【正    文】        时间是物质存在的一种基本形式，任何物质的运动过程都以或前或后的相继性和或长或短的持续性表现出来。个体对客观事件的持续性和顺序性的认识，包括个体对事件的时间的长短、先后、快慢等变化的认识，就称为时间认知。时间是客观存在的，但人类却没有特定的感知时间的感受器，个体对时间的知觉是在多种感受器的参与下，通过对事件的始末的时点及有关的时间参照系进行加工间接地认知时间的。时

6、间具有不可逆转的一维性，人们不但不能反复感知一段延续时间，甚至于不能同时知觉其起点与终点，对时间的研究成为心理学家最关注的一个问题。在时间认知研究领域，研究者注意围绕时间信息的三个基本属性即时序、时距和时点进行探讨。    时间推理是人们对事件的时序、时距和时点进行推论的心理过程。通过时间推理，人们可以间接地认知过去或者未来的时间。例如，弄清一系列事件的时间的先后顺序，对于许多实践工作来说，是具有关键性意义的。例如，历史的研究、情报的分析、刑事案件的审理等工作，无不以弄清各个事件的时间的先后顺序为首要任务。因此，研究人的时间推理，弄清楚人对时间信息的推理的心理过程

7、，是有着重大的意义的，尤其对于上述工作来说，具有更大的指导意义。    认知心理学对人的推理的心理过程的研究，是要从信息加工的观点出发，通过对人的推理的实际过程同逻辑规范进行比较，以查明其推理过程是否偏离逻辑规范及其原因，从而深入地了解人的推理的心理过程。迄今为止，认知心理学关于推理的研究大都着重于三段论的演绎推理，取得了相当数量的成果。现有的研究结果表明，人的三段论推理或演绎推理的实际进程，往往是偏离逻辑规范的。    相比而言，心理学对人的时间推理的过程的研究成果则是相当少的。虽然自19世纪末以来，Calton，Guilford，

8、Oswald等人就对时间推理进行了早期的研究（转引自黄巍，1993）。到了20世纪后半期，Warner和Kaplan（1963）以及 Seymour（1980）等又对时间推理进行了进一步的研究。甚至于到了20世纪末期，在认知心理学兴起的同时，在一些学者（Levin, 1982; Goldstein 和Zelniker, 1984; Richie 和 Bickard，1988）看来，大多数时间推理领域的研究，还必须在“时间空间速度”这种传统的实验范式的框架内进行的。因此，用认知加工的观点来对人的时间推理的心理过程的研究，成果还非常少，仍然是一个较为新颖的课题。   

9、 在这一方面，Friedman（1983）则开创了对月份的顺序推论的研究的新范式。他所提出的表象词表模型是最先产生的较有价值的成果。Friedman把对月份顺序的推理加工的表征称为词表系统，认为人们在对月份顺序任务推理时是运用了词表系统的，而且还表现出下列三个特点：（1）当个体用词表系统对月份顺序进行推理时， 如果同时进行其他言语活动就会产生选择性干扰；（2 ）个体对月份的正向顺序的判断比逆向顺序的判断要快，即具有方向效应；（3 ）个体对月份的加工时间随着激活要素数目的增加而线性地增加，即具有距离效应。另一方面，运用表象系统对月份信息的编码是对月份信息的直接编码，类似于空间位置信息的编码，没有

10、方向效应和距离效应。此外，运用表象加工解决月份任务会与同时进行的空间知觉操作发生选择性干扰。Friedman还认为，利用了上述两种表征系统的双加工模型能完善地解释被试在解决月份顺序的所有任务中的操作特征。    针对中文的月份是用数字式表达的，同英语的月份表达之间存在着根本性的差别，黄巍（1993）对中国被试的月份顺序进行推理的研究表明，中国成人在判断月份时间顺序任务时是根据时间数字表征系统进行数字运算加工的，没有距离效应和方向效应，并表现出以下特性：    （1）顺序性，（2）大小可比性，（3 ）可直接进行数的四则运算，（4）周期性

11、。黄巍还指出， 中国成人对月份时间顺序推理的最典型的操作特征是越界效应。    Jiang和Fang（1995）发现，在对月份和日期进行推理的时候， 中国成人倾向于使用数值加工和表象，而中国儿童则倾向于使用词表系统。这显示出从词表系统到数值系统和表象系统的发展过程。    Kelly等人（1999 ）使用传统的跨语言和跨文化范式对中国和美国被试的月份及日期推理进行了研究，发现中国被试使用算术策略来解决月份和日期的问题，而美国被试则使用词表策略来解决相同的问题。    Huang（1999）研究了中国被试对

12、节气顺序的推理， 结果表明存在着方向效应和距离效应。这说明中国被试在加工节气顺序是依靠词表表征来进行推理的。    李伯约和黄希庭（2000）考察了中国成人对以词汇的以及数字的方式所表示的周期性时间现象的认知加工方式，对中国成人推理词表表征的和数字表征的周期性时间现象进行了探讨。其研究结果表明，被试对以词表表征的周期性时间现象产生了非常显著的方向效应，并且不产生越界效应。另一方面，对通过顺序计数的方式加工数字表征的周期性时间现象时产生了非常显著的方向效应，并且也不产生越界效应。这说明了数字表征是产生越界效应的必要条件，数值运算的加工方式是产生越界效应的关键因素。&

13、#160;   综上所述，可以看到，时间推理是基于一定的表征来进行的，所谓心理表征就是一种事物的心理组织形式，是心理过程的一种属性。时间的心理表征就是外部世界中的物理时间在人的心理上的一致反应，是人的大脑对时间信息的一致储存、加工和表达的方式。不同的表征系统对时间推理的效应不同。如词表表征产生方向效应和距离效应，数字表征产生越界效应。还可以进一步看到，对时间信息进行推理，实质上就是时间信息的表征进行加工。例如，对于词表表征和数值表征，就分别有计数的加工和运算的加工两种方式。特别值得指出的是，即使对相同的表征，也可有不同的加工方式。上述这些研究，都从信息表征和内部操作的角度来

14、进行研究，最能体现当前认知心理研究的特色。    另一方面，依据认知学的普遍观点，推理是依赖于类似于逻辑演算的心理规则的推导（Braine等人，1984; Macnamara, 1986; Osherson,1975; Pollock, 1989;Rips, 1983;Rips, 1994）。 时间推理是一种关系推理，可以视为线性三段论推理的扩展。在时间推理中，应构建所给予的前提来说明各个逻辑项之间的可传递的关系，如“A先于B，B 先于C”，要求作出结论，说明哪个最先或哪个最后。Shaeken等人（1996）认为，从这个角度来看，除了他们的该项研究外，至今尚未有其

15、他人对这样的时间推理本身进行过研究。    然而在许多研究者看来，时间的认知是类似于其他的单维的有顺序的现象的认知的。例如Huttenlocher（1988）认为，时间认知的模型可以用于对商品价格的认知（二者都是单维的现象）。还可以说，只要把主轴对应于时间，    就可用表征空间联系的模型来表征时间的联系。Allen（1983）发现，至少在英语中， 许多种类的时间联系都可以用空间的手段来表征。因此，有关时间推理的研究可以借鉴Huttenlocher（1968）关于关系的推理的研究，Johnson-Laird（1983）， &

16、#160; Byrne 和Johnson-Laird（1989）关于空间推理的研究的结果。 还有人借鉴人工智能所构建的时间模型的各种算法（Allen, 1983;   Dinsmore, 1991;Steedman,     1982;     Isard,1974;Isard和Loguet-Higgins,1971;Reichenbach, 1947）。    因前提中各个项的关系可以有不同的表达式，如“A先于B”，或“B后于A”，所以各个逻辑项的顺序也就可有所不

17、同，如“A先于B，B 先于C”，或“C后于B，B后于A”。Huttenlocher（1968）还假定， 任何一个特定线性系列问题的难度取决于两个因素，即每个前提中的逻辑项的顺序和前提的顺序。因此依据“大小”或“小大”顺序序列是最容易加工的。例“A大于B，B大于C”就比A大于B，C小于B”易于加工。这一假说已得到了反应时和正确率的实验结果的支持。    要正确地得出结论，就必须对前提中各项的线性关系进行适当的表征。时间联系是不大可能产生单一的静态的视觉表象的。这是时间认知不同于空间认知的地方。并且表象的操作对这种推理没有显著的效应（Newstead等人，1982；R

18、ichardson，1987；Johnson-Laird等人， 1989）。    Clark（1969）就空间认知提出了一个语言模型， 也可较好地用于时间认知。该模型认为，线性序列问题的表征是由命题构成的。一个前提的两个逻辑项分别由命题来表征，如前提“A大于B”即可转换为两个内部表征：“A是大的”和“B是小的”，而每个表征分别有不同的权重，可据之进行比较。语言模型还认为，前提同问题的一致性影响问题的解决。例如，对“A大于B，B大于C”这样的前提，与之一致的问题是“谁最大”，与之不一致的问题是“谁最小”，对前者的回答要快得多。语言模型还认为，一个无标记的形容词（如

19、“大”），比一个有标记的形容词（如“小”）更易于加工。    Johnson-Laird（1983）则认为， 其心理模型能够表征非视觉的情境。被试可以构建两类模型来对时间关系进行推理。在第一类模型中，时间序列可以动态地展开，其顺序同事件的顺序是一致的，但速度可有所不同。这类模型是使用时间本身来表征时间。第二类模型则静态地表征事件的序列。    依据Johnson-Laird（1983）的心理模型的理论， 演绎推理通过构建基于前提的各种模型的集合，推导出结论，并保证其不为假。其理论假定，一个模型对应于一个具有共同结构的可能的情况的集合。与此相应的是，这种模型表征情境的结构而非前提的逻辑形式。    Miller和P