耶克斯-多德森定律：唤醒与表现
关键要点
- 耶克斯-多德森定律指出，压力与表现之间存在实证关系，并且有一个最佳的压力水平对应于最佳的表现水平。通常，从业者将这种关系呈现为一个倒U形曲线。
- 研究表明，适度的唤醒通常是最好的；当唤醒水平非常高或非常低时，表现往往会下降（Yerkes & Dodson, 1908）。
- 罗伯特·耶克斯（发音为“Yerk-EES”）和约翰·多德森发现，最佳唤醒水平取决于要执行的任务的复杂性和难度。
- 这种关系被称为耶克斯-多德森定律，即简单的任务在唤醒水平相对较高时表现最好，而复杂的任务在唤醒水平较低时表现最好。
- 耶克斯-多德森定律的原始公式源自1908年的一篇关于日本跳舞小鼠实验的论文，这些小鼠通过电击学习区分白色和黑色盒子。这项研究直到20世纪50年代才受到重视，当时赫布的唤醒概念和“U形曲线”导致了对耶克斯-多德森定律在人类唤醒和表现中的广泛应用的兴趣。
- 耶克斯-多德森定律最近因其原始实验设计不佳和过度推断其适用范围至人格、管理实践甚至目击证词的可靠性而受到批评。
定律如何运作
耶克斯-多德森定律描述了压力与表现之间的实证关系。
特别是，它认为表现随着生理或心理唤醒的增加而提高，但仅限于一定程度。这又称为唤醒的倒U模型。
当压力过高时，表现会下降。更细致地说，压力-表现曲线的形状会根据任务的复杂性和熟悉程度而变化。
任务表现最佳时，唤醒水平处于中间范围内，困难任务在较低唤醒水平下表现最佳，简单任务在较高唤醒水平下表现最佳。
原始实验
自1908年提出以来，耶克斯-多德森定律经历了多次解释。在其原始论文中，罗伯特·耶克斯和约翰·多德森报告了两个涉及“辨别学习”——对不同刺激做出不同反应的能力——和跳舞小鼠的实验结果（Teigen, 1994）。
小鼠进入白色盒子时会受到无害的电击，而进入旁边的黑色盒子时则不会受到电击。
在第一组实验中，耶克斯和多德森给小鼠非常弱的电击；然而，他们发现这些小鼠需要很长时间才能学会选择黑色盒子而不是白色盒子（连续三天内10次中有10次正确选择）。
当研究人员增加电击强度时，小鼠学会习惯所需的试验次数减少——直到达到第三级也是最强级别的电击。
当电击最强时，小鼠学会进入哪个盒子所需的试验次数再次增加。这一发现与耶克斯和多德森的假设相反，即习惯形成的速度会随着电击强度的增加而线性增加。
相反，既不太弱也不太强的刺激程度优化了学习速度（Yerkes and Dodson, 1908; Teigen, 1994）。
由于这一意外结果，耶克斯和多德森对其原始实验设计进行了改进，以提供“对刺激强度与学习速度关系的更精确和彻底的检查”（1908年）。
研究人员通过让更多的光线进入白色盒子，使白色和黑色盒子之间的区分更容易，并使用五个而不是三个级别的电击。
与我们现在所知的耶克斯-多德森定律相反，最弱的刺激导致学习速度最慢，而最强的刺激导致学习速度最快。
这使耶克斯和多德森感到困惑，他们写道：“第二组实验的结果与第一组实验的结果相矛盾。这意味着什么？”（1908年）。
研究人员的一个假设是，这些矛盾的结果来自辨别任务的容易程度。
为了验证这一假设，耶克斯和多德森通过减少进入白色和黑色盒子的光线，使辨别任务比第一组实验更困难。
研究人员使用四个级别的电击，但每个条件下的小鼠数量少于之前——两只而不是四只。在这组实验中，似乎在第二弱的电击级别上学习效率最高（Teigen, 1994）。
从这三组实验中，耶克斯和多德森得出结论，过弱和过强的刺激都可能导致习惯形成的低速率，而最有利于学习的刺激水平取决于任务的性质。
“随着辨别难度的增加，最有利于习惯形成的刺激强度接近阈值”（Yerkes and Dodson, 1908; Teigen, 1994）。
复制研究
在耶克斯-多德森定律最初提出之后，研究人员使用动物如小鸡（Cole, 1911）和小猫（Dodson, 1915）复制了原始研究。
Cole（1911）给小鸡设置了简单、中等和困难的辨别任务，中等任务有四个级别的电击，其他任务有三个级别的电击。
在简单任务中，学习速度随电击强度的增加而增加；在中等难度任务中，最强的电击似乎降低了学习速度；在困难任务中，强电击增加了表现的变异性——三只小鸡因强电击而更快地学会了任务，而另外两只未能完成辨别任务（第六只小鸡在实验过程中死亡）。
尽管Cole（1911）只观察到一个U形曲线（在中等难度条件下），但他得出结论，他的结果与耶克斯-多德森一致。
与此同时，Dodson（1915）通过在小猫进入较暗的盒子时给予它们“中等强度”的电击，训练四只小猫辨别亮色和暗色盒子。
这些小猫在辨别任务上的表现优于那些受到“强”电击的小猫。当任务变得更容易（再次通过增加进入盒子的光线）时，强电击和中等强度电击同样有效。任务越容易，学习效果越好（Teigen, 1994）。
Dodson本人后来发现，奖励和惩罚的强度与学习速度呈U形关系。
例如，实验前被饥饿41小时的老鼠比未被饥饿的老鼠显示出更高的辨别学习率。然而，如果它们被饥饿更长时间（食物因此更加诱人），学习效率会降低（Dodson, 1917）。
后来的学者普遍认为，耶克斯-多德森定律是关于惩罚与学习的关系。
Young（1936）在回顾了耶克斯和多德森（1908）、Cole（1911）和Dodson（1915）的研究后，补充了一个由Vaughn和Diserens（1930）进行的混淆研究，该研究表明，对于接受轻度或中度电击惩罚的人类受试者来说，迷宫学习更高效，但重惩罚或无惩罚则不然。
引用Young的话，“对于每项活动的学习，都有一个最佳的惩罚程度”（1936）。
20世纪30年代和40年代，耶克斯-多德森定律发生了演变。
像Thorndike（1932）、Skinner（2019）和Estes（1944）这样的作者放弃了惩罚作为基本学习原则的观点，其他人引入了学习和表现之间的区别（Teigen, 1994）。
研究人员重新解释了耶克斯-多德森定律，将其描述为动机与表现之间的关系。
一些人，如Hilgard和Marquis（1961），得出结论，该定律证明了“在某些条件下，驱力实际上可能干扰”学习。
入门教科书以及相关学者将耶克斯-多德森定律描述为动机与表现之间的关系（例如，Bourne和Ekstrand, 1973）。
在这些描述中，耶克斯-多德森定律更多地涉及一般性的动机行为，而非学习的心理学。
耶克斯-多德森定律所描述的形状也从U形曲线变为倒U形：虽然学习（以掌握所需试验次数衡量）在U形曲线的最低点（最少试验次数）时最佳，但表现最佳时是在倒U形曲线的最高点。
有人认为，这种范围的扩展从1955年到1960年重新激发了对耶克斯-多德森定律的兴趣（Teigen, 1994）。
Broadhurst（1957）通过使用四个动机水平和三个难度水平，每种条件下使用十只老鼠，以更好的设计复制了原始的耶克斯-多德森实验。
同样，老鼠需要辨别亮色和暗色盒子，但它们受到不同程度的空气剥夺激励：0秒、2秒、4秒或8秒。
对于简单的辨别任务，最佳表现出现在4秒空气剥夺组，而对于中等和困难任务组，最佳点移动到了2秒。
Broadhurst还建议通过在具有不同“情绪性”的老鼠身上进行实验来测试个体老鼠之间的动机差异（Broadhurst, 1957; Teigen, 1994）。
示例
证人证词
专家证人在法庭上引用了耶克斯-多德森定律。
辩护方证人：被告、目击者和将记忆置于审判之下的心理学家及记忆与记忆易错性方面的专家伊丽莎白·洛夫特斯，目击者证词解释道，
“我走向位于陪审团席前方的黑板，并用粉笔画出了一个倒U形，这代表了心理学家所熟知的压力与记忆之间的关系，即耶克斯-多德森定律”（Loftus 和 Ketcham, 1991）。
尽管这条曲线更类似于赫布的倒U形唤醒曲线，洛夫特斯还是用这条曲线来关联唤醒（或“压力”）与记忆效率（而非其他人提出的如学习、表现、问题解决、应对效率或其他概念）。
耶克斯-多德森效应表明，当焦虑处于低水平和高水平时，目击者证词的准确性低于焦虑处于中等水平时。回忆随着焦虑的增加而提高，直到达到最佳点后开始下降。
当我们处于焦虑状态时，我们倾向于关注让我们感到焦虑或恐惧的事物，而排除其他关于情况的信息。
如果使用武器威胁受害者，他们的注意力很可能会集中在武器上。因此，他们对其他信息的回忆可能较差。
工作压力
耶克斯-多德森定律在管理心理学中被频繁引用，特别是研究者认为工作压力水平的增加是一场“代价高昂的灾难”（Corbett, 2015）。
Corbett（2015）考察了这一法律在商业写作中的传承，并对其应用提出质疑，称之为一种“民间方法”。
特别是，Corbett批评了该定律从最初有限的动物实验被外推到几乎每一个方面的人类任务表现，包括产品开发团队合作、驾驶飞机、参加体育比赛和解决复杂的认知难题等无关的任务。
Corbett认为，这导致了一种情况，即该定律变得如此模糊以至于无法证伪（2015）。
Corbett还指出，教科书中对耶克斯-多德森定律的一般性描述增加了其科学合法性的表象，而在这种情况下，越来越多的有力研究显示，工作相关压力水平的增加对应着心理健康和身体健康的下降。
Corbett引用Micklethwait和Wooldridge（1996）的观点，认为管理理论通常缺乏自我批判能力，术语混乱，很少“超越常识”，并且充满矛盾（2015）。
作为回应，他建议管理心理学采用基于证据的管理实践。
唤醒与表现
20世纪50年代对耶克斯-多德森定律的兴趣复兴与唤醒概念的引入相对应（Teigen, 1994）。
赫布（1955）在唤醒概念上进行了开创性的工作，引入了倒U形曲线来描述唤醒与表现之间的关系。
这个唤醒的概念将“驱力”的概念从身体转移到大脑，并可以被表述为行为、生理或理论概念。尽管赫布的原始论文中没有提到这一点，但后来的作者继续在教科书和研究文献中用唤醒来描述耶克斯-多德森定律（Teigen, 1994）。
这些对耶克斯-多德森定律的重新表述使用了诸如恐惧、焦虑、情绪性、紧张、驱力和唤醒等术语互换使用。
例如，Levitt（2015）认为耶克斯-多德森定律描述了“恐惧作为驱力与学习之间的关系是曲线型的”，并报告了人类迷宫学习的研究结果以支持他的观点。
在耶克斯-多德森定律的表述中使用唤醒概念也使得该定律与人格特质和生理刺激剂的效果等现象联系起来。
例如，在解释内向者和外向者在时间压力下、不同噪音条件和不同时间段内的智力表现差异时，以及在咖啡因影响下冲动性不同的参与者的表现差异时（例如，Revelle, Amaral, 和 Turriff, 1976; Geen, 1984; 和 Matthews, 1985），以及在咖啡因影响下冲动性不同的参与者的表现差异时（例如，Anderson 和 Revelle, 1983）。
批判性评价
学者们普遍认为，耶克斯和多德森最初的实验设计按照现代标准存在严重缺陷——以至于W. P. Brown写道，该定律应该“被沉默埋葬”（Teigen, 1994; W. P. Brown, 1965）。
耶克斯和多德森的表现与刺激曲线仅基于每种条件下2-4名受试者的平均值；研究人员没有进行任何统计测试（Gigerenzer 和 Murray, 2015），并且在3、4和5级电击条件中使用的最高电击强度不同。
作者假设第二组实验（使用容易区分的白色和黑色盒子）中的线性响应曲线仅仅是U形曲线的第一部分，如果他们对老鼠施加更高强度的电击，U形曲线就会完全显现（Teigen, 1994）。
事实上，这一实验设计被后来的学者误报，例如Winton（1987）将原始研究描述为一个3 x 3的设计，具有三种不同的辨别难度和三种不同的电击强度。
此外，Teigen（1994）指出，耶克斯和多德森未能讨论习惯形成速度相关的概念。一些原始的复制研究，如多德森的小猫实验（1915），也显示出较差的实验设计。
在这个实验中，“较不困难”和“容易”辨别条件中只有两只小猫，而且没有U形曲线。尽管如此，多德森得出结论，结果与原始的耶克斯-多德森实验相兼容（Teigen, 1994）。
参考文献
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Young, P. T. (1936). 社会动机。
引用来源
本文翻译自以下网站：
simplypsychology.org
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