认知科学与你的生活：手段的目的分析

假定你想拜访住在新泽西州萨米特（Summit）的一位朋友，而目前你居住在加利福尼亚的波莫纳（Pomona）。可供选择的交通方式有许多种：步行，骑自行车，搭乘出租车，搭公交车，乘坐火车，自己驱车前往或是乘坐飞机或直升机。最切实可行的方法可能是搭乘商业航班，这是最快的方法也符合你的预算。然而，为了登机，你必须前往离居住地以东5英里的Orange County机场。同样你可以选择步行，骑自行车，乘出租车等。效率最高、花费最少的方法是自己驱车前往。然而，当你准备出发去机场时，车却停放在修理厂，而不是你现在所在的地方，所以你必须先拿到车，你或许会选择步行去修理厂（或者叫一辆出租车）。

这里所描述的问题解决方法称为手段-目的分析（means-ends analysis）。它包括将目标（新泽西州的萨米特）与起点（加利福尼亚的波莫纳）比较，考虑可能克服差距的方法（步行，骑自行车，乘出租车等），然后选择最佳方案。选出的最佳方法（搭乘飞机）也许还需要一些先决条件（例如，人到机场，买好机票）。如果这些前提没能满足，子目标就产生了（例如，“你怎么到达机场”）。通过产生子目标，任务被分解成可以解决的小步骤，完整的解决方案就建构起来了。

Newell和Simon（1972）及其助手研究了在解决某些数学问题时所用的手段-目的分析，如下所示：

假设D＝5，请确定其他字母所代表的数值（这类用字母代表数字的问题被称为密码算术问题）。

研究者创造了一种计算机程序，称为GPS，即通用问题解决程序（General Problem Solver），运用手段-目的分析法来解决密码算术问题和逻辑问题。GPS采用下述基本策略：首先，它观察所给定的对象（例如上述的密码算术问题），将它与所期望达到的目标（一道要求将所有字母用数字代替的数学题，解决方法实际上就是线上的两个数字相加）进行比较。GPS以此检测出所有实际对象与期望目标之间的差异。

接着，GPS会考虑能够改变对象的可行运算。在此，所谓可行运算包括将某些字母用数字加以代替，例如D＝5。所选择使用的运算目标是缩小实际对象与期望目标之间的差异。万一没有一种现有运算可应用于实际对象，GPS会尝试修正实际对象以便使用运算。同时，GPS尽力密切留意实际对象与期望目标之间不同类型的差异，首先解决最困难的差异。因此，如果找到几个可能的运算，它们全都可应用于实际对象的话，GPS会通过一些方法安排不同的运算顺序，以便某些运算首先得到执行。(www.xing528.com)

Newell和Simon（1972）呈现给真人被试和GPS一些逻辑问题和密码算术问题，比较两者的“思维”。人类被试用口头报告，就像在阅读完本章后要求你做的那样。GPS生成有关目标、子目标的打印输出，以及在工作时采用的运算。

比较这些产生的输出，Newell和Simon得出结论：在GPS的表现和作为被试的耶鲁学生的表现之间有许多相似之处。我们注意到，GPS所运用的手段-目的分析这一普遍的启发式也称为捷径策略，与生成-检验法相比是一个更为集中性的解决方法：它更多的是指导问题解决者接下来选择什么步骤。

手段-目的分析同时也迫使问题解决者在开始着手解题之前就分析问题的各个方面，并生成一个解决的计划方案。这通常需要建立子目标。注意，问题解决者只有在经过一些思考之后，“盲目性”的表现才会减少。

然而，手段-目的分析并不总是解决问题的最佳途径，因为有时最佳方法反而是暂时后退一步或是远离目标。比如，设想你住在洛杉矶的东部，但是要搭乘从洛杉矶飞往丹佛的航班。为了达到目标，你必须首先前往机场，暂时向与目的地距离更远的方向移动（更向西）。向目标迈进的最有效途径并不总是最直接的一条，这一点在手段-目的分析的观点看来更加难以理解。