1701281330
1701281331
心理学入门 [:1701278520]
1701281332
5.2.2 工具性条件反射
1701281333
1701281334
当时，伊万·巴甫洛夫正在研究怎样用条件刺激或无条件刺激引起动物的反应，大约与此同时，美国心理学家爱德华·李·桑代克（1874－1949）感兴趣的是行为方式与其后果之间存在怎样的联系这个问题。桑代克是威廉·詹姆斯（见第25页）最勤奋的学生之一，对他留下深刻印象的是达尔文的进化论极其对生物的适应行为的解释。但是，单个的动物是怎样适应环境的呢？桑代克打算通过动物试验弄清这个问题。他最初在哈佛大学注册攻读博士学位。他先在宿舍里用母鸡作实验。母鸡只要走出桑代克用书搭成的迷宫就能得到食物奖赏。然而，他的房东禁止他在宿舍里“养鸡”，并用解除合同相要挟，因从此他不得不中止这项研究。后来，詹姆斯让他的学生在自家的地下室里继续进行研究。（Murchison et al., 1961）由于对一个女人（他后来娶了她）的失望，桑代克离开波士顿，前往纽约的哥伦比亚大学继续进行研究。在那里他开始研究不安分的猫。他用原来装橙子的旧木箱做了15个如插图5.7中所示的迷笼。桑代克用这些笼子研究了在重要方面不同于巴甫洛夫的行为方式。
1701281335
1701281336
1701281337
1701281338
1701281339
插图5.7 桑代克使用的一个迷笼。为了吃到放在笼子外面的食物，他的猫学会通过压下杠杆来开门。
1701281340
1701281341
反应性的和工具性或操作性的行为。巴甫洛夫按照伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳所作的区分，研究实验者控制何时发生的反应性或应答性行为；（Skinner, 1953）这就是由无条件刺激或条件刺激所引起的行为。与此相反，生物体还有最初不受外界控制的行为方式；这种行为方式可能是有内在的刺激引起的（但是斯金纳不同意这种关于起因的猜测）。人类和动物及其行为方式对环境产生影响。因此，人们也称之为影响性行为，桑代克称之为工具性行为，而斯金纳（见第231页及其下几页）则称之为操作性行为。
1701281342
1701281343
尝试—错误行为。桑代克所设计的问题情景基本上是相互可比的：他把一只饥饿的猫放进笼子里（见插图5.7）。这只猫在笼子里必须采取行动（比如拉动绳子或者压下杠杆），才能打开笼子的门闩，够得到放在笼外的食物，猫第一次被关进笼子后通常会做什么，桑代克在博士论文中作了如下描述：“它尝试从每个孔往外钻。它抓挠栅栏杆和铁丝。它把爪子伸进每一个孔，抓挠一切它能够得到的东西……它并不关注放在笼子外面的食物，而只是本能地想努力走出笼子。在激烈的挣扎中，猫在整个笼子里都留下了抓痕，它可能会拉动绳子或绳套，或者压下杠杆，从而打开笼门。”（Thorndike, 1898）
1701281344
1701281345
桑代克发现，在第一次实验中，将猫第一次关进笼子以后，猫所表现出的行为方式有先后顺序，这是偶然的。因此桑代克称之为尝试—错误行为（他更喜欢尝试－成功这一概念［Chance, 1999］，以便确认行为方式与其后果之间的关系）。这只猫迟早（比如在四分钟后）会压下杠杆，打开笼子的门，然后走上通往食物的道路。从开始尝试到打开笼门的时间作了详细记录。在另一次试验中，桑代克再次把这只猫关进笼子，并记录了这只猫从采取工具性行为方式，到最后打开笼门所需的时间。桑代克发现，失败的尝试次数逐渐减少，也就是说，这只猫被再次关进笼子里后，尝试—错误的行为越来越少。那种能使它获得自由的行为方式出现得越来越早。因此，猫已经学会通过尝试—错误达到目的。比如，在第七次实验中，猫花30秒钟就打开了笼门，而在第24次实验中，它只花七秒钟就打开了笼门。
1701281346
1701281347
效果律。但是，这只猫是怎样从错误中学习，一次一次地重复尝试，并越来越快地采取成功的行为方式的呢？桑代克认为，学习过程遵循的是效果律：根据这一规律，失败的冲动会“淡化”，而那些导致成功的特别冲动会被随后的愉悦感所“强化”。可见，一种行为方式如果导致一个错误，就会产生厌恶感（英语：annoyer）。这种（引起厌恶感的）行为方式和迷笼的刺激条件之间的联系因此而被削弱了。只有极少数的行为方式能引起满足感（英语：satisfier），因为采取这些行为方式最终能打开笼门并能通向食物。它们与迷笼刺激之间的联系因此而加强了。效果律说明，采取某种行为方式的频律取决于结果。
1701281348
1701281349
效果律的方法论缺陷。效果律的一个重要缺陷是不能忽视的。桑代克发现，有些行为方式出现的频律很高，而有些则很低。行为方式出现的频率发生变化，是否真的取决于其结果，还有待验证。桑代克在发现某种行为方式随着时间的推移会频繁出现以后，他只能推测，这种行为变化是由于其愉悦的效果而产生的。
1701281350
1701281351
工具性行为。桑代克在努力解释动物的适应性行为的过程中，达到了一个重要的阶段目标。他成功地证明，动物在新的环境下会采取尝试—错误行为，以便清除障碍，达到诱人的目标。桑代克把这种最终达到目标的行为称为工具性行为。因此，桑代克将他研究的学习方式称为工具性条件反射。（Thorndike, 1905）根据这一理论，如果某种行为方式成为为生物体获得奖励的工具，那么，这种行为方式就会得到强化（英语：strengthened）。斯金纳也曾研究工具性行为，但他使用了另一个名称，因为他要解释的问题与桑代克有本质区别。
1701281352
1701281353
心理学入门 [:1701278521]
1701281354
5.2.3 操作性条件反射
1701281355
1701281356
1701281357
1701281358
1701281359
插图5.8 伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳
1701281360
1701281361
斯金纳：从失败的作家到激进的行为主义者。伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳（1904－1990）起初想成为一名作家。他甚至在纽约的格林尼治村住了六个月，以便体验无拘无束的艺术家的创作氛围。但是他很快就发现，他说不出什么重要的东西，他度过了“黑色的一年”。斯金纳后来回忆说：“当时我已经沉入波涛汹涌的大海，差一点被淹死，但是终于获救了。”（Skinner, 1976）一本杂志介绍的一本书引起了他的注意，这本书的内容主要是介绍约翰·华生的行为主义。此外，他还特别崇拜巴甫洛夫：在他办公室的显著位置挂着一张他非常珍爱的有巴甫洛夫亲笔签名的照片。（Catania & Laties, 1999）斯金纳埋头苦读华生的著作，并且对此非常着迷，因为他在此后不久即1928年就决定申请到哈佛大学攻读博士学位，在那里直到1936年才完成自己的研究。接着，他离开哈佛，但为了从事研究，1948年又回到了哈佛，通过这些研究他一跃成为世界上最著名的心理学家之一。（Korn et al., 1991）他并不怀疑诸如思想、感觉、期望等“内在因素”的存在，但是他“作为激进的行为主义者”深信，这类“个人的事情”在科学研究中不能用于解释行为方式。（Delprato & Midgley, 1992；Baum & Heath, 1992）斯金纳在学术生涯中很早就成了一个行为主义的狂热追随者。在博士考试中请他说出这种观点的某些不足时，他竟然什么也说不出来。（Skinner, 1979）
1701281362
1701281363
操作性行为方式及其条件反射。斯金纳把生物体作用于环境的各种活动称为操作性行为方式。这些活动是不由自主的行为方式，比如演讲者的手势，摇头，将勺子放到嘴边或者对他人友善的微笑。在经典条件反射的情况下，一种条件反应对引起这种反应的刺激不产生任何影响（巴甫洛夫的狗流涎对于是否响铃或什么时候响铃不产生影响），而操作性行为方式的后果会对这种行为以后出现的频率产生影响。一种生物学习某种行为方式，因为学会以后会得到强化（见下文），或者不学某种行为方式，因为学习之后会得到惩罚，人们称这一过程为操作性条件反射。因此，工具性和操作性条件反射具有共同的特征：行为方式作为其后果的作用会发生变化。但是，对于斯金纳来说，行为方式的工具性质根本不是他关注的重点，更确切地说，他认为重要的是解释怎样控制行为方式这个问题。
1701281364
1701281365
寻求最可能的行为控制。如前所述，桑代克做实验是为了查明动物适应环境的方式，而斯金纳则试图回答怎样控制动物和人类的行为这个问题。比如，桑代克的猫什么时候压下杠杆，每隔多长时间压一次，然后摆脱实验者的影响。但是，怎样使猫在此地此刻表现出某种行为方式，而在彼地彼时不能这么做呢？这些问题是斯金纳研究的重点。为了说明桑代克和斯金纳的不同意愿，似乎应当分别用工具性和操作性的名称来区别他们所研究的条件反射。
1701281366
1701281367
斯金纳是指望借助条件反射控制所有可能的行为方式吗？斯金纳就这个问题回答说，我们不能让一个人“故意”脸红。“脸红与失色、流泪、流涎、流汗一样是不受操作性条件反射控制的”。（Skinner, 1953）从信息框5.3可以看出，斯金纳的这种说法是不确切的，必定会遭到批判。
1701281368
1701281369
利用斯金纳笼子研究行为克制力。斯金纳像桑代克一样，也设计了一个笼子，并利用这个笼子研究动物的学习行为。这个如插图5.9所示的笼子的基本结构闻名遐迩，被称为“斯金纳笼子”。（顺便说一下，斯金纳不喜欢这个名称，因此他从未使用过这个名称。［Skinner, 1983］）让老鼠在笼子里学会按压一个杠杆以获得食丸。在工具性条件反射过程中记录实验动物压下杠杆所需的时间，而在操作性条件过程中则记录一种行为方式（比如按压杠杆）在单位时间内出现的频率。斯金纳明白，只有比桑代克更为彻底地揭示行为方式与其后果之间的关系，才能支配动物的行为；他把这种关系称为行为克制力，并区分为正面鼓励和负面鼓励、消退和惩罚。他很快就明白，要支配行为还需要额外的刺激，即辨别的刺激。
1701281370
1701281371
1701281372
1701281373
1701281374
插图5.9 斯金纳笼子。让老鼠在笼子里学会按压一个杠杆以获得食丸。
1701281375
1701281376
信息框5.3
1701281377
1701281378
人们能够学会影响那些通常由身体自动调节的身体机能吗？有些新的科学认识往往不是预期的，而是在研究其他问题时偶然间获得的。对于约瑟夫·卡米亚来说也是这样，他在50年代末进行了关于睡眠的研究。当时他发现，在头盖骨外侧可导出的微弱脑电流在休息的状态下呈现出一种独特的形式——即所谓的α波。他想在研究过程中自问，如果他在α波出现时立即告诉测试对象，他们是否能对某种放松程度有一个比较明确的概念。他的一个测试对象在控制脑电波方面达到了非常高的程度，她甚至都能够发射摩斯码（学会切断α波相对容易，而要加强α波则非常困难）。无论如何，通过条件反射作用来影响生理过程似乎是可能的，而根据传统认识，生理过程是不受意识控制的。有关生理过程的数据的通报（或汇报）被称为反馈（英语：Biofeedback）。这是一项技术，……意思是“用技术手段直接反馈身体信号。目的是学会控制这些生理过程”。（Bruns & Praun, 2002）最早进行今天被称为“反馈”的科学研究是在1885年。当时俄国的一位医生说，他的一个病人能够“通过完全有意识的意志力”控制心跳，而且能够把心率每分钟提高到30次。（Tarchanoff, 1885）研究反馈获得的最初成功立即使人欢欣鼓舞，这种方法被运用于4000多项研究。当然，也有批评的声音。从最初的反馈研究中得知，α波的活力可以增强，是因为人们把α波的出现直接告诉了测试对象；同时在这种情况下又能达到高度的放松状态。通过重复最初的实验，研究人员发现，之所以产生当时所描述的效果，是因为测试对象闭着眼睛非常安静地坐在实验仪器前面；他们得到的关于脑电波的反馈显然没有对结果产生任何影响。（Plotkin, 1979）这些报告最终使人们冷静了下来，并逐渐认识到最初对反馈的预期太高了。（Zeier, 1997）不过，恰如其分地运用这一方法，还是很有希望取得疗效的。（Hermann, 2002）
1701281379