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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） [:1701568153]
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 10.1.2 手段-目的分析
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假定你想拜访住在新泽西州萨米特（Summit）的一位朋友，而目前你居住在加利福尼亚的波莫纳（Pomona）。可供选择的交通方式有许多种：步行，骑自行车，搭乘出租车，搭公交车，乘坐火车，自己驱车前往或是乘坐飞机或直升机。最切实可行的方法可能是搭乘商业航班，这是最快的方法也符合你的预算。然而，为了登机，你必须前往离居住地以东5英里的Orange County机场。同样你可以选择步行，骑自行车，乘出租车等。效率最高、花费最少的方法是自己驱车前往。然而，当你准备出发去机场时，车却停放在修理厂，而不是你现在所在的地方，所以你必须先拿到车，你或许会选择步行去修理厂（或者叫一辆出租车）。
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这里所描述的问题解决方法称为手段-目的分析（means-ends analysis）。它包括将目标（新泽西州的萨米特）与起点（加利福尼亚的波莫纳）比较，考虑可能克服差距的方法（步行，骑自行车，乘出租车等），然后选择最佳方案。选出的最佳方法（搭乘飞机）也许还需要一些先决条件（例如，人到机场，买好机票）。如果这些前提没能满足，子目标就产生了（例如，“你怎么到达机场”）。通过产生子目标，任务被分解成可以解决的小步骤，完整的解决方案就建构起来了。
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Newell和Simon（1972）及其助手研究了在解决某些数学问题时所用的手段-目的分析，如下所示：
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假设D＝5，请确定其他字母所代表的数值（这类用字母代表数字的问题被称为密码算术问题）。
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研究者创造了一种计算机程序，称为GPS，即通用问题解决程序（General Problem Solver），运用手段-目的分析法来解决密码算术问题和逻辑问题。GPS采用下述基本策略：首先，它观察所给定的对象（例如上述的密码算术问题），将它与所期望达到的目标（一道要求将所有字母用数字代替的数学题，解决方法实际上就是线上的两个数字相加）进行比较。GPS以此检测出所有实际对象与期望目标之间的差异。
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接着，GPS会考虑能够改变对象的可行运算。在此，所谓可行运算包括将某些字母用数字加以代替，例如D＝5。所选择使用的运算目标是缩小实际对象与期望目标之间的差异。万一没有一种现有运算可应用于实际对象，GPS会尝试修正实际对象以便使用运算。同时，GPS尽力密切留意实际对象与期望目标之间不同类型的差异，首先解决最困难的差异。因此，如果找到几个可能的运算，它们全都可应用于实际对象的话，GPS会通过一些方法安排不同的运算顺序，以便某些运算首先得到执行。
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Newell和Simon（1972）呈现给真人被试和GPS一些逻辑问题和密码算术问题，比较两者的“思维”。人类被试用口头报告，就像在阅读完本章后要求你做的那样。GPS生成有关目标、子目标的打印输出，以及在工作时采用的运算。
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比较这些产生的输出，Newell和Simon得出结论：在GPS的表现和作为被试的耶鲁学生的表现之间有许多相似之处。我们注意到，GPS所运用的手段-目的分析这一普遍的启发式也称为捷径策略，与生成-检验法相比是一个更为集中性的解决方法：它更多的是指导问题解决者接下来选择什么步骤。
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手段-目的分析同时也迫使问题解决者在开始着手解题之前就分析问题的各个方面，并生成一个解决的计划方案。这通常需要建立子目标。注意，问题解决者只有在经过一些思考之后，“盲目性”的表现才会减少。
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然而，手段-目的分析并不总是解决问题的最佳途径，因为有时最佳方法反而是暂时后退一步或是远离目标。比如，设想你住在洛杉矶的东部，但是要搭乘从洛杉矶飞往丹佛的航班。为了达到目标，你必须首先前往机场，暂时向与目的地距离更远的方向移动（更向西）。向目标迈进的最有效途径并不总是最直接的一条，这一点在手段-目的分析的观点看来更加难以理解。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 10.1.3 逆向作业
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另一个常见的问题解决方法称为逆向作业（working backward）。运用此方法解决问题的人首先分析目标，以确定为达到目标所采取的最后一个步骤是什么，然后再分析紧挨着最后一步的前一步，以此类推。例如，在“如何到达我高中时期朋友的家”这一问题中，最后一步是从她房子的前门走进屋子。而从新罕布什尔曼彻斯特机场到达她家前门的问题则可以通过搭乘出租车来解决，我可以在机场叫一辆出租车，依此类推。逆向作业通常要建立子目标，所以它的操作与手段-目的分析法相似。
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逆向作业是一种可以解决许多问题的重要方法，其中包括著名的河内塔（Tower of Hanoi）问题，如图10-2所示。要想成功地解决问题，流程大致如下：“首先，必须移开底部的圆盘，但为了这么做，就必须移开上面的两个圆盘。如果将第二个圆盘移到空柱上就可以达到上述要求，但是首先必须将最顶上面的圆盘移开，我可以暂时将它移到目标柱上，然后将第二个圆盘移至中间的空柱上，接着将顶部的圆盘移回空柱，最后移动底部的圆盘至目标柱。”注意，这一解决过程通常不是以问题解决者移动一步然后看看发生什么，相反，即使只有很少的练习，通常的解决模式也是在事先拟定步骤，设立一些解决过程的中间目标（Egan & Greeno，1974）。当然，在问题解决者采用正确步骤之前，往往还是要进行尝试错误的，如果河内塔问题包含三个以上的圆盘，被试不太可能在最初的几次试误中就以最少的步骤解决这个问题（Xu & Corkin，2001）。
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固10-2 柯内塔问题
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采取-系列的移动步骤，将第一根柱上的三个团盘移到第三根拉上，次只能移动一个圆盘，而且不能将大的圆盘置于小圆盘之上。
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当逆推路径唯一时，逆向作业最为有效，它比正向前进式的问题解决过程更加奏效。而且，正如你已经注意到的那样，逆向作业和手段-目的分析采取的同样方法是，两者都试图减少当前状态与目标状态之间的差异。
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