关于短时记忆存贮库容量的甄别——与汪悃款同志商榷，本文主要内容关键词为：库容论文,同志论文,记忆论文,汪悃款论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
提要 涉及“组块”的短时记忆容量是近代记忆研究的重要课题之一。汪悃款同志撰文否认国内外文献广为使用的7±2（组块），提出赫伯特.A.西蒙的“4个组块”是不容置疑的“唯一科学的结论”。本文对此提出商榷和质疑，希望心理学研究更具批判精神以提高其科学性。
关键词 短时记忆容量 论证 证伪
短时记忆（STM）是记忆研究中一个具有多元价值的课题， 也是近代认知心理学的核心问题之一。《一个尚待确认的科学结论——对短时记忆存贮库容量的甄别及再论证》（以下简称《结论》）原载《云南师范大学哲学社会科学学报》1995年第4期， 见于人大复印报刊资料1995年第10期。汪悃款同志以4 千余字的篇幅论证并认定了一项“具有独创性的、唯一科学的”结论——“短时记忆存贮库的真实容量为4 个组块”，并吁请学术界、科学界予以确认。
《结论》引起了笔者的共鸣，愿就相关问题谈点看法，兼与汪同志商榷。
（一）短时记忆存贮库及其容量
笔者认为，先对有关记忆和短时记忆的研究作一简要回顾是有益的。
按照认知心理学的观点，人的记忆过程是一个信息加工和处理过程。基于在编码方式、存贮时间和提取方式等方面的差别，目前较为科学的认识是把记忆系统分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三个不同的“类型”、“阶段”或“子系统”。上述三种记忆在运作中各有自己相应的存贮器或存贮库。
瞬时记忆又叫感觉记忆，通过一种或几种感官进入瞬时记忆存贮器的是物质刺激的直接映象或“原始信息”，其存贮容量是感官的生理限度，亦可定义为由衰变（decay）所限制的信息保持时间。〔1〕感觉记忆中的信息经初步选择即进入短时记忆。
短时记忆又叫工作记忆或操作记忆，其信息既来自瞬时记忆的输入，也来自长时记忆的检索和提取，从某种意义上看乃是一种与人的意识相连的“现实的”记忆。
短时记忆存贮库作为信息加工的临用性贮存器有两个特点或限制：一是寄存的短时性，即短时记忆存贮库中的信息如不复述，则在一个较短的时间内（约15秒至1分钟）消失， 只有经过选择并得到足够加工的信息才能进入长时记忆；另一个重要特点是存贮容量的有限性，即记忆广度限制或STM容量， 在操作上由信息进入短时记忆系统后不经复杂加工而能及时回忆出的数量表征。实验中刺激物的不同物理特征、意义特征、信息量、刺激的呈现方式以及提取方式等，都会影响记忆过程及实验结果，故短时记忆广度的一般探测方法应尽量使实验条件控制得简单而明确。
短时记忆的容量有多大？实验表明，人的短时记忆广度是七个左右彼此无关的项目。〔2〕弹性更大的说法是“7±2个单元，或更少一些”。〔3〕
人作为主动的信息加工者，在记忆过程中总要根据某种经验把分散孤立的单位组成更大的心理单位，米勒（Miller,1956 ）称之为“组块”（Chunking），并把“组块”（Chunk）作为记忆的单位。 上面说的7±2个互不相关的项目，应理解为7±2个组块。
值得指出的是，“组块”作为组织或再编码过程，其信息含量是随之而变的；“块”大信息量未必大，“块”小信息量未必小，即STM 容量与组块的信息量有别。实验表明，块的大小和信息承载以个人的经验组织体系为转移。举例说，以无关单字为单位，一般人的STM 容量大致为7，如果单字组成句子，则以组块为单位的STM容量就会减小。试比较“难—军—红—不—征—远—怕”和“红军不怕远征难”；“苹果—摩托车—大厅—猴子—蜻蜒—走廊”和“苹果堆在大厅里请走走廊”、“猴子骑摩托车抓住了蜻蜒”（鲍维尔，1969）——无论从能记住的项目或是信息量看，其组块的扩容性是肯定的。
换言之，虽然每个人短时记忆的“原始广度”差不多，但由于各自在信息加工过程中组块水平不同，STM 容量的个体差异在实质上还是存在的。提高组块水平优化组块方式是提高记忆及短时记忆水平的基本条件之一，也是人类认识和思维水平得以不断提高的重要条件之一。
（二）关于西蒙的说法
美国学者赫伯特·A·西蒙（Herbet.A.Simon ）对短时记忆存贮容量及组块问题的见解，常为我国教科书引用的材料有两段。鉴于《结论》作者认定西蒙1969年发表的结论——短时记忆存贮库的真实容量为“4个组块”是“唯一科学的结论”，这里谨摘若干文字供读者参考：
“短时记忆的容量究竟有多大？根据H.A.Simon 1974年已做被试得到的实验结果表明，他能立刻正确再现的材料的数量是：单音节词和双音节词都是7个，三音节词是6个；但由两个单词组成的短语， 如Milkyway，differential ilculus，criminal lawyer，则只能记住4 个，长些的短语，如fours core and seven years ago，all's fair in loveand war，则只能记3个，Simon认为把短时记忆的广度说成7个，只是大体上对的。但这远远不是确切的情况。如果我们增加组块的大小，用这种块所测量的短时记忆容量就随之减小。〔4〕
“……蔡斯和西蒙（W.G.Chase & H.A.Simon，1973）曾做了这样一个实验：被试共有三个人，一位是象棋大师，一位是一级棋手，一位是初学下棋的新手。给他们呈现摆着24个棋子的棋盘5秒， 然后要求三位被试在另一个棋盘上重新重盘。如果24个棋子是随机摆设的，则不管是大师，一般棋手，还是初学棋的新手，复盘准确性大体相同。如果24个棋子是一个真实棋局，则大师复盘准确性为62%，一级棋手为32%，初学下棋的新手只有18%……，蔡斯和西蒙发现，象棋大师、一级棋手、初学棋的新手在各次实验中的平均组块数分别为7.7，5.7，5.3， 每个组块所包含的棋子平均数分别为2.5，2.1和1.9。 这个结果显示出知识经验越深，不仅应用的组块数越多，而且每个组块所包含的相应信息量也越多。”〔5〕
通过这两段有代表性的文字，我们可以得出这样的认识，即本世纪70年代以来心理学界乃至及西蒙本人，并没有把“4 个块”视为具有特别意义的“唯一科学”，也看不出西蒙有意要否定米勒（Miller，1956）乃至雅可布斯（J.Jakobs，1887）和艾宾浩斯以来一般认定的7±2。至于《结论》所引赫氏1969年在《人工科学》中发表的“非同一般”的重要结论，赫氏也只是说其特定的“受试人采用高效策略的能力方面受到的最大限制，源于短时记忆结构的储存能力太小（四块），源于将一块信息从短时记忆转移到长时记忆所需时间相对来说较长（五秒）”。〔6〕这种“四块”和“五秒”， 只是对短时记忆储存能力的一种简略说明或大致描述，视其为理论上的“真实容量”或“真值”或无不可，但它决非“唯一”。
（三）关于《结论》作者的再论证
《结论》作者在其论证中援引了三项“非常令人信服的重要资料”作为“例证”，其中前两项分别是美国数学家T.丹齐克在其《数科学的语言》和法国社会学家列维—布留尔在其《原始思维》中的一些说法，大致可归为：
1.人类在进化到蒙昧时期已具有一种被称为“数觉”的才能，这种数觉仅限于人类和极少数动物（鸟类、蜂类），而人类数觉阈限的最大值是数4。普通文明人的“直接视觉数觉”很少超过4。
2.数与原始集体表象互渗关系密切。作为体现计数法基础的周期性原则的“基数”，可能是由于那些与计数的方便绝无共同之处的原因产生的；数4 作为“数—总和”在所考查的某些民族的集体表象中具有特殊地位。
这里，笔者首先要指出的是在《原始思维》第5章中， 列维—布留尔并没有如《结论》所说“尤其突出地探讨了直接视觉的数4现象”，所谓列氏“再三强调和肯定数4是人类先于一切有关识数、计数， 认知—思维活动，与生俱来的、原初存在的一种特殊的数感觉”，很可能只是作者的某种误解或曲解。
其次，笔者认为，所谓以“直接实在”为感知对象的“直接视觉数觉阈限”，实际上也就是感觉记忆或瞬时记忆的广度（武德沃斯曾称之为注意广度或领会广度）。这个广度在采用由斯佩林（G.Sperling）首创的“部分报告法”之前一般认为平均不超过5个字母； 用“部分报告法”测得的广度大约为9。（由于方法上的限制， 我们还不能严格确定感觉记忆容量的最大值或上限。〔7 〕）当我们讨论作为与瞬时记忆和长时记忆相联系的短时记忆系统信息保持时限和容量时，似乎没有理由把它与属于感觉初始阶段的瞬时记忆等量齐观。尽管瞬时记忆和短时记忆二者间确实存在着转化、交叉及其相互临界的“事实”，但对目前我们正在讨论的课题来说，却是两个不容混淆的概念。而《结论》所谓“短时记忆库的真实容量——4 个组块”与“直接视觉数觉的最大阈限——数4”二者之间“在性质、功用、系统构成等方面完全一致”， 更是把短时记忆和瞬时记忆系统“合二而一”的惊人之语——事实上，作为指定（to designate）符号的外在或内在，无论是对“组块”、“容量”、还是“视觉数觉的最大阈限”等等，我们所了解的比我们想了解的要少得多，还远远达不到对其性质、功用、构成等进行微观比较的程度；但无论如何我们不能退到只有“初级记忆”而无“瞬时记忆”的米勒、詹姆士时代。
质言之，上述例证及“完全一致”是缺乏根据和难以成立的，其理论粗暴和让人尴尬，绝不是几句“事实表明”、“历史真实”、“科学实验”、“合乎逻辑”、“绝非偶然”就能掩饰过去。
作为反面论证，《结论》还论及持有歧义的代表性观点——“短时存贮器中能同时存贮的组块数量不超过5—9个，这又是一个硬性限制。”〔8〕
应该说，如果《结论》能让人确实看到“7±2”（“5—9”）有何不妥，也算是从波普尔的证伪（confirmation by falsification ）角度做了一点有益的工作。令人遗憾的是，《结论》竟把“5—9”说成是“源于蔡斯和西蒙合作的以棋子为媒介的一项实验”，即本文在前面已经引述过的蔡斯和西蒙于1973年做的著名实验。笔者感到难于理解的是：在蔡斯—西蒙的实验中，被试的成绩差异根据实验者的分析明明是组块能力所致，《结论》却何以非说是“并非是由于他们的不同组块能力所致”？被试对无序棋局的复盘成绩相差无几，何以就“更进一步地证实，受试者的成绩差别与他们的组块能力无关”？而短时记忆贮量一次存贮5—9个组块是个硬性限制的意见又何以会因此受到怀疑而“动摇”？还有《结论》在文中先后两次提到的西蒙，即“蔡斯和西蒙”中的“西蒙”和“蜚声国际学坛”的赫伯特.A.西蒙， 究竟是一个西蒙还是两个西蒙？在通过实验否证7±2方面，赫伯特.A.西蒙又究竟做了何样“出色的工作”并取得了“令人惊喜的成功”？
笔者以为，论证自有论证的逻辑和规则。不管西蒙如何，《结论》在甄别STM容量和立论“短时记忆存贮库容量一次存贮4个组块是唯一科学的结论”这一主要方面并不成功；但在其苦心罗织多有灼璨的论述中也不乏睿智洞察和给人启发之处，容笔者在下面谈及。
（四）几点思考
1.服务于科学共同体的科学争论是科学信息交流的开放性方式，是科学的真正生命线和科学发展中最重要的创造因素之一。〔9 〕《结论》挑战我国科学理论研究包括心理学研究的某种“滞后和保守”，挑战对STM容量的传统认识， 敢于将“一个尚待确认的科学结论”视为“一个不容置疑的科学结论”，表现了一种思想解放和追求本真的热情与自信。笔者为文乃是对《结论》的响应，并藉此引起人们透过争论对各自所持理论观点的真实性和可靠性作出认真的思考和审慎的判断。
2.科学权威不是绝对的，科学结论也不是绝对的。赫伯特.A.西蒙视人类心理和人脑为符号系统或实体系统，而短时记忆表现出来的恒常性参数——“固结参数”和“容量参数”，只是一种“量价”意义上的常数或“估值”。〔10〕这种“估值”就STM容量而言，西蒙在70 年代的著述中倾向于“4”，有“大约是7项（或许只有4项）”的说法； 80年代更其灵活，有“4个组块”、“四、五个组块”、“5—7 个组块”、“六个左右的组块”等说法。既然如此，将“4块5秒”说成“无可辩驳”和“唯一正确”，是否有点以辞害义或以偏概全或？说宽一些，我们在引进和学习西方有关理论时，是不是应该更多地做此“去粗取精，去伪存真”的工作，对科学与非科学、“描述的心理”和“说明的心理学”互补演进的历史，表现出更大的理论耐心？
3.人的生物性、社会性双重本性上的相互关系，是揭示人类心理运动的关键依据。人的记忆能力乃是人的实践所定域的一个方面。虽然人的任何行为（外显、内隐）都是机体结构的功能，但可以将其分成不同的层次：直接依附于结构的是一级功能，由一级功能派生的是二级功能；前者如瞬时记忆，后者如短时记忆。在结构与功能的一般关系上，功能不仅取决于结构也同化结构，它们是一种在信息参与下的“双向构建”；13机体与环境相统一，结构与功能相统一这一自然辩证法的永恒规律，提示STM容量不是一种物理限制而是一种能力的“关系实在”。 这种“关系实在”或“关系质”可以用不同的科学语言在不同的层次上加以描述和说明。即使未来的生理科学和脑科学能够对相应于‘块’的生理结构及其组织机制作出“圆满解答”，这种“解答”也难以是唯一的和最终的。
4.我们欣喜地看到，近年国内记忆研究取得的进展，在宏观方面有李伯聪同志在《论记忆》〔12〕一文中对记忆与时间、记忆与自我、社会记忆与“世界3”等问题的精辟论述；微观方面， 基于对神经元的兴奋与抑制和突触强度的变化两方面的模拟而建立起来的人工神经网络（BNN）学说， 较好地解释了神经网络信息加工的分布式存储和处理特征，在一定程度上揭示了记忆现象的底层过程，统一了“定位”与“非定位”的矛盾；〔13〕教材方面，我国第一部系统介绍国内外记忆研究成果的著作《记忆心理学》（华东师大杨治良主编）在阐述记忆的生理机制时，亦较为详细地介绍了产生记忆的神经部位和贮存记忆的神经生理单元。〔14〕上述成果以及其它成果，为我们在现代大科学的基础上进一步推进记忆研究以有益启示。
限于篇幅，上述评论及思考中的一些引用和说明有欠细密，读者可以查阅原文（如《原始思维》有关章节）；需要补充及展开之处，如《结论》提到的心理学理论知识切入科技应用、人类思维由形象到抽象的历史发生等，拟另文商讨。
如果说心理学是一门古老而年轻的科学，那么，在其无尽的探求中保持一份“海边拾贝”的童趣天然合理。
如果说心理学是一门成熟中的科学，它亟需一批在思想上方法上日趋成熟的中坚。
如果说心理学是一门危机中的科学，其“蒂亚诺方舟”就是实事求是的科学精神和批判精神。
从满足和沿袭中摆脱出来，在马克思主义认识论的指导下锐意进取，这才是心理学科学进步的标志之一。（责任编辑 达人）
本文作者：邓立平，讲师，吉安师专教育学心理学教研室，江西吉安343009＊