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1、信息表征形式对解决贝叶斯推理问题的影响心理与行为研究2005,3(2):109~115StudiesofPsychologyandBehavior信息表征形式对解决贝叶斯推理问题的影响傅小兰赵晓东(脑与认知科学囝家重点实验室.中同科学院心理研究所,北京100101)摘要通过三个实验分别考察问题形式(一步问题,两步问题),信息结构(分割结构,未分割结构)和辅助图形表征(条形图,饼图,结构图)对解决贝叶斯推理问题的影响.研究结果表明:(1)一步问题形式有时优于两步问题形式:(21频率格式提问有时优于几率格式提问;(3)分割的信息结构明显优于未分割的
2、信息结构;f41与条形图和饼图形式的罔形辅助表征相比,结构图形式的图形辅助表征显着提高了被试解决贝叶斯推理问题的成绩.关键词贝叶斯推理,信息表征,问题形式,信息结构,辅助图形.分类号B842.51引言贝叶斯推理(BayesianReasoning)是逻辑和认知研究的一个重要方面.是数学家,逻辑学家和心理学家共同关心的问题.本研究仅考察贝叶斯推理的最一般形式.即只有两个互斥的事件H和一H,要求被试估计后验概率P(HIE).此时,设E为任一事件,PfE)>o:H和一H满足:①H和一H互斥,且P(H1>0,P(一H1>0;H+(一H
3、)=n,则:…,P(H)P(ElH)P(HlE1=—————————,_———————一P(H)P(ElH)+P(一H)P(El—H)研究发现.人们在解决贝叶斯推理问题时经常会犯错误.例如.大多数推理者.包括那些名牌医学院的学生,在着名的疾病诊断问题上都表现得很差,正确率低于l0%11-51.以往关于这个现象的解释【】,基本上都是基于这样一个假设:朴素的推理者根本就不具有处理条件概率推理问题的能力目前则有两种新的观点.一种观点认为,推理者未能正确解决问题的原因在于所提供的概率信息与人们头脑中需要的信息格式不匹配,以频率格式代替概率格式进行信息表
4、征能够提高人们解决贝叶斯推理问题的成绩ll'"I:另一个观点则认为.问题形式和信息结构对人们解决贝叶斯推理问题的成绩有很大的影响.两步问题形式和分割的信息结构能够提高人们解决贝叶斯推理问题的成绩ll21.Gigerenzer和Hoffrage认为.以往关于人的思维方式是否遵循贝叶斯推理规则的两种相互矛盾的观点,实际上都是基于一种不完全的分析,即只是关注推理的认知过程本身,而没有考察认知运算法则(cognitivealgorithms)和信息格式(information{orn~s)之间的匹配关系[31这里,认知运算法则指的是人脑在认知过程中使用
5、的操作规则,而信息格式指的是描述认知问题时所采用的数学或文字格式.Gigerenzer和Hoffrage指出.数学等价的表述方式.在心理上可能并不等价.即人们的理解可能存在差异[3.91.用频率格式代替概率格式进行贝叶斯推理的优越性表现在:可简化计算,可减轻注意负担,可忽视基础率.并可计算后验分布.而且绝对频率比概率携带更多的信息.Gigerenzer和Hof-frage的实验结果表明,在概率格式的贝叶斯推理中只有8%的被试得到了接近正确结果的答案,而在频率格式的贝叶斯推理中却有46%的被试得到正确的答案13]Girotto和Gonzalez则
6、认为,问题形式和信息结构是影响贝叶斯推理成绩的主要因素ll2】.其基本观点是.解决贝叶斯推理问题首先需要一个规范化的反应(normalizedresponse),即需要一个可表达收稿日期:2005—2—5本研究得到中国科技部9732002CB312103项日,国家自然科学基金60433030重点项目和面l二项目30270466,中国科学院心理研究所创新0302037重点项目的资助作者简介:傅小兰,女,中国科学院心理研究所研究员,博士生导师:Email:fuxl@psych.aC.~2n.109ll0心理与行为研究第3卷成计算"阳性反应且感染疾病
7、的人的期望频率(&E)"和"阳性反应的人的期望频率(E)"之间比率的反应:两步问题形式具有以下两个特征:明显地要求推理者完成这个规范化的反应,并且提供了容易计算的分割数据.而标准频率版本恰好具备了这两个特征.标准概率版本却不具备,因此使用后者的表现很差.Girotto和Gonzalez进一步指出,标准概率版本的问题不具有分割的结构是因为它们在表述所有的概率时都采用了百分数的形式.然而在表述概率时并没有理由一定要用百分数,实际上,概率也可采用自然数的形式表示.例如在日常生活中.我们会说"一枚硬币有50%的概率在着地时正面向上".也可以说"
8、一枚硬币有二分之一的几率在着地时正面向上",这两种表达方式在数学上是等价的Girotto和Gonzalez的实验结果表明,被试完成两步问题(不论问题提
