项目关系和推理属性对归纳推理中属性中心性效应的影响.docx
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项目关系和推理属性对归纳推理中属性中心性效应的影响
天津师范大学
本科毕业论文（设计）
题目：
项目关系和推理属性对归纳推理中属性中心性效应的影响
学院：
教育科学学院
学生姓名：
谭军
学号：
09503038
专业：
应用心理学
年级：
2009级
完成日期：
2013-5-4
指导教师：
刘希平
项目关系和推理属性对归纳推理中属性中心性效应的影响
摘要：
通过两个实验研究了归纳推理中的属性中心性效应的影响因素，实验被试为八年级学生和大学生。
实验一结果显示当项目关系相似度很高时，八年级学生和大学生在推理任务中都表现出了属性中心性效应。
实验二考察了项目关系和推理属性对属性中心性效应的影响，结果显示项目关系的主效应不显著而推理属性的主效应显著，即无论项目关系为分类学相似还是生态学相似，当推理属性为较稳定的基因时的属性中心性效应大于推理属性为疾病时的属性中心性效应。
关键词：
项目关系；推理属性；属性中心性效应
TheInteractionEffectofProjectRelationshipandReasoningPropertyonPropertyCentralityEffectinInductiveReasoning
Abstract：
Twoexperimentsstudiedthepropertycentralityeffectininductivereasoning,91eighth-gradestudentsand73collegestudentswererecruitedtoparticipatetheexperiments.Firstexperimentalresultsshowthatwhentheprojectrelationshipisveryhigh,theeighth-gradestudentsandcollegestudentsinreasoningtasksoutofthepropertycentralityeffect.Secondexperimentinvestigatedtheeffectofprojectrelationshipandreasoningpropertyonpropertycentralityeffectininductivereasoning,showedprojectbetweenthemaineffectisnotsignificantandsignificantmaineffectofreasoningpropertythatregardlessoftherelationshipfortheclassificationtaxonomysimilarorecologysimilarwhenthereasoningpropertyismorestablegene,thepropertycentralityeffectismorethanitinthedisease.
Keywords：
projectrelationship；reasoningproperty；propertycentralityeffect
目录
1问题提出1
2实验一属性中心性效应在成人和八年级学生中的对比研究3
2.1方法3
2.1.1实验设计3
2.1.4试验程序4
2.2结果4
2.3讨论7
3实验二项目关系和推理属性对属性中心性效应的影响8
3.1方法8
3.1.1实验设计8
3.1.4试验程序9
3.2结果10
3.3讨论11
4总讨论12
5结论13
6参考文献14
1问题提出
从已经（或当前）观察到的现象推及即将观察到的未知现象的心理活动过程就是归纳推理的过程[1]。
Rips在1975年最早对归纳推理进行了心理学研究，他认为归纳推理是一个基于相似性的认知过程，人们在进行归纳推理时对前提项目和结论项目间的相似性十分敏感，如以下两个命题：
①老鼠体内有M物质/狗体内有M物质；②老鼠体内有M物质/金丝雀体内有M物质。
因为老鼠与狗之间的相似性程度高于老鼠与金丝雀之间的相似性程度，所以被试认为论断①成立的可能性大于论断②成立的可能性。
在近四十年的研究中，对归纳推理的研究主要集中在归纳论断力度的判断研究、个体归纳推理能力的发展和归纳推理能力的认知神经机制研究上，其中研究得最多的是对归纳论断力度的判断研究，并总结出了影响归纳判断力度的心理效应，主要可分为类别效应、属性效应和交互效应三种[2]。
属性效应，也叫做属性与项目间相似性的交互作用，是指在归纳推理活动中前提项目和结论项目的关系与所推理属性之间的交互作用[3]。
Heit[4]的研究很好的证明了属性与项目间的交互作用。
在heit的研究中，向被试提供的任务如下：
小鸡的肝脏有两个腔，所以老鹰的肝脏有两个腔。
①
老虎的肝脏有两个腔，所以老鹰的肝脏有两个腔。
②
小鸡喜欢在晚上捕食，所以老鹰喜欢在晚上捕食。
③
老虎喜欢在晚上捕食，所以老鹰喜欢在晚上捕食。
④
被试的任务是判断论断①和论断②哪个成立的可能性更大，以及论断③和论断④相比哪个成立的可能性更大。
在论断中，小鸡和老鹰同属于鸟类，所以被试会较有把握地认为小鸡具有的解剖属性（肝脏有两个腔）可以推论到老鹰身上。
但是老虎和老鹰的关系是不同类但捕食行为却较为相似，所以被试在进行推理时较有把握地认为老虎和老鹰更有可能具有相同的行为属性[5]。
Gelman[6]的研究发现，6岁儿童也能在推理过程中出现属性与项目的交互效应，当推理属性为生物属性时，儿童更偏向于选择具有分类学相似的前提项目与结论项目配对，但当推理属性为知觉属性时，儿童更偏向于选择具有知觉相似的前提项目和结论项目配对。
以往的研究主要集中于考察属性的稳定性对归纳推理的影响，研究结果表明被试倾向于较有把握地把稳定性高的属性推论到同一类别的所有成员中，但在推论稳定性差的属性时把握较差。
如nisbett[7]的研究发现，被试很难只据一个barrato人长得很胖的事实就推论所有barrato人也长得很胖，但被试只需要知道一个barrato人的肤色就能很有把握地推论所有barrato人都有此肤色。
这是因为肥胖这一属性的稳定性很差而肤色的稳定性高。
但有的研究发现当需要被试加工的推理属性同样是稳定性高且被试不能准确的分辨哪个特征更稳定时仍然出现了属性效应。
如gelman的研究发现，二年级儿童更容易将动物的内部特征（如马的脾）而不是功能特征（你可以骑着它）概括到同类的其他动物身上。
那这种效应又是基于什么产生的呢？
为了解释这些现象，carey、murphy、keil先后提出了属性中心性的概念，sloman[8]等人于1998年将此概念进一步精确化并首次提出了属性中心性的依赖结构模型，指出在一个概念中，所有属性的作用并不均等，而是表现出不同的重要性，属性在其所属概念中对该概念的支持力度是衡量其中心性的标志。
有些属性对概念的成立具有很强的支持力，属于中心性属性；有些属性的支持力较弱，属于次中心属性。
如对于动物而言，“有一个心脏”比“身体是白色的”中心性更强，因为前者比后者更能支持“动物”概念。
一般来说，中心属性比次中心属性更能促进分类和推理。
Hadjichristidis[9]等人通过实验验证了属性的中心性程度对归纳推理的影响作用，结果表明被试倾向于将中心性高的属性推论到同一类别的所有成员中，但在推论中心性低的属性时把握较差。
但属性中心性效应受到前提项目和结论项目相似性程度的制约，当前提项目和结论项目相似性程度高时，中心性属性比次中心性属性更能影响归纳推理，当前提项目和结论项目相似性程度很低时，中心属性将不会表现出比次中心属性更强的推理力度。
李红等人重复并改进了hadjichristidis的研究得出了相同的结果，并发现随着相似性水平的降低，中心属性的归纳推理力度逐渐变弱而次中心属性、再次中心属性的归纳推理力度逐渐变强，当前提项目和结论项目完全不相似时，再次中心属性的归纳推理力度达到最高水平，而中心属性的归纳推理力度则降低到最低水平，属性中心性效应消失。
属性中心性效应揭示了人类归纳推理的复杂性，是人类在知识丰富条件下进行归纳推理的一种心理效应，在人们归纳推理中具有重要作用。
在hadjichristidis和李红等人的研究中都以成人为被试研究了前提项目和结论项目对属性中心性效应的影响，但根据皮亚杰的发生认识论，儿童在十二岁才具有高级思维能力，那么儿童在归纳推理中是否存在与成人相同的属性中心性表现。
李红等人的研究只考察了前提项目和结论项目之间的相似性对属性中心性效应的影响，在推理过程中，除了有项目关系以外还有推理属性影响着归纳推理，那么项目关系和推理属性又是如何影响属性中心性效应的呢？
2实验一属性中心性效应在成人和八年级学生中的对比研究
2.1方法
2.1.1实验设计
本实验设计为3×3×2的被试内设计，三个自变量分别为相似性和中心性和年龄。
相似性指的是前提项目和结论项目的相似性水平，共设置了3个水平，分别为高相似、中相似和低相似。
高相似时，前提项目和结论项目均为哺乳动物；中相似时，前提项目为鸟类，结论项目为哺乳动物；低相似时，前提项目为植物，结论项目为哺乳动物。
2.1.2被试
被试共102名，其中8年级学生61名，年龄范围13~15岁，来自天津市四十三中学。
大一学生41名，年龄范围18~22，均来自天津师范大学大一本科生。
2.1.3实验材料
本实验以张婷婷的材料为基础，在减少了相似性这个自变量的水平后，实验材料如表1所示。
表1实验一的18对实验材料
组号
前提项目
结论项目
高相似
中相似
低相似
1
犀牛
猎鹰
松树
河马
2
松鼠
鹰
白桦树
老鼠
3
母牛
知更鸟
玫瑰
马
4
大猩猩
黑鸟
海草
黑猩猩
5
狮子
麻雀
郁金香
老虎
6
海豹
燕子
鼠尾草
海豚
应用表1中的18对动物配对和三种生物属性共制作成18张卡片，每张卡片为半页A4纸大小，将18张卡片装订为一本小册子，小册子的第一页为被试信息，被试信息包括姓名、性别和年龄，第二页为指导语。
每个小册子共二十页。
高中低三种相似性水平下的动物配对分别对应酶、神经递质和氨基酸三种生物属性。
以第一组材料中的高相似等级的配对为例：
犀牛的大多数生理功能依赖于qwe酶,有一小部分依赖于wer酶,几乎没有生理功能依赖于ert酶。
请对下面陈述的可能性进行百分比评价。
A河马具有qwe酶的可能性为______%.
B河马具有wer酶的可能性为______%.
C河马具有ert酶的可能性为______%.
每页有三个问题，共组成54道问题。
为了平衡中心属性、次中心属性和再次中心属性的顺序效应，防止被试在作答时出现定势效应，打乱了三种属性的提问顺序，打乱方法为三种属性的提问顺序有6种排列方法，每种相似性条件下有6组动物配对，每组动物配对对应一种排列方法。
2.1.4试验程序
实验在教室进行，施测方法为集体施测。
每人一本小册子独自完成实验。
在实验开始之前主试会口述一遍指导语，指导语如下：
“假想你最近得到一本关于生物学的权威手册,却发现其中的有些内容被撕掉了。
只留下了一小部分内容,上面说某种动物具有某些生物特征。
请你对另外一种动物也具有这些特征的可能性进行估计,估计结果用0~100%之间的一个值表示。
得分越高,代表这种动物具有此特征的可能性越大。
回答没有正确错误之分。
”
口述指导语后嘱咐被试独自作答，保持安静。
2.2结果
八年级学生在每种相似性水平上推论结论类别具有相应属性的百分比得分和标准差如表2所示。
从表2中可以看出来，在高相似条件下，中心属性的百分比得分高于次中心属性的百分比得分,次中心属性的百分比得分高于再次中心属性。
在中相似条件下，中心属性得分最高，次中心属性的百分比得分略低于再次中心属性。
在低相似条件下，被试在三种中心性水平条件下的百分比得分与在高相似条件下时刚好相反，再次中心属性的百分比得分最高，中心属性的百分比得分最低。
对于中心属性,随着相似性水平的降低,百分比得分呈明显下降趋势。
对于次中心属性而言，中相似条件下的百分比得分高于高相似条件下的百分比得分，低相似条件下的百分比得分最低。
而对于再次中心属性,随着相似性水平的降低,百分比得分反而呈明显上升趋势。
表2八年级学生在不同相似性条件下属性中心性的平均百分比得分[百分比（标准差）]
相似性
中心性
中心属性
次中心属性
再次中心属性
高相似
66.66（19.24）
35.74（14.73）
21.86（18.87）
中相似
46.98（23.81）
37.15（15.81）
37.59（24.90）
低相似
33.64（22.38）
35.26（16.93）
42.49（27.05）
重复测量方差分析结果显示:
相似性的主效应达显著水平,F相似性（2,58）=6.06,p<0.01;中心性的主效应达显著水平,F中心性（2,58）=14.69P<0.001;中心性和相似性交互作用达显著水平,F相似×中心（4,116）=37.82,p<0.001。
大学生在每种相似性水平上推论结论类别具有相应属性的平均百分比得分和标准差如表3所示。
从表中可以看出来，在高相似和中相似条件下，中心属性百分比得分高于次中心属性的百分比得分,次中心属性的百分比得分高于再次中心属性的百分比得分。
对于中心属性和次中心属性而言,随着相似性水平的降低,百分比得分呈明显下降趋势。
而对于再次中心属性,随着相似性水平的降低,百分比得分反而呈明显上升趋势。
表3大学生在不同相似性条件下属性中心性的平均得分[百分比（标准差）]
相似性
中心性
中心属性
次中心属性
再次中心属性
高相似
73.78（15.41）
41.14（23.39）
22.60（19.72）
中相似
51.45（23.67）
39.31（17.97）
34.96（21.29）
低相似
35.45（28.24）
34.28（17.46）
44.77（28.35）
重复测量方差分析结果显示:
相似性的主效应达显著水平,F相似（2,38）=14.99,p<0.001;中心性的主效应达显著水平,F中心（2,38）=15.89,P<0.001;中心性和相似性交互作用达显著水平,F相似×中心（4,76）=56.75,p<0.001。
2.2结果
八年级学生和大学生在每种相似性水平上推论结论类别具有相应属性的平均分和标准差如表4所示。
表4两个年龄段学生在不同相似性条件下属性中心性的平均百分比得分M（SD）
相似性
年龄
中心性
中心属性
次中心属性
再次中心属性
高相似
八年级
66.66（19.24）
35.74（14.73）
21.86（18.87）
大学生
73.78（15.41）
73.78（15.41）
73.78（15.41）
中相似
八年级
46.98（23.81）
37.15（15.81）
37.59（24.90）
大学生
51.45（23.67）
39.31（17.97）
34.96（21.29）
低相似
八年级
33.64（22.38）
35.26（16.93）
42.49（27.05）
大学生
35.45（28.24）
34.28（17.46）
44.77（28.35）
对八年级和大学生在不同相似性水平下的属性中心性的得分进行3（中心性）×3（相似性）×2（年龄）的重复测量方差分析，如表5所示，结果显示：
中心性主效应显著，F（2,99）=13.37，P<0.001;相似性主效应显著，F（2,99）=19.033,P<0.001；年龄主效应不显著，即两个年龄段的得分没有差异；中心性和年龄及相似性和年龄都不存在交互作用，相似性和中心性的交互作用显著。
表53（中心性）×3（相似性）×2（年龄）的重复测量方差分析结果
变异来源
SS
df
Ms
F
相似性
5338.50
2
2669.25
15.80***
中心性
49962.68
2
24981.34
29.49***
年龄
1130.70
1
1130.70
1.26
相似性*年龄
516.05
2
258.03
0.22
中心性*年龄
694.59
2
347.29
0.41
中心性*相似性
81763.39
4
20440.99
69.53***
中心性*相似性*年龄
638.58
4
159.65
0.54
***表示P<0.001
对交互作用进行进一步简单效应分析,发现当相似性高、相似性中等及相似性低的时候，三种中心性的的得分差异均显著，（从高到低分别为F（2,202）=179.78，P<0.001,F（2,202）=9.22，P<0.001,F（2,202）=4.36，P<0.05）说明无论相似性高低，被试根据三种中心性判断的得分不同。
事后检验发现，在高相似性水平下三种中心性的得分两两之间差异都显著，P<0.001；在中相似性水平下发现中心属性和次中心属性及再次中心属性之间都存在显著差异，但是次中心属性和再次中心属性之间差异不显著P=0.62>0.05；低相似性水平下，中心属性与再次中心属性的差异显著，P<0.01，次中心属性和再次中心属性之间差异显著，P<0.05,中心属性和次中心属性的差异不显著，P>0.05。
在中心属性条件下，三种相似性水平下的得分差异显著F（2,202）=107.30，P<0.001,在次中心属性的水平下三种相似性水平的得分差异不显著，F（2,202）=2.23，P=0.11>0.05,在再次中心属性的水平下三种相似性的得分差异显著，F（2，202）=38.42，P<0.001。
两个年级在不同相似性水平不同属性的得分情况如表4可以看出两个年龄在不同相似性水平上三个中心性水平的作用模式是相似的，且在中心属性会随着项目相似性的降低作用减小，次中心属性不会随项目相似性的降低发生太大变化，再次中心属性随项目相似性的降低作用有上升的趋势。
2.3讨论
通过实验结果可知，八年级学生被试和大学生被试在归纳推理中表现出了相同的属性中心性效应，与李红等人的研究结果相同。
说明在归纳推理中存在属性中心性效应，但是属性中心性效应受到前提项目和结论项目相似性程度的影响，只有当前提项目和结论项目之间高度相似时属性中心性效应才存在[10]。
在实验一中，当前提项目和结论项目都为相似性程度很高的哺乳动物时，八年级学生和大学生被试都能够依据前提项目具有中心属性、次中心属性和再次中心属性的百分比得分而推测结论项目也具有相对应的百分比得分，体现出属性中心性效应。
当前提项目为鸟类而结论项目为哺乳动物时，项目关系的相似性中等，八年级学生和大学生被试在中心属性、次中心属性和再次中心属性上的百分比得分都未表现出显著来。
但当前提项目为植物而结论项目仍为哺乳动物时，八年级学生和大学生被试都认为结论项目具有前提项目的中心属性的可能性很低，而认为结论项目具有前提项目的再次中心属性的可能性很高，属性中心性效应消失。
实验一的研究证明了属性中心性效应存在的条件，即只有当前提项目和结论项目的相似性程度很高时，被试才能在归纳推理中出现属性中心性效应，这与我们的日常经验是一致的。
但在进行归纳推理中，除了项目关系对属性中心性效应有影响外，推理属性对属性中心性效应也存在影响[11]。
例如，当被试被告知老虎体内具有M基因的可能性较大而具有N基因的可能性较小时，让被试判断一个新发现的哺乳动物具有M基因的可能性和具有N基因的可能性分别为多少，根据实验一的研究结果被试会认为这个新发现的哺乳动物具有M基因的可能性较大而具有N基因的可能性较小，出现属性中心性效应。
但假如说被试被告知老虎患上X疾病的可能性较大而患上Y疾病的可能性较小，让被试判断一个新发现的哺乳动物患上X疾病的可能性和患上Y疾病的可能性分别为多少时，被试又会如何选择呢？
3实验二项目关系和推理属性对属性中心性效应的影响
3.1方法
3.1.1实验设计
本实验采用2×2×2×2的被试内实验设计，四因素分别为项目关系、推理属性、中心性和年龄。
项目关系有两个水平，其中一个水平是前提项目与结论项目同属于一类动物但是生活环境不同，如秃鹰和企鹅；另一个水平是前提项目与结论项目生活环境相同但是不同类，如海豹和企鹅。
推理属性有两个水平，分别是基因和疾病，基因属于稳定性较高的推理属性而疾病则属于稳定性较低的推理属性；中心性属性有两个水平，分别是中心属性和次中心属性；年龄有两个水平，八年级、大学生。
3.1.2被试
共有62名被试，其中八年级学生被试30人，男生13人，女生17人，年龄范围13~14岁，均来自于天津市第四十三中学。
大学生被试32人，男生4人，女生28人，年龄范围19~22岁，均为天津师范大学大二本科生。
3.1.3实验材料
实验材料为六组常见的动物，每组动物里有三个动物，三个动物里其中两个动物的关系是同类但是生活环境不同，有两个动物的关系是生活环境相同但是不同类。
如企鹅、秃鹰和海豹，秃鹰与企鹅属于同类但是生活环境不同的项目关系，海豹和企鹅属于生活环境相同但是不同类的项目关系。
就共有十二对动物配对，一半动物配对的关系为同类但生活环境不同，一半动物配对的关系为生活环境相同但是不同类。
为了确定所选的动物符合要求，在动物选择阶段邀请到了生命科学学院专业的学生，共同探讨选择了八组这样的动物，每组三个动物共24个动物。
编制成问卷，要求40名天津师范大学学生对八组材料进行符合要求性的评定，评定方法为要求被试判断企鹅与秃鹰满不满足同类但是生活环境不同的的关系，结果用是和否作答，如果被试答否，则继续要求被试写出认为哪个动物与企鹅的关系满足同类但是生活环境不同的要求。
最后选择了六组动物，组成了十二对动物配对，再经天津市第四十三中学的八年级学生35名评定，被试对十二对动物配对符合要求的认可度都达到了80%以上。
在十二对动物配对中，有六对是属于同类但生活环境不同，六对属于生活环境相同但不同类。
又在同类但生活环境不同的六对动物配对里随机选择三对进行基因属性的推理，剩下的三对动物配对进行疾病属性的推理。
在生活环境相同但不同类的六对动物配对里也随机选择三对进行基因属性的推理，三对进行疾病属性的推理。
推理题目为：
因为气候的改变科学家最近研究发现，秃鹰很有可能具有叫Cla的基因（可能性较大），似乎也可能具有叫Alu的基因（可能性较小），那么你推断企鹅具有Cla基因的可能性为____%,具有Alu基因的可能性为____%.
为了防止被试在作答时出现的定势反应，十二道题中有六道题是中心属性在前，次中心属性在后，另外六道题的提问顺序则刚好相反。
十二道题装订在一起。
3.1.4试验程序
实验在教室进行，采用集体施测的方式。
人手一份试题，第一页有指导语。
在实验开始之间主试会口述指导语，指导语如下：
“假想你最近得到一本关于动物学的权威手册,却发现其中的有些内容被撕
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