概率信息和认知风格对贝叶斯推理影响的眼动分析

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1、概率信息和认知风格对贝叶斯推理影响的眼动研究1引言人的一生总是要做无数个决策，生活、学习、感情、工作等各方面都需要进行概率推理，其结果给决策者所带来的影响，有的无伤大雅，有的则相当重大。我们终究会要碰到这些情况，或者选择买哪本教科书，或者选择读哪所学校，或者选择从事哪份工作，或者选择是否手术，或者选择和什么样的人组成家庭⋯⋯人们在做决定之前，会搜集与问题相关的信息，根据信息和自身所学知识进行推理与决策，旨在把问题的初始状态转变为目标状态。推理是从一个或几个已知的判断出发推出另一个新判断的思维形式(梁宁建，2003)，推理作为人

2、类重要的思维活动，广受心理学家的关注。贝叶斯推理是困难的概率推理，是推理者对问题呈现的已有证据信息和生活中习得的先验知识进行调整组合，用来对逆条件事件进行主观概率估计的过程(史滋福，2007)。从1962年Edwards开始研究贝叶斯推理以来，国内外很多学者从信息表征、镶嵌集合、主体因素等方面对贝叶斯推理进行探索和研究，已有不少研究成果，近期也逐渐有人初步探索推理过程。2文献综述2．1贝叶斯推理的界定贝叶斯推理和所有认知心理学中研究的问题一样，主要包含了三个基本成分：给定成分、目标成分和障碍成分(史滋福，2007)。给定成分是

3、问题的起始状态，包含了问题情境信息和问题条件信息；目标成分是指关于问题结论的描述，就是问题所要求的答案，同时也是问题的目标状态；障碍成分是指从问题的起始状态到问题的目标状态之间的中介状态与各个步骤(梁宁建，2003)。贝叶斯推理的基本依据是数理统计学中的贝叶斯定理，它可以如此表述：假定参数9所形成的先验分布为7／"(臼)，反映的是人们在抽样之前对p的认识。当样本x出现以后，人们在P(x／O)基础上对p的认识会作出调整。因此，后验分布万(臼Ix)可以看成人们用总体信息以及样本信息(综合为抽样信息)调整先验分布为万(∞的结果。计算

4、方法为：石(o／x)=v(x／o)7r(9)／∑P(x／O)巧(臼。为了研究方便，心理学家主要研究涉及两个条件的概率问题，以下为经典的硕士学位论文贝叶斯问题：参加常规X光透视检查的40岁妇女中，患乳腺癌的概率是1％。如果一个妇女患了乳腺癌，她的胸透片呈阳性的概率是80％。如果一个妇女没有患乳腺癌，她的胸透片呈阳性的概率是9．6％。一个该年龄段的妇女，她的胸透片呈阳性，那么她实际患乳腺癌的概率有多少?问题中提供了先验概率信息，P(患病)和P(不患病)，问题中所提供的先验概率是一种客观概率，与生活情境中推理者本人经验得出的主观概率

5、有所不同。P(阳性I患病)和P(阳性l不患病)分别表示当个体在患病和不患病的假设成立时证据(检查呈阳性)出现的概率。人们在做贝叶斯问题探索的研究中，通常把P(患病)和P(不患病)这类信息称为基础比率(baserate)，是指该事件发生的概率水平；将P(阳性I患病)命名为击中率(hitrate)，表示在结果出现的情况下特征出现的概率水平；P(阳性l不患病)则为虚报率(false．alarmrate)，是指在结果不出现的情况下特征出现的概率水平。基础比率、击中率和虚报率则是贝叶斯问题的给定成分的主要信息。问题的目标成分则是P(患病

6、I阳性)，表示证据检查呈阳性出现时假设患病成立的概率(史滋福，2007)。2．2概率信息的影响贝叶斯推理问题中所包含的外显信息主要有三个，基础比率、击中率和虚报率。Kahneman和Tversky作为概率推理研究的开创者，对贝叶斯推理问题进行了系统的研究，并通过著名的“律师一工程师问题”和“出租车问题”等，首先提出了贝叶斯推理问题中的基础比率忽视现象(KahnemanD，TverskyA，1972；1982)。后续研究者发现推理者不是忽略基础比率，而是没有足够重视它的作用(Koehler,1996；Evans．2002；张向阳

7、，2003；杨莉，2007)。张向阳(2003)操纵了基础比率的水平与陈述位置，在Kahneman的基础上进一步分析了基础比率忽略现象(张向阳，2003)。结果发现基础比率的高低会影响到被试所做的后验概率估计，经分析发现，推理者并没有完全忽视基础比率，但表现出推理者在后验概率估计中仍然对其作用的低估。推理者在不同基础比率水平下的后验概率估计值呈现出翘翘板效应，推理者在解决低基础比率问题时偏向于对后验概率的高估，解决高基础比率问题时偏向于对后验概率低估。张向阳2概率信息和认知风格对贝叶斯推理影响的眼动研究通过分析推理者的后验概率

8、估计值和反应时，发现被试在进行估计的时候，最初考虑的是击中率信息，随后考虑的是基础比率，最后纳入思考的才是虚报率。以此对贝叶斯推理问题中的不同概率信息在后验概率估计中的作用做了一个简单的排序，依照概率信息作用的重要性排序为击中率——基础比率——虚报率。以此而言，击中率和基础比