认知心理学

概念

认知心理学把心理活动看成信息的加工过程：输入 → 编码 → 存储 → 提取 → 输出。它与行为主义的分歧在"要不要谈内部过程"——行为主义只看刺激与反应，认知心理学主张中间那段"黑箱"可以被拆成阶段来研究，手段是反应时、错误类型、启动效应等可量化的指标。

一个典型的加工链：

阶段	功能	容量与时限
感觉登记	短暂保留原始感觉信息	容量大，约 0.5 至数秒
注意	筛选进入加工的通道	容量有限，是瓶颈
工作记忆	保持并操作当前信息	约 7±2 个组块，无复述约 18 秒
长时记忆	长期存储	容量几乎无限
反应	输出	受前几阶段的限制

注意是整条链的瓶颈，所以认知心理学的第一个硬问题是：信息在哪里被筛掉？ 三个经典模型给出的位置不同——早期选择、衰减、后期选择——它们的差别不是"有没有筛选"，而是"筛选发生在加工的哪一步"。

原理

注意的四个模型

模型	提出者	筛选位置	核心主张
过滤器模型	布罗德本特，1958	早期	单通道：未被注意的信息被完全滤掉
衰减模型	特瑞斯曼，1964	早期，但非全或无	未注意的通道被"调小音量"而非关闭，重要信息仍可能通过
后期选择模型	多伊奇，1963	后期	所有信息都被加工到语义层，选择发生在反应阶段
多资源理论	卡尼曼，1973	不设固定瓶颈	注意是一种可分配的有限资源

衰减模型与过滤器模型的分歧有一个漂亮的证据：自己的名字即使出现在未注意的通道里，也常被听见（"鸡尾酒会效应"）。如果真是完全关闭的过滤器，这不可能发生；但如果不筛选，选择性注意的现象又无法解释。衰减模型正好卡在中间。

自动化加工 vs 控制加工（施耐德与希夫林）：控制加工需要注意力、可被中断、一次只能做一件；自动化加工不占容量、难抑制、需要大量练习才能形成。"边开车边聊天"之所以可能，是因为驾驶在熟练后高度自动化；而"边做复杂心算边聊天"不可能，因为心算永远是控制加工。

记忆：三个系统与工作记忆

系统	容量	保持时间	主要编码
感觉记忆	很大	图像约 0.5 秒，声像约 2 至 4 秒	感觉通道本身的形式
短时记忆	7±2 个组块	不复述约 18 至 20 秒	以听觉编码为主
长时记忆	几乎无限	长期甚至永久	以语义编码为主

巴德莱的工作记忆把"短时记忆"拆成四个成分，这是对旧模型的实质升级：

成分	功能
中央执行系统	分配注意、协调各子系统
语音环路	保持言语信息，容量约 2 秒的材料量
视空间画板	保持与操作视觉空间图像
情景缓冲器	把不同来源的信息整合成情景

工作记忆的关键在"操作"而不只是"暂存"：读一句话时，前半句的意思要一直保持到句末才能整合——这正是中央执行系统在协调语音环路，同时把语义送进情景缓冲器。

遗忘的四种解释

解释	主张	典型证据
衰退说	痕迹随时间消失	遗忘曲线先快后慢
干扰说	新旧信息互相干扰	前摄抑制与倒摄抑制
提取失败说	信息还在，线索不够	舌尖现象、有提示即可回忆
压抑说	动机性遗忘	创伤记忆的片段性缺失

前摄抑制是先学的干扰后学的，倒摄抑制是后学的干扰先学的。系列位置效应同时给出这两种干扰的证据：自由回忆一串词，开头的词记得好（首因效应，已进入长时记忆），末尾的词也记得好（近因效应，还留在短时记忆里），中间最差（两头都受干扰）。这条曲线本身就是"记忆分两套系统"的最好证据。

加工水平（克雷克与洛克哈特）主张：记得牢不牢取决于加工深度，而不是复述次数。字形加工最浅、音韵居中、语义加工最深。这条主张直接挑战了"多念几遍就能记住"，也解释了为什么"理解着背"比"死记硬背"更耐久。

语言

语言的结构有五个层次：音位（最小辨义单位）→ 语素（最小意义单位）→ 句法（组合规则）→ 语义（意义）→ 语用（交际中的使用）。

语言获得的两派对峙非常经典：

立场	代表	主张	证据方向
先天论	乔姆斯基，1957	人天生有语言获得装置	儿童在输入贫乏的条件下仍能习得复杂语法
学习论	斯金纳，1957	语言通过强化与模仿习得	环境输入与练习量的相关性

两派都不完整：学习论难以解释儿童说出从未听过的句子；先天论难以解释语言环境的巨大差异带来的差异。当代主流是"生物基础 + 输入经验"的交互观点。

脑区方面：布洛卡区（1861 年发现，位于左半球额下回后部）受损导致运动性失语——能理解但说话费力、语法简化；韦尼克区（1874 年发现，位于左半球颞上回后部）受损导致感觉性失语——说话流利但内容空洞、理解障碍。两区距今分别 165 年与 152 年，是"心理功能可以定位到脑区"这一命题最早的确证。

问题解决与决策

算法是穷举所有可能，保证有解但代价高；启发式是经验规则，快但不保证最优。常见启发式：手段-目的分析（缩短当前状态与目标的差距）、逆向搜索（从目标往回推）、爬山法（每一步都选看起来更好的）。

三种典型的障碍：定势（沿用旧方法）、功能固着（只想得到物体的常规用途）、确认偏向（只找支持自己的证据）。顿悟（科勒对黑猩猩的研究）指的是突然重组的解法，它不违背"搜索"，只是搜索空间的表征被换掉了。

判断与决策里的三种系统性偏差：代表性启发（按像不像典型来判断概率）、可得性启发（按容易想到的程度判断频率）、锚定与调整（从一个初始值出发调整不足）。

示例

例 1：遗忘曲线——遗忘先快后慢

艾宾浩斯用无意义音节测出的保留率（经典数据）：

间隔	保留率	遗忘率
20 分钟	58.2%	41.8%
1 小时	44.2%	55.8%
8.8 小时	35.8%	64.2%
1 天	33.7%	66.3%
2 天	27.8%	72.2%
6 天	25.4%	74.6%
31 天	21.1%	78.9%

两段对比能算出这条曲线最实用的一条结论：

• 头 1 天就遗忘 66.3%；
• 从 1 天到 31 天，只再遗忘 $33.7-21.1$ = 12.6 个百分点——这只占 1 天残留量的 37.39%。

换句话说：一天之内丢掉三分之二，剩下的三分之一却能在三十天里守住大半。 这条曲线对复习策略的推论很直接——要防住的是最初那几小时，而不是"隔多久复习一次"。

例 2：记忆容量的三个数字

测量	结果	说明
感觉登记（整体报告）	约 4.5 项	报告过程本身就把信息挤掉了
感觉登记（部分报告）	约 9 项	只报告一行，避开了报告瓶颈
短时记忆（米勒）	7±2 个组块	容量区间 5 至 9
短时记忆（无复述 3 秒）	回忆 80%	保持尚好
短时记忆（无复述 18 秒）	回忆 10%	基本流失

整体报告与部分报告的差距是 50%：$9$ 与 $4.5$ 之间那一半，不是"没看到"，而是"来不及报告"。这个实验设计的意义在于它证明了一个方法论要点——测量手段本身会改变被测对象，所以必须换一种测法去逼近真实容量。

再看无复述的衰退：3 秒时还有 80%，18 秒只剩 10%，掉幅 87.5%。"短时记忆只有十几秒"这句话的精确含义是：不说话、不复述，十几秒后基本就没了。 这也解释了为什么复述（哪怕只是默念）是短时记忆保持的唯一廉价手段。

例 3：组块化——把超载变成不超载

一个 11 位手机号，若当成 11 个独立项目，就超出 7±2 的上界 9 两个项目，必然超载。做三种分组：

分组方式	组块数	结果
逐个记 11 位	11	超出上界 2 项
按 2 位一组	6	落在 5 至 9 区间内
按 3 位一组	4	余量 5 个组块

组块化不改变信息量，只改变"计量单位"。 容量限制是对组块数的限制，而不是对信息量的限制——这是短时记忆研究里最有实用价值的一条结论，也是所有记忆术的共同原理。

例 4：河内塔——为什么"试出来"和"算出来"是两回事

河内塔最少步数是 $2^n-1$：

盘数	最少步数
3	7
10	1023
20	1048575
64	18446744073709551615

传说中 64 盘的版本，即使每秒移动一步，也需要约 5.8454 × 10¹¹ 年——约为宇宙年龄（138 亿年）的 42.36 倍。

这组数字给出一个硬结论：问题的规模一旦超过某个阈值，"算法"就不可执行，人只能用启发式。 也与数据结构里的递归算法完全同构——河内塔的递推式与递归函数的一一对应，是"心理过程可以被形式化描述"最干净的例子（递归与复杂度见归并排序与极限与复杂度）。

而人在 3 盘上的表现恰好相反：最少 7 步，贪心的逐步搜索空间只有 $3^3$ = 27 种状态——小到可以凭直觉走完。人脑的启发式在"小规模"上效率惊人，在"大规模"上必然失手；这正是算法与启发式各自的位置。

要点

要点与常见误区

1. 三个注意模型的分歧在"筛选位置"，不在"是否有筛选"。鸡尾酒会效应是衰减模型最有力的证据。
2. 自动化加工不占注意容量，但养成需要大量练习，且一旦形成很难抑制。
3. 短时记忆的容量单位是组块，不是信息量。7±2 是可以靠组块化扩容的。
4. 工作记忆不等于短时记忆：后者是"暂存"，前者多了"操作"与协调。
5. 感觉记忆的容量远大于报告出来的数量。整体报告与部分报告的 50% 差距来自报告瓶颈，不是存储瓶颈。
6. 遗忘不一定是"丢了"。舌尖现象、有提示即回忆都说明信息还在，缺的是提取线索。
7. 首因效应与近因效应机制不同：前者靠长时记忆，后者靠短时记忆。
8. 加工水平说否认"复述次数决定记忆"。语义加工比机械重复更耐久。
9. "语言是天生的"与"语言是学会的"都不完整，当代观点是两者的交互。
10. 布洛卡区管"说得出"，韦尼克区管"听得懂"。两组症状不要互换成对。
11. 算法保证解、启发式保证快，两者是取舍不是优劣。规模大到算法不可行时，启发式是唯一选择。
12. 顿悟不是"无中生有"，而是问题表征的突然重组。
13. 代表性、可得性、锚定是三种不同的偏差，分别对应"像不像""想不想得到""从哪开始"。

小结

• 认知心理学把心理活动拆成感觉登记 → 注意 → 工作记忆 → 长时记忆 → 反应的加工链，注意是瓶颈。
• 注意四模型：过滤器（早期全或无）、衰减（早期但不全关）、后期选择、多资源；自动化加工不占容量。
• 记忆三系统：感觉记忆（0.5 秒至数秒）、短时记忆（7±2 组块、无复述约 18 秒）、长时记忆（语义编码、容量近乎无限）；工作记忆四成分增加了操作功能。
• 遗忘四解释：衰退、干扰、提取失败、压抑；系列位置效应是"两套系统"的直接证据；加工水平决定记忆耐久度。
• 语言五层（音位、语素、句法、语义、语用）；先天论与学习论各有短板；布洛卡区管表达、韦尼克区管理解。
• 问题解决：算法与启发式（手段-目的分析、逆向搜索、爬山法）；障碍是定势、功能固着、确认偏向；决策偏差是代表性、可得性、锚定。
• 验算锚点：遗忘曲线 1 天遗忘 66.3%，1 天到 31 天再遗忘 12.6 个百分点（占 1 天残留 37.39%）；整体报告 vs 部分报告差距 50%；无复述 3 秒 80% → 18 秒 10%（掉幅 87.5%）；11 位号码按 2 位分组为 6 组块、按 3 位分组为 4 组块；河内塔 $2^{64}-1$ = 18446744073709551615 步，每秒 1 步需 5.8454 × 10¹¹ 年 ≈ 42.36 个宇宙年龄。

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