通过构建特定的环境,可以促使参与者倾向于采用分层规划方式,而非仅仅选择最短路径进行行动

《Consciousness and Cognition》:Structuring the environment nudges participants toward hierarchical over shortest path planning

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Consciousness and Cognition 2

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  本研究通过让参与者在一个结构化或非结构化的虚拟空间站环境中收集不同颜色球体,发现环境结构显著影响规划策略选择:在结构化环境中,参与者更倾向于层次化规划(按颜色分组),而在非结构化环境中则偏好最短路径规划。同时,自我报告与实际行为存在偏差,表明决策过程可能隐含且未被参与者完全意识。

  规划在人类行为中扮演着至关重要的角色,它不仅帮助我们完成日常任务,还在应对复杂环境时提供了有效的解决方案。在这一过程中,人们通常会根据环境的特点选择不同的策略,例如,是否采用层级化策略、最短路径策略,或是中立策略。层级化策略强调对任务进行分类和分层处理,以简化决策过程;而最短路径策略则更注重效率,倾向于选择最直接的行动路径。中立策略则代表了一种既不依赖环境结构也不追求最短路径的折中方式。这些策略的选择不仅影响任务完成的速度,还可能反映个体的认知偏好和隐性决策机制。

本研究通过模拟一个虚拟的空间站环境,探索了环境结构对人类规划策略选择的影响。研究对象是42名参与者,他们被要求通过操控一个虚拟的宇航员角色,在一个由16个彩色球体构成的空间站中收集特定颜色的球体。在实验中,空间站的结构被分为两种类型:一种是“结构化”环境,其中球体按照颜色进行分组;另一种是“非结构化”环境,球体则随机分布。实验还提供了三种规划策略供参与者选择:层级化策略(即按照颜色将球体分组,优先收集同色球体)、最短路径策略(即通过最短路径收集球体)以及中立策略(即不遵循上述两种策略)。研究的目标是测试环境结构是否会影响参与者对不同策略的偏好,以及这种影响是否是显性的还是隐性的。

在实验设计中,参与者需要完成两组实验,每组包含60个任务,分别对应结构化和非结构化环境。每组实验又被细分为三种任务类型:HSN任务(允许参与者选择层级化、最短路径和中立策略)、HS任务(允许选择层级化和最短路径策略)以及HN任务(允许选择层级化和中立策略)。为了增加任务的多样性,每组任务的顺序都被随机安排。参与者在实验开始前需要完成四次练习任务,这些练习任务未计入正式数据分析。通过这种方式,研究者可以观察参与者在真实任务中的行为模式,而不受练习阶段的影响。

研究结果表明,参与者在结构化环境中更倾向于选择层级化策略,而在非结构化环境中则更偏好最短路径策略。这一发现揭示了环境结构对决策过程的深远影响。在结构化环境中,参与者会优先考虑颜色这一高层级组织原则,将同色球体集中收集,这反映了他们对环境结构的敏感性。而在非结构化环境中,由于缺乏明确的组织线索,参与者更倾向于选择最短路径,以减少不必要的移动距离。这种差异说明,当环境具备可识别的结构时,人们会更自然地利用这些结构来简化任务,而不是一味追求效率。

此外,研究还发现,参与者在结构化环境中选择层级化策略时,不仅表现出更高的偏好,而且在行动速度和反应时间上也更具优势。在结构化环境中,参与者在收集第一个球体时,反应时间更快,且在后续步骤中也能更快地完成任务。这表明,层级化策略在结构化环境中能够更有效地减少认知负担,提高整体任务执行效率。相比之下,在非结构化环境中,参与者虽然在最短路径策略上表现得更加高效,但在反应时间和移动时间上却显示出较高的认知负荷。

然而,研究也发现了一个有趣的现象:参与者在自我报告中倾向于认为他们更偏好最短路径策略,但实际行为却更倾向于选择层级化策略。这种不一致可能反映了参与者在无意识中采用了隐性策略,而不是有意识地做出决策。这种现象提示我们,个体在面对复杂任务时,可能并不完全意识到自己的决策过程,而是依赖于环境中的某些线索来引导他们的行为。这进一步支持了规划策略选择中隐性机制的重要性。

研究的另一个重要发现是,即使在结构化环境中,参与者也会在某些情况下选择中立策略。这表明,虽然环境结构能够引导策略选择,但并非所有参与者都会严格按照这种结构进行决策。这可能与个体的认知偏好、任务复杂度以及环境的提示强度有关。因此,环境结构对策略选择的影响并不是绝对的,而是受到多种因素的调节。

这些结果不仅揭示了人类在面对不同环境结构时的策略选择模式,还为理解人类认知如何与环境相互作用提供了新的视角。研究发现,环境结构能够显著影响个体的规划策略,而这种影响可能比人们想象的更加微妙和普遍。通过调整环境的结构,研究者可以引导个体采用不同的策略,从而优化任务完成的效果。这一发现对于教育、城市规划以及人机交互等领域具有重要的应用价值,提示我们可以通过设计更具结构化的环境来促进更高效的决策过程。

研究还提出了未来研究的方向,包括如何在更复杂的现实环境中测试这些策略选择的普遍性,以及如何进一步探索个体差异对策略选择的影响。例如,某些人可能因为认知能力较高或具有更强的空间技能而更容易识别和利用环境结构,而另一些人则可能更依赖最短路径策略。这些个体差异可能会影响他们在不同环境中的表现,因此需要更多的研究来探讨这些因素之间的关系。

总之,本研究强调了环境结构在人类规划行为中的关键作用。通过实验设计,研究者发现参与者在结构化和非结构化环境中表现出显著不同的策略偏好,这表明环境结构能够引导个体的行为选择。此外,参与者自我报告与实际行为之间的不一致也表明,规划策略的选择可能受到隐性认知机制的影响。这些发现不仅有助于理解人类如何在复杂环境中做出决策,还为设计更有效的策略和环境提供了理论依据。未来的研究可以进一步探讨这些机制在不同情境下的表现,以及如何通过优化环境结构来提高个体的决策效率。
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