实验心理学-第54节
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境的操作。这区别于被他命名的应答性条件反射——也就是巴甫洛
夫的经典性条件反射，在这种条件反射中，机体只是简单地对环境刺
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第九章条件反射s学af
激作出反应。操作性条件反射的主要数据是反应发生的频率。已经
研究过的主要反应有在操作性条件反射装置（或者更通俗地说斯金
纳箱）中进行的老鼠按压杠杆、鸽子啄键等。斯金纳箱是一个照明条
件较好的小箱子，里面有能被按压的操纵杆或按键以及发放食物的
装置。（见图9…3）。
图9…3 …个典犁的斯金纳箱 256
斯盒纳箱的中间有杠杆，上面有灯，左边还有杯子。田的最顶部是一个食物发放装
置，里面装有45毫克／牲的食丸，当动物作出正确的反应时，食丸就告通过位于食物
发放器与箱于之间的部报透明的导管漩人梓中。所有这些器械部是由那些使实验
^员为动物设置不同任务的程序化鼗置所控制。
在操作性条件反射中，实验者一直要等到动物作出他们所期望
的反应后才能给其奖赏，也就是食物，如果整个反应没有完成，实验
者就必须耐动物那些接近期望反应的行为予以强化。例如，如果你
想训练鸽子绕着数字8走＋你必须首先对其转四分之一圈予以强化＋
然后对半圈予以强化，一直到其完成全部动作为止。这种逐步加大
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／实验心理学
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强化最后达到所期望的行为的过程被称为“行为塑造”，它与小孩子
玩的“热身”游戏原理一样。操作性条件反射遵循效果律这一原则：
如果一个操作反应发生后紧接着给予强化刺激，反应重复发生的可
能性就会增加。强化刺激物不用事先指定，但在每一种情境中都必
须具备。利用这一简明原则，斯金纳等人对大量的行为进行了实验
分析。
强化刺激是一种增强反应强度的变量，一般来说，它有两种性质
不同的类型：正强化刺激和负强化刺激。正强化是一个紧随特定反
应之后的奖赏，例如，斯金纳箱中的食丸，对拼写成绩优良者所奖的
金星等。正强化导致行为出现的可能性增加。负强化是一些令人讨
厌的、厌恶的事件，它可以导致反应消失或远离负强化＋例如，老鼠
能够学会操纵杠杆来终止或推迟电击。与此相似，你知道在一个寒
冷的日子里穿上大衣来抵御彻骨的寒风。
不要把负强化与惩罚混为一谈。导致厌恶事件的行为被说成是
受到了惩罚，受到惩罚的行为在发生频率上趋于臧少。如果一只老
鼠通过操纵杠杆吃到食物从而得到正强化，而现在却由于操纵杠杆
被施以微电击惩罚，那么它操纵杠杆的频率就趋于减少。类似地，由
于偷饼干而遭到训斥的儿童会减少他或她的偷窃行为。
强化刺激之外的刺激对于操作性条件反射来说也是非常重要
的。一个辨别刺激表示行为何时受到奖赏。例如，可眦训练鸽子只
有在出现红灯时才能啄按钮来获取食物，其他灯出现时，啄按钮就得
不到食物，动物就学会了刺激与反应之间的此类关联性。可以说，辨
别刺激能为一些反应“设置舞台”、“提供机会”。操作性条件反射的257
一个最基本任务就是利用刺激控制来引发一定的反应。当一个机体
在辨别刺激出现的情况下能作出准确一致的反应时，我们说它是在
刺激的控制之下。当聪明的汉斯以蹄击地来对一些微妙的暗示进行
反应时，它也是在刺激的控制之下。
我们回忆一下，在经典性条件反射中，有效的条件刺激是指那
些与无条件刺激偶然联结过的刺激（也就是说，可以通过条件刺激
来预示无条件刺激）。操作性条件反射也有此类的重要关系，那就
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是反应与强化之间的关联。在操作性条件反射中，机体能够了解
到在行为与强化之间存在一种正向的关联性——这也是斯金纳箱
的标准操作。机体也能够了解到在行为与强化之间有一种负向的
关联性，例如，机体作出反应后不予以强化。研究这种关联性的方
法是使用一种被称作实验消退的程序。在这一过程中，当有机体
学会作出特定反应之后就取消强化。经过几次不予强化的反应之
后，机体就停止作出反应（参见本章末尾“基本内容”中有关消退问
题的讨论）。是终，机体会知道在行为与强化之间存在着零关联
性。零关联性是指行为与强化相互独立，有时行为导致强化，有时
强化在特定行为未发生时就出现。当机体知道无论他们怎么做，
厌恶事件都会出现时，他们就会变得无助和表现出沮丧（ Peter
son，Maier和Seligman，1993）。同样，如果积极事件独立于行为
之外发生时，机体就会变得越来越懒惰（ Welker，1976）。我们把
这种效应概括为“宠坏的小家伙”，她或他总是无端地得到太量的
正强化，但当需要他们努力工作才能享受到同样的正强化时，却
很懒惰。
对学习问题很感兴趣的现代心理学家对操作性和经典性这两种
条件反射过程都进行了积极的探索和分析。在本章的后半部分，我
们将讨论在实验的特定情境中的这两种条件反射的具体过程。
变量介绍
因变量
对动物的学习进行研究时，一个重要的因变量就是反应率l另
外，在经典性条件反射中常见的因变量还有反应幅度。我们不仅要
指出狗受到条件刺激以后是否会流唾液，而且还要能够通过观察唾
液的生成量来测量反应的幅度。进行测量的另一个反应特性是它们
的潜伏期，或者说动物完成特定反应所用的时间。这种测量在迷宫
学习实验中最为常见，研究时总是要记录动物走完迷官所用的时间。
但是，一般都以速度来标示，速度是时间的倒数。
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／实验心理学
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另外一种派生的变量是对消退阻抗的测量。在动物获得一个条
件反射之后，如果实验者不对其进行强化，这个条件反射就会削弱或
消失，这样，消退阻抗就被看作是动物习得反应的熟练程度的指标。
对消退阻抗的测量之所以是派生的，而不是基本的，主要因为它所测
量的仍然是反应的频率、幅度或速度。所有这些指标都在消退期间
下降，但是由于对自变量的不同操作而使得下降速度不一致。因此，
消退阻抗是对自变量有效学习的一种派生变量。
自变量
有关动物的学习与条件反射的研究涉及许多自变量，这些自变
量大都与强化性质有关。在巴甫洛夫条件反射和工具性条件反射的
研究中，实验者可以改变强化的数量和时间的安排，也可以改变延迟
强化的时间间隔。另一个常见的变量是动物的驱力水平或动机，我
们可以在实验开始之前，通过改变剥夺动物强化刺激（比如食物和
水）的时间来对这一变量进行操纵。当然，这些只是自变量的几个
例子。
控制变量
在有关动物学习的研究中，对元关变量的控制非常复杂，其中包
括一些很微妙的问题，比如经典性条件反射实验中的假性条件作用
问题。假性条件作用是指那些不是由条件刺激与无条件刺激的联结
而导致的条件反应幅度的暂时增大现象。因此，这种条件作用根本
就不是真正的条件反射，而只是一种模仿性的条件反射。它的基本
特征是：持续时间短、容易发生变化。通常是由于动物对实验情境产
生的兴奋所导致的，其中包括对条件刺激与无条件刺激的呈现所产
生的兴奋。对假性条件作用进行适当控制的方法是：把与实验组数
量相同的条件刺激和无条件刺激随机地、无匹配地呈现给控制组，这
样，实验组与假性条件作用的控制组对实验情境产生的兴奋就相同
了，那么，这两组之间的任何差异都是由在实验组中条件刺激与无条
件刺激的匹配所产生的学习所致（ Rescorla，1967）。
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第九章条件反射s学习f
9。1 实验主题与研究范例
主最被试间与被试内设计
范例刺激强度
有关经典性条件反射的一个基本问题是冲性刺激的强度如何
影响条件反射的形成过程。例如，如果把声音和食物配对呈现给狗
时，声音韵强度是否影响狗形成条件反射的速度，从而使声音这一刺
激（现在称作条件刺激）单独出现时会导致狗流唾液呢？我们一般可
以推出这样的假设，即刺激越强条件反射形成的速度也就越快。应
该说如果动物对明显的刺激比较敏感，那么就很有可能把明显的刺
激与无条件刺激联系起来。我们可以推测，条件刺激越强，条件反射
就会形成得越快、越强。
几年前，许多研究者已经对这一问题进行了调查研究，从早期的
大多数研究中我们惊奇地发现，刺激强度对巴甫洛夫的经典性条件
反射似乎没有多大的影响，强刺激与弱刺激可以产生同样的条件反
射（Ca rter，1941； Grant和Schneider，1948）。既然当时的大多数
理论认为条件反射应当受刺激强度的影响（Hull，1943），那么这一意259
外的发现就成了～个难解的谜。在做条件反射中的刺激强度的效果
的实验时，研究者使用的是典型的被试间设计方法，因此，不同组的
被试所接受的刺激强度不向。在讨论他们为什么这样设计之前，让
我们考虑一下被试间和被试内实验设计的优缺点。
被试间设计与被试内设计
首先我们看一种最简单的实验设计，在这种设计中有两种条
件——实验与控制，每一种条件都配有被试，即实验组与控制组，在
一个被试间设计中，每组被试通常只接受一个自变量的一种水平。
在使用被试问设计时，有一个潜在的问题，那就是因变量之间的差异
可能是由于实验组与控制组之间被试的差异所导致，这样，我们就很
难分辨出因变量的变化是由于被试问的差异所致，还是由于自变量
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的变化所致。为了克服这一潜在的问题，在采用被试闻设计时，实验
者就把被试随机地分配到实验组和控制组中。这样，一般来说，实验
组和控制组就成为两个等值组。因此，在所有的被试问设计中，被试
应当被随机地分配到实验组与控制组，以确保在操纵自变量之前两
组相等。我们必须尽量使各组相等，因为不这样的话，我们所观察到
的各组间在因变量上的差异可能仅仅是由于不同被试组之间能力的
差异。如果被试数量较多，且能被随机分配，我们就能够使这种问题
发生的可能性达到最小，从而更加确信因变量的任何变化都是由于
操纵自变量的缘故。在被试间设计中，当被试被随机地分配时，被称
为随机分组设计。
被试间设计或随机分组设计有两个基本的缺点，一是就所需要
的被试数量来说，是一个浪费。当被试被随机分成一些控制组与实
验组时，实验所需要的被试数量就会迅速增加，尤其在多因素实验设
计中更是如此。这样，当实验被试短缺时（实际情况常常是如此），就
不能运月被试间设计这一方法。
第二个问题更严重，它与使用不同组被试所产生的变异性有关。
所有心理学研究都面临的一个基本问题是，几乎�
