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2 002年

第 25卷

第 1期 

生态 智 力— — 介 绍 一种新 的智 力观 点  朱莉琪 

皇甫刚 

(中 国科 学 院心理研 究所 。 北京 。 1001 01)  ( 北 京航 空航天 大学 。 100083)  

计算 机 和人 脑对 信 息 的 加 工都 离 不 开对 信 息 的适 当表  征 。例如 , 计算 器 进 行 乘 法 运 算 时 ,其算 子 适 应 范 围是 阿 拉  伯数 字 , 如 果输 入 的是 二 进 位 的 数 字 , 计 算器 就 不 能完 成 我 

的。  

2 生态 Ba yes推理 : 对频率 的适应 

们需 要 的运 算 。阿拉 伯数 字 、 罗 马数字 和 二 进位 数 字在 数 学 

颜色 恒常性 是 人类 视觉 进化 的 结 果 , 这 个 特性 使 人 可 以 

里 可 以对 等地转 换 。 但 它 们在 心理 上 却 不是 等 价 的 。德 国 马 

在不 同照 明 的 自然 环 境 中识 别 同样 的颜 色 。 但 如 果 人 的 视 

普学 会人 类 发展 研 究所 的 心理 学 家 G. Gi ge r e n ze r领导 的“适 

觉 系统 进入 一个 由钠 蒸气 照 明 的人 为环 境 。 其颜 色恒 常 的算 

应行 为 与认 知 ” 研 究 中心 提 出,人类 的 推 理算 子 也 适 应 某 种 

子 就会 失灵 。 同样 。 如 果人 的推 理 系统 遇 到 的统 计 信 息 形式 

特定 的信 息 表征 形式 , 并 由此 提 出 了生态 智 力 的 观点 。 以下 

是 与人 进 化过 程 中不相适 应 的形 式 , 推 理算 子 也 会 失灵 。这 

简要介绍他 的部分研究 内容 。  

就 是人 类 心理算 子对 环 境 的适 应 问题 。   对 进行 归 纳 推 理 的算 子 而 言 , 重 要 的 是 数 字 信 息 的 形 

1 贝叶斯 ( Ba ye si an) 推理 

式 。心 理算 子最 适合 何 种信 息形 式 ? 或者 说 , 人类 在 进 化 过 

Gi ge r e n z e r引 用 了 Da v i d   Edd y(19 82)的 一 项 研 究 , d dy  E

程 中遇 到 的数 字信 息形 式是 什 么 呢 ?Gi g e r e n z e r认 为 不 是概 

要求 医生估 计 一个 乳 房 检 查 呈 阳性 反 应 的妇 女 得乳 腺 癌 的 

率和百 分 比 。 它们 是 最 近 才 出现 的 对 不 确 定 性 的 表 征 形 式 。  

概 率 。E d dy给 出 以下信 息 :  

数学概 率 出现在 1 7世 纪 中叶 , 百 分 比概 念 只 是在 法 国 大 革 

病 人得 乳 腺癌 的概 率 是 I%( 先 验概 率 );  

命 期 间测 量体 系 出现 后 (主 要 用 于 利 息 和 税 收 ,而 非 用 来 表 

如 果病 人 得 了乳 腺 癌 ,放 射 科 正 确诊 断 的 概 率 是 79% 

征不 确定 性 )。 在1 9世 纪才 成 为常 用 的 符号 表 示 法 。 只有 到  了 20世 纪下 半 叶 。 概 率 和 百 分 比才 成为 西 方 国家 表 征 不 确 

( 敏感 性 或击 中率 )。   如 果 病人 没得 乳 腺癌 。 放 射科 错 误诊 断其 为乳 腺 癌 的概 

定性 的 日常用 语 。简言 之 , 概 率和 百 分 比经 过 了长时 间 的进  化才 成 为表征 不确 定程 度 的形式 。在这 之 前 , 人 类 以什 么 形 

率 是 9. 6%( 误报率)  

问题 : 乳 房 检查 为 阳性反 应 的病 人得 乳 腺 癌 的概 率 是 多 

式获 得数 字信 息 呢?Gi ge r e n z e r认 为是 由 t l然 取 样获 得 的 t l  

然频 率 。他用 另一 种平 行 方式 , 用 同 样 的数 字 来 解 释前 文 提 

少?  

d dy报告 的结 果 是 ,1 E 00个 医 生 中 95个 估 计 概 率 是 

到 的乳 腺 癌问题 : 设 想 一 个 文 盲 社 会 的 医生 , 她 的人 民感 染  了一 种新 的严 重 的疾病 。她既没 有 书 也没 有 统 计 材 料 ,只能 

75% 。  

从 观 察结 果 (检 验结 果 呈 阳性 ) 推 断疾 病 , 或广义上说。  

从数据 D产生假说 H, 我们称此为“ Ba y e s i a n推理”, 因为这个 

P( H 面) _( P D 雨I   H  )丽

有此 症状 。所 以 , 有 8+9 5=1 03个 人 有 此 症 状 ,其 中 只 有 8  

 

个人 得此 病 。现在 有一 个 新病 人 , 他 有 这 个 症状 。那 么他 得 

0. 01×0. 79 

一  丽  =7. 7% 

定 。她一 生 中见 过 1 000人 , 其中 1 0个 得 此 病 。这 1 0个 人  中, 8个人 有这 种 症 状 。在 99 0个 未 被 感 染 的人 中 , 95个 人 

问题 可 以用 B a ye s 规则 求解 :   P( HI D)= 

靠t l己的经验 。好在她 发 现 了这种 病 的症 状 , 但 是不 完全 肯 

此 病 的概 率是 多 少 ?  

丽  ( 1)  

等式 1表示病人检查结果为阳性 ( D)而得乳腺癌( H)的  概率 p( Hl D) 。计算结果是 7. 7%, 而不是 多数医生估计 的  75% 。  

文盲 社会 的医生 不需 要计 算 器来估 计 Ba y s 概 率 。她所  e 需 要做 的是检 查 有症状 且 有病 的 案例 的数 目(8) 和 有 症状 无  此 病的数 目( 95)。新病 人 得 此 病 的概 率 可 以很 容 易 地 从 这 

些频率中看出来 : P( HI D)  

=丽8   =7 ・

8%( 2)  

这个 研 究结 果表 明一 般 人 的推理 不遵 循 Ba ye s 规则 。人 

等式 2是 Ba y s 推 理针 对 自然 频 率 的规 则 。 e 其 中 a是有 

们 经 常忽 略基 础 率 、 击 中 率 和误 报 率 , 不 能 自觉 整 合 这 些 信 

症状 且 有病 的案 例 的数 目, b是有 症 状 但 无 此 病 的案 例 的数 

息 。由此 。 Gi ge r e n z e r提 出生 态 推 理 不 是 适应 概 率 和 百 分 比 

目。新 病人得 此 疾病 的机 会是 1 00人 中不 到 8个 。 或 说 小 于 

・ 本 文得列 中科 院创新 工程 方 向项 目 k sc x2—2一O3的支持 。  


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第 1期 

朱莉 琪等 : 生 态 智力—— 介绍 一种 新 的智力 观点 

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8%。这个 医 生从 经验 中学习 , 她 不 会 象她 现 在 的 同行 那 样 ,  

因 为这种 “认知 幻觉 ”。但 当把 概 率判 断 换成 频 率判 断 , 这 种 

以 为概 率是 75%。  

看起 来很 顽 固 的认 知 幻 觉 就 消 失 了。如 果 要 学 生 在 回答 完 

可见 , 当信 息是 自然 频率 (等式 2)而非 概 率 ( 等 式 1)时 ,  

每5 0个 问 题 以后 估计 一 下 他 们答 对 了 多 少 , 这 种 频 率判 断 

Bay e s推 理在 计 算 上 较 容 易 。 因此 , Gi g e r e n z e r的 观点 是 :自 

不再 会 高估 正确 答案 的 实际 频率 , 而是变 得 相 当准 确 。  

然 频 率的进 化优 先 于概 率 和百 分 比且 计算 简 便 , 心理 算 子 是 

2 4 “Li nda”问 题  

适 应 由 自然 取 样获 得 的 自然频 率 的 , 而非 适 应 概 率和 百 分 比 

人们 读一 段 关于 Li nda的文 字 描 写 , 其 中说 她 是 女权 主 

的 。他提 出 以下例 证 。  

义者 。然 后 问 以下二 者哪种 更 可 能 : a. Li n da是 银 行 职 员 ; 或 

2.1   例 证 

b. Li nda是 银行 职员 , 而 且积 极 参 与妇 女 运 动 。8 0% 到 90% 

Gi ge r e nz e r提 出 以下 证据 : 首先 , 外 行 人—— 即在 诊 断 推 

的人 选 择 b. Tv e r s ky& Ka hne ma n(1 98 3) 把 这种 反 应 叫作 “ 合 

理 方 面投 有职 业 经 验 的人 —— 在 信 息 用 自然 频 率表 征 而 非 

取错 误 ”( c on j un ct i on   f a Ha c y), 因 为两 个 事 件 联合 发 生 的概 率 

用概 率形 式 表征 时 更 可能 用 Ba ye s方式 推 理 。在 投 有 Ba ye s  

不可 能 比这两个 事 件 之 一 的概 率 大 。这 种 “合 取 错 误 ”在 进 

推理 指导 的情 况 下 , 这 种 效 应 自然 会 发 生 。其 次 , 经 常做 诊 

行 频率 判断 时就 消失 了 : 设 想有 2 00个 象 Li nd a一 样 的妇 女 。  

断推理 的专 家 如 医 生 , 不 管其 经 验 如何 , 也 显 示 了同 样 的 效 

他们 中有 多 少是 a. 银 行 职员 , b. 银行 职员 并 对 妇女 运 动很 积 

应 。第三 , “ 难 免 的幻 觉 (i ne vi t ab l e   i l l u s i on s) ”。 用 自然 频 率 则 

极 ?用 频率 代替 概率 使得合 取 错 误降 到 0—2 0%。  

能避 免 。最 后 。自然 频 率是 教会 学生 Ba y e s推理 的 高级 工具 。  

2. 5 统计 推理 教学 

Gi ge r e nz e r用 一 些实 验 和广泛 的 日常 生 活情 境 中的几 个 例 子 

我们 的技 术 世界 有很 多统 计 信息 , 处理 不 确 定 信 息对 人 

验证 了这 一 点 。 当然 他不 是 说 概 率投 用或 错 误 , 而 是 说 ,在 

类来 说很 重 要 。但 学 校 通 常 不 教 学 生 如 何 进 行 统 计 思 维 。  

数学 中它 们 的用 途 与它们 是 否适合 人 类 推理 无 关 , 就 象 黎 曼 

但 以前 试 图教 Ba ye s推 理 的研究 发 现没 有训 练 效应 。这 个结 

几何 (Ri e mann i a n)和其 他非 欧几 何在 数学 中的用途 与人 们 的 

果 与 Gi ge r e n z r 的 观点 是一 致 的 , e 即人 的 头脑 并 不 自然 地 按 

空 间推理 遵 循欧 式几 何 的事 实无 关一 样 。  

Bay e s方式 推理 。他 们用 一 种 “自然 ”的 方法 教 学 : 教 给 人 们 

2. 2 疾病 问题 

怎 样用 自然 频 率表征 概 率信 息 。Gi ge re nz e r根 据 认 知 算子 的 

Gi ge r e nz e r发现 他 研 究 的 2 0个 爱 滋病 咨 询 员 中 没 有 一 

进 化是 用 来解 决 自然 频 率 的假 设 . 设 计 了一 个 教 Ba ye s推理 

个用 自然 频 率解 释 患上爱 滋 病 的风 险 。 几 乎 所有 数字 信 息 都 

的教学计 划 。这个 教 学 的 目的是 教 人 在 遇 到概 率 表 征 的信 

用百 分数 传 达 给 患 者 。而 实 际 上 ,不管 统 计 数 字 是 多 少 , 当 

息时。 如何 用 Ba ye s式 推 理 。他 们 指 导 参 加 者如 何 用 自然 频 

咨 询员用 自然频 率 表征数 字 时 , 多数 具 有 中等智 力 的人 能 够 

率表 征概 率 信息 , 而 不是 教 他 们如 何 把 概率 代 入 Ba ye s的算 

理解 检验 结 果 为 阳性 后染 HI V 的风 险 。  

式中( 等式 1)。这个 研 究证 明 了人 们进 化环 境 中 自然 形式 的 

2. 3 认 知幻觉

信 息可 以用来 训 练人 们解 决概 率 信 息形 式 的 问题 。 这 种 方法 

’  

频率 不 只使 日常 推 理 简 单 , 也 使实 验 室式 的“认 知 幻 觉  ( c o gni t i ve   i l l u s i ons ) ”消 失 。认 知 幻 觉 的一 个 表 现 是 “过 度 自 

信偏 差 ( o ve r onf c i de nc e   b i as ) ”。在 一个 实验 中 。 要 求 学生 回答 

问题 ,诸 如 “哪 个 城 市 有 更 多 居 民 ,I s l a ma b ad还 是 Hyd e r —  

可以用 来教 人们 如 何 在 具 有不 确 定 信息 的 世 界 中进 行 风 险  推理。  

3  结 论 

a ba d?”, 然 后 要 他 们 估 计 他们 自己答 案 正 确 的 概 率 (信 心 ) 。  

信息 需要 表征 。Gi g e r e n z r认 为信 息 若 以我 们 祖 先 进 化  e

典 型 的结 果 是 , 如 果他 们说 自己 1 00% 自信 , 其答 案 正确 率 只 

的环 境 中所面 l 涵的同样 形式 出现 。 而不 是 以现 代 的概 率 和 百 

有 85%。如 果他 们说 9 0% 自信 , 其 正 确 率 只 有 75%。等等 。  

分 比形 式 心理计 算 就 容 易 得 多 。 心理 算 子是 适 应 自然 频 率 

这种 主 观概 率和 客 观频 率 的差别 被 称作 “过 度 自信 ”, 很 多 人 

的。 自然频 率 可 以使 人 更聪 明 , 这 种懂 得 用 自然频 率 推 理 的 

类 的灾难 , 从 工 业 上 的 死 亡 事 故 到 法 律 程 序 中 的失 误 , 都 是 

智力 被称作 “生态 智力 ”。  

生态智力——介绍一种新的智力观点(2002)  

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