认知心理学与认知神经科学/推理与决策

无论你讨论的是哪个公共话题，还是你担心的是哪个个人方面，都需要为你的观点和论据提供理由。此外，推理能力是负责你的决策和选择备选方案的认知特征。

我们每个人在日常生活中都最大程度地使用着这两种能力。因此，让我们考虑一下克努特生活中的以下场景

“奥斯纳布吕克（德国）再次迎来一个雨天，克努特和他的妻子厌倦了观察花园里的黑乌鸦，他们决定逃离糟糕的天气，到西班牙度假。克努特以前从未去过西班牙，他很兴奋。他们第二天就出发，所以他在打包行李。首先是重要的东西：一些内衣，一些袜子，一件睡衣，以及他的洗漱包，里面有牙刷、洗发水、肥皂、防晒霜和防蚊喷雾。但是，克努特找不到防蚊喷雾，直到他的妻子告诉他，她把喷雾弄丢了，会买新的。他建议妻子出门去药店时带把伞，因为外面在下雨，然后才回到他的打包任务中。但他已经把什么装进了包里？他立即想起，然后继续打包衣服，考虑每件衣服是否适合另一件，最后是他的iPod，因为只有用这个设备才能听音乐。由于他们两个人要去度暑假，克努特特别把短裤和T恤装进包里。大约半小时后，他终于确信自己已经做好了所有准备，可以享受美好的假期。”

关于克努特度假准备的这个片段，我们将解释推理和决策的基本原理。在下面，我们将展示这段日常生活片段需要多少认知工作。在深入介绍这个主题之后，我们将说明哪种脑损伤会导致这两种认知特征的哪些障碍。

推理

在一个推理过程中，可用的信息以前提的形式被考虑。通过一个推论过程，基于这些前提得出结论。结论的信息内容超出了前提的信息内容。为了说明这一点，请考虑克努特在计划度假之前做出的以下考虑

 1. Premise: In all countries in southern Europe it is pretty warm during summer.
 2. Premise: Spain is in southern Europe.
 Conclusion: Therefore, in Spain it is pretty warm during summer.

在这个例子中，结论直接从前提得出，但它包含了前提中没有明确说明的信息。这是推理过程的一个典型特征。在下面，我们将区分两种主要的推理类型，即归纳推理和演绎推理，它们通常被视为彼此的补充。

演绎推理

演绎推理涉及三段论，其中结论从逻辑上遵循前提。关于克努特的以下例子说明了这个过程

 1.Premise: Knut knows: If it is warm, one needs shorts and T-Shirts.
 2.Premise: He also knows that it is warm in Spain during summer.
 Conclusion: Therefore, Knut reasons that he needs shorts and T-Shirts in Spain.

在给定的例子中，很明显前提是关于比较笼统的信息，而得出的结论是关于一个更特殊的案例，可以从两个前提推断出来。

以下将区分两种主要的三段论类型，即范畴三段论和条件三段论。

范畴三段论

在范畴三段论中，前提的陈述通常以“所有”、“没有”或“一些”开头，而结论以“因此”或“因此”开头。这些三段论的任务是描述两个类别之间的关系。在上面介绍演绎推理的例子中，这两个类别是西班牙和对短裤和T恤的需求。两种不同的方法用于研究范畴三段论，即规范方法和描述性方法。

规范方法

规范方法基于逻辑，处理将结论分类为有效或无效的问题。“有效”意味着结论从逻辑上遵循前提，而“无效”则意味着相反。两个基本原则和一种称为欧拉圆（图1）的方法已被开发出来，以帮助判断有效性。第一个原则由亚里士多德创建，它说“如果两个前提为真，那么有效三段论的结论必须为真”（参见 Goldstein，2005）。第二个原则描述的是“三段论的有效性仅由其形式决定，而不是其内容。” 这两个原则解释了为什么以下三段论是（令人惊讶地）有效的

 All flowers are animals. All animals can jump. Therefore, all flowers can jump.

即使很明显第一个前提不为真，而且结论也不为真，但整个三段论仍然有效。将形式逻辑应用于示例中的三段论，结论是有效的。

图1，欧拉圆

由于这个前提，可以用符号或字母形式地显示一个三段论，并使用图表以图形方式解释其关系。有各种方法可以图形方式演示一个前提。从一个圆圈开始，代表第一个前提，然后为第二个前提添加一个或多个圆圈（图1），关键步骤是将构建的图表与结论进行比较。应该清楚地表明图表是否矛盾。如果相互一致，则三段论有效。显示的三段论（图1）显然是有效的。结论表明，所有能够跳跃的东西都包含动物，而动物又包含花卉。这与两个前提一致，这两个前提指出花卉是动物，而动物能够跳跃。欧拉圆方法是一种使三段论更容易理解的工具。

描述性方法

描述性方法关注的是评估人们判断有效性的能力并解释判断错误。这种心理学方法使用两种方法来确定人们的表现

Method of evaluation: People are given two premises, a conclusion and the task to judge whether the syllogism is valid or not.
                      (preferred one)
Method of production: Participants are supplied with two premises and asked to develop a logically valid conclusion.
                      (if possible)

在使用评价方法时，研究人员发现三段论的典型错误判断。以“所有”、“一些”或“没有”开头的前提会营造一种特殊的气氛，并在决策过程中影响一个人。一个经常出现的错误是错误地将三段论判断为有效，其中两个前提和结论都以“所有”开头。提供的气氛的影响在大多数情况下会导致正确的决定，但绝对不可靠，并引导人们做出草率的决定。这种现象被称为气氛效应。

除了三段论的形式之外，内容也可能影响一个人的决定，并导致他忽略自己的逻辑思维。信念偏差指出，人们倾向于将具有可信结论的三段论判断为有效，而将具有不可信结论的三段论判断为无效。给定一个结论，比如“一些香蕉是粉红色的”，几乎没有参与者会将三段论判断为有效，即使它可能根据其前提是有效的（例如，一些香蕉是水果。所有水果都是粉红色的）。

演绎推理的心理模型

人们在试图确定一个三段论是否有效时，其背后的心理过程仍无法确定。研究人员观察到欧拉圆可以用来确定三段论的有效性后，菲利普·约翰逊-莱尔德 (1999) 很好奇人们是否会在没有任何关于如何使用它们的说明的情况下自然地使用这些圆。与此同时，他发现这些圆并不适用于一些更复杂的三段论，一个问题可以通过应用逻辑规则来解决，但大多数人通过想象情况来解决。这就是人们使用心理模型的基本理念——一种在人脑中体现的特定情境，可以用来帮助确定三段论的有效性——来解决演绎推理问题。心理模型理论背后的基本原理是：只有当结论不能被任何前提模式反驳时，结论才是有效的。这种理论相当受欢迎，因为它做出了可以检验的预测，并且可以在不了解任何逻辑规则的情况下应用。但在试图确定人们如何推理三段论时，研究人员仍然面临一些问题。这些问题包括人们在推理中使用了各种不同的策略，以及有些人比其他人更擅长解决三段论。

文化对演绎推理的影响

人们在判断三段论的有效性时，可能会受到三段论内容的影响，而不是专注于逻辑。心理学家很好奇人们在判断时是否会受到其文化的影響。因此，他们进行了一些跨文化实验，在这些实验中，推理问题被呈现给不同文化的人们。他们观察到来自不同文化的人们对这些问题的判断不同。人们使用他们自身经验的证据（经验证据）并忽略三段论中提供的证据（理论证据）。

条件三段论

另一种三段论被称为“条件三段论”。就像范畴三段论一样，它也包含两个前提和一个结论。不同的是，第一个前提的形式是“如果……那么”。这种三段论在日常生活中很常见。以下来自关于克努特的故事的例子：

 1. Premise: If it is raining, Knut`s wife gets wet.
 2. Premise: It is raining.
 Conclusion: Therefore, Knut`s wife gets wet.

条件三段论通常以抽象形式给出：“如果 p 那么 q”，其中“p”被称为**前提**，“q”被称为**结论**。

条件三段论的形式

条件三段论主要有四种形式，分别是**肯定前件式**、**否定后件式**、**否定前件式**和**肯定后件式**。在下表（图 2）中，通过上面条件三段论（即如果下雨，克努特的妻子就会淋湿）来举例说明。表格显示了前提、得出的结论以及结论是否有效。最下面一行显示了人们对结论的有效性做出正确判断的相对数量。

图 2，不同类型的条件三段论
	肯定前件式	否定后件式	否定前件式	肯定后件式
描述	第一个前提的前件在第二个前提中得到肯定。	第一个前提的后件在第二个前提中被否定。	第一个前提的前件在第二个前提中被否定。	第一个前提的前件在第二个前提中得到肯定。
形式	如果 P 那么 Q。 P 所以 Q。	如果 P 那么 Q。非 Q 所以非 P。	如果 P 那么 Q。非 P 所以非 Q。	如果 P 那么 Q。 Q 所以 P。
例子	如果下雨，克努特的妻子就会淋湿。下雨了。所以克努特的妻子淋湿了。	如果下雨，克努特的妻子就会淋湿。克努特的妻子没有淋湿。所以没有下雨。	如果下雨，克努特的妻子就会淋湿。没有下雨。所以克努特的妻子没有淋湿。	如果下雨，克努特的妻子就会淋湿。克努特的妻子淋湿了。所以下雨了。
有效性	有效	有效	无效	无效
正确判断	97% 正确识别为有效。	60% 正确识别为有效。	40% 正确识别为无效。	40% 正确识别为无效。

显然，结论有效的推理的有效性比结论无效的推理的有效性更容易判断。在肯定前件式中，结论明显是有效的。在这个例子中，如果下雨，克努特的妻子会淋湿，这一点非常清楚。

否定后件式的有效性更难识别。参考这个例子，如果克努特的妻子没有淋湿，就不会下雨。因为第一个前提说如果下雨，她就会淋湿。所以克努特的妻子没有淋湿的原因是下雨了。因此，结论是有效的。

只有 40% 的人能够正确判断剩余两种条件三段论的有效性。如果应用否定前件式，第二个前提说没有下雨。但这并不意味着克努特的妻子不会淋湿——显然下雨不是她淋湿的唯一原因。也可能是阳光明媚，克努特测试了他的新水枪，让她淋湿了。所以，这种条件三段论并不会得出有效的结论。

在给定例子的情况下，肯定后件式意味着第二个前提说克努特的妻子淋湿了。但同样，原因可能是除了下雨之外的其他情况。所以，并不能逻辑地得出下雨了。因此，这个三段论的结论是无效的。

这四种三段论表明，并不总是容易对结论的有效性做出正确的判断。接下来的段落将讨论人们在条件推理过程中犯的其他错误。

沃森选择任务

沃森选择任务是一个著名的实验，它表明，如果推理涉及抽象事物，人们会比涉及现实事物时犯更多错误（沃森，1966）。

在瓦森选择任务的抽象版本中，向参与者展示了四张卡片，每张卡片一面有字母，另一面有数字（图 3，黄色卡片）。任务是指出必须翻转的最小数量的卡片，以测试是否遵守以下规则：“如果一面是元音，则另一面是偶数”。53% 的参与者选择了“E”卡，这是正确的，因为翻转此卡对于测试规则的真假是必要的。然而，仍然需要翻转另一张卡。64% 的参与者指出必须翻转“4”卡，这是不正确的。只有 4% 的参与者正确地回答说，除了“E”卡，还需要翻转“7”卡。如果用现实世界中的物品而不是元音和数字来表达相同任务，翻转这两张卡的正确性将变得更加明显。为了确定这一点，其中一项实验是 Richard Griggs 和 James Cox (1982) 使用的啤酒/饮酒年龄问题。该实验与瓦森选择任务相同，只是使用日常用语（啤酒、苏打水和年龄）代替了卡片上的数字和字母（图 3，绿色卡片）。Griggs 和 Cox 向参与者提出了以下规则：“如果一个人在喝酒，那么他或她必须年满 19 岁。”在这种情况下，73% 的参与者正确地回答了问题，即必须翻转印有“啤酒”和“14 岁”的卡片，以测试是否遵守了该规则。

为什么在现实世界中物品的情况下，表现会更好？

有两种不同的方法可以解释为什么参与者在啤酒/饮酒年龄问题上的表现明显优于瓦森选择任务的抽象版本，即一种关于许可方案的方法和一种进化方法。

法规：“如果一个人年满 19 岁，那么他/她就可以喝酒”，这是每个人都知道的日常生活经验（也称为许可方案）。由于参与者已经学会了这种许可方案，因此可以将其应用于现实世界中物品的瓦森选择任务，以提高参与者的表现。相反，在瓦森选择任务的抽象版本中，不存在这种日常生活中的许可方案。

进化方法涉及人类重要的欺骗检测能力。这种方法指出，人类行为的一个重要方面，尤其是在过去，是两个人以对双方都有利的方式进行合作的能力。只要每个人在对方有利的任何事情中都得到好处，他们的社会交换就一切顺利。但是，如果有人欺骗并从他人那里获利而没有回报，就会出现一些问题（另请参见章节认知心理学和认知神经科学/社会认知的进化视角#3. 社会认知的进化视角）。人们认为，在进化过程中，检测欺骗者的能力已成为人类认知构成的一部分。这种认知能力提高了在啤酒/饮酒年龄版本的瓦森选择任务中的表现，因为它允许人们检测到不按规则行事而作弊的人。欺骗检测在瓦森选择任务的抽象版本中不起作用，因为元音和数字不会像人类那样表现或作弊。

归纳推理

在前面的部分中，讨论了演绎推理，即基于应用于一组前提的逻辑规则得出结论。但是，许多问题无法以允许使用这些规则得出结论的方式来表示。本章节介绍了一种能够在这些问题方面做出决定的方法：归纳推理.

归纳推理是通过泛化将某种类型的简单观察应用于不同的问题以做出决定的过程。因此，人们从一个特例推断到一般原则，这与演绎推理的过程正好相反（图 4）。归纳推理的一个很好的例子是以下

 Premise: All crows Knut and his wife have ever seen are black.
 Conclusion: Therefore, they reason that all crows on earth are black.

在这个例子中，很明显，库努特和他的妻子从他们所看到的乌鸦的简单观察中推断出关于所有乌鸦的一般原则。考虑到图 5，这意味着他们从子集（黄色圆圈）推断到整体（蓝色圆圈）。正如在这个例子中，在归纳推理过程中，前提通常被认为支持结论，但不能保证结论。

图 5

归纳推理的形式

归纳推理的两种不同形式是“强”和“弱”归纳。前者描述的是，如果假设的前提为真，则结论的真值很可能为真。这种推理形式的一个例子是上一节中给出的例子。在这种情况下，很明显，前提（“库努特和他的妻子见过的所有乌鸦都是黑色的”）为结论（“地球上所有乌鸦都是黑色的”）的真值提供了良好的证据。但尽管如此，仍然有可能，虽然不太可能，并非所有乌鸦都是黑色的。

相反，通过“弱归纳”得出的结论受到前提的较弱支持。在这种方法中，前提的真值使结论的真值成为可能，但并非可能。这种推理方式的一个例子是以下

 Premise: Knut always hears music with his IPod.
 Conclusion: Therefore, he reasons that all music is only heard with IPods.

在这种情况下，结论显然是错误的。前提包含的信息不是很有代表性，尽管它是真实的，但它没有为结论的真值提供决定性的证据。

总而言之，强归纳推理得出的结论非常可能，而通过弱归纳推理在前提基础上得出的结论不太可能为真。

结论的可靠性

如果要确定归纳论证结论的强度，则关于前提的三个因素起着决定性作用。以下例子涉及库努特和他的妻子以及他们对乌鸦的观察（见前面的部分）显示了这些因素

当库努特和他的妻子除了在德国观察到黑色的乌鸦外，还在西班牙观察到乌鸦时，他们对乌鸦的观察次数明显增加。此外，如果库努特和他的妻子在所有不同的白天和黑夜观察乌鸦，并且每次都看到它们是黑色的，则这些观察的代表性得到了支持。理论上，乌鸦可能在夜间改变颜色，这将使所有乌鸦都是黑色的结论错误。如果库努特和他的妻子添加了支持结论的科学测量，那么所有乌鸦都是黑色的证据质量就会增加。例如，他们可以发现乌鸦的基因决定了它们唯一可以拥有的颜色是黑色。

通过归纳推理得出的结论永远不会绝对真实，因为没有人见过地球上所有的乌鸦，并且尽管不太可能，但也可能存在绿色或棕色的样本。上面提到的三个因素对归纳论证的强度起着决定性作用。因此，这些因素越强，通过归纳推理得出的结论就越可靠。

过程和约束

在归纳推理过程中，人们经常使用某些启发式方法，这些方法在许多情况下可以快速得出适当的结论，但有时会导致错误。下面将解释这两个启发式方法（可用性启发式方法和代表性启发式方法）。随后，将介绍确认偏差，这种偏差有时会根据人们自己的意见影响人们的推理，而他们没有意识到。

可用性启发式方法

更容易记住的事物被认为更普遍。对此的一个例子是 Lichtenstein 等人进行的实验 (1978)。要求参与者从两个不同的列表中选择发生频率更高的死亡原因。由于可用性启发式方法，人们认为“耸人听闻”的原因，如凶杀或龙卷风，比其他原因，如哮喘，导致的死亡更多。受试者这样回答的原因是，例如，电视上的电影和新闻经常报道耸人听闻和有趣的死亡原因。因此，这些信息对实验中的受试者来说更容易获得。

使用可用性启发式方法的另一个影响称为虚假关联。人们倾向于根据刻板印象做出判断。他们似乎认为某些事件之间存在关联，而实际上并不存在。这就是人们所说的“偏见”。这意味着对某类人进行过于简化的概括。通常，消极特征和某类人（通常是边缘群体）之间似乎存在关联。例如，如果一个人的邻居失业而且非常懒惰，人们往往会将这两个属性联系起来，并产生所有失业者都懒惰的偏见。这种虚假关联之所以发生，是因为人们会考虑可获得的信息，并认为这种信息在许多情况下都很普遍。

代表性启发式方法

如果人们需要判断事件的概率，他们会试图找到一个可比较的事件，并假设这两个事件有相似的概率。阿莫斯·特沃斯基和丹尼尔·卡尼曼（1974）在他们的实验中向参与者提出了以下任务：“我们从美国人口中随机选择了一名男性，名叫罗伯特，他戴着眼镜，说话轻声细语，爱读书。他更有可能是一名图书馆员还是一名农民？”更多的参与者回答罗伯特是一名图书馆员，这是一种代表性启发式的影响。参与者选择的可比较事件是典型的图书馆员，因为罗伯特戴眼镜，说话轻声细语的特征更像是典型的图书馆员，而不是典型的农民。因此，典型的图书馆员事件比典型的农民事件更能与罗伯特相比较。当然，这种效应可能会导致错误，因为罗伯特是从人口中随机选择的，即使他说话轻声细语，戴着眼镜，也完全有可能他是一名农民。

代表性启发式也会导致在违反结合规则的情况下推理错误。该规则指出，两个事件的结合永远不可能比单独的事件更可能发生。一个例子是女权主义银行出纳员（Tversky & Kahneman, 1983）。如果我们认识一个对妇女权利非常感兴趣的女性，她在大学参加过许多政治活动，我们要决定她更有可能是银行出纳员还是女权主义银行出纳员，我们会倾向于得出后者，因为我们了解到的有关她的事实更像是女权主义银行出纳员的事件，而不是仅仅是银行出纳员的事件。

但事实上，一个人仅仅是银行出纳员的可能性远大于一个人除了是银行出纳员之外还是女权主义者的可能性。这种效应在图 6 中得到说明，其中代表仅仅是银行出纳员的绿色方块要大得多，因此比代表银行出纳员和女权主义者结合的较小的紫色方块更可能发生，而紫色方块是银行出纳员的子集。

确认偏差

这种现象描述了人们倾向于根据他们自己认为正确或好的东西来做出决定的事实。例如，如果有人认为自己会在星期五十三日有厄运，他会特别注意在这一特定日期发生的任何负面事件，但对其他日期发生的负面事件却不太注意。这种行为强化了星期五十三日和厄运之间存在关联的信念。这个例子表明，人们得出结论时并没有考虑实际信息，而只考虑支持自己信念的信息。这种效应会导致错误，因为人们在涉及个人利益和信念时倾向于以主观的方式进行推理。

所有提到的因素都会影响事件的主观概率，使其与实际概率不同（概率启发式）。当然，所有这些因素并不总是单独出现，而是互相影响，并且可以在推理过程中组合出现。

为什么会有归纳推理呢？

所有描述的限制都表明归纳推理有多容易出错，因此就出现了一个问题，为什么我们还要使用它呢？

但是，归纳推理仍然很重要，因为它们充当我们推理的捷径。将可用性启发式或代表性启发式应用于问题要比考虑所有与当前主题相关的信息并使用逻辑规则得出结论更容易、更快。

在以下非常常见的行为片段中，包含了许多归纳推理，尽管人们第一眼并没有意识到。它指出了这种认知能力的重要性

每天早晨的日出和傍晚的日落，四季的变化，电视节目，椅子在坐上去后不会塌陷，以及按下按钮后闪亮的灯泡。

所有这些都是从归纳推理过程中得出的结论。因此，人们假设自己坐的椅子不会塌陷，因为以前坐过的椅子都没有塌陷。这并不能保证椅子不会碎成碎片，但无论如何，假设椅子保持稳定是一个非常有用的结论，因为这很有可能发生。总之，在演绎推理不适用，只有证据而没有得到证实的的事实的情况下，归纳推理相当有利。由于这些情况在日常生活中经常发生，因此无法想象没有使用归纳推理的生活。

归纳 vs. 演绎

下面的表格（图 7）总结了演绎推理和归纳推理之间最普遍的特性和差异，这些差异需要注意。

图 7，归纳 vs. 演绎
	演绎推理	归纳推理
前提	陈述为事实或一般原则（“西班牙夏季很热。”）	基于对特定情况的观察（“克努特和他的妻子看到的所有乌鸦都是黑色的。”）
结论	结论比前提提供的信息更特殊。它是通过将逻辑规则应用于前提直接得出的。	结论比前提提供的信息更普遍。它是通过概括前提的信息得出的。
有效性	如果前提为真，则结论必须为真。	如果前提为真，则结论很可能为真。
用途	更难使用（主要用于逻辑问题）。需要事实，这些事实一定是正确的。	常用于日常生活（快速简便）。使用证据而不是得到证实的的事实。

决策

根据不同程度的后果，每个做出决定的过程都需要适当的努力，需要考虑各个方面。关于克努特的故事中以下片段说明了这一点：“克努特考虑了西班牙温暖的天气以及在这种情况下衬衫和短裤更舒适的事实（信息收集和可能性估计），他认为自己需要它们去度假。因此，他最终决定将主要以衬衫和短裤为主装进他的包里（最终的选择行为）。”现在看来，没有事先推理就不可能做出任何决定，但这并不正确。当然，有些人会在没有时间思考的情况下自发地决定做某事。我们在这里不做详细介绍，但你可以思考以下问题：“在这种情况下，我们为什么要选择这个选项而不是那个选项？”

在备选方案中进行选择

心理过程，即决策，在日常生活中不断地发生。再次思考克努特，我们可以想象他决定是为度假多带蓝色衬衫还是绿色衬衫（这只会产生微不足道的影响），但也可以想象他决定申请特定工作或与妻子生孩子（这会对未来生活的重要情况产生重大影响）。上述例子都以个人决定为特征，而涉及经济或政治问题等方面的职业决定也同样重要。

效用方法

分析决策制定有三种不同的方法。规范性方法假设决策者是理性的，并且具有明确定义的偏好。虽然理性选择理论基于先验考虑，但描述性方法基于经验观察和对选择行为的实验研究。规范性方法旨在发展提高决策制定能力的方法。根据Manktelow和Reber的定义，“效用是指因为符合个人最大利益而令人满意的结果”（Reber, A. S., 1995; Manktelow, K., 1999）。这种规范/描述性方法以货币价值意义上的最大预期效用为特征来描述最佳决策制定。这种方法在博弈论中很有用，但也同时包含一些缺点。人们并不一定只关注货币收益，因为他们发现除了金钱之外，还有其他东西具有价值，例如娱乐、空闲时间、家人、健康等。但这并不是什么大问题，因为可以应用图表（图 8），该图表显示了（货币）收益/损失与其主观价值/效用之间的关系，该价值/效用等于上述所有有价值的事物。因此，不选择最大货币价值并不一定就代表着非理性决策过程。

误导性影响

但即使考虑到上述因素，由于各种误导性影响，仍然可能存在做出“正确”决策的问题，这些影响主要源于归纳推理的限制。一般来说，这意味着我们对某个情况/问题的模型可能并不理想，无法以最佳方式解决它。以下三个要点是这类影响的典型例子。

主观模型

这种影响与之前在关于归纳推理限制部分提到的虚假相关性非常类似。它指的是人们构建的模型可能存在误导性，因为它们依赖于主观推测。例如，人们可以通过考虑国家的一般偏见来决定搬到哪里（例如，意大利的披萨总是很好吃，天气宜人，生活方式轻松，而英国的食物很无聊，经常下雨）。预测的事件与实际发生的事件并不一致。（Kahneman & Tversky, 1982; Dunning & Parpal, 1989)

聚焦错觉

另一种误导性影响是所谓的聚焦错觉。人们在做出某个决定时（例如，天气），往往只考虑最明显的方面，而忽略了其他一些真正重要的结果（例如，工作环境）。当人们对他人进行判断时，这种效应比对自己生活进行判断时更常见。

框架效应

一个问题可以用不同的方式描述，从而引发不同的决策策略。如果一个问题以收益的方式表述，人们倾向于使用风险规避策略，而以损失的方式表述问题会导致人们采用风险承担策略。以下实验就是一个关于相同问题和可预测的不同选择的例子：一群人被要求想象自己比现在富裕 300 美元，面对两种选择：确定性地获得 100 美元，或者有 50% 的机会获得 200 美元或什么也拿不到。大多数人会避免风险，选择确定性获得 100 美元，这意味着他们采用了风险规避策略。相反，如果人们被要求假设自己比现实富裕 500 美元，并被给予两种选择：确定性地损失 100 美元，或者有 50% 的机会损失 200 美元或什么也拿不到，大多数人会选择冒险损失 200 美元，从而采用寻求风险或风险承担策略。这种现象被称为框架效应，也可以用上面的图 8 来解释，该图是收益的凹函数，损失的凸函数。（认知心理学基础, Levitin, D. J., 2002)

决策制定中的理由

决策制定通常需要为决策指定一个理由，并因此对其进行辩护。A. Tversky 和 E. Shafir (1992) 的一项实验说明了这一因素：一项非常诱人的旅行套餐提供给了一组刚刚通过考试的学生和另一组刚刚不及格考试的学生，他们有机会在即将到来的假期后重考。所有学生都有三种选择：立即购买机票，呆在家里，或者支付 5 美元来保留以后购买的选项。此时，两组学生之间没有区别，因为通过考试并决定预订航班的学生人数（理由是应得的奖励）与不及格考试并预订航班的学生人数相同（理由是安慰，并有时间重新安排）。另一组学生被告知两天后公布考试结果，他们面临着同样的问题。大多数人决定支付 5 美元，保留选择权，直到他们拿到考试结果。因此得出的结论是，即使实际的考试结果不会影响决策，但它却是提供理由所必需的。

执行功能

随后，问题就变成了这种做出决策的认知能力是如何在人脑中实现的。由于我们已经知道决策过程中包含了一些不同的任务，那么一定存在一些东西协调和控制这些大脑活动——即执行功能。它们是大脑的指挥家，指示其他大脑区域执行或保持沉默，并总体上协调它们的同步活动（Goldberg, 2001）。因此，它们负责优化所有“多线程”认知任务的性能。

定位这些执行功能相当困难，因为它们不能被指定到单个大脑区域。传统上，它们被等同于额叶，或者更确切地说，是额叶的前额叶区域；但它们的所有方面是否都与这些区域相关，目前仍是一个悬而未决的问题。

尽管如此，我们将重点关注额叶的前额叶区域，以便对执行功能在认知中起到的重要作用有一个印象。此外，还可以将这些区域细分为功能性部分。但需要注意的是，并非所有研究人员都认为前额叶皮层包含功能上不同的区域。

实践中的执行功能

根据 Norman 和 Shallice 的说法，在五种情况下，可能需要执行功能才能优化性能，因为行为的自动激活将不足以应对。这些情况涉及…

1. …计划或决策制定。

2. …错误纠正或故障排除。

3. …包含新动作序列的反应。

4. …技术困难或危险情况。

5. …控制行动或克服强烈的习惯性反应。

以下部分将更深入地探讨这些要点，主要参考脑损伤患者。

令人惊讶的是，一般来说，智力在额叶损伤的情况下不会受到影响（Warrington, James & Maciejewski, 1986）。然而，将智力分为晶体智力（基于先前获得的知识）和流体智力（旨在依赖于当前解决问题的能力）突出了额叶的执行能力，因为额叶有病灶的患者在流体智力测试中的表现明显较差（Duncan, Burgess & Emslie, 1995）。

1. 计划或决策制定

抽象和概念思维障碍

为了解决许多任务，重要的是能够利用给定的信息。在许多情况下，这意味着材料必须以抽象的方式而不是以具体的方式进行处理。执行功能障碍的患者存在抽象困难。卡片排序实验证明了这一点（Delis 等人，1992）。

卡片上显示了动物的名称，以及在单词上方或下方放置的黑色或白色三角形。同样，可以根据动物的不同属性（陆地或水中生活，家养或危险，体型大小）或三角形（黑色或白色，在单词上方或下方）对卡片进行排序。额叶受损的人无法完成任务，因为他们甚至无法将动物或三角形的属性概念化，因此无法推断出卡片的排序规则（相比之下，有些人只是坚持不懈；他们找到了一个排序标准，但无法切换到新的标准）。

这些问题可能是由于策略制定方面的普遍困难造成的。

目标导向行为

让我们再次以克努特为例，来深入了解目标导向行为领域——从本质上讲，这不过就是解决问题，因为它是关于组织行为来实现目标的。因此，当克努特为他的假期打包行李时，他显然心中有一个目标（换句话说：他想要解决一个问题）——即在飞机起飞前做好准备。在实现特定目标的过程中，需要采取几个步骤。

目标必须牢记在心

克努特绝不能忘记他必须及时打包行李。

细分任务和排序

克努特以结构化的方式打包行李。他先打包重要物品，然后继续打包剩下的物品。

已完成的部分必须牢记在心

如果克努特已经把足够的内衣放进了他的包里，他就无需再寻找更多的内衣了。

灵活性和适应性

想象一下，克努特想打包他最喜欢的 T 恤，但他意识到它很脏。在这种情况下，克努特必须适应这种情况，并选择另一件原本不在他计划中的 T 恤。

行动评估

在实现最终目标的路上，克努特必须不断评估自己的表现，即“考虑到我打包行李的目标，我做得怎么样？”。

执行功能障碍和目标导向行为

执行功能的崩溃在很大程度上损害了目标导向行为。具体方式无法一概而论，它取决于受损的特定脑区。因此，很有可能，一个患有特定病灶的人在上述五个方面中的两个或三个方面存在问题，而在测试其他能力时则表现处于平均水平。然而，如果链条中缺失了一个环节，整个计划可能变得非常困难甚至无法完成。此外，受影响的特定半球也起着作用。

另一个有趣的发现是，左、右半球额叶的病灶损害了不同的能力。右半球病灶导致在进行近期判断时出现问题，而左半球病灶只在呈现的材料是语言性的或在实验的某个变体（需要自发排序）中才损害了患者的表现。因此，我们知道，排序行为的能力并不只位于额叶，尤其是在涉及运动行为时，它位于左半球。

排序问题

在米尔纳 (1982) 的一项实验中，人们看到了一系列带有图片的卡片。实验包括两项不同的任务：识别试验和近期试验。在前者中，患者被展示了两张不同的图片，其中一张在序列中出现过，参与者需要决定哪一张是。在后者中，他们被展示了两张不同的图片，这两张图片都出现过，他们需要说出最近显示的图片。这项实验的结果表明，颞叶病灶的人在识别试验中表现出更多的困难，而额叶病灶的患者在近期试验中存在困难，因为前部区域对于排序非常重要。这是因为识别试验需要一个正常运作的识别记忆，近期试验需要一个正常运作的项目顺序记忆。这两个是可以分离的，似乎在脑的不同区域进行处理。

额叶不仅对排序很重要，而且被认为在工作记忆中起着重要作用。这一观点得到了以下事实的支持：额叶外侧区域的病灶比额叶皮层其他区域的损伤更可能损害“记住事物”的能力。

但这并不是排序的全部。为了以最佳方式实现目标，一个人除了能够制定正确的顺序外，还必须能够弄清楚哪种行动顺序，哪种策略最适合目的。这在名为“伦敦塔”的实验（Shallice，1982）中得到了证实，该实验类似于著名的 '汉诺塔' 任务，不同之处在于该任务要求将三个球放置在三个不同长度的柱子上，这样一根柱子可以放三个球，第二根柱子可以放两个球，第三根柱子只能放一个球，并且以尽可能少的步数，从固定初始位置获得可变目标位置。特别是左额叶受损的患者在执行这项任务时被证明工作效率低下且效果不佳。他们需要很多步，并且会进行一些没有朝着目标前进的行动。

可获得信息的解释问题

通常，如果我们想实现目标，我们会得到有关如何最好地实现目标的提示。这意味着我们必须能够解释可获得的信息，了解适当的策略是什么。对于许多执行功能障碍患者来说，这也不是一件容易的事。他们在使用这些信息方面存在困难，并会进行效率低下的行动。因此，他们完成一项任务所需的时间比使用额外信息并制定有效策略的健康人要长得多。

自我批评和自我监控问题

我们在这里要介绍的额叶受损患者的最后一个问题，是上述目标导向行为的必要属性列表中的最后一点。它评估个人行动的能力，大多数患者都缺乏这种能力。因此，这些人很可能“偏离任务”，并进行一些无助于他们实现目标的行为。除此之外，他们还无法确定他们的任务是否已经完成。造成这种情况的原因被认为是缺乏动力或对个人表现漠不关心（额叶损伤通常伴随着情绪处理的变化），但这可能不是这些问题的唯一解释。

在这方面，另一个重要的脑区——额叶的内侧部分——负责检测在朝着目标前进的过程中所犯的行为错误。这已经通过 ERP 实验得到证实，在该实验中，在犯错后 100 毫秒会出现与错误相关的负波。如果该区域受损，这种机制将无法正常运作，患者会失去检测错误并因此监控自身行为的能力。

但是，最后我们必须补充一点，尽管执行功能障碍会导致在朝目标正确行为方面出现大量问题，但大多数患者在被分配任务时确实渴望解决它，但他们就是无法做到。

2. 错误校正和故障排除

*图 10，WCST 示例：根据对象形状 (a)、数量 (b) 或颜色 (c) 对卡片进行排序*

研究错误校正和故障排除最著名的实验是威斯康星卡片排序测验 (WCST)。参与者会看到一些显示特定对象的卡片。这些卡片由卡片上对象的形状、颜色和数量来定义。现在，这些卡片必须根据这三个标准中的一个来进行排序。参与者不知道哪个规则是正确的，但必须根据实验者的正反馈或负反馈得出结论。然后，在参与者找到正确的排序规则后，实验者会改变规则，之前的正确排序将导致负反馈。参与者必须意识到变化，并通过根据新规则对卡片进行排序来适应它。

执行功能障碍患者在第一步中就存在识别规则的问题。他们需要明显更长的时间，因为他们在使用已提供的信息得出结论方面存在困难。但一旦他们开始正确排序，规则发生改变，他们会继续按照旧规则对卡片进行排序，尽管他们中的许多人注意到了负反馈。他们只是无法切换到另一个排序原则，或者至少他们需要很多次尝试才能学习新的排序原则。他们会固执己见。

转移和修改策略问题

额叶完好的神经元组织对于我们上面描述的与目标导向行为相关的另一个执行功能至关重要：灵活性和适应性。这意味着，额叶受损的人在改变他们的思维方式方面会遇到困难——这意味着在意识到原始计划由于某种原因无法执行后制定一个新的计划。因此，他们无法根据这个新问题修改他们的策略。即使一个假设显然不能是解决问题的正确假设，患者也会坚持这个假设，无法放弃它（称为“隧道视野”）。

此外，与其他脑区受损的人相比，这些人不会使用那么多合适的假设来制定策略。在患者身上如何观察到这种现象，无法一概而论，而是取决于必须进行的转变的性质。

前面提到的“重新定向”个人策略的问题与实际的“在任务之间切换”的行为形成对比。对于额叶受损的患者来说，这是一个更大的问题。由于控制任务切换本身的系统独立于实际执行这些任务的部分，因此，在背外侧前额叶皮层受损的患者中，任务切换特别受损，而同时他们没有在单独执行单一任务方面遇到任何问题。当然，这会导致目标导向行为出现很多问题，因为正如之前所说：大多数任务都是由必须完成的更小的子任务组成的。

3. 包含新行动序列的响应

已经进行了许多临床测试，要求患者制定策略来应对新情况。在认知估计任务 (Shallice & Evans, 1978) 中，患者会看到一些答案不太可能知道的问卷。前额叶皮层受损的人在对诸如“荷兰有多少只骆驼？”之类的问题进行估计方面存在重大困难。

在 FAS 测验 (Miller, 1984) 中，受试者必须在一分钟内生成以特定字母开头的一系列单词（不是专有名词）（“F”、“A”或“S”）。这项测试涉及制定新策略，在替代方案之间进行选择，并避免重复先前给出的答案。左外侧前额叶病灶患者通常会受损 (Stuss et al., 1998)。

4. 技术困难或危险情况

在危险情况下，一个错误就可能轻易导致严重伤害，而在技术困难的情况下（例如，搭建纸牌屋），错误显然会导致失败。因此，在这种情况下，自动激活反应显然是不够的，执行功能似乎是解决此类问题的唯一方法。

Wilkins、Shallice 和 McCarthy (1987) 能够证明危险或困难情况与前额叶皮层之间存在联系，因为该区域有病灶的患者在涉及危险或困难情况的实验中表现出受损。腹内侧和眶额皮层对于执行功能的这些方面可能尤为重要。

5. 动作控制或克服强烈的习惯性反应

行动启动、停止和控制的缺陷

我们首先描述了失去开始某事的能力，即启动行动的能力的影响。患有执行功能障碍的人在没有外部强有力的帮助的情况下，可能难以开始一项任务，而左额叶受损的人往往表现出自发言语受损，而右额叶受损的人则表现出较差的非语言流畅性。当然，其中一个原因是，这个人本身不会有任何解决任务的意愿、欲望或关注，因为这是执行功能障碍的另一个特征。但它也归因于一种心理效应，这种效应通常与失去适当的执行功能有关：心理惯性。就像在物理学中一样，在这种情况下，惯性意味着行动很难启动，但一旦启动，就很难改变或停止。这种现象的特点是参与重复行为，被称为固执行为（cp. WCST）。

执行功能障碍引起的另一个问题可以在患有所谓 **环境依赖综合征** 的患者中观察到。他们的行动受到其物理或社会环境的驱使或强迫。这以多种不同的方式表现出来，在很大程度上取决于个人的个人历史。例如，患者在看到电脑键盘时就开始打字，在看到脏厨房时就开始洗碗，或在发现地板上有锤子、钉子和图片时就开始在墙上挂图片。这使得这些人看起来像是冲动行事，或者像是失去了“自由意志”。这表明他们缺乏对自身行为的控制。这是由于他们的执行功能受损导致思维和行动脱节。这些患者知道自己的行为不恰当，但就像在 WCST 中一样，他们无法控制自己的行为。即使有人告诉他们按哪种属性对卡片进行排序，他们仍然会坚持使用旧规则进行排序，因为在将这些指示转化为行动方面存在重大困难。

为了避免这些问题，需要具备启动、停止或改变行动的能力，但也很可能需要利用信息来引导行为的能力。

认知估计缺陷

除了在难以对答案未知的问题进行估计外，额叶损伤的患者普遍存在认知估计问题。

认知估计是指利用已知信息对世界做出合理判断或推论的能力。现在，认知估计能力的丧失是执行功能障碍个体中经常观察到的第三种缺陷类型。已经知道患有执行功能障碍的人的知识库相对不受影响。这意味着他们无法保留关于信息的信息，或者至少他们无法根据信息进行推断。对这类人来说，有各种各样的影响。例如，额叶受损的患者难以估计普通女性脊柱的长度。做出这样的现实估计需要根据其他知识进行推断，在这种情况下，需要知道普通女性的身高约为 5 英尺 6 英寸（168 厘米），并考虑到脊柱大约占身体长度的三分之一到一半，等等。患有这种功能障碍的患者不仅在对认知信息的估计方面存在困难，而且在对自身能力的估计方面也存在困难（例如，他们以目标为导向的方式引导活动或控制情绪的能力）。Prigatuno、Altman 和 O'Brien（1990）报告说，当患有与其他脑区弥漫性轴索损伤相关的额叶前部损伤的患者被问及他们能够在多大程度上执行诸如安排日常活动或防止情绪影响日常活动等任务时，他们严重高估了自己的能力。Smith 和 Miler（1988）通过多个实验发现，额叶受损的个体在确定某一物品是否出现在他们发现很难估计某一物品出现频率的特定检查系列中时没有困难。这不仅可能反映出认知估计方面的困难，而且也反映出记忆任务方面的困难，这些任务对记住时间信息的要求很高。因此，两种困难（认知估计和时间排序）都可能导致估计发生频率的能力下降。

尽管在某些领域存在这些缺陷，但额叶损伤的患者的估计能力得以保留。这些患者在估计他们能够在多大程度上防止情绪影响他们的日常活动方面也存在问题。他们也和颞叶损伤的患者或神经系统完整的患者一样擅长判断他们需要多少块积木才能拼出一个谜题。

执行控制中额叶功能的理论

为了解释额叶受损的患者在执行执行功能方面存在困难，已经发展了四种主要方法。每种方法都有助于更好地理解额叶区域在执行功能中的作用，但这些理论都没有涵盖所有出现的缺陷。

工作记忆的作用

最具解剖学特异性的方法假设额叶背外侧前额叶区域对于工作记忆至关重要。工作记忆必须与长期记忆区分开来，它将信息在线保存以用于执行任务。工作记忆没有被用来解释广泛的机能障碍，它侧重于以下三种缺陷。

对信息进行排序并引导行为朝目标发展
理解项目和事件之间的时间关系
环境依赖和固执行为的某些方面

对猴子的研究有助于发展这种方法（延迟反应范式，Goldman-Rakic，1987，就是一个经典的例子）。

受控过程与自动过程的作用

基于以下基本假设的两种理论认为，额叶在控制非经验情况下的行为和覆盖刺激-反应联想方面特别重要，但对自动和轻松的行为贡献甚微（Banich，1997）。

Stuss 和 Benson（1986）认为对行为的控制以分层的方式发生。他们区分了三个不同的层次，每个层次都与特定的大脑区域相关。在第一个层次中，感觉信息由后部区域自动处理，在下一个层次（与额叶的执行功能相关）中，需要有意识的控制来引导行为朝目标发展，在最高层次中，前额叶皮层的控制自我反省发生。

这种模型适用于解释以目标为导向的行为缺陷、处理新事物、缺乏认知灵活性以及环境依赖综合征。此外，它可以解释无法有意识地控制行动和自我批评。Shalice（1982）提出的第二个模型提议了一个由两个部分组成的系统，这两个部分影响行为的选择。第一部分是一个被称为竞争调度（contention scheduling）的认知系统，负责更自动的处理。各种联系和处理方案导致单个刺激产生一系列自动行为。一旦一个行为被启动，它就会一直处于活动状态，直到被抑制。第二个认知系统是监督注意系统，它通过决策过程引导注意并引导行动，并且只有在“没有可用的处理方案时、任务在技术上很困难时、需要解决问题时以及必须克服某些反应倾向时”才处于活动状态（Banich，1997）。

这种理论支持了在例行情况下存在很少缺陷，但在处理新任务方面存在相关问题（例如，伦敦塔任务，Shallice，1982）的观察结果，因为竞争调度中不存在处理该问题的方案。冲动行为是额叶损伤患者的另一个特征，可以用这种理论来解释。即使被要求不要做某些事情，这些患者仍然坚持他们的例行公事，无法控制他们的自动行为。

脚本的使用

基于脚本的方法是将事件、行为和想法组合在一起形成一个知识单元，由 Schank（1982）等人发展而来。

包含有关事件发生的环境、实现目标所需的事件集以及终止行动的最终事件的信息。这些管理知识单元（MKUs）被认为存储在前额叶皮层中。它们以分层的方式组织起来，最顶端是抽象的，越往底部越具体。

脚本损坏会导致无法以目标为导向的行为，更容易应对日常情况（因为难以检索新事件的 MKU），以及在行动启动和停止方面的缺陷（因为 MKUs 指定了行动的开始和结束）。

目标列表的作用

人工智能和机器学习的观点引入了一种方法，该方法假设每个人都有一个目标列表，其中包含任务要求或目标。这个列表对于引导行为至关重要，因为额叶损伤会破坏形成目标列表的能力，因此该理论有助于解释抽象思维、感知分析、言语输出和保持任务方面的困难。由于缺乏内部目标以及难以组织朝目标发展的行动，该理论还可以解释额叶损伤患者对环境的强烈影响。

脑区	可能的功能（左半球）	可能的功能（右半球）	涉及的布罗德曼区
腹外侧前额叶皮层 (VLPFC)	检索和维持语义和/或语言信息	检索和维持视觉空间信息	44、45、47（44 & 45 = 布罗卡区）
背外侧前额叶皮层 (DLPRF)	选择一系列反应并抑制不适当的反应；操作工作记忆的内容	监控和检查脑海中的信息，特别是在不确定性条件下；警觉和持续注意	9, 46
前额叶皮层；前极；喙前额叶皮层	多任务处理；在当前执行其他任务或子目标时，保持未来的意图和目标	相同	10
前扣带皮层（背侧）	在反应冲突和错误检测的情况下进行监控	相同	24（背侧）& 32（背侧）