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科学与人文讲座2022年第2期报道:科学家如何能够克服认知偏差

  • 赵思研
  • 创建时间: 2022-04-06
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2022年3月25日下午1点30分,中国科学院大学人文学院2022年第2期“科学与人文讲座”在玉泉路校区人文楼教一阶举行。中国科学院大学胡志强教授应邀主讲,题为“科学家如何能够克服认知偏差”,中国科学院大学人文学院历史系苏湛副教授主持本次讲座。

 

胡老师首先介绍了研究背景,指出相比其他学科,科学哲学内部存在着许多异质特征,科学哲学家们亦存在三种不同的研究取向。其一为规范取向,关心科学的规范性问题或合理性问题,代表人物如卡尔纳普、波普尔等。其二为描述取向,关心科学运行和科学家行为的实际状况,包括历史学派的科学哲学家和知识社会学家的工作,代表人物有库恩、拉图尔等。其三为解释取向,关心如何解释科学活动或科学演变的特征。由于近代科学在预见力、解释力等方面成为历史上最成功的认识活动,学者致力于找出其背后的机制,代表人物为吉尔(Ronald Giere)。他从认知角度开展的研究,得到了学术界的广泛支持,进而促进了一系列丰富的研究成果。

人类认知经历了种系演变(动物到人)和个体演变(个体成长)的过程,科学家的认知处于其高级阶段。那么从常人认知到科学家认知的演变是连续的还是断裂的?相似的还是存在根本性差异?这一问题引发了长期争论并形成对立观点。其中连续论的代表人物Gopnik认为儿童的认知发展和科学理论变革具有相同的学习机制,只在成熟程度和精致程度上有所差异。但断裂论则持反对意见,Carey等人认为新的科学概念的形成和儿童的自然认知之间存在明显的断层;Solomon等人认为连续论没有顾及科学的社会和认知规范;Fine则认为常人的自然认知作为进化的结果事实上并不适合以求真为目标的科学活动,按照这种观点,常人只有在认知上发生巨大改变才能成为科学家。

自上世纪60年代以来,认知心理学家通过大量实验,证实了常人在认知过程中存在广泛且系统的认知偏差。胡老师介绍了几个具有代表性的认知心理实验,并邀请大家参与实验互动,其中包括美国心理学家华生(Wason)的四卡片选择实验——涉及到逻辑语句的真假判断;特沃尔斯基(Tversky)和卡尼曼(Kahneman)的合取谬误实验和框架效应(framing effects)实验;斯坦诺维奇(Stanovich)的析取推理实验等,这些实验的结果足以说明认知偏差的普遍存在。此外,认知心理学家还揭示了许多其他类型的认知偏差,比如属性替换、我方偏差、过度自信等等。

对于如何解释这些认知偏差现象,卡尼曼认为,为了获得进化优势,人的心灵形成了双重认知加工系统,即系统1和系统2,分别对应直觉和理性两种具有不同特征的思维模式。系统1主要使用迅捷法,其特点是注重联系、相似性而非逻辑和统计。它在许多情景下具有进化上的优势,例如有助于紧急避险,但在一些重要任务上,却常常带来非理性的结果。事实上,人类有一个把系统1作为默认认知机制的基本趋势,即具有启动的优先性。认知心理学家认为这是因为大脑在处理某个情景时,应用了已有的各类计算机制,而这些机制通常会在算力和代价之间进行权衡。系统1的算力小,但运行代价同样较小,而系统2则相反,且对注意力的要求较高。

在此基础上,斯坦诺维奇注意到认知表现存在个体差异。他把认知系统重新划分为三个部分,其中系统1被称为“自动心灵”,而系统2被进一步拆分为“算法的心灵”(autonomous mind,)和“反思的心灵”(reflective mind), 前者体现在认识能力上(cognitive ability),后者则体现在思维趋势(thinking dispositions)上。

胡老师认为,除个体之外,不同群体间也显示出认知上的差异,特别是科学家群体在科学认知中似乎比常人较少出现偏差,这既体现在科学研究的成果上,也体现在研究的过程中。对于这一现象我们该如何解释?事实上,认知心理学家普遍认为人类在系统1(自动心灵)方面通常并不存在差异,那么我们能够想到的第一个可能的解释——“算法的心灵”存在差异,即科学家的智商高于常人。根据吉布森(Gibson)和莱特(Light)于1967年发表的论文“Intelligence among University Scientists”来看,科学家的IQ值普遍较高,但这篇文章同时表明智商与科学家个体的成就缺少相关性。此外,斯坦诺维奇认为智商只能解释少数认知差异,他强调理性障碍(Dysrationalia)现象的存在,即“聪明人也会干傻事”。因此,这一解释缺乏说服力。第二种解释是“反思的心灵”存在差异,即教育和训练的层次不同,使得科学家具有更好的思维趋势。然而这种解释仍然存在问题,无法说明为什么科学家在科学领域之外,似乎并不比常人拥有更好的认知表现。因此,答案一定与科学研究领域的某些特征有关,而并非仅仅关乎科学家的个体特征。

斯坦诺维奇的另一个观点让我们看到了新的思路。他指出,为了克服认知偏差,人们需要高层次系统来抑制系统1的优先性,并带来更好的替代回应方案——假设推理和认知模拟。前者需要区分真实世界与想象情景的表征;后者要求一种解耦操作,即在基本表征上形成有关世界的次级表征。那么,问题的核心就在于科学研究的何种特征使科学家的心灵产生了这种转变动机。

胡老师认为,原因或许是科学研究具有的集体认知特征。科学研究并非是由单个科学家个体活动的简单加和,而是一个群体(科学共同体)的认知工作。然而在群体中实际上存在着两种压力,一种来自于科学方法论规范,其核心是假设和检验。假设实际上是一种认知模拟,它要求脱离直接反映中的现实世界,以提出不同的可能性,包括各种科学理论。而检验使得假设中对世界的表征不能混同于想象的情景,是对假设的证伪。另一种压力来自于科学的社会组织,特别是研究活动中的激励机制,科学家的成功来自于同行承认,但因其稀缺性,长期存在激烈竞争。胡老师认为,正是以上两种压力提供了动机,使得科学家能够更好地克服认知偏见。而在科学研究以外的领域,由于两种压力减小,科学家对系统1的抑制作用也会随之减弱。

报告结束后,胡老师与同学们就部分问题进行探讨。随后讲座在热烈的掌声中圆满结束。

【图文/刘宗圣】

【主讲人简介】

胡志强,中国科学院大学人文学院教授。专业领域为科学哲学、认识论、伦理学。目前担任《自然辩证法通讯》杂志主编,是中国自然辩证法研究会第八届理事会常务理事、科学哲学专业委员会副主任。