统计学的理论基础范文

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统计学的理论基础

篇1

中图分类号:F014

文献标识码: A

文章编号:1000-176X(2006)04-0003-08

在正统经济学选择理论对选择行为的分析中,决策者基于给定的心理法则――偏好关系公理假设――进行判断和选择,在资源约束下追求效用最大化。正统经济学理论范式隐含了三个基础性假设:

1.偏好或主观效用的内涵不变性假设。决策者有预先得到完备界定的选择集和基于其上的偏好关系。在行为过程中,这些偏好关系只是被显现出来,但内涵不会发生变化。

2.偏好或主观效用的外延无关性假设[1-14-21]。当决策者追求主观效用的最大化时,他是在基于预先给定的选择集和选择集上的偏好关系进行理性计算。这意味着,决策者在面临具体的选择时,偏好关系与选择的描述方式无关,也与选择的引出方式无关。

3.经济资源的完全可替代性假设。决策者把给定的资源配置到各种商品组合的过程中,用于购买各种商品的资源是完全可以替代的。无差异曲线给出了资源完全可替代性的形象说明。

在行为经济学推进的心理现实化过程中,价值载体从状态量转为变化量,正统经济分析中隐含的绝对价值判断被相对价值判断所替代,而这一隐含的技术假设既适用于决定性世界的效用理论,也适用于非决定性世界的预期效用理论[5]。这个基本原则的转变,使得行为经济学对正统经济学的反对迅速从非决定性世界扩展到了决定性世界,从技术层面扩展到了基础层面。正统经济学选择理论隐含的基础性假设――偏好的内涵不变性假设、外延无关性假设与经济资源的完全可替代性假设――与现实的严重背离逐渐凸现出来。

一、结构化效应与相对价值判断

在行为经济学家看来,正统经济学的理性选择理论存在一系列与心理现实背离的假设,包括:偏好关系的基准无关性,即财富总量的微幅波动对偏好关系的影响可以忽略不计;偏好关系不受选择问题表述方式变化的影响(描述不变性假设)。预期效用理论对风险选择行为的描述功能的缺陷被系统揭示后,在与人类感知系统的类比中,行为经济学完成了相对价值判断的系统建构[5-10]。对相对价值判断更加系统而深入的研究,构成了结构化效应[11]的实质性内容。

我们先看看几个结构化效应的行为实验。

1.亚洲疾病案例[8]。设想美国准备应付将要爆发的一场不同寻常的亚洲疾病,预计将杀死600人。决策者面临A、B两个应付该疾病的方案。

(1)积极框架下的方案表述及相关试验结果如下:

如果方案A被采用,200人将获救;如果方案B被采用,有1/3的可能,600人都获救,2/3的可能没有人获救。你将选择哪种方案?实验表明,绝大多数被试会选择方案A,表现出风险厌恶。

(2)消极框架下方案表述及相关试验结果如下(在两种表述中被试不同):

如果方案A被采用,400人将死去;如果方案B被采用,1/3的可能没有人会死,2/3的可能600人会死。实验表明,大多数被试选择方案B,表现出风险追逐。

注意,仅仅改变对同一个问题的陈述方式,却引起了偏好逆转。

2.背景效应(context effct)。在Tversky(1969)的试验中,许多被试选择(06,$8)①(03, $18),(1,$4)>(0.6,$8),但是却选择了(03,$8)>(1,$4),出现了偏好循环。实验表明,在第一次、第二次比较中,人们更加关注概率比较;而在第三次比较中,人们更加关注彩头。就理性选择而言,被试应该充分利用概率与彩头的信息,实现概率与彩头的平衡。但从试验结果来看,被试在试验中大多基于单一属性进行比较,而忽略了其他属性的影响,由此导致多维属性选择的偏好关系循环②。SimonsonandTversky[13]指出,对某一特定选择子集的偏好顺序常常受选择子集被置于什么样的选择集中的影响,这违背了标准偏好理论的假设――对特定选择的偏好独立于不相关选择的假设。

3.锚定效应(anchoringeffect)。在ArieLy,LovewensteinandPrelec(2003)的试验中,对被试提出是否 愿意接受以他们的社会安全号后两位作为购买价格的问题后(无论回答是或否),在对无线键盘的定价中,社会安全号后处于00-20的被试的平均定价为016.09,而处于80-99的被试的平均定价为855.64。行为实验表明,由于被试对无线键盘的价格信息了解不充分,在与无线键盘定价不直接相关的陈述中,被试会形成赖以进行判断或选择的基准――就像抛锚形成的基准位置,从而影响了价值判断。

对上述案例的分析表明,选择问题被呈现于决策者的方式,将影响决策者对选择赖以评价的参照系的选择。在亚洲疾病案例中,两种陈述给出了不同的参照系:在救人的表述中,隐含地假设了以现有人口减去600以后的人口总数作为基准,将两个方案的结果转化为收益;而在死人的表述中,隐含地假设了以现有人口总数为基准,将两个方案的结果转化为损失。在背景效应中,不同的选择背景突出了价值评价的不同维度,实际上改变了选择被评价的参照系的结构,有的以概率为主,而有的以回报为主。而在锚定效应中,随机的锚定却实质性地影响了评价基准的选择,引起了决策者偏好关系的系统偏移。

结构化效应揭示了偏好对选择问题呈现方式的依赖性。选择问题的呈现和决策者认识选择问题的结构隐含了一个重大的事实,决策者评估和选择的对象并不是现实世界中自在的客体,而是经由我们的智力转化并呈现的客体③。因此,决策者在选择的时候并不同时产生一个关于选择问题的客观的、中立的陈述。决策者和选择问题呈现方式之间的相互影响决定了决策者对选择问题进行陈述的基本框架。而这个基本框架永远都不可能是绝对的,它可以将收益结构化为损失,也可以把损失结构化为收益,甚至改变各种因素的相对关系。结构化效应揭示了一个对正统经济分析的基础构成重大挑战的事实,不同的问题呈现方式将为选择者提供不同的参照系,从而将选择问题映射为不同的问题。选择行为与选择问题的形式、背景高度相关,离开决策者所处的背景,离开选择问题呈现的具体形式,是无法讨论偏好关系和选择评价的。

由于选择问题的不同陈述隐含地假设了不同的参照系,决策者在分析选择问题时,应该首先解决参照系的选择和转换问题,才能进行比较。就正如在地球上称重量与在月亮上称重量或者在水中与真空中称重

注解:

① (0.6,$8;0.4,$3)表示结果集为{$8,$3},各结果的发生概率对应为{0.6,0.4}的选择。当结果。时,简记为(06.$8)。

② 这与Tversdy(1967a,t967b)对概率与效用的独立性研究结果相吻合。研究表明,概率与效用的独立性得到溯支持。作为判断和选择的两个核心变量,概率和效用满足独立性,隐含了一层不可忽略的含义:决策者进行概率判断时,不进行效用判断,也不考虑效用判断;反之亦然。这为在不同的背景下突出不同的决策维度提供了可能。

③ 这与古希腊智者普罗泰戈拉的观点完全一致。普罗察戈拉由于看到感觉世界不存在永恒性、普遍性而转向了怀疑论,而行为经济学家则从没有一对敌的心理世界转向了描述性。

量,在对两个重量进行比较时,必须首先进行引力参数或浮力参数的调整。忽略隐含的参照系假设问题,势必导致正统经济分析与行为现实发生系统偏差,在考虑参照系问题后,无论决策者是否采用同样的参照系,这种偏差都会不复存在,决策者需要讨论的是他们该选择何种参照系,然后才是做何选择。

二、偏好关系的程序依赖――偏好的引出效应

在早期关于偏好逆转的研究中,SlovicandLichtensteint[15]较早注意到偏好引出方式对偏好顺序的影响,揭示了人们在比较选择(makinschoice)和匹配定价(settingprice)过程中价值判断和偏好顺序的矛盾:在比较选择中被偏好的选择却在匹配定价过程中被给予了更低的价格。此后,行为经济学家陆续进行了一系列的行为实验研究确认了偏好关系对偏好引出过程的依赖性①。

在中东高速公路方案民意测验案例12中,方案A(投入1100万美元,交通事故人员伤亡从每年的600人减少到570人),方案B(投入5500万美元,交通事故人员伤亡从每年的600人减少到500人)被两种不同的民调方式进行比较。第一种民调方式是进行直接比较,结果2/3以上的人更加偏好D;第二种民调方式是价值匹配,方案B的投入被隐去了,要求被调查者在方案A基础上对减少100人员伤亡的方案B所需要的投入进行评价,结果90%以上人的投入估价低于5500万美元。按照价值匹配的方式,将会有更多的人偏好A。

在随机世界②的选择情形中,正统经济学家遭遇了同样的偏好逆转。将P赌局(8/9,4$)和$ 赌局(1/9,$40)按照两种方式进行比较。采用比较选择时,71%的被试选择了P赌局;而在要求被试作为赌局的提供者对两个赌局进行匹配定价时,67%的被试对S赌局的定价高于P赌局[36]。Tversky,Slovic,andKahneman(1990)提供了涉及时间的选择情形:L(2500$,在5年之后兑现)与S(1600S,在1.5年之后兑现)。当进行比较选择时,74%的被试选择了S;而在进行匹配定价时,75%的被试就L给出了更高的现值。

上述案例中的偏好逆转可能被归于三种原因:标准经济分析的偏好传递性假设,或者标准经济分析对程序不变性的隐含假设,或者回报安排独立性假设。为了确定导致发生偏好逆转的主要原因,Tversky,Slovic,andKahneman[20]进行了实验研究,研究表明,程序不变性假设是导致偏好逆转的主要原因③。这样,选择问题的引出过程对偏好顺序就有实质性的影响。人们在比较选择(好比用天平比较两个物体的重量)时做出的选择却在匹配定价(好比用弹簧秤分别称重)中被赋予更低的价值。这些偏好逆转对标准的经济学理论隐含的程序不变性假设提出了严重质疑。

为什么人们会高估低概率、高回报的$赌局,而在进行比较选择时却选择高概率、低回报的P赌局呢?Slovic,Craffin,andTversky[16]基于刺激一反应相容性④概念的扩展提供了解释,即度量相容性假设⑤:外部刺激对人们判断选择的影响力受到其与人们反应模式的相容性的实质影响。当外部刺激与反应模式不相容时,建立对应关系的额外思维操作将削弱其影响力;而人们特有的反应模式则提 供了结构化外部刺激的框架,这使得具有相容性的刺激被突出。我们可以在SmithandWdker(1993)提出的认知劳动理论⑥中看到类似的分析:思维活动就像体力劳动,而人们好逸恶劳,因此不喜欢努

注解:

① 需要指出的是另一偏好引出方式导致系统偏差的研究――通过正统经济学预期效用理论内蕴的确定性等值技术确定效用函数。根据预期效用理论,可以采用链式确定性等值技术导出效用函数。但是Kannarker(1974;quoted from Camerer,1995)、MeCord andde Neufville(1983;quoted from Camem,1995)、Hersjey and Sehoemake,(1985)发现,使用概率p和确定性等值所导出的效用函数存在系统偏差。

② 中东高速公路案例屑于决策性世界的选择问题。关于决策世界的分类,参见(冯燮刚、李子奈,005)。

③ 在Tversky,slovic,abd Kahneman(1990)的实验研究中,不可逆转性能够解释10%的偏好逆转,而程序不变性则能解释66%。 Loomes,Starmer,and sugden(1991)则表明,不可逆转性能够解释20%的偏好逆转,如Loomes and Taylor(1992)则得到了25%的 偏好循环。这样,不可逆转性或过程依赖性在偏好逆转的解释中都具有重要的作用。

④ 比如一个具有四个燃烧器的炉子,若四个燃烧器按照方阵排列,那么按照方阵对应排列控制按钮要比按照直线排列控制按钮要便 于控制(Tveeaky and Thaler,1990)。

⑤ Tverky,Sattath,mdSlovic[21]对比较选择和价值匹配两种过程的比较研究中,揭示了比较选择的字典排序特点:即两维选择中更 突出的维度在比较选择过程中比在匹配过程中产生更大的影响。显著性效应实际上是度量相容性原理的一个推论:某一维度的权 重将由该维度与反应模式的心理相容性决定。

⑥ 值得注意的是,Camerer对认知劳动理论持谨慎态度。在他看来,把所有的认知过程细节都压缩到高度概括的“努力”(effort), 是从认知心理学范式(将大脑比作计算机的信息处理范式,是20世纪60年代以后的主导心理学范式)向行为主义心理学范式 (将人比作一个刺激一行为反应器,主要研究人对各种刺激的反应,人的大脑被比喻为黑箱,而认知过程的细节则被忽略了)的 倒退(1995)。

力思考。更多的思维努力总是服务于更强的刺激,更大的思维投入将降低反应的可变性。在上述赌局 选择的案例中,当进行赌局定价时,由于需要确定赌局的现金价值,按照反应模式相容性原理,赌局 的回报维度被突出,而概率维度被弱化,因此低概率、高回报的$赌局被突出。而在进行赌局选择 时,获得的可能性则由于同样的原因被强化,因此高概率、低回报的P赌局被选择。同样的原理可 以解释高速公路建设方案与延时回报选择案例。

总的来看,这些偏好逆转以及其背后的反应模式相容性机制是标准经济分析无法面对,也是无法忽视 的。选择问题的启发程序会改变选择各个维度属性的权重,这使得“决策者有一个固定的偏好顺序”的传 统假设受到了严重质疑。正统经济分析中程序不变性假设的取消,直接产生了值得深思的结果:偏好的程 序依赖性意味着决策者并没有事先确定的偏好关系,偏好关系是在问题展开过程中被塑造的。

三、动态演进的偏好――占有效应

行为经济学对结构化效应和引出效应的系统分析,取消了正统经济分析中关于偏好关系外延无关 性的假定。偏好关系对于选择问题被呈现的背景框架和呈现过程的依赖,正是偏好关系在特定背景 下、特定过程中被塑造的间接表述。这取消了正统经济分析的逻辑起点――有一个预先界定好的选择 集和基于其上的偏好关系。行为经济学对占有效应(Endowmenteffect)的研究,则从另一个角度取 消了偏好关系事先得到完备界定的可能性。

在正统经济学理论中,对给定的商品,决策者的买价和卖价应是同一的。但许多实验研究表明,在买 价和卖价之间存在较大的差距。环境经济学家HammackandBrown[6]在上个世纪70年现了买卖价格差 距。他们发现,猎鸭者愿意支付2478以保持某一湿地适于鸭子生存,但却要求1044$作为放弃该湿地的 补偿。Thaler[17]给出了著名的例子:一个消费者以$5单价购买了一箱葡萄酒,几年后,葡萄酒商愿意以 $100单价回购但被其拒绝了,尽管他现在决不会以高于$35的单价购入新的葡萄酒。

Thaler利用局部选择理论[10]对此现象进行了解释:购入新的葡萄酒的价格在经济学上被解释为 葡萄酒的机会成本,而出让自己收藏的葡萄酒的价格却不是机会成本,而是让渡成本(out-of- pocketcost)。前者对应葡萄酒的获得,后者对应葡萄酒的损失。根据局部选择理论,消费者将是损失 厌恶的。因此,由于消费者购进葡萄酒后,改变了消费者资源配置的初始状态,将葡萄酒的增加或减 少转化为收益或损失的基准发生了变化。与获得的机会成本相比,放弃的让渡成本必然被赋予更高的 价值,即放弃带来的痛苦要大于获得带来的快乐,此即占有效应。换句话说,人们对自己拥有的东西 的估值要高于他们不拥有的东西,占有效应将改变人们的喜好。由于让渡成本和机会成本的不同,占 有效应取消了新古典经济学范式中无差异曲线的可逆性,这同时意味着两条无差异曲线可能相交[9]。 Tversky and Kahneman[19]的研究揭示了由于占有效应的影响形成的基准依赖的偏好结构,并对科斯定 理提出了质疑:即使交易成本为零,由于占有效应,相对其它没有获得的物品,人们提高对已经获得 的物品的评估价值。这样,资源的最初配置状态引起经济主体内在喜好的变化,引起无差异曲线的系 统移动,对资源最终配置产生实质性影响。

在上述案例中,占有效应主要通过改变消费者对占有物的价值评估,而改变了对占有物的偏好, 从而引起消费者对特定商品空间相对偏好关系的变化。

LoewensteinandAdlerL[19]进一步对人们是否能够预知占有效应对他们自己喜好的影响进行了研究。 研究发现,由于两方面的原因,人们在预知自己的喜好变化上存在系统偏差。第一,占有效应引起的 喜好变化是如此迅速,以至于人们无法预期,这阻碍人们从长期的获得、占有、放弃实践中了解喜好 是如何变化的;第二,仅当面临放弃占有物的情形时,人们才会表现出对占有物的迷恋,而获得和放 弃通常具有时间间隔,人们一般无法获得迷恋占有物的反馈。对最初评价的遗忘进一步对这种反馈产 生了干扰。这样,人们在无意识中受到占有效应的影响,在不知不觉中进入了自己选择的陷阱,对自 己选择的可逆性存在不切实际的想法。

在前面的分析中我们看到,选择问题呈现的特定背景(结构化效应)和特定过程(引出效应) 的不同会引起决策者的偏好关系发生逆转,这就好像具有特定面貌的人在不同的哈哈镜中看到了不同 的影像。决策者经过学习、训练后,可以让选择问题背景隐含的参照系、让不同的引出过程透明化, 确认哈哈镜之间的转化关系,外部环境对决策者偏好关系的影响可以因此被削弱直至消除。但是占有 效应的影响却是实质性的,它通过改变决策者的资源边界条件,对决策者选择用以感知收益和损失、 痛苦和欢乐的参照系产生了实质性影响,从而改变了决策者的偏好关系。占有效应不像外在的哈哈 镜,而更像生物体的生长过程,对特定商品的选择和放弃,就好像生物体的消化吸收和排泄活动一 样,对消费者的内在的偏好关系结构产生了实质性影响。这样,预先界定的偏好关系被显现的内涵不 变性假设遭到了行为现实的根本消解。

这样,在决策者与其所在的环境的互动过程中,随机性的选择背景和引出过程使决策者暴露在一 个高度不确定的选择环境中。在随机性的结构化效应和引出效应的作用之下,决策者的现实行为是高 度随机的。但随机性的选择行为却会产生实际的选择结果,而实际选择结果将进一步因占有效应对决 策者的喜好产生实质性影响。这样,偏好关系不仅是动态演进的,而且完全是一个随机过程。我们既 没有预先给定的偏好关系,也无法对动态演进的偏好关系进行预测,人类喜好或偏好并不是人们主动 选择或理性计算的结果,而是在与环境之间的高度随机的获得、占有、放弃实践中被塑造。这样,占 有效应、结构化效应和引出效应的结合,完全取消了正统经济学的内涵不变性和外延无关性假设,正 统经济学分析的前提和基础受到了致命的质疑。

四、经济资源的不可替代性――思维会计

在正统经济分析中,用于购买各种商品的资源是完全可以替代的。这意味着,就决策者千差万别 的选择评价或行为描述而言,尽管每一个决策者的主观感受不同,但却可以由中性的经济资源去客观 度量,完全可替代的经济资源提供了一个客观度量主观感受的经验框架。在这个经验框架下,我们只 需要关注经济资源的配置情况。描述性转向过程中的一个重要发现,在于揭示了决策者在处理各种交 易活动时的思维会计原理,对经济资源的完全可替代性提出了无可辩驳的质疑。

根据Thaler(1999),思维会计(mental accounting)是指个人或家庭为了跟踪资金流向,控制支 出,而像财务或管理会计那样,在思维中将个人的财务活动进行记录、总结、分析和报告的会计活 动。思维会计由三个部分组成:思维会计系统为决策者知觉或经验事件结果、进行事前或事后的成本 一收益分析提供基础;像真实的会计系统一样,思维会计会将资金的来源和使用进行分类,归入不同 的思维账户;思维会计系统会以不同的频率评估各种账户,使账户每天、每周、每月、每年或以其他 频率,在较宽或较窄的范围内进行平衡。对各种交易活动而言,把交易行为归入思维账户的过程,实 际上就是确定该交易行为赖以进行评价的参照系的过程,从而决定了决策者如何把交易行为结构化为 损失或收益,对实际的选择行为产生实质性影响,

我们看看两个行为试验:

1.驱车购物案例[11]

情形1:你打算在附近某个商店购买一件价值125$的衬衣和价值15$的计算器。你被计算器销 售员告知,在车程20分钟以外的分店,计算器价格为10$。你是选择在附近商店买,还是驱车去分 店买?试验结果表明,大多数人选择去分店购买。

情形2;你打算在附近某个商店购买一件价值15$的衬衣和价值125$的计算器。你被计算器销 售员告知,在车程20分钟以外的分店,计算器价格为120$。你是选择在附近商店买,还是驱车去 分店买?试验结果表明,大多数人选择就地购买。

2.看戏案例[11]

情形1:你购票以后前去看戏,但在快动身前,你发现票丢了。你是重新购票前去,还是放弃? 试验结果表明,大多数人选择了放弃。

情形2:你打算前去看戏,但在快动身前,你发现丢了部分钱(恰好可以买一张戏票)。你是购 票前去,还是放弃?试验结果表明,大多数人选择购票前去。

在看戏案例中,人们在丢失了票的情况下,比在丢失了同样数额的钱的情况下,更不愿意重新买 票。思维会计原理给出了这样的解释,购票支出被归入看戏思维账户之下,丢失票的损失记入了该账 户,而丢失同等数额的钱则没有归入相应的账户。因此,戏票丢失后,重新买票,则使看戏变得非常 昂贵;而丢失同等数额的钱,则与看戏无关。在驱车购物案例中,购买计算器和衬衣的支出以及驱车 前往成本被分别记人了不同的思维会计账户,在第一种情形中,在计算器的思维会计账户中,就近购 买计算器价格要高出33%,是一个很难接受的交易①;而在第二种情形中,就近购买计算器价格仅仅 高出4%,是可以接受的。

在上述案例中,消费者的行为与正统经济分析的结果是完全不同的。在正统经济学范式中,预算 内各种账户的钱是完全可替代的,时间也是可以完全替代的,也就是说在任何活动上的时间投入的边 际价值都应该是相等的。在思维会计分析中,人们可以发现这两种替代性都是站不住脚的。在看戏案 例中,人们丢失了票与丢失了同等数额的钱,却产生了差异很大的选择行为,前者不愿意再购票,后 者则愿意。在驱车购物案例中,人们可以为了一件小商品驱车20分钟以节约5$,但却不愿意为了 大宗商品驱车20分钟节约5$。

Camemreld.[3]则在对出租车司机工作时间的研究中发现,正统经济学关于工作时间和薪酬的替代性假设是存在问题的。研究发现,司机们一般根据租车费等设定每天的工作目标,一旦达到目标, 就停止工作,这直接导致他们在生意好的日子里工作时间短,而在生意不好的日子工作时间长。这违 背了正统经济学关于工作时间和薪酬关系的标准解释:薪酬越高,工作时间越长,人们愿意放弃更多 的闲暇。从思维会计的角度来看,出租车司机每日确定目标的工作方式,实际上是一天进行一次思维 会计账户的评估。

就思维会计而言,另一个重要的问题是决策者何时启用某个账户,何时关闭它,即选择归并问 题:决策者何时把某一思维会计账户中的交易活动进行归并。经过归并后的思维会计账户的状态将为 后续交易活动的评价提供参照系,先行选择的结果由此才会对后续的选择行为施加影响。与选择归并 相关的著名案例来自于股票投资之谜(Mehra,Prescott,1988)。从美国的数据来看,股票投资和国债 投资之间的收益差距是非常巨大的,从1926-1998年的70年间,股票投资的年收益率约为6%, 1926年的10股票投资到1998年变成了1800$;而与此对应,1G的国债投资只能得到15$(一半 被通货膨胀吃掉了)。风险厌恶并不足以解释股票投资之谜;BenartziandThaler[3]利用思维会计原理提供了说明。人的风险态度将取决于他们重新设置评价基准的频率,即他们多么频繁地重新评估他们 的资产组合②。他们的研究发现,投资者一般每13个月评估:―次他们的资产组合③。这样,股票投资与债券投资在长期中的巨大差距被忽略掉了,这正是行为经济学家对股票投资之谜的解答④;

综合来看,思维会计原理反映了决策者在进行选择评价时的几个重要特点:(1)决策者进行选择评价的参照系是多维参照系,同一个选择问题的不同方面补归入了参照系的不同维度,在参照性的不同维度上被结构化为收益和损失。由于参照基准的不同,结构化后的结果不同,不同思维会计账户中的经济资源失去了可替代性。(2)决策者以某种频率不断地进行思维会计账户的选择归并,从而不断地调整参照系,选择问题的评价基准因而发生持续的变动。(3)决策者参照系的调整周期是不定的,被特定的情形决定。

在局部选择理论[16]中,价值载体从正统经济学的财富状态量改变为财富变化量,由此引入了一维的参照系。作为行为经济学的进一步发展,思维会计研究表明,不同背景、不同过程、不同形式的财富变化量

注解:

① Thaler(1999)引入了交易效用(tramactionutility,被定义为实际支付价格与参考价格(通常价格)的差距)概念,来解释人们对交易公平性的偏好。对同一物品(比如价值10的啤酒),人们可以接受在高级酒店中的高价(4$),但不会接受在杂货店中超过2$的高价。

② 注意在局部选择理论中,由于人们基于一定基准确认收益或损失。与此相伴的必然还有财富状况评估的频率,或者决策者评估富状况的周期。每一次新的评估都将确定新的基准。另外一个值得深思的问题是,基准本身的相对性。按照Thaler(1999)对归并行为的研究,赌博赢家不会在一天之内根据当天的输赢调整基准。

③ Benartzi and Thaler关于资关组合评估周期的研究说明什么呢?不是投资者的思维会计法则决定了人们一般会以年为评估周期,而是地球季节变化的周期性,与此相关的人类活动的周期性决定了年度的评估周期。

④ 这种思维会计行为被他们称为短视的损失厌恶(myopic loss aversion)。Kahneman and Lovallo(1993)给出了一个更加一般化的解释――狭隘的结构化(narrow framing):决策者一次只处理一个问题,而不是把该问题作为一部分纳入一个全面的、完整的分析框架。这样,由于基准置频率的影响,在长期来看可行的投资策略在短期内却被忽略了。

所承载的价值并不相同。思维会计实际上是多元的结构化过程①。多元结构化效应对正统经济学分析是破坏性的,一向被视为中性的、可以相互替代的货币或时间等经济资源的可替代性被取消了。

五、结 语

在行为经济学家看来,现代风险决策理论是从赌局的逻辑分析上发展起来的,而不是从风险和价值的心理分析基础上发展起来的。因此,现代决策理论所建构的是理想决策者的规范模型,而不是对真实决策者行为的描述[19]。行为经济学研究在心理现实化方向的深入,逐渐触及到了正统经济学的基础性假设,为我们揭示了偏好关系的动态演进图像――偏好关系在决策者与其身处的环境之间高度随机的互动过程中被塑造,取消了偏好关系预先得到完备界定并在行为过程中保持一致的可能性。行为经济学由此跳出了正统经济学设定的基本框架,放弃了正统经济学先入为主的规范性理想。

从经济学及心理学创建以来,学者们关于实体意义的心理基础一直处于永无休止的争议之中。在单极化的本质主义思想传统[5]之下,行为经济学与正统经济学及心理学一样,试图通过心理现实化在决策者一极确定普遍永恒的行为依据。这样建立的理论,要为决策者和其身处的环境之间关联互动的行为现实提供说明,理论解释与行为现实之间必然产生系统偏差。事实证明,行为经济学家心理现实化后建立的理论并没有取得比预期效用理论更加好的行为解释力[7]。也正是由于这个原因,行为经济学放弃了先入为主的规范性理想,在描述性转向的形成过程中,开始远离不可观察的心理世界,越来越接近我们生活经验的现实世界。

虽然行为经济学放弃了找到永恒普遍的心理法则框架――完全理性的自我――作为选择行为终极依据的规范性理想,但他们并没有真正放弃规范性理想,他们追寻的仍然是某个具备描述的心理法则框架――有限理性的自我。只是在描述性转向后,行为经济学放弃了完全理性,而转向了有限理性[12];放弃了事先完备界定心理法则的先验玄想,而在决策的背景中、过程中去确定。描述性也好,规范性也罢,一颗观察、判断、选择的心,仍然是经济学微观理论的基础。在行为经济学的研究成果中已经清楚地看到,心理现实化和描述性转向真正指向的并不是心理,而是现实,即行为现实化。经济学理论在向现实世界开放的过程中,逐渐融入了现实世界,更加深远的经济学理论范式变革――关系论转向[5]已经非常清晰地展现出来:在决策者和其身处的环境互动过程中发生的行为的依据,既不可能单一地来自于自我(无论是完全理性的自我还是有限理性的自我),也不可能单一地来自于自我所处的现实世界,更与自我和现实世界之外的第三者(某种结构的本质实体,比如意志、直觉、潜意识、心灵、灵魂、上帝等)无关,而必然在自我和现实世界的关联互动过程中被确定。 决策者不是设计者,也不是观察者或自动机或理解者,而是参与者,决策者与现实世界之间的关联互动构成其行为的全部。在关系论转向后,正统经济学的微观心理基础问题乃是在根深蒂固的单极化本质主义思维模式下提出的虚假问题,既无法界定,也无须界定,更不必回答[4-5]。

参考文献

[1] Arrow K. J. (1982). Risk perception in psychology and economics [J]. Economic Inquiry, 20, 1-9.

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注解:

① 根据Kahneman and Tversky[17],当面对多属性的选择时,决策者会基于多个维度的参照系(multiattribute reference state), 建立多个思维 账户(mental account)对选择的利弊进行多个维度的分析。

62:1251-89.

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The Deconstruction of the Foundation of Orthodox Microeconomics

FENG Xie - gang, LI Zi - nai

篇2

1学科建设的重要性

 

20世纪下半叶,由于新实验技术和发展起来的电子技术、半导体和集成电路技术、计算机、个人电脑和全球化通讯及多媒体网络,使人类社会进入了信息时代。同时,由于各门学科本身的发展,使得科学的分化愈来愈细,学科愈来愈多。进入20世纪90年代以来,世界经济发展出现了新变化,进入了知识经济时代。人类日益深刻地认识了物质世界和各门学科的相互联系和相互转化的丰富内容,传统学科界限不断被打破,边缘学科、横断学科、综合性学科等交叉学科大量兴起科学在高度分化的基础上实现了新的综合并形成了一个多层次的纵横交错的网状系统,不同学科虽然发展各不相同,或单学科向多学科转变,或多学科向综合学科转变,但都是以学科的建设和发展为特定模式,并作为衡量水平的标准现代科学发展的新的特点和新的趋势促使人们去进一步探索新的学科体系结构。民族传统体育学在这一时代的呼唤下应运而生

 

随着社会经济结构加速转换,知识经济的“后工业”社会和休闲时代的到来,民族传统体育将面临着生活方式变革所带来的挑战,学科建设的作用将更加彰显中华民族传统体育作为东方文化优秀遗产和人类社会生活的有机体系的一部分,理应生动活泼地融入到世界体育文化的庞大机体中去。而寻找有几千年深厚文化底蕴的中华民族传统体育在新时期的可持续发展模式,建立一套完整的现代化理论体系,让中华民族传统体育代表中华文明在世界体育文化中发挥崭新的作用,既是改革开放事业发展的需要,也是振兴民族文化的需要。

 

毫无疑问,中华民族传统体育的发展是少不了理论的支持和引导的。因为,来自现实的许多困惑要求得到理论的清晰解析,许多新创造要求得到理论的有力证明,整个运动趋向也要求有比较正确的理论领引着走上开阔、通畅的轨道。没有理论的支撑,站不到制高点;视界窄狭,也就不可能放射出巨大的创造性的功能。何况,理论本身在史、论两个方向上所做的开掘和建树,对提高整个体育界的境界也是至关重要的

 

2学科建立的基础

 

1992年11月由国家技术监督局的《中国国家标准:学科分类与代码》给学科下的定义是:“学科是相对独立的知识体系”其收录学科的条件是“应具备理论体系和专门方法的形成;有关科学家群体的出现;有关研究机构和教学团体以及学术团体的建立并开展有效的活动;有关专著和出版物问世,,等。

 

评价角度不同,学科标准也有几许差异。有人认为,学科是科学研究发展成熟的产物,并不是所有的研究领域最后都能发展成为新学科。其成为独立学科的标志是:必须有独立的研究内容,成熟的研究方法、规范的学科体制。对于人文社会科学,本土化也是学科成熟的重要标志之一还有人认为,学科的标准“是有明确的研究对象和研究范围;有一群人从事研究、传播或教育活动,有代表性的论著问世;有相对独立的范畴、原理或定律,有正在形成或己经形成的学科体系结构;发展中学科具有独创性、超前性……,’因此,确立学科的标准必须具备3个条件:1)明确的学科定义和研究对象、独立的研究方法、自成体系的研究内容,有正在形成或己经形成的学科体系结构;2)有专门的研究者、研究活动、学术团体、传播活动、代表作等;3)该学科的思想、方法己经在实践中被应用、被检验,并发挥特有的功能

 

民族传统体育学是一门形成中的新学科,需要按照学科标准尽快建立和完善其学科体系,并赋予其创新的功能然而,作为一门正在形成中的学科,也决定了它具有不成熟的性质

 

3民族传统体育学学科建设存在的问题

 

尽管教育界和学术界承认了民族传统体育学这一学科,但是,按照以上的几条准则来衡量,我国民族传统体育学成立的基础还不稳固,从学科的生长期来看,其尚处于童年时期

 

3.1理论体系不明确,缺乏基础理论研究

 

概念体系是一门基础学科中的基础^民族传统体育学作为国务院学位委员会承认的体育学下设的二级学科,迄今未形成明确的学科定义以及与其相关的概念体系,如对“民族体育”、“民族传统体育,“少数民族传统体育,’等概念仍然没有一个统一的认识,对这些概念的把握还缺乏一个清晰、统一的轮廓,难以进行统一话语的讨论。

 

由于我国体育学学科建制较晚,长期以来,在我国体育界,一些人存有“民族体育封建糟粕多,欠科学难以发展,“民族传统体育就是少数民族体育”、“民族体育就是民俗体育或乡土游戏,不需要科学,’等认识上的误区,因而导致对民族传统体育学学科体系发展的研究缺乏整体视野和整体规划,其研究出发点多局限于以单科拓进和学科的局部开发替代学科整体格局的系统运筹。如对民族传统体育特征的研究,多是为了挖掘民族传统体育在各自区域内的优势,仅单纯从体育视角或兼顾其民族性,缺少文化学上的观点论证;对传统体育项目的研究,出现重实用价值开发的急功近利现象,受西方现代体育思想的制约,注意力集中在对现代奥林匹克项目与我国传统体育项目在规则、竞赛等技术方面的比较,忽视对传统体育项目内在价值的研究,忽视对民族传统体育中娱乐和表演的成分及其文化底蕴的拓展性开发,缺乏对民族传统体育深层次的理论研究,导致欠缺理论基础积累的深层次创新。

 

多年来,因缺少一门高度综合的基础理论的知识体系作为支撑,学科建设问题几经波折后始终达不到应有的效果3.2学科建设中以偏概全

 

3.3缺乏研究环境

 

长期以来,由于缺乏对民族传统体育学进行系统而全面的科学研究,使其整体发展受到影响。究其原因,一是,缺少一门高度综合的基础理论的知识体系作为支撑;二是,缺乏学科战略意识和学术研究环境与氛围。尽管致力于民族传统体育学学科建设的建设者们为学科建设和发展做出了艰苦卓绝的努力,但由于研究仅局限在少数学者中开展,没有使其研究成果产生学术影响和广泛的传播,因而了解本学科的人甚少。一段时间以来,研究者们过多注重的是某些具体问题的局部研究、能够带来某种利益的研究,而忽视了能经受时间考验的基础理论研究应该说,这种拆东补西“应急式”研究,终究是难以形成能够指导实践的理论的。因此,需要树立民族传统体育学学科战略意识,要对民族传统体育学学科领域进行全面性筹划、全方位决策和根本性指导,形成一种不断追踪学科前沿,跟踪国际体育文化发展动态,不断思考更新研究领域的学术氛围3.4忽视研究队伍建设和群体优势

 

目前,我国民族传统体育学研究人员少,且素质参差不齐。研究队伍中有的缺乏实际经验,对民族传统体育工作缺乏了解;有的缺乏理论修养,对民族传统体育学及其相关学科不甚了解,对民族传统体育学和体育人文社会学学科的新进展、新成果知之不多,知识补充更新缓慢;有的研究方法简单,研究工作很大程度上全靠报刊文献,亲自调查掌握的第一手资料甚少,对一些新的科学研究方法理解不透,运用不熟;缺乏一批水平较高、思想活跃、有创新精神的学科带头人和年轻理论人木由于研究人员少,群众基础差,学科群体优势不能体现,使得学科建设仍然是停留在彼此相对独立的一个个学科“单打一”的水平上,出现缺乏相关优势学科支撑的“势单力薄”学科形成的现象因此,加强研究队伍建设,集中和发挥学科群体优势,是民族传统体育学学科建设的关键。

 

4民族传统体育学学科特质

 

民族传统体育学是一门以民族传统体育为研究对象的人文科学。作为一门新兴学科,民族传统体育学担负着在成为体育学之下二级学科之后重建学科体系的迫切使命。从学科性质看,民族传统体育学作为一门具有相对独立研究方向的学科,来源于长期的民族传统体育实践,其学科任务和宗旨在于研究和探索民族传统体育在实践中的理论问题和特殊规律,为民族传统体育实践提供理论指导和依据。它是民族传统体育与民族文化本质特征的高度概括和反映,是指导民族传统体育实践的专业性基本理论,同时,又是一门具有很强实践性的学科。

 

民族传统体育学研究对象是民族传统体育活动现象和规律,其基本内容可包括:民族传统文化与民族传统体育的相互关系,民族传统体育与本民族或地区的政治、经济、教育及其生存、发展和变迀的关系,以及民族传统体育项目内容与地域和民族特点的关系等。其学科的目的任务是研究民族传统体育结构、内容、变革、分类、发展等,总结、挖掘各民族体育项目,探讨体育项目内容及其规律,研究民族传统体育在中国乃至世界各民族范围内所起的社会作用及其价值,展望我国民族传统体育学学科体系建设和发展的趋向。然而,在当前我国体育学下的4个二级学科自身尚未建立起清晰的理论框架和学科体系的情况下,民族传统体育学与其他学科在研究领域上也就难免出现重叠的现象

 

民族传统体育的表现形式是多种多样的,它涉及到体育与人、体育与社会、体育与民族文化、体育与自然环境之间种种错综复杂的联系,是一门涉及多学科知识领域,既包含社会科学知识,又包含自然科学知识的综合性学科知识体系。当代社会科学众多学科被引入体育社会科学研究领域,应用于研究体育运动这一社会文化现象的不同层次和不同侧面,为民族传统体育学研究提供了厚实的理论基础。哲学、史学、人类学、社会学、经济学、文化学、美学等社会学科的理论和方法,为民族传统体育学的研究提供了理论上和方法学上的依据,大大强化了民族传统体育学研究的理论基础和认识能力,扩大了民族传统体育学的研究视野和范围,改善了体育理论研究工作者的知识结构,提高了民族传统体育学研究的起点和研究水平,推进了民族传统体育学研究的广度和深度

 

民族传统体育学既区别于高度抽象的理论学科,又有别于以实践为主的技术学科,两者的长处都被反映在民族传统体育学的学科体系中。如果说,没有一定的理论研究做支撑,民族传统体育学学科体系的建立和发展更会是无从谈起,就如同空中楼阁一样,随时都会倒塌^当然,在强调理论性的同时,又要注意民族传统体育实践是有类型、有层次的,不同类型、不同层次的民族传统体育理论所面对的民族传统体育实践是不同的。我国民族传统体育学学科在关注和参与民族传统体育实践时,必须从其学科性质和研究对象等出发,探寻与民族传统体育实践相结合的途径和形式,高度理性地把握和超越所面对的实践

 

5民族传统体育学学科的理论基础

 

“没有理论指导的实践就是盲目的实践,而盲目的实践是不会取得成功的。”作为一种社会存在和体育现象,无论是从体育学角度进行探索,还是从文化人类学和文化社会学的综合性角度对民族传统体育文化进行考察,都应加强体育学与民族学、社会学、文化学、哲学、伦理学、人类学等多学科知识的综合性研究只有以多学科角度透视为基础,多方位、多层面地对民族传统体育中所蕴含的文化内涵进行科学的理性探索,才能获取对民族传统体育的本质特征、文化内涵、哲学理念、价值功能及其发展规律较为准确和客观的认识识

 

民族传统体育学学科知识体系的充实和完善,离不开基础理论研究和应用理论研究两大板块。基础理论主要研究民族传统体育学的概念体系、特征、文化价值以及它与民族文化、民俗、宗教、政治和经济的关系,民族传统体育的形成和发展的规律即它的流行、传播、变异和继承的理论;应用理论主要研究如何处理好民族传统体育与经济活动的关系,如何使民族民间传统体育进入全民健身机制,如何使民族传统体育在学校中开展得更合理,以及民族传统体育项目的整体发展规划,如何促进民族传统体育的社会化和产业化等等,这些都是与理论研究的发展休戚相关,不可或缺的知识体系。

 

科学的理论体系必然离不开科学的方法体系,然而,任何学科的方法的选择都不是任意和无限的。作为综合性、交叉性、边缘性学科的民族传统体育学如果没有相应的一种内在的、必然的、合目的性的方法来支持,就有可能消失在其他学科之中,失去自己独立存在的价值。民族传统体育学需要有自己独立的研究方法,而其学科性质及研究对象决定了它在方法上的多样性。一方面,要利用传统的科学研究方法,如抽象法、综合归纳法、历史分析与逻辑分析、实证分析等,发挥各种研究方法的长处并加以综合运用;另一方面,更要利用现代科学的方法和哲学思想,如利用现代哲学知识论、价值论、方法论、系统论、控制论、信息论等成果,拓展我们的思维,进行深层次探索,以求更深层、更准确地揭示民族传统体育发展的内在关系。

 

民族传统体育学是人文科学,也是交叉性、边缘性科学。对于人文科学来讲,它所面对的是包括主体在内的作为自然的与社会的人的总体。因为,主体与对象的同一性,所以,在方法上主体便可以直接融入对象中去体验,而不必也不可能置身于对象之外,做纯粹客观的观察或调查。对于自然科学来讲,它面对的是各种外在于主体的有规律可循的自然现象,可以通过观察、实验来证明的;对于社会科学来讲,需要的是调查、统计、综合分析,因为,它面对的是外在于主体的社会现象,而社会现象虽然也有规律,但这些规律是通过人类的长久的生活实践来体现的,难以用直接的观察去把握,在一般情况下,也无法从实验中获得证明。民族传统体育学作为人文科学同样需要观察、实验、调查、综合分析等方法,但所有这些都需返回到主体自身,经过主体的体验去验证。当然,在方法上的这种简略区分是相对的,更何况自然科学、社会科学、人文科学这样的分类形成时间不久,它们之间并没有严格的界限,而且,许多交叉学科、边缘学科的出现,使这本来不够严格的界限日渐淡化

 

今天,文化人类学把目光投向体育,正好担当了在体育学下属的学科建设最为薄弱的民族传统体育学的一门专业基础理论。体育人类学是一门运用人类学的视角和方法,从体质和文化诸方面来综合研究人类的体育问题的学科[61其以田野调查为基础的研究方法,利用体质人类学和文化人类学的研究成果,比较和处理不同种族、民族在社会、政治、经济等实际问题的观点,为在目前的学术背景下,研究进入小康社会人们的体育休闲娱乐需求提供了理论指导。与此同时,我们也可以清楚地认识到,不仅学科、学科群具有一定体系,而且学科建设的过程和内容同样具有完整的体系结构。学科建设的整体与局部、规划与实施都有一个特定的关系,应该按层次分解,分阶段落实。

 

由于与人、社会和自然有关的其他学科的发展影响着民族传统体育学的发展,民族传统体育学的学科建设需要放眼当代人类科学文化的有机整体,广采博收,吸取其他相关学科的研究成果,克服就民族传统体育论民族传统体育的狭隘思维模式,要把学科建设置于广阔的人类科学文化发展的背景下,以全新的思路去建设和发展民族传统体育学科体系。注重民族传统体育学学科生存和发展的条件、机制和动力,加强各门学科研究组织、研究人员之间的通力协作,共同探讨民族传统体育学学科体系新的组织形式和新的运作方式。

 

篇3

在培养目标上,两类硕士差距就更加明显了。学术型硕士要求可以进行基本的专业理论研究,有继续进行高等理论研究的素质和潜力,其中的一部分人可以继续攻读本专业及相关金融、管理、经济等相关专业的博士学位,学术性的硕士生更强调理论学习和理论基础的训练。专业学位硕士则要求较好的专业知识实用能力,了解掌握常用统计方法的思想和软件应用,实践能力强,具有分析解决带复杂数据分析背景的实际问题的潜力,强调的是学生对实际问题的处理能力,各种统计方法的综合运用及实战能力。在国外发达国家,目前均有应用统计专业学位博士,就是说将来在我们国家,优秀的应用统计专业学位硕士可以进一步攻读专业学位博士,这类博士应该对实际问题有敏锐的眼光,对各种实用的统计方法有全面的了解,知晓其长处与不足,可以解决复杂的实际数据分析问题,因此应用统计专业学位硕士的概率理论基础训练应更加倾向于实际,倾向于在统计学中大量用到的概率论知识。这就决定了对两类硕士在概率论基础知识要求方面有很大不同。在概率论基础方面,由于两类生源的本科知识体系中都是以《概率论与数理统计》课程为起点,概率论部分基本相同,内容是:概率基础及公式,随机变量及分布,随机向量及分布,数字特征及计算。在硕士生阶段应在此基础上考虑两类硕士的培养目标的差异,分别在概率基础课程中安排不一样的教学内容和重点。

篇4

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A【论文编号】1009―8097 (2008) 08―0018―04

2003年教育部颁布的高中信息技术课程标准中把《人工智能初步》作为其中的选修模块,此模块主要包括了三部分内容:“知识及其表示”,“推理与专家系统”,“人工智能语言与问题求解”。考虑到高中生的认知风格认知水平,课标在“推理与专家系统”内容的教学要求是:学会使用一个简易的专家系统外壳并能用它开发简单的专家系统。

一 专家系统及其外壳

专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量某个领域专家水平的知识与经验,模拟人类专家推理的过程来处理现实世界中需要专家做出解释的复杂问题。它一般由知识库、推理机、工作内存、解释器和人-机界面组成(如图1所示)。其中知识库包括规则库和数据库。规则库一般是以产生式表示的集合,里面存有大量的“ifthen”语句,这是专家系统的核心之一;数据库则是存放输入的事实、各种中间结果和最后结果的工作区,可以理解为陈述性知识。推理机是“控制协调规则库与数据库的运行”的程序,其任务是模拟领域专家的思维过程,控制并执行对问题的求解。它所包含的推理方式和控制策略实质上是属于产生式系统。[1] br>

图1 专家系统的典型结构

专家系统外壳是一类用于建造专家系统的特殊软件。通常是由一些已经成熟的专家系统抽去具体知识演化而来。和具体的专家系统相比,它保留了原系统的基本功能、骨架(知识库及推理机结构)、外壳,把领域专用的界面改成了通用界面。课标正是基于专家系统外壳操作简单、功能完善、通用性强的特点,提出了符合高中学生认知的教学目标,即要求学生利用专家系统外壳,通过构建相应的知识库来创建一个专家系统。

二 专家系统教学的认知教学理论基础

认知心理学关于人类认知过程尤其是高级思维过程的研究,为专家系统研究者编制体现人类思维的计算机程序提供了理论基础。同时,专家系统的研究在某种程度上又促进了认知心理学的研究。鉴于专家系统与认知心理学之间的关系以及认知心理学在当前教学中的作用,认知教学理论理所当然地成为专家系统教学的理论基础。[2]

认知教学理论指导下的教学过程主要包括:首先,教师通过一系列关于某种概念、定理、观念、定律等的描述,让学生知道“这是什么”;然后,通过一系列程序性知识的介绍,让学生懂得“是怎样的”即明确它的特点和特性;接着,教师再通过一系列启发性的介绍让学生知道这种概念、定理、观念、定律等是如何产生的,在何时、何地能够使用,并且让学生能够准确地在一些复杂的环境中对它们加以运用,使学生在大脑里对这些新输入的知识加以重新建构,从而培养起学生严密的逻辑思维能力和很强的认知能力。

结合“专家系统”内容的教学过程,可以发现认知教学理论中的知识(尤其是程序性知识)表征与习得、专家与新手的比较(认知学徒教学法)、问题解决与问题解决教学法等可以在专家系统教学中发挥重要的作用。

1 知识的表征与习得

根据知识的状态和表征方式,认知心理学将知识分为两类:陈述性知识和程序性知识。陈述性知识说明事物、情况是怎样的,是对事实、定义、规则、原理等的描述;程序性知识则是关于怎样完成某项活动的知识。推理、决策或者解决问题等活动都是典型的程序性知识。一般认为陈述性知识采用以语义网络为基础地表征,而程序性知识的表征形式为产生式系统,通常以“ifthen”形式表示条件这-关系,即先确认当前的情境和条件,然后产生相应的行动。所谓“产生式”,就是这样一些“前提-结论”的结合规则。它表明了所要进行的活动以及做出这种活动的条件,众多的产生式联系在一起,就构成了复杂的产生式系统。

高中《人工智能初步》课程的专家系统知识教学正是遵循了这一理论,教师首先是要求学生选择建立一个专家系统的主题内容,比如动物识别专家系统、疾病诊断专家系统等等。在选定主题后,学生的首要任务则是把收集来的各种知识表征为层级的命题网络结构的陈述性知识,便于理解与记忆。然后,按照一定的逻辑将陈述性知识转化为基于产生式的程序性知识,便于推理与编程。

实际上一个完整专家系统包含的知识库是很复杂的,包含了多条产生式。推理机所能推理的知识层级也不仅仅如图示的三层,而是可以推理到许多层。但在实际教学过程中,教师要引导学生选择那些贴进学生生活、易于理解的陈述性知识作为专家系统的内容,要始终把知识控制在学生的认知范围之内。设计的产生式系统开始时不应过于复杂,条目数应合理,在教学过程中可以先从一两条产生式开始,逐步递加,最终形成一个较完整的专家系统。

2 认知学徒教学法

高中阶段的专家系统学习主要是利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统来进行。学习者根据自身需要设计相应的知识库来开发不同的专家系统。学生利用专家系统外壳工具,通过了解由某一领域专家建构的专家系统,并在教师的指导下亲手开发简单的专家系统,来体验专家系统的开发过程,加深学习体验。在这一学习过程中,学生和专家系统构成了一种专家与新手的关系,刚开始学专家系统的学生(相对新手)、课程教师(相对于学生为专家)以及专家建构的专家系统(相对于教师为专家),如图2所示。学生开发专家系统的过程也即相对的新手向相对的专家转化过程中,对陈述性知识和程序性知识的依赖程度有显著的变化,不断的将内容的陈述性表征转变为体现产生式规则的程序性知识。

图2 专家系统教学过程中各角色之间的关系

基于“专家-新手”研究提出的“认知学徒教学法”可以在此提供很好的教学思路。它是一种通过允许学生获取、开发和利用真实领域中的活动工具支持学生在某一领域中学习的方法,这种方法在人工智能中通常称为“基于解释的学习”(explanation-based learning)。“学徒制”概念强调经验活动在学习中的重要性,并突出学习内在固有的依存于背景的、情境的和文化适应的本质。利用这一教学方法,可以使学生依据表面特征,以零散的、孤立的储存知识的方式向专家在任务情景和问题解决时使用“组块”的方式转变。

3 问题解决教学法

美国加州大学心理系主任梅耶教授提出的关于解决问题教学的三个标准:第一,当你选择好要求学生解决的问题后,就要把解决这个问题所涉及的内容表征和计划步骤分割为学生可以接受的较小的操作单元,教会他们全面地接受信息,并对信息进行编码;第二,解决问题时要集中注意于过程,而不是结果,应当让学生找出自己解决问题的过程与充满解决问题过程间的差距,分析矛盾之所在及产生矛盾冲突的原因;第三,针对特定问题,教给学生特定的问题解决的技巧,具体问题具体分析。在专家系统中采用问题解决教学,实质上是将学习内容转化为具体案例,在具体问题的解决过程中,培养学生的思维多样性和创造能力。

构建专家系统的最终目的是实现某一问题的最终解决,它具有强烈的目的指向性。同时,构建专家系统的过程本身又是一个问题解决过程,如图3所示例。学生将陈述性知识转换为程序性知识之后,在头脑中已初步形成了问题解决的方法与逻辑,接着就要将程序性知识转化为计算机可以识别的信息即编程过程。专家系统所要解决的问题大多是劣构或非结构化问题,涉及到的问题空间很大,问题状态很多。学生构建专家系统的过程,是一个搜索解决问题策略的过程,通过问题解决策略中的正向搜索策略和逆向搜索策略的使用,最终实现问题的解决。专家系统教学的重点就是陈述性知识向程序性知识转换,相对应的是分析问题和确定解决方案这一过程上,而利用专家系统外壳从而开发出一个简单的专家系统这一结果本身则相对是简单。

图3 专家系统教学的过程

三 专家系统的教学应用

在2003年“人工智能初步”纳入新课以后,我国先后出版了5套《人工智能初步》教材并通过了教育部组织的专家评审,供高中阶段的教学使用,这些教材中都介绍了专家系统外壳工具,如InterModeller[3],ESES,E2glite。这里以InterModeller一个具体的案例来阐述以认知教学理论为基础的专家系统知识教学的具体过程。

1 选择内容,确定开发工具

不同的专家系统用于处理不同领域的知识。在构建一个专家系统前,需要进行任务分析,根据不同的任务选择合适的专家系统外壳。根据现有专家系统外壳的功能及可获取性等因素考虑,在此我们以专家系统外壳InterModeller为例,给出用专家系统外壳来建立交通工具分类专家系统。

2 分析问题,转化知识

学生从日常生活经验可知交通工具的一些基本特征,如从车轮数目上看可为4轮车和2轮车,按所使用的燃料动力源不同又可分为汽油车和柴油车等。通过对众多知识的收集与整理,画出图4的知识语义图,为的是便于接下来知识库中规则的编写。

图4 交通工具分类语义网络

3 求解问题,构造知识库

根据已画出知识的语义图,在InterModeller专家系统外壳知识库中编写图5所示的产生式规则。

图5 交通工具分类的规则实例

上面构建的只是专家系统的原型,如果要构造一个完整的专家系统,就要不断的扩充知识,增加规则,将其完善。InterModeller知识库的规则编写方法并不局限于产生式规则一种,学生还可以通过画决策树来编写知识库。学生也可以在InterModeller的决策树模型中画出决策树结构图,即可实现知识库的构造。

4 问题解决,运行调试系统

学生根据所完成知识库的构造后,即可运行InterModeller专家系统。根据上述知识库所建立的专家系统如图6所示。

最后,学生和老师、其他同学以及领域专家讨论交流,对自己构建的专家系统不断的进行调试和修改,直到建立一个较为完善的专家系统为止。

图6 交通工具分类专家系统运行界面。

四 结语

在高中信息技术的《人工智能初步》选修模块教学中,开展“利用外壳开发专家系统”的教学,对于学生分析问题和解决问题能力的培养具有积极的意义。一方面,为了完成该任务, 学生需要编制规划、制定知识获取策略,并具体付诸实施, 这是一个不断深化的过程。学生还得明确与系统有关的所有变量或相关的因素, 并且将这些变量和因素转化为问题求解过程, 得出相应的结论。在进行一系列问题求解分析之后, 运用产生式规则来表示知识。 该过程中有助于提高他们的分析、思维与判断能力。另一方面,在专家系统运行时,学生可以向专家系统提出诸如“为什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……会怎么样”等问题, 系统接受用户的问题指令后,可以根据推理的逻辑进程, 即时将答案呈现给用户,这个过程如同教师与学生在进行面对面的教学,学生还可以充分体验人类专家的求解思路和推理风格。完善的专家系统还可以让其他学生去运用和体验, 具有一定的实用价值。正如美国著名的学习论专家Jonassen所指出的:那些自行设计专家系统的学生将会在这种活动中受益匪浅, 因为这是一个对所学知识进行深度加工的过程。[4]

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