| 文章來源：《心理學動態(tài)》200101
作者：邢強 張金橋 【作者簡介】邢強 張金橋 華南師范大學心理學系（廣州 510631）
【內容提要】在傳統(tǒng)的問題解決研究中，忽略了復雜的、現(xiàn)實生活中的問題解決，因此復雜問題的解決(CPS)是一個相對新的研究領域。文章回顧了問題解決研究的兩種主要取向――北美和歐洲取向，并對復雜問題的解決提出了明確的界定，描述了CPS的理論框架。
【關 鍵 詞】復雜問題解決(CPS) 理論框架 方法論
【正文】
人們大多數(shù)的日?；顒涌偸前撤N類型的復雜問題解決（complex problem solving，簡稱(CPS)。例如：針對某一主題，學生如何寫一篇學術論文；修理工如何修理一輛車子；組織者怎樣做出計劃等。人們所遇到的問題并不十分相似，有些問題需要相對較少的心理步驟，有些問題卻要求大量的“思考”；有些問題是我們從來沒有遇到的，有些問題卻是我們熟悉的；有些問題的目標比較清楚，有些問題的目標卻是比較模糊的。那么，什么是復雜問題呢？大量研究認為，復雜問題應該按有意義的維度做出劃分和定義，這些維度應包括問題解決的過程、心理步驟等等。本文分析了當前CPS研究領域占主要地位的兩種研究取向，并在此基礎上對CPS做出了界定，描繪出了CPS的理論框架，這對進一步研究CPS有一定的指導意義。
1 CPS研究的歷史淵源與現(xiàn)狀
對CPS的最初研究，開始于格式塔心理學在德國的早期實驗研究，在60、70年代相繼得到了發(fā)展，但是，它研究的只是一些相對典型的、相對簡單的問題。如：Duncker的“X射線”問題、Ewert和Lambert的“盤”問題、以及后來著名的河內塔問題[1]。將簡單的新問題作為研究材料，是基于這樣一種考慮：對滿意的問題解決能很好的界定；解決問題所要的時間較短；可以跟蹤被試問題解決的步驟等。對這類問題的研究，既可以發(fā)現(xiàn)“真實”問題的主要特點，又可以探測被試解決真實問題的心理過程，因此具有一定的價值。但是，這類研究很難對CPS的真正心理歷程進行概括。從70年代開始，許多研究者日益意識到，來源于簡單的實驗室任務的實驗結果和理論概念都不能很好地概括復雜問題[2]，近來研究者對這一問題已經有了較為明確的陳述。例如，Sternberg(1995)通過實驗指出，不同領域間的CPS的過程是不同的[3]。在這一階段關于CPS的研究在國外尤其是在北美和歐洲掀起了研究的熱潮，相繼出現(xiàn)了不同的研究觀點。
在北美，Herbert Simon在語義豐富領域內進行了研究，這可算作是對CPS的一個開創(chuàng)性的工作，發(fā)現(xiàn)不同知識領域間（如物理、寫作、下象棋）的問題解決過程是不同的，簽于此，他放棄去建構統(tǒng)一的問題解決理論[4]。另一方面，Anderson和Reisoer(1985)注意到在一特定領域的問題解決能力的培養(yǎng)，即專業(yè)技能的形成[5]。例如，在北美，出現(xiàn)了許多特殊的研究領域：閱讀，寫作，計算，律師推理，政治決策，機械問題解決等[6,7]。
在歐洲，出現(xiàn)了兩種CPS的研究取向，分別是由英國的Broadlbent和德國的Dorner開創(chuàng)的。Broadlbent(1977)強調在意識之內和意識外的問題解決的認知操作過程和典型的計算機操作系統(tǒng)之間存在著重要的區(qū)別。而Dornert(1977)卻著重強調對問題解決的認知的、動機的、社會成分間的相互作用的分析，與此同時，研究中所使用的材料十分復雜。因此，在某種意義上，他們的理論目標和方法論是不一致的。在另一方面，這兩種研究取向也有共同點，即都強調用相對復雜的、語義豐富的、計算機化的實驗室任務來建構類似于真實生活的問題解決[8,9]。
總之，研究者意識到在不同的知識領域之間，不同的技能水平之間存在著問題解決過程的差異。實驗室情境中的問題解決過程，并不一定能概化到實驗情境以外的問題解決過程。因此，近20年以來逐漸強調對現(xiàn)實世界問題解決的研究。但北美和歐洲所強調的側重點有所不同。在北美，以分離的、自然知識領域的問題解決為研究對象；而在歐洲，則以新的、復雜的問題為研究對象，并用計算機作為輔助呈現(xiàn)材料的工具。
2 CPS的界定
關于CPS是什么的問題，研究者目前還未達到共識，主要是因為不同的界定間有很大的差異，可能跟研究者長期對問題解決領域內的基本概念的不同理解有關[10]。但一般認為所謂CPS過程，就是通過行為的或認知的、多步驟的活動，以克服從問題初始狀態(tài)到期望的目標狀態(tài)之間的疆界的過程。初始狀態(tài)，目標狀態(tài)以及它們間的疆界是非常復雜的，在CPS初期，問題解決者對初始狀態(tài)、目標狀態(tài)和它們間的疆界的屬性是不知道的，而在CPS過程中，逐漸能清楚它們的屬性以及相互關系。CPS過程，既能反映出問題解決者的背景知識、認知、情緒、個人和社會的能力，也能體現(xiàn)出問題解決者和任務情境要求間的有效的相互作用。
與這一定義不同，J.R.Anderson把問題解決界定為是：認知操作的一切目標定向過程。他認為，對問題解決者來說，不管任務是新的或熟悉的，不管問題復雜與否，與不管在初始狀態(tài)和目標狀態(tài)間的疆界是單一的還是多重的，CPS只是一個認知操作的目標定向過程[11]。而French,Funke(1995)則認為，CPS具有四個特征，分別是：①新的任務是被試不熟悉的，②是復雜的，③隨時間動態(tài)變化的，④清楚的。為了解決這些問題，問題解決者必須預期到隨時間變化而可能出現(xiàn)的變化，同時還應考慮到潛在行為的負效應[9]。
由上可見，研究者對CPS的界定并不相同，盡管如此，他們都強調CPS中任務和問題解決者之間的距離問題。他們認為，只有任務和問題解決者間存在距離，或者初始狀態(tài)和目標狀態(tài)間存在疆界時才有復雜問題的存在。因此，有人稱之為CPS的“距離”(gap)定義。所以，復雜問題不應以問題的特征界定，而是應通過任務要求和問題解決者之間的相互作用界定，也就是通過任務特征和個人特征之間的相互作用界定。距離定義有兩種定向，一種是“問題解決者”定向，即相同任務可能對一個問題解決者來說構成了一個問題，而對另一個問題解決者來說，要么沒有構成一個問題，要么構成了許多問題。另一種是“任務”定向，即對所有的解決者來說，給出的任務要么構成了一個問題，要么沒有構成一個問題。根據(jù)“任務”定義，CPS不僅僅是“簡單”問題解決（“simple”problem solving,簡稱SPS）的延伸，雖然問題解決包括相對簡單的實驗室任務，但更為重要的是，CPS和SPS有著質的不同，例如，就SPS而言，典型的只需要克服一個疆界，而在CPS中需要克服許多的疆界，因為要克服許多的疆界，相應地，CPS不是單一的認知或行為活動，而是一系列的有優(yōu)先次序的認知和行為。
比較重要的是，CPS并沒有把問題解決活動看作是問題解決的決定性因素，而是認為，CPS能導致一般意義上的問題解決，而不是真正的問題解決。例如，被試通過計算機模擬某一領導的角色，即使在一段時間的練習后，在實際的領導情境中，被試仍不能勝任這一角色。主要是由于復雜問題的計算機任務和真實情境下的任務之間存在非線性關系。當然，缺少滿意的解決盡管在理論上是合情合理的，甚至是可預期的，但這對實驗者提出了一個問題：如何判定被試成績的質量[12]。
最后，由于CPS中問題初始狀態(tài)和目標狀態(tài)間以及它們間的疆界是清晰的，因此對問題解決者來說很難評價自己在問題解決過程中的進步，所以問題解決者必須選擇和構建信息間的相互作用，幫助對進步過程作出評價。
3 CPS的理論框架研究
由于研究者各自的研究領域不同，因此在建構理論過程中，他們只是從自己的研究角度出發(fā)，而不考慮其他相關的領域。例如，如果問題解決是根據(jù)認知而不是根據(jù)神經生理學、生物學的或行為學而定義的話，那么研究者就不會從神經生理學的、生物學的或行為學的水平上建構一個問題解決理論。那么應該如何建構CPS的一般理論框架呢？一般認為CPS的理論框架應包括：①在解決復雜的、動態(tài)的、不清楚的任務時，理解認知的、動機的、人格的和社會因素的是如何相互作用的；②在一個信息加工模型內，怎樣理解認知的、動機的、人格的和社會的因素相互作用。為了清晰的描繪CPS的理論框架，我們對影響CPS的因素做了簡單的回顧。
3.1 被試因素
3.1.1 個體經驗
CPS隨著個體的有關范圍任務的大量經驗變化而變化。經驗一方面影響著問題解決的成功與否，另一方面，它影響著被試在問題解決中所使用的策略。一個人是否具有任務的經驗，這直接影響著他是否努力檢驗該有關任務的假設以及和嘗試著努力地證偽該假設。
3.1.2 認知變量
大量證據(jù)表明，諸如背景知識、監(jiān)控和評價策略以及認知風格影響CPS。Beckmann和Guthke的研究表明：如果恰當?shù)剡M行測量，一般智力也影響著CPS的某些方面[13]。而且，也表明在某種條件下CPS的成績和任務知識的清晰度間存在矛盾。如Berry和Broadbent發(fā)現(xiàn)：在有關任務知識不清楚的情況下，也能發(fā)現(xiàn)CPS操作成績的提高[14]?？上У氖?，目前對這些矛盾的理解還不是很清晰[15]。
3.1.3 非認知變量
CPS受某些非認知變量因素如自信心、持久性、動機和情緒的影響。即人格因素和社會因素顯著地影響CPS的操作[16]。行動監(jiān)控理論就包括了這些因素，它利用不同復雜模塊之間的交互作用來解釋行為[17]。這些模塊不僅包含認知過程而且包括情緒狀態(tài)，因此，這類信息加工受到非認知變量的影響。
3.2 外部因素
3.2.1 問題結構
CPS受到任務結構的影響，這些結構包括任務的語義學、任務的復雜性、任務的透明度和其他的任務結構特征等。這些結構變量能建立一個靈活的框架模型，在這個框架內，問題解決者的活動依賴于先前的任務特征。
3.2.2 問題的情境
CPS的成功可能受任務的語義嵌套的影響，也就是說，一個任務可以表達為在一個可以理解和熟悉的上下文情境中。在演繹推理任務以及認知說明等CPS操作之中，上下文嵌套也起著重要的作用。
3.2.3 環(huán)境因素
CPS操作成功與否，受到環(huán)境因素的影響。它包括即時反饋、延時反饋、期待、合作、同輩壓力等等。即使在目前任務保持一致條件下，假如環(huán)境因素有一些變化，如從個體到小組的問題解決，或者從即時到延時的反饋，那么在問題解決上都有強烈的變化。
4 CPS理論的成分
通過上面對CPS影響因素的分析，我們便可以勾勒出CPS的理論框架。如圖1所示，它概括了理解CPS的一些基本成分以及這些成分的相互關系。該理論框架包括了三個獨立的成分：問題解決者、任務和環(huán)境。
在問題解決者中，包括靜態(tài)的記憶內容和動態(tài)的信息加工。記憶內容被進一步分為一般領域和特殊領域的知識，它們影響著CPS操作。信息加工包括可供選擇的任務策略、任務監(jiān)控加工以及加工評價。就非認知問題解決者變量而言，包括動機和人格，它們也影響CPS操作。
任務自身被描述為在給定狀態(tài)和目標狀態(tài)之間的疆界，即圖中標定為“疆界”的地方。疆界具有復雜性、動態(tài)改變性和不清晰性。從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)的轉化是受到問題解決者的記憶內容和信息加工的影響，同時也受到問題解決者的可利用的工具的影響。
環(huán)境因素包括各種各樣可以利用的資源，如反饋、期待、合作、壓力、干擾等等。環(huán)境既影響著問題解決者，也影響了任務。它通過影響信息加工過程以及知識的通達來影響問題解決者。環(huán)境通過提供額外信息和阻礙使用工具而影響任務。同時，環(huán)境易被問題解決者改變，而不易被任務所改變。
從CPS的相對簡單的觀點來看，我們應該比較清楚地理解下面兩個問題：①問題解決者、任務和環(huán)境三種成分中，每種成分是怎樣影響CPS的？②問題解決者、任務和環(huán)境這三種成分是如何相互作用地影響CPS的？國內曾有過關于此類問題的研究，但是都不夠全面、深入，因此，這兩個問題仍舊是今后CPS研究的核心。
5 研究CPS的方法論取向
在研究CPS的方法中，實驗法和個案法廣泛受到研究者的青睞，顯示出了其重要性[18]。盡管一些研究者認為，用經典實驗技術來研究復雜的問題解決不是很有效[16]，但是，其他一些研究者卻強調，實驗技術能促進我們對CPS的理解[19]。關于實驗方法的論爭，本質上是由于研究者受到實證主義和現(xiàn)象學方法論的影響。其實，實驗方法是一系列的技術，它不僅用來測試靜態(tài)的假設，也能測試動態(tài)的加工模型。實證方法取向的研究策略認為，虛假的理論模型僅僅能夠通過實驗方法來證實，也就是說，實驗能對有關科學假設進行根本性的確定。與此同時，它也有效地用于對理論進行測試和檢驗。與實證主義觀點不同，現(xiàn)象學取向的研究策略強調CPS的單個案例的研究，即用認知模型來建構個體行為的某些方面。Kluwe(1995)對如何用認知模型建構個體的行為作過詳細的分析，指出了現(xiàn)象學方法在CPS研究中存在的問題，認為個案方法雖然能有效地用于探索性假設和科學假設的形成，但是對證偽理論假設相當困難。
其實，實驗方法和個案方法是兩種互補的方法。由于個案法可用于假設的形成，所以在理論形成期間，可以廣泛地使用個案法；由于實驗方法對有目的的假設進行較好檢驗和測試，那么在假設驗證階段可以廣泛的使用實驗法。對CPS研究來說，這兩種方法都能提高我們對CPS的理解，兩種方法的有效性主要是受到研究范圍的影響。因此，使用哪類方法好與否，關鍵在于對CPS研究的一些基本問題的理解，如：關于CPS知識和操作的測量；關于研究的效度問題；關于CPS加工過程的分析以及對形成CPS理論的正確認識。在CPS情境中，一個比較困難的問題就是對被試知識和操作的正確測量。一些研究者提出了許多研究程序，如：Hubner的關于任務操作方面的數(shù)學計算程序[20]；Kolb等人提出的研究操作原理[21]。我們認為，對于任何一個CPS理論，如果它不僅能預測自變量，而且能對自變量的測量有一個基本的框定，那么這個理論就是好的。就研究的效度而言，近20年來，隨著實驗技術的不斷改進，目前用于實驗室的人工系統(tǒng)越來越復雜，雖然在某種程度上這種復雜性的增加能提升研究的外部效度，因而能較好地理解復雜問題解決，但是它與真實世界的實際情境的問題相比而言，還存在一定的差距。另外，CPS研究的真正目的是為了理解它的加工過程，而不是它的加工產品。到目前為止，還沒有特定的實驗原理用于加工過程的分析，因而只能可以利用不同的加工模型和實驗來理解CPS過程。最后一個值得深思的問題是關于問題解決理論的形成問題。要形成一個理論或多個理論是一件很困難的事。雖然好的理論假設，要么來自每天的日常經驗，要么來自認知模型、個案以及現(xiàn)場研究，但是理論卻是實驗研究的前提，所以單純使用實驗方法或個案方法都不能精確地描述理論的形成。因此，只要合理的理解了研究方法和及其所適用的問題，就不會再有方法論上的爭執(zhí)。
6 小結
CPS的研究在認知心理學界已越來越受到重視，但是由于研究者受到不同方法的影響，形成了北美、歐洲兩種不同的研究取向。我們認為要準確、合理地理解CPS，應綜合采用實驗方法和個案研究兩種研究方法，只有這樣，才能使CPS的研究更接近現(xiàn)實，并可以對復雜環(huán)境里的行為進行監(jiān)控。所以問題解決研究是一個非常有前途的研究領域，會越來越受到心理學界的關注。
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