智力定义心理学

人类智力是指从过去的经验中获取知识、适应不同情况、掌握和运用抽象概念，并利用所获得的知识来操纵周围环境的认知能力。

从事智力研究的调查人员热情高涨，很大程度上是由于他们努力想弄清楚智力的定义。不同的科学家在他们的定义中强调了智力的不同方面。例如，在 1921 年的研讨会上，美国心理学专家 Lewis Terman 和 Edward L. Thorndike 在智力概念上存在分歧。Terman 坚持抽象能力，而 Thorndike 则侧重于学习和对询问作出令人满意的回应。然而，近年来，心理学家普遍认为适应环境对于理解智力及其作用至关重要。

这种变化过程可以在许多不同的情境中观察到：学校里的学生被教授成功学习所需的知识；医生在照顾患有不明症状的病人时，发现病因；画家重画一幅画以获得更一致的感知。在大多数情况下，适应是通过改变自身来更好地应对周围环境的过程。然而，也可能是改变周围环境或创造一个完全不同的环境。

有效的适应依赖于各种与认知相关的过程，例如学习、记忆、思维、推理和解决问题的感知。智力定义中最重要的方面是，它本身并不是一种心理或认知过程，而是为了有效适应而有目的进行的一系列行动的组合。因此，发现新疾病的医务人员通过阅读医学期刊中关于疾病的资料来适应，在吸收内容的同时保留诊断患者所需的核心要素，然后运用推理来解决问题，将数据应用于患者的具体需求。智力作为一个整体，现在被视为不是单一的事物，而是许多才能的成功集合。研究该领域的人士一直未能完全清楚这一点；该主题的大部分背景都围绕着构成智力的特征和能力。

智力理论

智力理论，就像大多数科学理论一样，是通过一系列模型发展而来的。其中一些最强大的模型是心理测量理论，也称为心理测量学，它侧重于大脑运作的机制；认知和情境主义；一种研究思维与环境之间相互作用的综合方法；以及研究智力神经基础的生物科学。

心理测量理论

心理测量理论通常旨在理解智力的结构。它是什么形状？如果存在的话，它是由哪些部分组成的？这些理论通常基于并由智力能力测试收集的证据得到证实，包括类比（例如，水之于植物，如同食物之于______）和分类（例如，哪个词不属于其他词？知更鸟、麻雀、蓝鸦、鸡）以及系列完成（例如，接下来的数字是什么？ 3、6、10、15、21、_）。

心理测量理论源于将智力视为通过心理测试衡量的能力组合的概念。有可能量化这种模型。例如，基于数字的测试表现可能代表数字、推理和记忆技能的无权重组合，用于更复杂的序列。数学模型允许一个特定领域的弱点可以通过另一个领域的高能力水平来弥补。因此，更高的推理能力可以弥补计数能力的任何弱点。

英国心理学家 Charles E. Spearman (1863-1945) 提出了最早的心理测量理论之一。他于 1904 年发表了关于智力的第一篇重要文章。这个发现今天看来可能很明显：那些在一个智力测试中表现出色的人往往在其他测试中也表现出色，而那些在一个测试中表现不佳的人往往在其他测试中也表现不佳。为了确定这些表现差异的根本原因，Spearman 创建了因子分析。这是一种分析不同测试分数模式的统计方法。他发现，只有两种类型的变量是个人测试分数差异的基础。第二种也是最重要的一种，他称之为“一般因素”，也称为“g”，它渗透到执行需要智力的任何任务的能力中。

无论任务是什么，它都需要智力；任务将需要一定量的 g。另一个因素与特定测试相关。例如，如果一个人进行算术推理测试，他们在该测试上的成功将需要普遍适用于所有测试的一个要素（g）以及一个与特定心理操作相关的附加要素，例如数学推理。g 到底是什么？给某物命名与知道它实际上是什么不同。Spearman 不确定主要方面是什么，但在 1927 年提出了这个想法，即它可能类似于“心理能量”。

有一位美国心理学家 **L.L. Thurstone**。他不同意 Spearman 的理论，认为存在七个方面，他将其识别为“主要心理能力”。根据 Thurstone 的说法，这七种能力是：理解词语的能力（如理解词语和阅读所需）、词语流畅性（如写作和创造词语时所需）、数值能力（如解决基本数值计算和推理挑战时所需）、空间可视化（如可视化和操作事物，例如将一套行李塞进汽车后备箱时所需）、归纳推理（如完成一系列数字或根据过往经验预测未来时所需）、记忆（如回忆个人姓名和面孔时所需）和感知速度（如纠正文本中的拼写错误时所需）。

虽然 Spearman 和 Thurstone 之间的争论尚未解决，但其他心理学家，如加拿大的 Philip E. Vernon 和美国的 Raymond B. Cattell，都声称两人在某些方面是正确的。Vernon 和 Cattell 认为智力能力的概念是分层的，包括 g，这是一个位于层次结构顶部的通用能力。在 g 的下方是能力逐渐减弱的层次，最后是 Spearman 确定的特定能力。

Cattell 在《能力：它们的结构、生长和作用》（1971）中提出了一个想法，即一般能力可以分为两种不同的类型：“流体”和“晶体”。这些能力包括思维和解决问题的技能，这些技能通过包含类比、分类和系列完成的测试来衡量。晶体能力被认为源于流体技能，包括理解词汇、一般知识和特定领域知识的能力。美国心理治疗师 John L. Horn 表示，晶体能力倾向于在人的一生中增加，而流体能力在早期增长，在晚期下降。

大多数心理学家认为 Spearman 的才能划分是不够的。然而，许多人不同意应该分层划分。美国心理学家 Joy Paul Guilford 提出了“智力结构”理论，其早期版本假定了 120 种能力。在《人类智力本质》（1967）一书中，Guilford 指出，能力可以分为五种不同类型的操作、四种不同类型的内容和六种不同类型的产品。它们可以组合起来形成 120 种不同的能力。这种能力的一个很好的例子是认知（操作），它基于语义（内容）关系（产品）。Guilford 随后将他理论中设想的能力范围扩大到 150 种。

最终，人们清楚地认识到心理测量理论的基本方法存在一些严重问题。此外，心理测量学家（这是因子分析领域的从业者的称呼）未能找到一种科学的方法来调和他们的分歧。任何支持各种理论的方法似乎都可疑。但最重要的是，心理测量理论未能揭示关于智力潜在机制的任何基本信息。辩论“一般能力”或“流体能力”是一回事；然而，解释我们心智在运用智力能力时究竟发生了什么则是另一回事。根据认知心理学家的观点，解决这些问题的答案是专门研究智力潜在的脑部过程，并将其与心理测量学家提出的智力方面联系起来。

美国心理学专家 John B. Carroll 在《人类认知能力》（1993）中提出了一个“三层”心理测量智力模型，该模型建立在先前的智力理论之上。许多心理学家认为 Carroll 的概念是决定性的，因为它基于对数千个信息集的重新分析。在最初的层次上，Carroll 发现了有限的能力（约 50 种），其中包括 Thurstone 概述的七种主要能力。根据 Carroll 的说法，他的中间层次包括广泛的能力（约 10 种），如学习、信息检索、速度、视觉、感知、流体智力以及概念的形成。第三层完全由一般的 g 因素构成，该因素由 Spearman 定义。这似乎很明显，最顶层的因素是主要的，但事实并非如此，因为没有保证存在一般的因素。

现代和传统的心理测量理论并非没有问题。首先，尚未证明存在一种包含整个心理能力范围的一般能力。心理学家 **Robert Sternberg 和 Elena Grigorenko** 编辑的《智力一般因素：有多普遍？》（2002）一书中，提供了关于 G 因素的不同观点，许多作者认为特殊技能比一般能力更有价值，尤其是在解释认知功能中的个体差异方面。第二个问题是，心理测量理论无法准确描述大脑中发生的所有事情。第三个问题是，不确定心理测量理论所依据的测试是否可以在所有文化中都适用。

实际上，有一种观点认为，在衡量能力或智力的测试中取得成功的分数取决于个体在文化框架内的知识。1997 年，美国心理学家 Patricia M. Greenfield 在她的论文《你带不走：为什么能力评估无法跨越文化》中发现，一项测试在不同的文化背景下可以衡量不同的能力。她的研究结果表明，在设计衡量能力的测试时，考虑跨文化泛化的问 题很重要。

认知理论

在心理测量理论占主导地位的时期，智力研究深受研究个体测试分数差异的研究人员的影响。在 1957 年的一次面向美国心理学会的演讲中，美国心理学家 Lee Cronbach，作为测试领域的领导者和杰出的心理学家，批评了研究个体差异的心理学家与研究人类行为共同点的心理学家之间缺乏共同点。Cronbach 呼吁联合“科学心理学的两大分支”，从而促成了智力认知理论以及理论中提出的潜在过程的创建。

公平的绩效评估需要理解智力背后的过程。否则，就有可能在评估总体分数和其他绩效测试时得出误导性甚至错误的结论。例如，假设一个学生在心理测试的语言类比方面表现不佳。可以得出结论，该学生推理能力不强。同样合理的解释是，该学生无法理解词语或根本无法阅读它们。无法理解“大胆相对于怯懦，就像缓解相对于______”这个概念的学生可能是一个出色的理性主义者，但词汇量有限，反之亦然。借助认知分析，测试解释者可以确定分数有多少是由于推理能力弱造成的，以及有多少是因为不理解词语含义造成的。

大多数认知模型对智力的核心观点是，智力包括信息的认知表征（如图像或命题）以及作用于这些表征的功能。更聪明的人被认为对信息有更好的理解，并且能更有效地处理表征。研究人员试图衡量不同类型心理过程的速度。数学建模将完成一项活动所需的总时间划分为完成每个心理任务所需的时间部分。它们通常假定这些过程按顺序执行（一个接一个），因此处理时间是可加的。一些研究人员允许并行处理，即同时执行多个过程。无论使用何种算法，分析的主要元素都类似于基于心智表征的心智过程。

各种智力理论得以发展。其中之一是由美国心理学家 Earl B. Hunt、Nancy Frost 和 Clifford E. 提出的。

Lunneborg 及其同事在 1973 年提出了一种整合心理测量学和认知建模的方法。他们没有从标准的心理测量测试开始，而是开始检查实验心理学家在他们的研究实验室中使用以研究基本认知现象的任务，包括感知、学习和记忆。研究人员发现，这些先前未被考虑的测试中的个体差异，实际上与智力分数心理测试中的变化模式密切相关（尽管只是微弱相关）。这些发现表明，基本认知过程构成了智力的基础要素。

接下来的插图说明了 Hunt 和他的同事在他们的研究中所做的类似工作：向一个人展示一组字母，如“AA”、“Aa”或“Ab”。此人的任务是尽可能快地回答以下两个问题之一：“这两个字母在物理上是否相同？”或“这两个字母仅在名称上是否相同？”在第一对字母中，它们在物理上是相同的，但在第二对字母中，字母仅在名称上相同。

心理学家认为，智力背后的关键能力之一是快速从记忆中回忆词汇信息，例如字母名称。因此，他们对回答有关字母名称的查询所花费的时间感兴趣。通过减去回答物理匹配问题所需的时间与回答名称查询所需的时间，他们能够分离出并排除纯粹阅读字母和按下计算机按钮所需的时间。他们发现，分数差异能够预测心理测量测试的分数，特别是那些测试语言能力的测试，例如理解力。Hunt、Frost 和 Lunneborg 发现，那些善于言辞的人能够吸收大量语言信息并迅速将其从记忆中检索出来。时间是研究中最关键的方面。

几年后，Sternberg 提出了一个解决心理测量任务和认知测试之间模糊性的替代策略的可能性。他声称，Hunt 和他的同事们只测试了涉及低级认知处理过程的任务。尽管这些认知过程与智力的发展有关，但 Sternberg 认为它们是外围的而不是核心的。他建议心理学家研究他们在智力测试中发现的任务类型，并发现人们用来完成这些任务的心理技巧和方法。

Sternberg 从他之前引用的类比开始他的研究：“律师对客户，如同医生对______”。他得出结论，这些类比的答案需要他识别的几个认知组成部分——类比项的编码（例如，从记忆中检索与词语客户、律师等相关的方面）、推断类比的最初两个短语之间的关系（例如，理解律师可以为客户提供专业服务的事实）；将这种关系映射到类比的第二部分（例如，找出律师和医生都提供专业服务）；应用这种关系来形成一个结尾（例如，意识到医生为其提供专业服务的人被称为患者）；最后回答问题。

通过将数学建模技术应用于反应时间数据，Sternberg 确定了信息处理的要素。他确定了每个实验对象是否实际使用了这些过程，这些过程是如何组合的，以及每个过程出错的程度。Sternberg 后来发现，这些相同的认知功能也在一系列智力活动中起作用。然后他得出结论，类似的因素是智力测试分数的基础。心理学家 Robert J. Sternberg 提出的理论认为，存在三种智力，包括实践智力（在各种情况下与他人合作的能力）、创造性智力（创造新概念的能力）和分析性智力（分析数据和找出解决方案的能力）。

英国心理学家 Ian Deary 等人采用了另一种方法。他认为检查时间是评估智力的一种特别有效的方法。人们认为，智力的个体差异可能部分源于吸收信息和处理简单刺激信息的数量的差异。在执行检查时间任务时，向参与者展示两条不同长度的垂直线，然后要求他们决定哪条线更长。检查时间是每个人辨别较长线条所需的时间。研究表明，聪明的人可以在更短的时间内区分线条。

其他认知心理学家也通过创建人类认知计算机模型来研究人类心智。该领域的两位先驱是美国计算机科学家 Allen Newell 和 Herbert A. Simon。在 20 世纪 50 年代末和 60 年代初，他们与计算机科学家 Cliff Shaw 合作开发了一个人类解决问题导向思维的计算机模型。它被称为“通用问题解决器”，可以为许多结构化问题提供解决方案，包括逻辑证明和数学应用题。这项研究基于一种称为“手段-目标分析”的算法技术，促使 Newell 和 Simon 在 1972 年开发了一个通用的问题解决理论。

Newell 和 Simon 的工作中研究的大多数问题都是良结构问题，他们可以确定从某个问题的开始到最终解决方案所涉及的行动。其他人则处理了其他类型的问题，例如文本的解释方式，或者人们如何回忆起他们从阅读文本中已经知道的内容。例如，心理学家 Marcel Just 和 Patricia Carpenter 已经证明，复杂的智力测试项目，如涉及几何图形推理的图形矩阵问题，可以使用复杂的计算机软件来解决，其性能与接受测试的人类相当。通过这种方式，可以明显看出计算机表现出类似人类大脑的“智能”方面。主要区别在于，程序员设计计算机的问题，并创建一个允许计算机解决问题的程序。人类会自己“编码”信息，而没有程序员管理他们的处理。如果存在“程序员”，那就是个体的大脑。

到目前为止所讨论的认知理论依赖于心理学家所谓的“信息串行处理”。这意味着，在这些情况下，认知功能是按顺序执行的，一个接一个。然而，我们一次一个步骤地处理信息的想法可能是错误的。许多心理学家认为，认知处理过程是并行发生的。

然而，区分并行和串行信息处理模型一直很困难（就像过去区分人类智力中的不同理论一样一样困难）。计算和数学建模最先进的技术后来被应用于这个问题。心理学家 David E. Rumelhart 和 Jay L. McClelland 提出了解决方案，包括大脑的“并行分布式处理”模型。他们提出，大脑中会同时发生多种类型的信息处理，而不是一次只发生一两个。

基于计算机的建模尚未解决关于智力组成的几个重要问题。例如，美国心理学家 Michael E. Cole 和其他心理学家声称，认知处理没有考虑到智力的表征可能因文化而异，也可能在不同的文化亚群体之间存在差异。此外，普遍经验表明，传统的测试可以预测学业成绩，但无法准确确定一个人智力将被如何应用（即，就工作表现或其他外部情况而言）。由于学业成绩和现实世界表现之间的区别，心理学家们正在研究在环境的背景下进行认知，而不是孤立地研究它。

认知-情境理论

认知-情境理论处理认知过程在不同环境中运作的方式。属于此类的两个主要理论包括 Howard Gardner 和 Sternberg 提出的理论。1983 年，Gardner 坚持单一智力的观点，提出了“多元智能”理论。过去的理论家能够声称智力包含许多能力。但 Gardner 更进一步，认为智力可以多元化，包括八种独立的能力。这些是语言、逻辑-数学、空间、音乐、身体-动觉、人际、内省智力以及自然智力。

Gardner 提出的部分能力与心理测量理论家提出的能力相似。特别是，音乐智力的概念并不广为人知，身体-动觉智力的概念也不涵盖舞者和运动员的独特能力。Gardner 的认知能力列表主要来自对异常个体、脑损伤和跨文化思维能力的研究。

Gardner 还提出了存在性智力的可能性（关注“终极”问题，例如生命的意义），但未能确定大脑中专门研究这些问题的区域。Gardner 对多元智能的研究使他能够断言，大多数关于智力的概念都是以偏概全和带有文化偏见的。然而，他对智力的定义可以被泛化，因为它基于文化和生物证据，以及从广泛人群的认知表现中获得的信息。

另一种采用相同认知和情境、文化因素观点的替代方法是 Sternberg 的“三元”理论。Sternberg 在《超越 IQ：人类智力三元理论》（1985）中提出了该理论。Gardner 和 Sternberg 都认为传统的智力观念过于狭隘。然而，Sternberg 对心理学家在多大程度上能够超越传统观念持怀疑态度，认为体育和音乐能力仅仅是天赋，而不是智力，因为它们是特定的，并且在大多数文化中都不是适应的先决条件。

Sternberg 提出了三种（“三元”）相互关联且相互联系的智力方面。它们侧重于个人的内在世界、外部环境以及感知。第一个包括构成所有思维基础的心理过程和表征。另一个方面是将这些过程及其表征转移到外部世界。

三元模型表明，聪明的人不仅仅是那些能够轻松高效地执行各种认知任务的人；相反，他们的更高智力体现在他们认识到自己的优点和缺点，利用自己的优点并弥补弱点的能力中。因此，更聪明的人会识别出他们能表现最佳的领域。智力的第三个要素是通过经验整合内在世界和外在世界的能力。它还包括将先前获得的知识应用于完全无关情况的能力。

心理学家 Robert J. Sternberg 提出的理论认为，存在三种智力。这些包括实践智力（在各种情况下与他人合作的能力）、创造性智力（创造新概念的能力）和分析性智力（分析数据和找出解决方案的能力）。

许多心理学家认为，智力体现在处理各种新情况的能力中。因此，经验非常重要。在这种情况下，例如，可以通过将个体置于不熟悉的环境中来评估智力。根据 Sternberg 的说法，评估智力的经验的一个方面是认知过程的自动化，当一项新任务变得熟悉时会发生这种情况。当一个人能够自动化日常任务时，他们就能在处理新挑战时运用更多的心理能力。

20 世纪末提出了其他智力理论。1990 年，心理学家 John Mayer 和 Peter Salovey 确定了“情绪智力”一词，将其定义为“感知情感、访问和生成情感以协助思考、理解情感和情感知识，以及反思性地调节情感以促进情感和智力成长的能力”。

Mayer 和 Salovey 的工作中发现的四个组成部分是（a）意识到自己和他人的情绪，（b）有效地运用情感来协助思考，（c）理解情感的复杂性以及它们如何影响随后的情感状态，以及（d）拥有调节自己以及他人情绪状态的能力。情绪智力的概念由心理学家和记者 Daniel Goleman 在 20 世纪 90 年代的出版物中得到了广泛推广。一系列旨在评估情绪智力的测试表明，情绪智力与标准智力之间存在中等关系。

生物学理论

前面讨论的概念试图在可能的心理概念的背景下理解智力，无论它们是方面、认知过程，还是与情境相关的认知思维过程。生物学理论是理解心智结构的一种完全不同的方法。这些理论的支持者，通常被称为还原论者，认为只有通过理解智力的生物根源才能获得对智力的理解。这个问题并不容易回答，尤其是在智力被认为超越简单数据处理的情况下。例如，Howard Gardner 在文章《我们对学习的了解和不了解》（2004）中尖锐地指出：

“人类的学习和思维能否仅仅归结为神经元的操作，或者硅片的操作？还是缺少了什么关键的东西，需要从人类有机体的层面来解释？”

将人类大脑与计算机进行类比表明，基于大脑的智力方法应该被视为补充而不是替代其他方法。例如，当某人学习不熟悉的德语单词时，他们会意识到德语短语 Die Farbe 与英语单词 color 之间可能存在的联系。然而，大脑中会留下一个痕迹，当需要使用这些数据时，这个痕迹可以被找到。尽管关于智力的生物学基础的知识不多，但在三个不同的领域已经取得了进展，每个领域都涉及对大脑活动的 연구。它们如下所述。

半球研究

另一种生物学方法集中于学术领域的绩效类型与它们起源的大脑区域之间的关系。在研究大脑两个半球的作用时，心理学家 Jerre Levy 及其他人发现，大脑的左侧在分析活动中更有效，例如那些涉及语言使用的活动，而右半球在空间和视觉任务中表现更好。总的来说，与左半球相比，右半球的运作似乎更综合、更整体。然而，半球专业化的模式比这更复杂，并且难以泛化。

Levy 和美国神经生物学家 Roger Wolcott Sperry 进行的一项早期研究说明了大脑半球之间的差异，Sperry 与“裂脑患者”——即胼胝体被切断的个体——一起工作。胼胝体是连接两个半球的桥梁。在胼胝体受损的个体中，两个半球独立运作。

Levy 和 Sperry 让裂脑患者用右手或左手握住他们看不见的木块，然后将木块与二维图像匹配。他们发现，使用左手的人比使用右手的人表现更好；然而，他们观察到这两种类型的患者使用了不同的方法来解决挑战。研究表明，右手者（由我们大脑的左侧主导）在易于书写但难以视觉辨认的模式方面表现更好。相反，左手者（由右半球主导）在需要区分的视觉模式方面理解得更好。

脑电波研究

德国心理学家 Hans Eysenck 研究了大脑的模式以及接受智力测试的个体的反应速度。先前关于脑电波的研究检查了这些脑电波与人们在能力测试或其他需要认知思维的活动中的表现之间的联系。一些研究中的研究人员发现了脑电图 (EEG) 波、事件相关电位 (ERP) 波的某些方面与标准智力心理测量测试分数之间的关系。

血流研究

第三个也是最新的研究领域基于测量大脑内的血流量。它可以直接测量大脑的功能组织。当人们执行认知任务时，测量大脑内部的血流量和位置。研究这个领域的一位杰出研究员，心理学家 John Horn，发现老年人执行认知任务时大脑血流量会减少。这些减少在特定大脑区域高于其他区域，并且在负责维持相对注意力、自发警觉性以及编码新获取信息能力的区域最为明显。

通过使用正电子发射断层扫描 (PET) 技术，心理学家 Richard Haier 发现，在标准智力测试中表现更好的人，其大脑相关区域的刺激通常比表现不佳的人少。此外，神经学家 Antonio Damasio 和 Hannah Damasio 以及他们的同事使用 PET 扫描和磁共振成像 (MRI) 来检查被试者执行基于任务的问题解决时的脑功能。这些结果强调了将智力作为一项经过多年演变而来的固有能力进行研究的重要性。

智力的发展

有多种方法可以研究智力增长的过程。例如，心理测量理论家正试图找出智力发展如何是影响智力的因素变化的结果。特别是，心理年龄的概念在 20 世纪早期很流行。它由 Alfred Binet 和 William Stern 开创。

一个人的心理年龄被认为是衡量他们在特定实际年龄下的功能能力。因此，一个 12 岁的孩子可能有 12 岁的心理年龄，但一个 10 岁的孩子或一个 14 岁的孩子也可能有 12 岁的心理年龄。心理年龄的概念因两个明显的原因而引起争议。第一个原因是，这个概念在 16 岁之后似乎不再适用。例如，一个 25 岁的人在智力测试上的表现并不比一个 24 或 23 岁的年轻人更好，而且随着我们进入成年晚期，一些测试似乎在下降。第二个原因是，许多心理学家认为智力增长并不像心理年龄这个概念所暗示的那样呈现连续的平稳发展。更可能的是，发展过程将是一系列不规律的发展闪光，其时间跨度因孩子而异。